我国高速铁路信号智能监测系统技术探究

巩伟

摘要： 随着中国经济的快速增长，交通运输能力的问题也亟待解决，所以中国高速铁路应运而生。在高速铁路事业发展的道路上，信号智能监测系统技术被得到广泛应用，得到广大技术人员的青睐。但是，万物终会遇到发展的瓶颈，信号智能监测系统技术也不是十全十美的，因此，本文将针对这项技术展开探究。

关键词： 高速铁路 ;智能监测系统技术

中图分类号： U284.91    文献标识码： A    文章编号： 1672-9129（2018）09-0104-01

Abstract：  With the rapid growth of China's economy， the problem of transportation capacity needs to be solved urgently， so China's high-speed railway came into being. On the road of high-speed railway development， the signal intelligent monitoring system technology has been widely used and has been favored by the majority of technicians. However， all things will eventually encounter the bottleneck of development， and the signal intelligent monitoring system technology is not perfect. Therefore， this article will explore this technology.

Keywords： high-speed railway intelligent monitoring system technology

引言：伴随着高速铁路和科学信息技术的急速发展，我国的高速铁路信号检测系统技术也在发生着翻天覆地的改变。智能化信号监测系统是高速铁路现代化建设的不可缺少的一部分，虽然我国的主要技术的发展已经趋于成熟，但是在某些方面也体现出了不足之处，极大的影响了高速铁路的安全运行，也在很大程度上威胁到了广大人民群众的生命财产安全。由此可见，高速铁路的信号智能监测系统需要我们来改善且提高性能。于是，本文就智能化信号监测系统技术目前存在的问题，发展现状，应用及未来的发展前景展开了深刻探究。

1 高速铁路智能信号监测系统技术的发展现状

虽然我国的高速铁路智能信号监测系统技术功能日益强大并且日趋完善，各种设施装备齐全，关于各种信号问题的设备也在努力不断提上日程，让科学家们攻克难关，它几乎跻身于世界先列。但在目前，这项技术仍然有它不可忽视的劣势。首当其冲的问题就是各种监测系统之间的相关互联性极其差劲，关联度不高，若其中的一台监测设备出现故障，不能及时发现故障地点和故障原因并发出警报;其次，在信号设备和通信网管之间不能实现数据共享，那就会导致当设备出现问题时，不能及时将信号在装备之间相互传输。就我国目前的高铁通信状况而言，设备出现通信故障较为普遍，这样就给高速铁路的安全运行造成了极大的负面影响，由此可见，数据共享的重要性。

2 高速铁路智能信号监测系统技术的应用概况

2.1智能化信號监测系统的基本架构。从几年以来高铁的运营状况来看，高铁智能化信号监测系统的基本架构可以大致分为车站、电务段、电务处三个方面，每一部分发挥着自己独特的作用：在车站方面，高铁智能化监测系统会对人来人往的车站进行全方位，无死角的监控扫描，然后快速的收集各种信息来源，同时上传至电务段，让其进行内部扫描;在电务段方面，高铁信号智能监测系统会将车站那边传递过来的数据进行加工，为自己提供方便;最终也加强了智能监测系统的报警功能，并向电务段再次传递警报内容及其解决方法，最后的最后再将所有的有价值的信息反馈回数据库保存。同时还可以为其他部门或者其他工作做一个考量的标准，让高铁信号监测技术充分展现出在信号装备上的维护作用，推动它自身的全面发展。

2.2建立智能化的监测模型。我们可以在高铁信号监测系统中建立智能化的监测模型，这样可以减少不少的人力物力，同时，它也表现出以下列出的独特的作用：第一，可以及时收集并汇总监测到的各项数据，及时要求技术人员利用专家监测系统对收集到的数据进行归纳整理且进行有效分析。因为在高铁信号监测系统中，有许多信号监测设备需要尽快利用各种先进的技术来对数据进行整合处理，然后高铁的工作人员就可以通过监测系统反馈回来的信息及时处理有关问题，及时维护修理相关设备，以保证高铁的正常运行;第二，可以建立信号数据综合处理中心，将各个信号监测子系统的设备监测情况，周围各种事物的状况一一报备回来，使高铁信号监测系统最终实现智能化分析，由此一个综合性的数据库即可大功告成;第三，可以借助信号监测系统有保留以往监测数据的功能，在电务段对数据进行深层剖析时，借助那些保留数据以及当时的设备维修记录等等可以作为实际作业时的参考，于是就侧面保障了高铁信号监测设备的运行可靠性;第四，时刻重视团队合作，时刻与调度控制中心密切配合，这样才能在各种威胁中勇敢的走出来，通过监测模型分析出事故原因，信号装备的各种信息，及时为调度控制中心提供可操作可行性高的针对性方案，与此同时，调度控制中心的应急能力，决策能力，都会大幅度提升。

2.3铁路信号系统智能监测技术的具体应用。

（1）建立监测数据集。为了提高高铁信号监测系统对待数据收集，数据分析的监测能力和决策能力，需要我们建立信号监测数据集。在日常的应用智能化监测系统过程中，还需要我们结合电务段来对各种各样的大量数据进行综合分析，以实现高铁运营过程中的信号设备的故障定位及其提示报警的行为，并辅助电务调度指挥中心做出最终决策。这样通过建立监测数据集就可以大大提高高铁信号监测中心的办事效率，给高铁的高速运营提供了更加稳定的保障。

（2）存储与共享机制。在高铁信号智能监测系统中的数据中心最大的作用就是实现数据共享，无论是对段级还是处级的数据分析中心，它都可以实现共享功能。本着对国家高铁信号系统的节约成本的原则，还有各种监测装备的地理位置和数据容灾，各项监测数据都需要透明化共享出来，而且需要制定相应的共享规则和分配策略，使其更加清晰明了。此外，由于信号监测子系统半结构化的特性，所以需要我们将各个监测子系统的检测数据进行收集汇总，最后再集体分析，这样的结果才具有可靠性。

（3）智能化分析技术。智能化分析技术重点关注两个方面，一个是单个设备的故障分析，另一个是设备间的逻辑故障分析。对于单个设备的故障分析，高铁信号智能监测系统就可以自动将设备发生的故障地点，故障时间，故障原因清楚地反馈到监测信息栏里边，因此我们可以采用现代信号处理方法来将监测信息进行趋势预测，并且给出最佳的故障维修与防护的意见，比起电务设备的故障模型，它具有很大的发展空间。而对于设备间的逻辑故障分析，我们则需要建立一个故障诊断专家系统来给我们提供有效的并且精确的故障推理和判断，同样，其中的知识库也是影响智能诊断的关键因素，因此需要我们的专家来进行深刻探讨和研究。

（4）规范化和标准化操作。在平常监测进行中，需要高铁信号智能化监测系统所监测的范围必须要广，而且必须保证其操作规范化，标准化，这样才能达到最终想要的效果。第一，对电务设备和收集到的整体数据进行规范化命名;第二，在不改变高铁信号监测系统的应用要求下，建立一个数据处理中心，对其监测到的所有数据进行分类，归纳整合，制定一个完善的，科学的数据处理标准，进而可以实现智能化的将数据自动进行关联操作并且同步系统发出指示。

3 高速铁路智能信号监测系统技术的趋势分析

就我所知，我国对于高速铁路智能化检测系统技术的研究已经长达20年之久，在80年代，我国就开始步入对智能化检测系统的投入的行列。在早先前，由于受到资金，技术，技术人员的自身素质等等因素的影响，这个阶段所研究出来的智能监测系统的性能大不如现在，而且标准乱七八糟，制式各不相同，设备也是粗制滥造，根本无法集中进行智能化控制，所以这项技术的实现不是很理想。

但随着我国高速铁路的大规模建设和投入运营，慢慢地，信号智能化监测系统备受关注。虽然我国并不真正具有开发成熟的高速铁路信号检测系统的技术，但部分监测功能和维护终端等系统却已经独立完成。未来的高铁信号监测系统将会采用大数据分析技术，远程控制技术，独立组网技术等一系列热门的计算机技术来构建，到时候会采用机器学习技术来进行设备故障的集中诊断，但也同樣会面临外界环境的不确定性和自身系统复杂性的双重挑战;或是搭建数学模型，按照时间先后次序来模拟仿真的真实的信号总系统，来进行系统级的集中诊断及其智能化分析;在高铁信号集中监测系统的基础上，也可能大面积的扩大监测范围，构建更加准确并且完善的信号智能化集中监测系统平台。

4 结语

信号智能监测系统在现如今的高速铁路上发挥了不可想象的作用，它在时刻保障着高速列车的安全而又稳定的全速运行，同时也保护了全列车上的广大人民群众的生命财产安全，它的意义深远且伟大。智能化监测系统技术的发展，也会让我国的高速铁路事业更上一层楼，因此，对于智能化技术的研究，将会是未来最热门的话题之一。

参考文献：

[1]刘大为，郭进，王小敏，陈建译，杨扬.中国铁路信号系统智能监测技术[J].西南交通大学学报，2014，49（05）：904-912.