刍议高铁车站设备设施故障管理

【摘 要】当前高铁车站设备设施故障管理主要围绕信息化管理展开，确保设备有效运作优化，及时诊断设备故障问题成因。论文首先建立了故障报警管理模块，配合该模块集中监测高铁车站现场设备设施系统中所存在的常见信号故障问题，以期提高高铁车站设备设施的运维水平。

【Abstract】At present， the fault management of equipment and facilities in high speed railway stations mainly focuses on informatization management， so as to ensure the effective operation and optimization of equipment， and diagnose the cause of equipment fault in a timely manner. Firstly， the paper establishes a fault alarm management module， which can be used to centrally monitor the common signal faults in the on-site equipment and facilities system of high speed railway stations， so as to improve the operation and maintenance level of equipment and facilities of high speed railway stations.

【關键词】高铁车站;设备设施故障管理;故障报警管理模块;信号故障;判断

【Keywords】 high speed railway station; equipment and facilities fault management; fault alarm management module; signal fault; judgment

【中图分类号】U231+.94                                       【文献标志码】A                                              【文章编号】1673-1069（2019）11-0003-02

【作者简介】许苗苗（1990-），女，甘肃庆阳人，助理工程师，从事火车站（高铁站）设备设施管理研究。

1 引言

信息化、移动化是当前高铁车站设备设施维保监测技术应用的发展趋势，它主要希望基于快捷维保方式反映设备工作状态，帮助工作人员第一时间了解掌握设备工作状态，在“互联网+”“外联网+”新时代，这种设备设施的信息化调整为其本身的故障管理带来了巨大优势，且它已经覆盖了高铁车站的所有实用设备，更好地满足了高铁车站的智能化发展建设需求。

2 高铁车站设备设施建立移动信息化故障报警管理模块的现实需求

高铁车站设备设施建立移动信息化故障报警管理模块追求信息智能化、全覆盖和无纸化，如此可更好满足高铁车站的现代化建设需求，实现对设备设施故障的有效运维管理。具体来讲，其设备设施建立移动信息化故障管理模块还希望满足以下几点现实需求：第一，建立一套具有感应和收集数据能力的模块体系，做到实时采集车站设备的各种信号内容。第二，不断提升模块体系的数据存储处理与无线传输能力，数据在经过处理后能够以无线形式发送到后台服务器端，如此可保证设备设施中所有信号数据的安全存储。第三，确保模块体系具有一定的远程访问能力，例如，为高铁车站工作人员配备随身便携式智能移动终端设备，确保他们在任何时间、任何地点都能对设备设施进行远程监控。第四，如果模块体系中数据信号监测出现任何异常，系统可快速对设备故障进行识别处理，将故障信息发送到终端用户位置，由技术工作人员快速对设备进行维修，降低设备设施故障风险性，同时提高故障处理效率。第五，模块体系在设计方面追求界面清晰、数据更新实时性较强、操作相对便捷，特别强调对良好人际交互能力的有效优化应用。

结合上述高铁车站建设设备设施故障管理系统的实际需求，文中也希望设计一套围绕移动客户终端为基础的操作便捷且实用性能较高的高铁车站设备设施维保监测系统。该系统能够真正将车站设备融入软件开发应用中，有效保证车站运营效率与服务质量的双向提高[1]。

3 高铁车站设备设施建立移动信息化故障报警管理模块的设计流程

高铁车站设备设施设计建立移动信息化故障报警管理模块追求全面集中管理，利用后台服务器端接收数据采集模块监测信息，利用神经网络等人工智能技术对所监测到的异常数据内容进行诊断分析，将诊断结果与維护意见以文本形式推送到移动客户终端。以下详细介绍了该模块的设计流程。

3.1 设备监测数据提取

设备运营状况中进行故障诊断目的在于根据设备监测数据所得出的结论展开运维管理。一般情况下，高铁车站中的设备设施故障管理采用二进制数据流转换字符串形式，而字符串形式数据本身无法进行计算，因此，需要对数据实施JSON格式转换，以方便快速提取设备监测数据内容[2]。

3.2 设备故障内容诊断

针对设备故障诊断，它要求后台服务器端在大量接收数据后采用人工智能（AI）技术进行进一步的智能化故障诊断，围绕多传感器设备监测值分析设备设施产生故障的各种原因。

3.3 设备故障诊断结果显示

在显示设备设施故障诊断结果时，需要经过后台服务器端进行诊断，并将诊断结果直接推送给相应用户界面，简化维保过程，提高维保效率[3]。

在后台服务器对前端传感器采集数据过程中主要对其中所存在的异常数据进行诊断，并将诊断结果以维护意见形式推送到模块中，最后在终端主界面上呈现黄色闪电标识提醒设备设施运维故障问题。技术工作人员根据这一反馈查询出故障设备的发生原因与维护意见，由此实现对设备的有效运维管理。

4 高铁车站设备设施故障分析与管理系统应用

高铁车站的设备设施故障内容较多，以车站站台内照明设备为例，其包括道岔故障、轨道电路故障以及信号机故障等。以下以车站站台内照明设备故障为例展开分析。

4.1 照明设备故障问题分析

在高铁车站设备设施中照明设备承担主要站内照明任务，但是照明设备由于长期工作在日常运行工作过程中，容易出现各种故障问题，例如，照明设备主灯断丝报警，此时需要查看灯丝电流曲线，如果曲线明显升高，则灯泡会出现断丝问题，此时需要尽快申请更换主灯泡。另一方面，如果照明设备灭灯，则需要查看点灯单元是否存在故障，细致分类点灯单元中是主灯还是副灯出现了断丝故障。

结合上述两项问题分析故障成因，首先某些高铁车站采用了质量不过关的灯泡，短期运行工作就会出现断丝故障;其次设备电气特性调整不到位，如出现了灯端电压或灯丝电流较高问题[4]。

4.2 照明设备故障管理方法

高铁车站中照明设备与轨道电路相连，要基于轨道电路信号采集原理监测照明设备运维状况，特别是对轨道电路发送器中所发送的电流、载频、低频等内容进行分析。其测量精度大概控制在电压±1%、电流±2%、载频±0.1Hz、低频±0.1Hz，所采用的测试方法主要是周期≤1s的站机周期巡测，依据轨道占用状态进行动态信号测试，采样周期则设置为250ms左右。针对设备中移频信号的动态发送与采集需要围绕上下边频、低频调制频率等展开，做到精确测量。当共模干扰与噪声影响被大幅度削减后，结合差动放大后的移频信号进行进一步监测，分两路防止移频信号的长距离传输失真、信噪比下降等不利问题，必要时还需要采用差分输入测量电路。针对列车照明设备点灯回路电流的监测，需要采用2X采集模块进行采集，主要分为单孔和双孔采集模块两种。针对采集模块所采集到的模拟量信号与点灯电流采集板相关联，在采集板上处理信号后上送高铁车站设备设施平台[5]。

5 高铁车站照明设备的故障管理案例简析

某高铁车站照明设备采用主副灯泡灯座，其中主灯泡断丝直接转点副灯泡，它可控制台灯断丝并报警。技术工作人员在日常利用计算机监测其工作状态曲线时发现了某照明设备灯丝电流突然变高，这说明灯丝即将出现断丝故障。因此，当天技术工作人员就更换了主灯泡，避免了主灯泡断丝报警情况发生。

在处理这一照明设备故障过程中，需要首先掌握照明设备的基本电气特性参数，包括了解照明设备所采用的灯丝继电器型号与电流调整范围。一般来说，灯丝继电器的电流调整范围为100～150mA，区间照明设备的灯丝继电器工作电流调整范围为140～160mA，如果达不到调整范围就说明照明设备容易出现灯端电压过高或过低故障问题，所以需要对灯端电压数据进行测试分析。在测试分析过程中需要了解灯端电压是否过高或过低，特别是高压所造成的灯丝断丝问题需要格外注意，如果发现故障隐患情况需要对灯端电压进行及时调整，将其调整到标准范围。

6 结语

当前我国高铁车站快速发展，设备设施类型不断丰富，在该过程中建立一套集中故障监测系统体系对车站中各种设备进行运维保护是非常有必要的，它能够在现场查找隐患并快速实现故障分析与故障处理，有效帮助车站工作人员展开设备设施维护检修工作，将原本复杂的问题简单化，提高高铁行车安全、经济效益与社会效益。

【参考文献】

【1】信号设备故障诊断和智能分析系统[J].华东科技，2014（12）：52.

【2】叶一彪.车站区间一体化系统研究-单线区间闭塞系统电子化设计[D].兰州：兰州交通大学，2011.

【3】李海军.智能技术在地铁低压系统中的应用[D].广东：华南理工大学，2008.

【4】顾庆宜，赵耀华，王彤，等.北京轨道交通关键技术研究——地铁系统火灾安全评价和应急系统研究[J].安全，2005（03）：13.

【5】孙明明.地铁车站机电设备维修保养方式探讨[J].百科论坛电子杂志，2019（2）：396.