信號集中監(jiān)測系統(tǒng)功能優(yōu)化及應用

夏齊林 中國鐵路上海局集團有限公司上海高鐵維修段

1 引言

目前信號集中監(jiān)測系統(tǒng)普及率較高，但監(jiān)測廠家眾多，各監(jiān)測系統(tǒng)功能不盡相同且版本眾多，在實際應用過程中，作用沒有得到充分發(fā)揮。本文通過分析既有監(jiān)測的存在問題，對監(jiān)測功能的提升提出改進意見，讓監(jiān)測設備能為現(xiàn)場維修工作提供更多指導。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 監(jiān)測版本多，功能差異大

高鐵段管內集中監(jiān)測系統(tǒng)有河南輝煌公司06版、10版和上海鐵大06版、10版兩個廠家4個版本，各廠家及版本軟件功能各不相同，且早期版本軟件功能較落后。

2.2 監(jiān)測報警上下限設置無統(tǒng)一標準

各項監(jiān)測設備只有粗略的上下限設置標準，且多數(shù)沒有理論依據(jù)或者實驗數(shù)據(jù)作為支撐，不能更好的做到對異常數(shù)據(jù)的精準監(jiān)測。

2.3 監(jiān)測無效報警較多

監(jiān)測數(shù)據(jù)相對齊全，但需人工分析項目多，智能化分析程度不高，存在大量報警需要人工甄別分析其為真實報警、誤報警還是假報警，以及如何挖掘出哪些僅有文字提示而無報警窗口彈出的情況，以減少無效報警。

2.4 監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的準確性不夠

由于監(jiān)測系統(tǒng)自身存在的軟硬件問題，或外界因素導致監(jiān)測設備不能正常使用的情況時有發(fā)生。

2.5 調閱分析人員現(xiàn)狀

人員素質參差不齊，一些調閱人員工作時間短，監(jiān)測數(shù)據(jù)分析能力、現(xiàn)場維修經驗不足，難以及時全面發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場問題。

3 優(yōu)化監(jiān)測功能的具體做法

3.1 軟件版本升級

老版本監(jiān)測軟件存在功能不足，可調整改進性差等缺點。多版本軟件公用造成維護難度大，成本高等缺點，通過升級到最新監(jiān)測版本以提升監(jiān)測軟件的功能和實用性。

3.2 重新研究合理的上下限標準

通過深入研究各項設備特性和監(jiān)測數(shù)據(jù)，制定更合理的上下限標準，使監(jiān)測功能得到更充分的利用。

3.3 常態(tài)化開展無效報警整治

響應電務處開展的無效報警整治活動，結合本單位實際，聯(lián)合廠家大力整治整改無效報警信息，消除大量無效報警的同時，提高監(jiān)測軟件的利用效率，減少一部分人工分析工作量。

3.4 對監(jiān)測設備功能的深入開發(fā)增加報警功能

3.4.1 優(yōu)化既有報警功能

既有集中監(jiān)測系統(tǒng)收集有大量數(shù)據(jù)，但由于部分數(shù)據(jù)異常時不能自動報警，需要調閱人員逐個分析判斷后排除，耗費監(jiān)測人員大量時間，如果通過增加自動報警，將大大提高調閱工作的針對性。

監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)有報警信息分為一、二、三級報警，通過對報警上下限的設置，可以實現(xiàn)設備異常報警，但由于設置標準不一或不合理，實際使用中報警數(shù)量龐大，包含有大量錯誤報警信息，無法發(fā)揮對現(xiàn)場的維修指導作用，為此，需要提高報警信息的準確性。

3.4.2 優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)的具體做法

（1）道岔表示電壓局部放大法

通過放大道岔表示電壓日曲線的有效量程幅值，讓監(jiān)測人員能夠更加直觀掌握道岔表示電壓變化情況，具體做法是把道岔表示電壓進行局部放大，將日曲線交流縱坐標顯示量程由原先的0 V～400 V修改至55 V～65 V，直流縱坐標顯示量程由原先的0 V～100 V修改至19 V～24 V，放大了電壓有效區(qū)域的幅值，通過調閱能直觀的發(fā)現(xiàn)道表電壓變化情況。

在高鐵道岔設備運用中，經常發(fā)生因設備狀態(tài)變化出現(xiàn)表示電壓波動升值出現(xiàn)道岔無表示故障，通過增大道表電壓日曲線的有效幅值，精準設置道表電壓上下限幅值，及時掌握道表電壓全天狀態(tài)。

針對現(xiàn)場出現(xiàn)的道岔接點（TS-1接點及密檢器接點）不良問題，采取了優(yōu)化監(jiān)測道表電壓設置，精準設置道表電壓上下限幅值，將道表電壓上下限設置為交流±0.5V，直流±0.5V，讓監(jiān)測分析人員根據(jù)監(jiān)測報警信息能夠及時掌握道表電壓超限情況，提前預判道岔接點不良。

（2）道岔動作時間監(jiān)測上下限設置

對現(xiàn)有的集中監(jiān)測軟件進行局部優(yōu)化，對道岔每個牽引點在其原有動作時間上增加0.3s作為道岔動作超時報警的上限值，一旦有動作時間過長的道岔將自動給出報警；對道岔功率曲線監(jiān)測功能，通過修改功率曲線精度系數(shù)，減少了功率曲線變化量誤差，使功率曲線的數(shù)值更接近實際功率，真實反映出設備變化情況；

道岔動作時長設置上限6.9s實現(xiàn)對道岔超時的報警，見圖1。

圖1 道岔超時報警事例

（3）道岔功率曲線自動報警功能

對功率參考曲線設置增加100 W的上限，超出上限即給出報警，對道岔曲線突變隱患信息提早發(fā)現(xiàn)作用明顯（圖2）。

根據(jù)每組道岔的標準參考曲線，通過增加人工設置超限報警功能，一旦有超過參考曲線100 W的功率曲線出現(xiàn)，將通過報警窗口給出提示，實現(xiàn)對道岔異常曲線超限報警，極大地提高了問題捕捉的能力。

圖2 道岔動作超限報警事例

（4）實現(xiàn)缺口信息的集中報警

增加道岔缺口監(jiān)測實時報警總機，由于道岔缺口報警信息沒有一個匯總和實時報警的功能，相關報警信息只能登陸站機查看，對預測預判道岔缺口報警信息是很困難的。為此，在我段調度中心設置道岔缺口監(jiān)測服務器，在段調度科、各車間、工區(qū)分別設置了一臺道岔缺口監(jiān)測報警總機，將各站機的報警信息實時匯總到總機上，實現(xiàn)對管內道岔缺口異常情況的實時報警。

3.5 制定針對異常數(shù)據(jù)的管理措施

精準設置道表電壓上下限幅值，及時掌握道表電壓超限報警。摸索道岔交直流表示電壓正常波動的幅值，把原先設置的道表電壓上下限 50V～70V（交流）、18V～24V（直流）精準縮小范圍。根據(jù)正常波動規(guī)律，設置為日報表平均值的交流±0.5V，直流±0.5V。超出設置范圍的電壓數(shù)據(jù)及時給出報警，通知現(xiàn)場檢查處置。同時放大道表電壓日曲線的有效量程幅值，直觀掌握道表電壓變化情況（圖3）。

圖3 精準設置道表電壓上下限幅值

把道表電壓波動納入預警分級管理，突出重點、分類報警，把三級報警中道岔表示電壓報警信息提煉出來，列為重要報警，在報警窗口中彈出，把控道表電壓整體狀態(tài)。

同時需要防止走極端的情況，一是由于對設備廠家盯得緊，防止把報警屏蔽掉或人為延長報警時間較少報警頻次；二是防止監(jiān)測報警上下限設置不合理，過嚴或者過松；三是防止對監(jiān)測的過渡依賴，不按監(jiān)測調閱周期和內容進行調閱分析，錯失報警信息。

4 結論

監(jiān)測功能的拓展和有效運用，大大減少了監(jiān)測調閱人員無效勞動，也改變了監(jiān)測的傳統(tǒng)輔助地位，正越來越被各級電務人員重視，對設備故障的預防預控作用也不斷放大，高鐵段在監(jiān)測技術研究方面的一些成果也被在全局推廣應用，今后還要繼續(xù)研究更多的優(yōu)化方案，把監(jiān)測作用最大化。