信号设备检修跟踪管控系统的设计与实现

信号设备检修跟踪管控系统的设计与实现

王宏伟

中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特电务段兴和车间 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

摘要：在铁路的运行中，铁路信号的广泛使用，不仅将铁道列车的铁路通行控制能力提升了一倍速度，还能够使铁路列车运行中，安全性能也得到了保障。电务系统作为我国铁路运输建设中的一部分，其运行质量直接会影响着铁路信号传输质量，二者也是我国铁路运输事业持续发展中不可或缺的。我国铁路电务信号检测设备中，对故障能有效检测控制，是铁路提高安全系数的主要技术，是有效保证铁路安全有序运行的重要保障。铁路电务信号设备系统是我国铁路的主要通信设备之一，其主要功能就是充分发挥铁路组织作用指挥高速列车安全正常运行，提高运输管理效率。在借鉴铁路设备检修管理软件成熟经验和先进技术的基础上，增加了检修作业的过程跟踪管控。

关键词：铁路；信号设备；检修 

随着城市轨道交通自动化、信息化、智能化程度的提高，采用新技术手段来提高铁路车辆段检修作业效率与安全管理水平已成为当下城市轨道交通行业运营管理的新趋势。针对此，研发一种基于铁路自动化场段检修作业的安全管控系统，不仅能保证场段检修作业安全、规范检修作业流程，而且检修作业工作效率和检修质量均能得到有效提升，从而使铁路运营更加安全、可靠。铁路场段包含车辆检修基地、综合维修基地、物资保障基地、员工培训基地等，为正线列车运营提供安全和质量保障。根据成都铁路现状，车辆段检修作业主要涉及检修进度管理、检修计划管理、检修作业管理、检修安全管理等多地点、多作业环节，其中检修安全管理始终贯穿于整个检修过程。

一、铁路信号设备管控系统功能

铁路自动化场段安全管控系统以信息技术、自动化技术、信号控制技术、计算机技术为基础，以提高车辆段生产管理自动化水平、提高生产运营效率、降低生产作业安全风险为目的，实现地铁场段管控一体化为目标，从车辆段检修作业安全管控角度出发，高效解决铁路车辆段检修过程中的流程、安全、信息流转等方面的问题。铁路综合自动化场段安全管控系统实现功能如下：

1、实现自动化匹配的检修计划编排及作业冲突检测，通过自动逻辑判断行为确保检修计划编制的正确性。

2、对场段检修作业标准化过程进行指导，并对不安全行为进行数据及场景分析，同时将检修数据反馈至系统后台。相关检修数据可为车辆段作业管理决策提供数据支撑。

3、通过信号联锁与接触网停送电接口，对车辆段检修作业实现全过程安全管控，通过技术手段保证作业过程中的人员及设备安全。

4、对库区重要设备的状态进行实时在线监测，检调/场调可通过监测终端对作业工况及作业过程进行实时监控；发生突发情况时，可自动联动视频监控及广播设备并将视频推送至大屏，通过广播设备在特定区域对异常工况进行播报。

5、自动实现检修计划编排及提报，对现场作业、设备运行情况进行技术关联，自动弹出关键把控点，形成全过程的安全管控。

二、铁路信号设备检修系统设计

在检修作业的过程跟踪管控，既遵循了铁路必须物理隔离的网络安全规定，又有效督促车间工区按时完成检修任务，杜绝“漏检修”和“假检修”行为，保证设备稳定和行车安全。

1、信号设备管理。维护信号设备基础信息，包括所在车站、隶属车间工区及设备类型等相关信息；设置设备绑定的 GPS 参数，如 GPS 经纬度、允许的误差距离及 GPS 绑定标志等。其中 GPS 绑定标志用来控制工区手持终端，实现设备重新获取GPS定位经纬度数据，并自动绑定。

2、检修参数设置。按设备类型，分类设置检修周期支持指定设备的手工调整；设置检修开始和结束日期、提前预告天数，以及超期报警天数等。

3、设备二维码管理。按设备类型自动为每个设备分配唯一的编号，对应编号生成二维码；支持在铝塑标签上单个或批量打印设备二维码；支持批量导出，适用于第三方制作其他材质二维码标签。

4、检修任务单管理。分为周期性检修任务单和临时性检修任务单。任务单内容包括设备编号、安装车站、所属车间、所属工区、计划检修开始日期及结束日期等信息。周期性检修任务单由后台定时任务进程，根据设备信息和检修参数自动循环创建；临时性检修任务单由用户手工创建，用于设备专项整治或季节适应调整等临时检修。临时性任务单只生效一次，不会自动循环。电务段、车间或工区用户登录系统后，系统根据登录用户权限，自动筛选出用户管辖的全部任务单，并支持用户自定义查询，以方便用户制定工作计划。

三、铁路检修作业管控系统

铁路自动化场段安全管控系统包括安全防护联锁子系统、智能门控子系统、视频联动监控子系统和安全预警子系统等，各子系统之间组网结构采用具有自愈功能的有线环网和无线网络结合方式。其中，视频联动监控子系统可对设备运行状态和操作进行实时监控，可对作业现场进行全过程监督，能对场段车辆检修和接触网供电作业环节进行全方位、信息化、智能化、网络化的管理控制，有助于提高作业效率及降低事故风险。

1、安全防护联锁模块。可根据施工调度系统自动匹配作业范围，对场段内接触网断/送电、挂地线，以及检修平台门禁、列车出入库进行联锁层面安全管控。默认检修人员在操作前必须在上位机上通过操作步骤模拟，只有当锁闭逻辑判断通过，相关电气设备的操作顺序与计算机层面防误锁闭逻辑规则相匹配时，实际操作才能生效，杜绝误操作行为。

2、智能门控模块。受安全防护联锁模块控制，对检修人员进行场段高压检修作业时进入检修平台通道门的行为进行管控；检修平台通道门上装有门禁设备，检修人员持 IC 卡刷卡进出，刷卡信息被上传至车场检修调度处；系统自动根据安全联锁判断、权限范围、调度指令触发智能门控装置，开启或者关闭检修平台通道门。系统通过“作业区域工况联锁判断”和“人员权限”双重认证方式，保证检修人员进出检修平台行为安全。

3、安全警示模块。根据带电区域采集模块的采集信息，系统在自动化场段控制中心大屏、告警灯等显示相应股道接触网带电/不带电状态，同时通过声、光告警等多种提醒方式进行安全行为警示，以确保场段内相关作业人员安全。1）安全防护联锁模块。可根据施工调度系统自动匹配作业范围，对场段内接触网断/送电、挂地线，以及检修平台门禁、列车出入库进行联锁层面安全管控。默认检修人员在操作前必须在上位机上通过操作步骤模拟，只有当锁闭逻辑判断通过，相关电气设备的操作顺序与计算机层面防误锁闭逻辑规则相匹配时，实际操作才能生效，杜绝误操作行为。2）智能门控模块。受安全防护联锁模块控制，对检修人员进行场段高压检修作业时进入检修平台通道门的行为进行管控；检修平台通道门上装有门禁设备，检修人员持 IC 卡刷卡进出，刷卡信息被上传至车场检修调度处；系统自动根据安全联锁判断、权限范围、调度指令触发智能门控装置，开启或者关闭检修平台通道门。系统通过“作业区域工况联锁判断”和“人员权限”双重认证方式，保证检修人员进出检修平台行为安全。3）安全警示模块。根据带电区域采集模块的采集信息，系统在自动化场段控制中心大屏、告警灯等显示相应股道接触网带电/不带电状态，同时通过声、光告警等多种提醒方式进行安全行为警示，以确保场段内相关作业人员安全。

目前，该管控系统电务段试点使用，并根据现场反馈建议，不断迭代升级，未来将进一步扩大应用范围，助力“科学管控保障设备稳定行车安全”管理目标实现。

参考文献：

［1］ 叶骊君 . 铁路车辆段检修作业智能管控系统的研究与应用［J］. 电工技术，2019（18）：140.

［2］ 陈琦，王孔明，高嵩. 城轨车辆基地检修作业安全管控系统研究［J］. 铁路技术创新，2018（6）：76.

［3］晋崇奇，谭翔，宋永光. 谈现代有轨电车车辆段检修作业安全管控系统［J］. 电工技术，2019（17）：59.