铁路信号设备集中诊断及智能分析系统的功能测试

铁路信号设备集中诊断及智能分析系统的功能测试

王绪沛

中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐高铁基础设施段，新疆 乌鲁木齐830000

摘 要：随着现如今高速铁路建设与运营总里程的进一步延长以及技术水平的进一步提升，我国也有了越来也完善的信号系统及其控制技术，有关设备信号的日常维护工作也在朝状态检修方向进行转变，其中监测监控技术的应用得到了各级管理人员和技术人员的一致认可，因此在计算机技术不断发展的大环境下，如何开发智能化信号检测控制设备，成为了研发部门应当着重解决的一个问题。为此，本文将着重分析铁路信号装置在集中诊断和智能分析系统的功能需求，并提出相应的功能检测与测试手段。

关键词：铁路信号设备；集中诊断；智能分析系统；实时测试

引言

智能化和集成化属于铁路信号这一系统未来的主要发展趋势，伴随着不同类型电子装置于测控装置的出现，数据共享和维护难度较大的问题也随之呈现出来。因此，设计完善的铁路信号设备集中诊断和智能分析系统，以大数据和人工智能等技术方法开展的智能分析和故障诊断，能够为铁路检修工作提供有价值的参考意见。

1. 铁路信号设备集中诊断和智能化分析系统的功能需求

1.1设备集中诊断功能

  该功能最主要的一个作用就是在完成对前端信号与设备工作状况数据进行分析与采集的基础上，对比相关数据信息，从而顺利开展故障诊断。具体包括以下几点诊断功能分类：第一，数据采集。铁路轨道系统电路主要的采集对象包括发送器向系统发送侧电压、衰耗器收发侧电压和接收器侧电压等等。而是趋势预测。通过折线图可以拟合检测电压曲线，从而获取想要的直线方程[1]。在延伸了拟合曲线之后，便可以判断未来特定时间之内的电压变化状态，通常设定的最长预测时间只有30min左右，只需要在这一范围之内拟合曲线内部任意一个点上的电压数值，如果低于标准数值，那么系统就会自动发出警报，提醒相关人员采取一定的应急措施1.2关键数据对比和智能分析

  集中诊断与智能化分析系统内部数据对比属于判断故障类型的主要条件，应当合理的对比实时数据与标准设计，如果发现数据超出标准范围，就说明发生了异常情况，显示异常信息期间还会发送警报。为有效减少不必要的数据处理工作，在系统运行过程中通常还会对比部分关键性数据，主要有列车的位置信息以及轨道的区段信息[2]。除此之外，对比分析主要可以划分为两种不同情况，其一就是从铁路车站开展对比分析；其二就是从中心负责开展对比分析。在第一中信息对比期间，如果发现实测数据与标准化数据不统一，那么就要将相关信息直接上传至中心接口服务器内部，而后再将其转发至中心应用这一服务器内，从而实现深入处理异常信息当中。在关键数据对比过程中，最主要的是地面信号系统之间的信息对比，一方面要对现有的信息系统进行分析，针对区段信息传输涉及到的信号安全系统和列控中心系统，对于其他系统而言，可以对比不同系统续断的信息，结合区短信息流向自动分析错误环节并给出维修意见。另外就是集中诊断和智能分析系统可以实时分析信号显示与传输过程的执行结果，形成信号显示的闭环控制对潜在的故障信息提前发出警报。

1.3应急指挥作业管理

  应急指挥作业管理这一模块当中的主要功能有报警预警以及设备管理等，同时还能够借助于通信接口基于中转站的扶持实现手持巡检的远距离对接，从而为管理人员推进应急指挥作业工作提供更多有利条件[3]。首先，在站点监控过程中，主要功能包括两点；一是对站点实现自主布局。在GIS地图内，管理人员能够充分了解站点分布情况，根据管理需求自行完成站点添加工作，也可以直接将站点删除；第二，就是开展站点报警管理。基于集中诊断与智能化分析这一前提，在明确了基本的信号设备故障问题之后，将该设备内部的信息全方位展示到报警信息当中，方便管理人员全面掌握故障问题。三是利用GIS地图可以了解信号设备的分布情况，此功能也能够支持查看设备名称和上线时间等相关信息，另外在GIS地图当中，还可以帮助相关人员掌握备品的实际分布情况，如果现场设备出现问题，就要对相关备件进行直接更换。二是用手持PDA设备可以自动完成对备件库内部情况进行查找，主要针对是否存在符合更换标准的配件与配件数量，从而在处理故障过程中可以直接在该备品库当中抽取相应的物品进行直接更换。四是应急指挥。通过手持设备GIS和GPS定位模块，能够在GIS地图界面中呈现出维修人员的具体位置，方便指挥中心远程了解维修人员的分布状态，而后借助于集中的调度，安排发生故障设备附近的维修管理任云及时对故障问题进行处理。除此之外，这一系统也具备视频通话和语音通话等功能，可以和指挥中心以及现场工作人员之间保持联系，在实现及时沟通的前提下，提升信号装置故障的整体处理效率。在现场维修工作人员完成对故障的合理化处理后，可以利用手持PDA设备完成作业提交，当故障处理完成之后，系统就会自动保存此次故障信息，方便后续查看。

2. 铁路信号设备集中诊断和智能化分析系统的功能测试

2.1测试环境与测试方法

  为了针对集中诊断与智能化分析系统在应用过程中的成效进行检验，对部分功能可以设计相应的测试工作方案[4]。测试工作方案通常包括以下内容：测试准备期间确定智能化分析与集中诊断这一系统在铁路车站软件内部的运行状态，确保系统间接口设备可以维持一个正常的通信状态，此后还应当针对系统内部功能进行对比分析，并完成现场测试。像动态图纸分析测试。一致性对比和工作状态查看测试等等。

2.2轨道和信号机工作状态与动态图纸分析

  常见测试内容通常包括以下几点：第一，就是充分掌握室外设备的运行状态；第二，就是设置不同轨道的报警数值与电器特性，对综合界面展开实时观察。三是挑选不同轨道与不同状态，了解室外装置的动态图纸。整个流程的预测结果如下：第一，就是室外设备能够正常运行并显示运行状态。不同颜色的设备指示灯表示不同的运行状态。其中绿色的指示灯表示运行状态正常、黄色的指示灯表示存在预警状态、红色的指示灯表示处于报警状态；第二，就是查看综合截面期间能够对比并展示轨道的模拟量以及占用量等多项系统。同时还可以在综合报警信息栏当中展示电气特性超限报警。三是利用动态电路图方法，直观展现出各个站台和轨道的工作原理和实时的信息模拟。在轨道状态由空闲变成占用后，其中的GJ节点也能够自动吸起，接收端的电压也会明显降低。在轨道状态重新变成空闲之后，GJ节点就会自动断开，接收端内部电压也能够快速恢复。

2.3报警查询与统计

  最常见的一种测试内容如下：第一，就是在确定了报警类型后，在系统内输入相关的插叙条件，而后点击查询按钮，再随意选种一条报警信息，而后查看弹出的处理意见，跳转回访其中的一条报警信息，充分掌握报警期间的不同数据参数；第二，就是在报警统计系统内部输入查询条件，分析报警级别的统计图，充分掌握与之相关的具体报警信息。预测结果：通常是结合输入查询的具体条件，展示对应站点历史上的报警信息。将具体的报警原因展示在处理意见框当中[5]。可以回访任意报警信息的相关参数信息，从而可以保障这一参数能够与不同接口系统当中的历史数据始终保持一致性；第二，就是能够直接输入查询条件，展示对应铁路站点内的报警信息统计信息，根据报警的类型、级别及其所述系统开展分别展示。在点击报警信息级别的统计图之后，根据报警类型对三级报警结果进行展示。

2.4开关量、模拟量与状态量实时测试

   测试的主要内容：第一，就是将开关量的联锁系统与选择站打开，便于方便查询。二是打开模拟量选择站，设备种类需要对电源屏进行挑选，检测项目需要合理选择电压，而后再点击确定；第三，就是要将状态量的选择站打开，查询主机硬件平台，主要针对列控中心进行查询。预期结果：可以正常的显示不同接口系统内部轨道与信号机设备显示呈现数据，实时展示设备运行状。二是以表格的形式展现出的模拟量与设备量；第三，就是要根据表格形式，将列控中心内部的硬件平台数据展示出来。

结束语：

综上所述，随着社会经济的快速发展，铁路建设项目也变得越来越完善，跨区域高速通道已经基本建设完成，高速铁路网络也越来越完善，城际之间的铁路建设规模不断扩大与完善。铁路信号系统当中的功能越来越强大且完善，技术装备水平与世界最先进的水平旗鼓相当。因此在新时代发展背景下，应当加大铁路信号系统的建设力度，不断探索和应用相关高新技术，对故障诊断机制进行完善，从而推动铁路运输事业良好发展。
参考文献：

[1]曹巍.基于神经网络的铁路信号设备故障诊断方法研究[J].自动化应用,2022(06):46-48.

[2]黄聪.铁路信号集中监测智能综合分析系统研究与实现[J].数字通信世界,2022(06):67-69.

[3]李强.铁路信号设备集中诊断及智能分析系统的功能需求及测试方案[J].科学技术创新,2022(12):193-196.

[4]张雯柏,彭翠云,张立都,胡爱云.铁路信号集中监测智能分析与故障诊断测试脚本系统设计与实现[J].铁路计算机应用,2020,29(01):71-76.

[5]胡恩华.基于信号集中监测的中心智能分析系统研究[J].铁道通信信号,2018,54(09):42-45.