信号设备工程信息智能管理平台

信号设备工程信息智能管理平台

郭长征

通号（郑州）电气化局有限公司河南省郑州市45000

摘要：信号设备工程信息智能管理平台，是在信号技术设备履历图纸基础上，将其转化为信息化图纸，并将信息化图纸与GPS技术、远程通信技术相结合，进行图实一致性核对与设备卫星定位、电缆路径定位，实现精确的设备管理、隐蔽电缆管理，形成一套精确的隐蔽工程信息化图纸，在此基础上实现大数据集中管理、隐蔽工程真实性管理、资源信息快速查询、智能判断、多点集体预判和远程实时指挥。

关键词：信号设备；信息化图纸；GPS定位技术；智能管理

Abstract：Signalequipmentengineeringinformationintelligentmanagementplatform，basedonsignalequipmentrecordinformationdrawings，convertitintoaninformation-baseddrawings，andtheinformatizationdrawingsandGPStechnology、thecombinationofremotecommunicationtechnologies，imageandtheactualobjectconsistencycheckandequipmentsatellitepositioningarecarriedout、cablepathpositioning，implementaccurateequipmentmanagement、concealedcablemanagement，formasetofpreciseandconcealedengineeringinformatizationdrawings，onthisbasis,thecentralizedmanagementofbigdataisrealized、hiddenprojectauthenticitymanagement、quickqueryofresourceinformation、intelligentjudgment、multi-pointcollectivepredictionandremotereal-timecommand.

Keywords:Signalequipment；Informationpaper；GPSpositioningtechnology；Intelligentmanagement

引言

目前，铁路现场信号设备维修、维护工作主要存在以下问题：

一是铁路信号设备具有点多线长、设置分散、布局成网等特点，使得在一个30组以上的车站，快速找到一个区段、一架信号机、一组道岔，不是每个人都能做到的，更不用说找一个电缆盒；

二是管理困难。信号设备技术密集，科技含量高，设备分散，不间断运用，结合部多，易受外界影响，维修项目多，完全依靠现场职工的觉悟和业务水平保证检修质量，这对于信号维修管理是一件非常困难的事情；

三是设备维修、排除故障时需要携带大量纸质图纸，只能在维修现场查找图纸。而纸质图纸存在的诸多弊端，已不能满足当前信息化与大数据时代对信号设备基础图纸资料的随时随地精准查询与共享信号设备基础信息的需求。

因此，为了实现新设备信息的集中管理，实现设备信息无时不在、无处不在等需求，需要有一套智能管理平台，为信号设备的工程信息管理提供信息化、智能化手段。

1系统架构

信号设备工程信息智能管理平台由三部分组成：安装在电务段中心机房服务器的《网络信号设备工程信息智能管理平台》；安装在电务段、车间、工区业务终端的《信号设备工程信息智能管理平台》和安装在移动终端的《移动信号设备工程信息智能管理平台》。

1.1物理架构

应用的物理架构图如下所示：

图1物理架构图

物理硬件方面，“信号设备资源信息智能应用平台”由电务段中心机房管理服务器（数据服务器、图纸档案服务器、信息平台服务器、VPN服务器、磁盘阵列）、电务段终端计算机、车间终端计算机、工区终端计算机、WIFI环境、个人手持智能终端（智能手机）以及网络设备构成。

其中，数据服务器主要为信息平台环境提供大数据集中管理服务。图纸档案服务器提供图纸管理、图纸数据同步、图纸更新等服务。信息平台服务器提供信息标准化管理、应用数据升级、软件自动升级以及数据交互等服务。VPN服务器为信息平台环境提供数字认证通道，支持手持终端通过4G连接网络中心服务器，进行数据交互。

1.2系统架构

系统架构如下图所示：

图2系统架构图

本系统由基础数据录入、电务段网络信息平台、应用平台、应用平台移动子系统、标准信息化维护与管理五部分构成。

基础数据录入包括：使用《信号图形信息化档案管理系统》进行信息化图纸制作；使用《铁路信号技术设备履历簿》进行信号履历数据制作；使用《人员管理系统》进行组织结构与人员数据信息化制作。这些基础数据由信号履历主管审核后上传电务段服务器共享。

电务段网络信息平台：为电务段、车间、工区、个人各级用户提供信息交互、基础数据更新等服务。

应用平台：通过《信号设备资源信息智能应用平台》电务段、车间、工区人员可以查询管内信息化图纸、进行图纸智能查询、信号设备一件一档管理、信号设备台账管理与现场人员视频通信。

应用平台移动子系统：通过《移动信号专家系统》（领导版）、《信号移动管理系统》（工区版），查询管内信息化图纸及图纸智能查询，进行设备定位与设备标准化检修，领导及专家远程指挥现场进行故障处理。

标准信息化维护与管理：通过标准知识库体系，电务段信号专家可以进行检修标准、测试标准的信息化处理与维护，维护后的数据进行网络共享，支持现场标准化检修作业。

2主要功能

2.1信号图纸信息化功能

系统可对管辖示意图、信号平面布置图、双线轨道电路及电缆径路图、控制台盘面图、进路联锁表、室内平面布置图、组合位置图、器材排列表、设备结线图、电缆配线图、网络拓扑图及其他信号图纸进行信息化处理。

2.2信号设备、电缆路径、过道等隐蔽工程卫星定位功能

系统使用移动终端内置的GPS模块获得的现场设备的地理信息，将地理信息与站场（区间）信号设备平面布置图、双线轨道电缆径路图上的信号设备进行关联对应与信息存储。设备卫星定位后系统会根据职工当前地理位置自动搜索信号图纸中的设备位置以蓝色光圈显示在信号图纸上，为信号智能检修、图实核对提供支持。

在站场（区间）信号设备平面布置图中，对道岔、信号机、信号楼定位。

双线轨道电缆径路图中箱盒、电缆径路、轨距杆、地拉杆、标桩、作业口定位。

区间电缆径路图中箱盒、电缆径路、标桩、作业口、调谐区设备定位。

2.3信息化图纸智能查询功能

可以查看管辖范围内的所有信息化图纸，并具有多种图纸智能查询功能。

提供两种查看方式，一是通过线别-车站/区间的树形结构图选择查看，二是在管辖示意图上通过点选查看。可查看的图纸包括：管辖示意图、信号平面布置图、双线轨道电路及电缆径路图、室内平面布置图、组合位置图、组合连接图、室内器材排列表、控制台盘面图、进路联锁表、区间信号平面布置图、区间电缆径路图、道口信号示意图、应答器布置图、设备结线图、设备配线图等。

图纸智能查询功能有：

1.信号设备影响范围查询。

2.通过单击设备打开设备结线图。

3.根据设备结线图自动搜索该设备的电缆配线图。

4.电缆快速查询。

5.在电缆径路图中，通过单击电缆盒打开该电缆盒配线图。

6.在室内平面图中，通过单击柜架自动搜索该柜架的组合位置图。

7.在组合位置图中，通过单击组合自动搜索该组合的器材排列表。

移动终端的信号图纸智能查询实现了与PC计算机上相同的智能查询功能。

2.4信号设备一件一档管理

通过信息化图纸自动建立信号设备一件一档管理。

1.在管辖示意图中建立站场、区间的一件一档管理，包括站场信息、区间信息、信息化图纸列表等。

2.在信号平面布置图中建立道岔、信号机、轨道电路等室外基础设备的一件一档管理，包括设备信息、影响范围、检修数据、测试数据、设备照片、控制电路图等。

3.在双线轨道电路及电缆径路图中建立箱盒电缆的一件一档管理，包括设备信息、检修数据、测试数据、设备照片等。

4.在室内平面布置图中建立信号控制设备一件一档管理，包括设备信息、设备照片等。

5.在组合位置图建立组合一件一档管理，包括设备信息、设备照片等。

6.在器材排列表建立器材一件一档管理，包括设备信息、设备照片、检修信息等。

2.5信号设备台账功能

根据信息化图纸数据，自动按照设备分类提取对应设备信息并进行统计，形成台账。包括线别中的站场区间台账、信号设备台账、箱盒电缆台账、控制设备台账、组合模块台账、室内器材器件台账、室外器材台账。主要信息有设备名称、型号、安装位置、生产厂家、上道时间等。

同时具备参数扩充功能，经过授权的用户可以在系统中为每类设备设置扩展参数，并录入该参数的信息，不断扩充设备的属性信息。

2.6信号设备周期管理

在信号设备台账基础上，根据铁路局、电务段对信号设备的周期管理要求，针对不同设备类型设置不同类型周期（如信号设备的产品周期、轮修周期、检修周期，站场的大修周期、中修周期），在现场采集设备信号设备出厂日期、上道日期、检修日期后，系统自动根据设备信息和周期数据，进行统计分析，对即将超周期和已经超周期设备进行报警。

2.7信号设备标准化检修功能

在标准信息化系统中将总公司、路局、电务段规定的检修项目（《铁路信号维护规则业务管理》中的秋鉴内容以及路局、电务段管理文件中的检修项目）进行信息化处理；并从信号信息化图纸中获取标准设备类型。信号专家可按照信号设备的实际情况对所有设备类型逐级划分，直至最小一级；再对最小一级的设备类型划分检修部位，对每个部位按不同的检修方式设置检修项目与检修项目、技术标准、测试标准等，维护后的数据进行网络共享，为现场检修作业提供标准化依据与引导。

在现场检修作业时，卫星定位在后台记录行走路径，当走到待检修设备时，系统会自动将当前地理位置与图纸中的信号设备进行对比，确认职工到过待检修设备，对设备检修的过程中，在信号图纸中选择该设备，可以查询该设备的基础信息、历史检修问题及问题图片，按设备类型自动显示该设备各部位的检修项目，并可针对检修项目查询技术标准，当发现存在问题时，直接选择存在问题的检修项目，记录为不合格，对检修问题进行拍照、视频和录音。

网络连通情况下，系统可自动将当日的检修数据全部上传到电务段服务器进行数据共享。

2.8远程视频通信功能

当有站场WIFI网络或4G网络接通铁路内网，并且现场设备已经进行卫星定位，现场人员的移动终端会将当前位置的设备名称与地理位置通过网络共享，电务段及车间的应用终端上接收到该信息后会在图纸信息平台中以带有姓名的光圈显示在站场平面图（双线轨道电路及电缆径路图）的相应设备上。选择该人员光圈即可建立与现场该人员的远程视频通信，通过语音、视频直观了解现场情况。

2.9远程实时指挥

远程实时指挥过程：移动终端进行故障发生（上报）→中心服务器报警信息接收与转发→相关专家及站场移动终端报警信息确认→打开故障设备信息化图纸→相关专家在图纸中标注表笔测量点，发布指令指导现场采集设备测试数据→现场测试值上报→故障原因上报，远程指挥过程中，专家可以借助其他手段查找故障原因：与现场人员进行视频通信、历史检修数据与电气特性查询，现场上传的故障照片、视频查询等。

3结束语

信号设备工程信息智能管理平台以信号技术设备履历中的数据为基础，实现信号设备图纸等资源信息的快速查询，将信号设备图纸、技术规章、作业程序等信息集中管理，实现对隐蔽电缆路径、过道标桩、信号机、道岔、箱盒等卫星定位功能，实现根据现场实际需要，智能查询各类设备信息、作业程序和作业标准的功能，实现远程视频通信和远程应急指挥。目前该系统已通过郑州局集团公司科委组织的技术评审，并在新乡电务段投入试用，期间系统运行稳定、效果良好。

参考文献

[1]中国铁路总公司，《铁路技术管理规程》，2014.06.29中国铁道出版社

[2]中华人民共和国铁道部，《铁路信号维护规则》，2008.08.08，中国铁道出版社

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[4]《当代中国铁路信号（2006-2010）》编辑委员会，《当代中国铁路信号（2006-2010）》，2012.12中国铁道出版社

[5]冯玉珉，郭宇春，张树京，《通信系统原理》，2011.12，北京交通大学出版社

[6]李明峰，冯宝红，刘三枝，《GPS定位技术及其应用》，2006.02，国防工业出版社.