高速铁路客运服务系统故障分析与维修管理

万 明

（南昌铁路局 江西铁路实业发展有限公司，南昌 330002）

高速铁路客运服务系统故障分析与维修管理

万 明

（南昌铁路局 江西铁路实业发展有限公司，南昌 330002）

高速铁路客运服务系统（简称高铁客服系统）不间断正常运行，确保旅客便捷进站、候车、乘车、出站，提升铁路客运服务质量具有十分重要的意义。本文以南昌铁路局为例，分析了高铁客服系统故障原因以及设备、标准、管理等方面存在的不足，并就完善高铁客服系统和改进维修管理提出了相应的改进建议。

高速铁路；客运服务系统；维修管理；建议

中国高速铁路经过十多年发展，已成为世界上规模最大的运营网络。高速铁路客运服务系统（简称：高铁客服系统）持续正常运行直接关系到运输安全和服务质量。随着高铁大量投入运营，其客运服务系统故障维修问题值得深入探讨。

1 高铁客服系统概况

目前，高铁客服系统采用铁路总公司、区域中心和车站3级应用架构，在铁路总公司建设公共数据管理平台，为高铁客服系统提供信息支撑，并进行旅客服务质量监督、管理和统计分析，提供公共数据管理和音频基础信息库的制作以及视频监控等功能。高铁客服系统包括客运票务系统和旅客服务系统2个部分。客运票务系统以自动售票和自动检票为主，人工检票为辅，包括售票交易服务和检验服务的实时交易系统。旅客服务系统以集成管理平台（GSP）为核心，集中管理旅客引导揭示（PI）、广播（PA）、监控（VM）、时钟（CLK）、查询（IS）、求助（HP）、寄存（BL）、站台票发售等旅客服务子系统，为旅客提供优质的信息服务。根据发展需要，将建设以区域中心为数据管理的平台，实现对所辖区域大型车站旅客服务系统的监视，对中小型车站旅客服务系统的集中管控；在紧急情况下，可以代管大型车站旅客服务系统，完成区域内公共音视频数据的制作、发布和转发以及系统间信息共享和功能联动。

2 高铁客服系统故障统计及原因分析

2.1 高铁客服系统故障统计分析

以南昌铁路局所辖温福、福厦、昌九高铁客服系统软件和设备故障统计数据为例，2013年发生故障1 315件，2014年上半年发生故障1 271件，如表1所示。

由表1可知：自动售票机、检票机、引导屏、视频监控和机房设备等5类设备，2013年发生故障1 110件，占故障总数的84.41%；2014年上半年发生故障1 006件，占故障总数的79.15%，尽管相对故障比例呈下降趋势，但仍然占高铁客服系统产生故障量的81.83%。因此，抓住自动售票机、检票机、引导屏、视频监控和机房设备机这5类设备管理和维护质量，就抓住了降低高铁客运服务系统故障率的关键。

表1 南昌铁路局高铁客服系统故障统计表

按设备故障预见性划分：如自动售票机、闸机主（从）动轮磨损、皮带老化等问题是可以预见的，可以采取健全维护管理制度、加强现场检查、提升员工素质等措施，可以避免故障发生，称为可预见性故障。2013年1月 ～ 2014年6月，可预见性故障发生439件，占故障总数的17.31%。由于高铁客服系统的复杂性和现有维修保养设备技术的局限性，大量的高铁客服系统故障还处于不可预见状态，从而给维修工作带来了较大的不可定性。

按照故障等级划分：整个系统处于瘫痪状态不能运行的I级故障有2例，占0.07%；系统性能严重下降、业务运作受到严重影响的II级故障有3例，占0.12%；系统部分设备和软件故障、客户业务运作受一定影响的III级故障2 053例，占80.99%；需要软硬件安装、配置等对客户业务运作几乎没有影响或根本没有影响的故障477例，占18.82%。其中，I、II级故障虽然所占比例很小，但是一旦发生，影响面和造成的后果严重。而发生III级故障比如电源部分故障，如果处理不当，极有可能转化成I、II级故障，因而也不可忽视。

2.2 高铁客服系统故障原因分析

2.2.1 供电质量问题

外网电压不稳定。外网市电经常发生电涌、供电不稳定、电压频繁跳闸、谐波含量大、高压尖脉冲、暂态过电压、电压下陷、电线噪声、频率漂移、持续低电压、市电中断等电力干扰现象，容易造成设备过热、产生振动和噪音，干扰高铁客服系统设备正常运行，难以满足高铁客服系统对供电质量的要求。

高铁客服系统供电部分自身存在的问题。突发停电维持设备正常运行的UPS维修保养检查不到位。如蓄电池除尘清洁不彻底、蓄电池连接线松动、腐蚀等均会带来故障隐患。当UPS发生故障时，如果内置静态电子旁路开关无效，就无法转到旁路向负载进行不间断供电，造成系统大面积故障。

2.2.2 外部环境问题

高铁客服系统对温度、湿度、洁净度等环境要求较高。当环境温度超出UPS允许的最高温度，会触发过温保护或损坏内部器件。高温下长期使用UPS，严重缩短电池寿命。环境温度越低，铅酸蓄电池、电解电容等含有液体成分的器件性能变差。当环境温度低于UPS允许的最低温度，也会导致部分元器件失效，直至UPS无法正常工作。湿度过低则使设备内部电路元器件表面积累静电，产生放电损坏设备，干扰数据传输和存储；遇机房冷气或潮湿雨季时，湿度超过规定限度，设备内形成水雾或细水珠，易造成电路板短路。由于UPS在工作时会产生一定热量，当采用风冷散热时，UPS便会将空气中的粉尘吸入UPS内部。粉尘粘附在风扇或电路板上，影响UPS散热，造成电路短路，甚至造成主机工作失常，发生不准确告警。

高铁客服系统所遭受的自然灾害首推雷电。其中感应雷主要通过通信线、电源线侵入设备，损坏电源部分电子元件、集成块或通信接口器件。尽管目前高铁客服系统依据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》、IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》采取雷电防护措施。但由于防雷方式选取、施工作业不规范、防护措施不完善等因素，造成诸多防雷安全隐患，一旦遇上雷雨天气就可能引起高铁客服系统设备成片故障。

2.2.3 产品设计、施工问题

由于高铁客服系统采取按线设计、公开招标建设，尽管各线功能大同小异，但硬件设备种类繁杂，应用软件开发和管理平台系统软件集成规范也不完全相同，互通互用性差。而且，高铁客服系统技术集电子信息技术、自动控制技术等于一体，系统故障发生规律具有多样性。同时由于历史原因，高铁建设现场施工、安装和调试存在不同程度抢时间、赶工期现象，部分隐蔽工程达不到预定技术标准。如室外电缆入室后屏蔽层接地不规范，影响防雷效果，为设备安全运营埋下隐患。客服系统产品的验收使用，还主要停留在功能检查与审查，没有建立基于风险的安全管理方法及体制。部分站台雨棚存在漏渗水严重问题，部分引导系统、监控系统、广播系统本身产品防雨防水设计不合理，加上安装工艺粗糙，容易发生设备进水损坏。

2.2.4 维护管理问题

由于高铁客服系统架构比较复杂，同其他系统运行紧密关联。当其他某一系统升级调试或发生故障时都有可能通过设备或系统接口引发高铁客服系统设备的运行异常；一个故障现象可能是多个原因共同造成，多因多果的情况时有发生，在处理比较复杂故障问题上，往往需要相关部门密切配合。

由于施工单位在后续施工时粗心大意，经常会产生与高铁客服系统相连线路短路、断路、绝缘不良等，导致高铁客服系统相关设备损坏、性能下降等故障。另外以自动售票机、检票闸机为例，由于旅客对自动售检票系统的使用操作不熟悉，再加上携带行李尺寸较大、数量多、人流大等原因，很容易造成自动售检票系统的人为损坏。闸机门翼、面板人为损坏经常发生。

引导系统、监控系统、广播系统等现有设备型号存在淘汰停产现象，无法提供配件供应，给故障处理造成无米下锅的麻烦，必须花大价钱定制或技术改造。同时，高铁客服系统的部分关键部件由于技术保护，在设备维修配件、时间、质量、费用等方面往往受制于人。

3 高铁客服系统故障维修管理建议

3.1 按照《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）配备供电设备，改善电气设备条件

改善电气设备接地条件。供电系统内部各个模块均通过扁平接地带或裸露接地条与机壳连接，并保证其阻抗低于1Ω。机壳连接于插头中的安全地端子，以保证任何可能的感应电压或漏电电荷均能安全地泻放于大地，避免人身的伤亡或造成设备的异常工作。同时，设备安装漏电开关，在漏电电流超过额定值时，漏电开关动作切断市电，以保证安全。

改善设备防雷、防浪涌性能。要确保设备可靠接地，插头应有连接安全地的端子，并确保可靠地连接到现场的安全地，以保证设备的运行安全和人身安全。要在设备电源的输入端增加保护电路和防雷电涌保护器，以确保发生过流（短路）、过压和浪涌等现象时，设备能够在现场的电源环境下可靠工作。

对于低压供电系统，浪涌引起的瞬态过电压（TVS）保护，采用分级保护的方式来完成。从大楼供电系统的进入端开始逐步进行浪涌能量的吸收，对瞬态过电压进行分阶段抑制，以将雷电流引起的残压降低到设备承受的范围内。

在室内应用场合，雷击脉冲经配电系统衰减后才能到达UPS的电源输入端。由于高铁客服系统大多暴露在户外，存在被雷电直接击中的可能。如果系统防雷措施不够完善，UPS作为安装在客服系统设备前面的电源保护装置，将直接承受雷击带来的电压与电流冲击，导致UPS损坏。因此，为了保证客服系统的可靠运行，应考虑采取加强机房外部防雷系统、定制更高防雷等级UPS等措施进行防护。同时，在雷电频繁地区，建立高铁客服系统雷电监测网，为高铁客服系统雷电防护标准参数的制定提供依据，为雷击应急处理提供支持，逐步积累数据、不断提高网络功能，确保防护的准确性。

3.2 改善高铁客服系统环境，最大程度发挥设备功效

高铁客服系统建设在设计阶段就要充分考虑环境因素影响，并采取可靠性设计措施。如UPS自身的设计方式对高铁客服系统的供电质量有着重要的影响，在高铁机房中，应优先选用具备内置有多条电源通路、部署冗余并联、使用电池的可能性最小的UPS产品。

在现场可针对不完善的环境温度调节系统采取以下对策改善环境，避免UPS工作温度超出设计规格，导致UPS保护或损坏。如采用通风冷却方式，在经费允许情况下，可选用IP54以上等级UPS；若使用IP20等级UPS，必须加强对灰尘过滤，按时维护过滤装置。在采用空调制冷时，应选用精密空调，以保证环境湿度；若使用普通商用空调，要防止空调冷风直接吹到UPS产生凝露，必要时还需配备除湿装置；如无空调设施，应选用工作温度范围较宽的UPS或加强通风和保温等措施，加强基站温度控制。

3.3 联合多方力量，加强技术改造和创新

按照系统指标、应用业务、接口关系和可靠性等方面要求，熟悉相关关键设备及性能状况。全面细化工程移交管理制度，确保验收质量以及各项文档资料的齐全、准确，确保突发事件发生时，能够准确预判故障点位，确保应急处置高效进行。加强与设计、施工单位，产品生产、供应厂商、铁路局相关处室、单位，科研院校的技术合作，加快对存在设计、施工造成问题产品的技术革新或替代完善，妥善解决系统由于先天不足存在的隐患。为今后承担系统设备维修任务打下扎实基础。如在自动售检票系统闸机上安装的杀毒软件，可以考虑选用专网安全防护软件。针对部分引导揭示系统显示刷新慢、监控系统图像卡屏等现象,可以考虑拓宽系统网络带宽，重新铺设光缆，提高系统数据处理能力或适当降低图像系统每秒传输帧数以减少数据流量等。

3.4 加强重点设备和故障频繁设备管理

加强维护管理，要以重点设备和故障频繁设备如自动售票机、检票机、信息屏、摄像机和机房设备等5类设备为重点，加强预防性维修保养力度，加大深度保养维修，力争将故障消除于萌芽状态。为避免和减少旅客撞坏闸机门翼，应根据不同规模车站和客流情况，合理配备相应的检票设备，调整闸机分布、数量和设置参数，实现设备实际能力和工作任务响匹配，以适应旅客出行需要。

3.5 实现铁路局集中化管理，提高管控力度

在铁路局设置集成管理平台，统一接入和管理铁路局管内各站高铁客服系统设备，以弥补原来系统资源分割、信息整合困难、服务不全面、功能不完整的缺陷。通过减少管理层次、提高管理效率和资源使用效率，降低运营成本，推进高铁客服系统集约化运营管理。

4 结束语

高铁客服系统的维护管理在我国尚处于起步阶段，随着中国高速铁路的不断发展，进一步深入研究和探索维修管理的各项内容，科学合理选择维护模式，实现高铁客服系统维护制度动态优化，合理优化人力资源、技术资源，增强备品及时供应，提高维修管理效率和质量，降低维修成本，将是维护管理者的不懈追求。

[1]方锦煌. 提高地铁自动售检票系统设备的技术性能[J].城市轨道交通研究，2007（9）.

[2]王多龙，李得伟，汪 波，马伶伶.轨道交通枢纽检票设备能力分析[J].城市轨道交通研究，2013（8）.

[3]王其英.高频机型UPS技术及应用[M]. 北京：中国电力出版社，2011.

[4]谢甲旭，吕晓军，史天运.高速铁路客运站视频监控系统的研究与实现[J].铁路计算机应用，2013（2）.

责任编辑 方 圆

Fault analysis and maintenance management for Passenger Service System

WAN Ming
( Jiangxi Railway Industrial Development Co., Ltd., Nanchang Railway Administration, Nanchang 330002, China )

It had important signif i cance for uninterrupted normal operation of High-speed Railway Passenger Service Systems, improving the service quality, ensuring passengers convenient of getting in, waiting, riding, outbound. This paper, taking High-speed Passenger Service System of Nanchang Railway Administration as an example, analyzed the causation of fault, insuff i ciency in equipment, standard, management, and so on, put forward the corresponding suggestions for improvement.

High-speed Railway; Passenger Service System; maintenance management; suggestion

U293.3∶TP39

A

1005-8451（2014）10-0038-04

2014-01-03

万 明 ，工程师。