信号集中监测系统功能优化及应用

夏齐林 中国铁路上海局集团有限公司上海高铁维修段

1 引言

目前信号集中监测系统普及率较高，但监测厂家众多，各监测系统功能不尽相同且版本众多，在实际应用过程中，作用没有得到充分发挥。本文通过分析既有监测的存在问题，对监测功能的提升提出改进意见，让监测设备能为现场维修工作提供更多指导。

2 现状分析

2.1 监测版本多，功能差异大

高铁段管内集中监测系统有河南辉煌公司06版、10版和上海铁大06版、10版两个厂家4个版本，各厂家及版本软件功能各不相同，且早期版本软件功能较落后。

2.2 监测报警上下限设置无统一标准

各项监测设备只有粗略的上下限设置标准，且多数没有理论依据或者实验数据作为支撑，不能更好的做到对异常数据的精准监测。

2.3 监测无效报警较多

监测数据相对齐全，但需人工分析项目多，智能化分析程度不高，存在大量报警需要人工甄别分析其为真实报警、误报警还是假报警，以及如何挖掘出哪些仅有文字提示而无报警窗口弹出的情况，以减少无效报警。

2.4 监测系统的可靠性和数据的准确性不够

由于监测系统自身存在的软硬件问题，或外界因素导致监测设备不能正常使用的情况时有发生。

2.5 调阅分析人员现状

人员素质参差不齐，一些调阅人员工作时间短，监测数据分析能力、现场维修经验不足，难以及时全面发现现场问题。

3 优化监测功能的具体做法

3.1 软件版本升级

老版本监测软件存在功能不足，可调整改进性差等缺点。多版本软件公用造成维护难度大，成本高等缺点，通过升级到最新监测版本以提升监测软件的功能和实用性。

3.2 重新研究合理的上下限标准

通过深入研究各项设备特性和监测数据，制定更合理的上下限标准，使监测功能得到更充分的利用。

3.3 常态化开展无效报警整治

响应电务处开展的无效报警整治活动，结合本单位实际，联合厂家大力整治整改无效报警信息，消除大量无效报警的同时，提高监测软件的利用效率，减少一部分人工分析工作量。

3.4 对监测设备功能的深入开发增加报警功能

3.4.1 优化既有报警功能

既有集中监测系统收集有大量数据，但由于部分数据异常时不能自动报警，需要调阅人员逐个分析判断后排除，耗费监测人员大量时间，如果通过增加自动报警，将大大提高调阅工作的针对性。

监测系统现有报警信息分为一、二、三级报警，通过对报警上下限的设置，可以实现设备异常报警，但由于设置标准不一或不合理，实际使用中报警数量庞大，包含有大量错误报警信息，无法发挥对现场的维修指导作用，为此，需要提高报警信息的准确性。

3.4.2 优化监测系统的具体做法

（1）道岔表示电压局部放大法

通过放大道岔表示电压日曲线的有效量程幅值，让监测人员能够更加直观掌握道岔表示电压变化情况，具体做法是把道岔表示电压进行局部放大，将日曲线交流纵坐标显示量程由原先的0 V～400 V修改至55 V～65 V，直流纵坐标显示量程由原先的0 V～100 V修改至19 V～24 V，放大了电压有效区域的幅值，通过调阅能直观的发现道表电压变化情况。

在高铁道岔设备运用中，经常发生因设备状态变化出现表示电压波动升值出现道岔无表示故障，通过增大道表电压日曲线的有效幅值，精准设置道表电压上下限幅值，及时掌握道表电压全天状态。

针对现场出现的道岔接点（TS-1接点及密检器接点）不良问题，采取了优化监测道表电压设置，精准设置道表电压上下限幅值，将道表电压上下限设置为交流±0.5V，直流±0.5V，让监测分析人员根据监测报警信息能够及时掌握道表电压超限情况，提前预判道岔接点不良。

（2）道岔动作时间监测上下限设置

对现有的集中监测软件进行局部优化，对道岔每个牵引点在其原有动作时间上增加0.3s作为道岔动作超时报警的上限值，一旦有动作时间过长的道岔将自动给出报警；对道岔功率曲线监测功能，通过修改功率曲线精度系数，减少了功率曲线变化量误差，使功率曲线的数值更接近实际功率，真实反映出设备变化情况；

道岔动作时长设置上限6.9s实现对道岔超时的报警，见图1。

图1 道岔超时报警事例

（3）道岔功率曲线自动报警功能

对功率参考曲线设置增加100 W的上限，超出上限即给出报警，对道岔曲线突变隐患信息提早发现作用明显（图2）。

根据每组道岔的标准参考曲线，通过增加人工设置超限报警功能，一旦有超过参考曲线100 W的功率曲线出现，将通过报警窗口给出提示，实现对道岔异常曲线超限报警，极大地提高了问题捕捉的能力。

图2 道岔动作超限报警事例

（4）实现缺口信息的集中报警

增加道岔缺口监测实时报警总机，由于道岔缺口报警信息没有一个汇总和实时报警的功能，相关报警信息只能登陆站机查看，对预测预判道岔缺口报警信息是很困难的。为此，在我段调度中心设置道岔缺口监测服务器，在段调度科、各车间、工区分别设置了一台道岔缺口监测报警总机，将各站机的报警信息实时汇总到总机上，实现对管内道岔缺口异常情况的实时报警。

3.5 制定针对异常数据的管理措施

精准设置道表电压上下限幅值，及时掌握道表电压超限报警。摸索道岔交直流表示电压正常波动的幅值，把原先设置的道表电压上下限 50V～70V（交流）、18V～24V（直流）精准缩小范围。根据正常波动规律，设置为日报表平均值的交流±0.5V，直流±0.5V。超出设置范围的电压数据及时给出报警，通知现场检查处置。同时放大道表电压日曲线的有效量程幅值，直观掌握道表电压变化情况（图3）。

图3 精准设置道表电压上下限幅值

把道表电压波动纳入预警分级管理，突出重点、分类报警，把三级报警中道岔表示电压报警信息提炼出来，列为重要报警，在报警窗口中弹出，把控道表电压整体状态。

同时需要防止走极端的情况，一是由于对设备厂家盯得紧，防止把报警屏蔽掉或人为延长报警时间较少报警频次；二是防止监测报警上下限设置不合理，过严或者过松；三是防止对监测的过渡依赖，不按监测调阅周期和内容进行调阅分析，错失报警信息。

4 结论

监测功能的拓展和有效运用，大大减少了监测调阅人员无效劳动，也改变了监测的传统辅助地位，正越来越被各级电务人员重视，对设备故障的预防预控作用也不断放大，高铁段在监测技术研究方面的一些成果也被在全局推广应用，今后还要继续研究更多的优化方案，把监测作用最大化。