接触网停、送电电子签认系统的研制

杨敏炯 胡开平 许洪峰

【摘 要】本文全面解析了接触网停送电电子签认系统设计目的和设计方法，通过软件设计、网络设计、作业流程设计，实现了接触网停送电签认电子化，停送电安全

【关键词】接触网；停电；送电；签认；系统

随着我国铁路建设向高速、重载的方向发展，电气化铁路以其高效率、低能耗的特点，已成为铁路发展的必然方向。伴随着铁路电气化的不断发展，安全压力也在大幅度提高。因牵引供电设备存在检修频繁、停送电程序复杂、作业结合部多等特点，造成安全卡控难、安全关键点多等突出问题。其中对人身设备安全影响最大的就是停送电程序的安全卡控，现有的接触网停送电程序采用列车调度员与供电调度员人工填写《停送电签认簿》的方式，因书写习惯、个人作业习惯等因素存在误停电、误送电的安全隐患，一旦出现误停电、误送电，将直接威胁现场作业人员人身安全，出现群死群伤、电力机车误闯无电区等事故。为规范接触网停送电程序，保证人身、行车、供电安全，防止出现误停电、误送电、电力机车误闯无电区等现象。青藏集团公司调度所与西宁睿捷信息科技有限公司合作，共同研制开发了接触网停送电电子签认系统，该系统实现了接触网停送电过程中列车调度员与供电调度员间的电子签认，实现了供电调度命令自动编制和下达，实现了天窗自动统计分析功能。填补了路内空白。具备安全可靠、准确高效、操作简单、维护便利等特点，同时兼具实用性、安全性和应用推广性。

1.1.系统设计

1.1.设计目标

针对现有停送电签认手续任然采用纸质人工填写的现状，制定了以下设计目标：

1.1.1.按照工作流方式设计停送电签认流程，采取固定程序引导停送电签认程序办理，强化标准化作业，杜绝简化流程的现象。

1.1.2.根据当日施工计划自动生成签认相关信息，避免人为录入错误。使接触网停送电签认规范化、程序化，防止出现误停电、误送电现象。

1.1.3.同一供电臂内多项作业情况下，对未完成作业或不具备送电条件的单元进行软件识别，通过程序判断，实现送电卡控功能，闭锁送电申请。保证现场作业人员人身安全。

1.1.4.根据当日施工计划自动生成供电调度命令，规范调度命令管理，避免漏发、漏销调度命令，保证现场作业人员人身安全。

1.1.5.接触网停送电电子签认流程中自动嵌套行车限制卡、单元供电范围等重要信息。

1.1.6.制作后台数据管理模块，便于后期维护。

1.1.7.实现天窗自动统计功能，按照不同周期生成天窗统计分析报表。

1.1.8.预留功能接口，便于后期功能扩展和与其他系统联接。

1.2.系统研究与开发

1.2.1.搭建接触网停送电电子签认平台，实现接触网停送电过程中列车调度员与供电调度員间的电子签认，签认过程按照流程化设计，按照固定程序引导停送电签认程序办理，避免简化流程的问题发生，签认过程中系统按照当日施工计划自动生成签认信息，避免人为错误。同一供电臂内多项作业情况下，对未完成作业进行软件识别，闭锁送电申请，实现送电卡控功能。通过流程化办理和签认信息自动生成功能，使接触网停送电签认规范化、程序化，防止出现误停电、误送电现象。

1.2.2.搭建供电调度命令平台，实现公司供电调度对供电段生产调度、网工区、变电所等处所的调度命令下达，调度命令下达过程中系统按照当日施工计划自动生成调度命令，避免错发、漏发调度命令，实现调度命令管理规范化、统一化，保证现场作业人员人身安全。

1.2.3.搭建基础信息管理平台，制作方便高效的后台数据管理模块，对行车限制卡、单元供电范围、越区供电限制等基础信息进行集中管理，实现供电类基础信息的统一化、标准化。并在接触网停送电电子签认流程中自动嵌套行车限制卡、单元供电范围等重要信息，进一步确保接触网停送电安全。

1.2.4.实现天窗自动统计分析功能，按照不同周期生成天窗统计分析报表，为设备检修、设备变更改造提供数据支持，针对不同故障类型的发生时间、频率，提出针对性的设备检修巡视意见。

1.3.网络结构设计

接触网停送电电子签认系统采取依托办公网进行通讯，独立服务器数据管理，统一时钟授时，多用户同时登陆的方式组件网络。

1.4.作业流程

针对接触网作业、变电所作业、非停电作业、小单元作业四种作业方式，分别设计作业流程：

1.4.1.主流程

1.4.2.接触网作业流程

1.4.3.变电所作业流程

1.4.4.非停电作业流程

1.4.5.小单元作业流程

1.5.系统测试

在研制过程中，为验证系统功能和系统可靠性、稳定性，进行了为期一年的测试工作，分别对流程运行准确性、单流程运行稳定性、多流程运行稳定性、多用户运行稳定性、后台基础信息维护可靠性、数据保存可靠性、系统掉电记忆功能、批量数据导入功能、历史数据查阅和检索功能进行了长期的测试工作。

1.6.技术创新点

1.6.1.以工作流进行单流程作业管理，将一项施工作业的所有相关业务流程和信息进行单流程统一管理，做到了操作界面简洁、作业流程统一、数据保存统一，即避免了操作界面内出现多种作业进程误导操作人员，又固化了作业流程，实现单项作业流程自开始至终止过程中的的单一化操作方式，使系统操作更加简单方便。

1.6.2.对未完成作业采取软件识别方式进行送电功能闭锁，在同一供电臂内多项作业情况下，对未完成作业或不具备送电条件的流程进行程序闭锁，通过程序判断，实现送电卡控功能，闭锁送电申请，保证现场作业人员人身安全。

1.6.3.实现行车限制自动嵌套入作业流程，便于参与流程的用户及时查阅行车限制内容。

1.6.4.实现流程内信息自动化，在流程中为不同用户在不同流程节点设计标准化信息模板，通过标准化信息模板自动套用流程基础信息的方式生成发送（签收）内容，有效减少了用户录入工作量。

1.6.5.实现后台数据统一管理，为后期数据维护提供便利。根据用户分类需要，分别建立部门管理、角色管理、用户管理、功能权限分配功能。根据基础数据分类需要，分别建立变电所、车站、线别、行别、停电单元、行车限制、命令模板等功能。

1.7.成果验收

1.7.1.本系统采用技术通过青海省科技查新检索咨询中心查新认证，通过检索，论证了该系统在作业全程管控，采用工作流技术，实现流程化办理停送电作业，将列车调度员、供电调度员、现场作业组纳入同一流程中，在国内未见采用工作流技术对铁路接触网停送电作业进行全程管控的报道。同一供电臂内多项作业情况下，对未完成作业进行软件识别和提醒，闭锁不安全送电申请，经对比，国内未见相关报道。对调度命令智能管理和生成，经对比未见针对铁路接触网停送电研究调度命令智能管理和生成的报道。对接触网停送电电子签认流程中自动嵌套作业相关行车限制卡和单元供电范围等重要信息，经对比未见针对铁路接触网停送电，研究调度指挥辅助信息集成的报道。国内具有新颖性。

1.7.2.2018年9月29日成功申请了软件著作权。

1.8.预留扩展能力

虽然该系统已完成了接触网停送电过程中的作业流程设计，并能够实现同一供电臂内多项作业情况下，对未完成作业进行软件识别和闭锁送电申请功能，但外部数据的录入依然需要人工导入或判别，例如：一、供电调度员停送电操作结果无法参与到停送电签认过程中。接触网停送电操作依赖供电调度员在SCADA系统中进行远动操作，但供电调度员在完成停送电操作后，任然依赖供电调度员人为判断操作结果，无法实现程序卡控。二、接触网停送电对铁路运输的影响关系无法直接在列车调度相关系统中进行及时、直观的显示。列车调度员接到供电调度员的停送电通知后，任然需要人为确認停电范围和行车限制内容并在列车运行图中标注，并通过口头布置或记忆安排列车运行，无法实现列车运行图自动标注功能、行车限制要求自动下达和列车运行经路自动闭锁功能。

为此，在本次系统设计中，提前预留了与CTC、ITCS、SCADA等系统的功能接口。保证后期功能扩展和与其他相关系统融合联接。

1.9.结语

虽然本系统的研制开发成功实现了接触网停送电作业流程电子化，将列车调度员、供电调度员、现场作业组纳入同一流程，实现了同一供电臂内多项作业情况下，对未完成作业进行软件识别，并闭锁送电申请功能，实现了供电调度命令智能管理和生成功能，很大程度上保证了接触网停送电作业安全，规范了接触网停送电作业的标准化。但任然存在数据库独立，造成外部数据无法自动采集的问题，因此与其他相关系统、数据库的融合任然需要继续攻关和探索，一旦实现与CTC、ITCS、SCADA等系统的融合联通，将会进一步提高接触网停送电作业安全卡控能力，切实保障作业人员人事安全和铁路运输安全。

（作者单位：中国铁路青藏集团有限公司）