基于北斗系统铁路电务检修作业监控管理系统的研究

车永富

摘要：科学技术的发展迅速，我国的铁路工程建设的发展也有了改善。铁路信号被誉为“铁路线上的眼睛”，作用为保证行车安全、提高运输效率，提升车站与区间的通过能力，让铁路能更好的服务于国民经济生产。随着铁路的飞速发展，铁路信号系统与设备的种类越来越多，给铁路信号检修与维护工作带来了巨大压力。目前铁路现场的信号检修维护工作，虽然有各铁路局（公司）参照《铁路信号维护规则》制订的检修作业标准作为规范性文件，但是在工作过程中，信号工是否按照检修作业标准进行作业，检修作业完成后是否能达到预期效果，在很大程度上还是依赖于信号工的责任心、业务水平、心理状态等主观因素;虽然有电务处、电务段、车间各级领导的下现场跟岗作业制度，但是仍然无法全面监控现场所有信号工的完整检修作业过程与作业质量。

关键词：北斗系统;铁路电务检修;作业监控管理系统;研究

引言

在铁路深入实施“三大举措”、不断推进“六个变革”的背景下，铁路客、货运输屡创历史新高。作为铁路运输中的重要组成，铁路机务专业的运输生产组织效率、机车质量安全状态、机车整备检修能力、机车乘务员管理水平等，均会对铁路运输能力的稳健提升和经营工作的稳步发展产生重要影响。随着铁路行业关于智能铁路的研究不断深入，云计算、大数据、区块链等新技术对于促进铁路运输生产效率、保障列车运营安全的作用日益突显，铁路已经进入到了数字化发展时代。如何盘活积累的铁路机务大数据，促进铁路行业的数字化发展，支撑铁路平稳有序地运输生产，是目前机务专业在提升运输质量、巩固经营效益中面临的挑战。

1铁路现场信号工检修作业过程存在的问题

信号工检修作业包括作业前准备、工具材料清理、从工区出发行至作业现场、检修作业、检查试验、工具材料清理、返回信号工区、作业总结等过程。在整个检修作业过程中，监控方式以人工监控为主，利用设备监控记录极少，只有录音笔和一些表格可作为监控记录的依据。特别是从工区出发到返回工区这一段最重要的时间内，安全防护和检修作业全程的监控完全靠人工完成，这样做的缺点主要有：（1）无法实时监控检修人员是否按照规定路线行走至作业地点若不按照规定路线行走至作业地点或穿越线路，会造成室内外联系安全防护失效，危及检修维护人员的人身安全，此过程没有实时监控管理，存在安全隐患。（2）无法实时监控信号工检修的过程这个过程是检修工作最重要的过程，这个过程中，信号工是否完成了工长下达的所有任务，是否按照检修作业标准中规定的流程、项目、内容来进行工作，会直接决定检修作业的目的是否能达到，设备质量是否得到改善，设备隐患是否被排除，也会间接影响行车安全的保证、运输的效率的提高。（3）无法储存、调阅信号工检修维护的过程判断信号设备发生故障的原因是否为检修作业不符合标准，从而未能有效排除设备隐患，导致故障发生，目前多数情况只能依靠经验分析，并没有直接的证据，这就给故障责任认定带来了困难，有时甚至会造成故障责任无法准确认定的后果。

2铁路机务大数据应用现状

为了实现生产数据的可靠存储、机车周转的灵活安排、安全管理的高效开展，机务专业针对不同的业务环节，部署了一定数量的信息采集和管理系统，积累了十分可观的数据资源。然而，由于缺乏统一的数据治理体系和高效的大数据分析应用，铁路机务专业仍面临数据采集手段落后、系统应用不充分、数据管理不规范等问题，严重影响了机务专业信息化建设的高质量发展。（1）数据采集手段落后。由于部分信息管理系统缺乏有效的维护和升级，一线作业环节数据采集手段仍较落后，缺乏专业的数据采集和治理手段，数据的时效性、真实性、精确度不高。（2）系统应用不充分。机务专业各类信息系统普遍存在重复建设、缺乏维护、使用率低的问题，导致数据标准化程度不高、数据管控力度薄弱、运维人员劳动作业强度大、数据质量不高。（3）数据管理不规范。由于各个数据管理系统应用范围有限、管理碎片化、业务场景单一，缺乏统一有效的数据管理，导致数据采集的时间成本上升，数据分析的准确性有待提高，各层级间的数据共享难以保证，数据的安全管理有待完善。（4）数据挖掘不深入。机务专业的数据应用目前仍然停留在录入、存储、查询、统计等基础阶段，关联分析、文本分析、图像识别等大数据分析技术运用尚浅，数据中所蕴含的深层价值尚未得到充分地挖掘和利用，尚未形成数据应用与业务管理间的良性闭环。

3基于北斗系统铁路电务检修作业监控管理系统的研究

3.1无线传输模块

为了实时监控检修人员的检修作业过程以及是否按照规定路线行走至作业地点，需要对检修人员行走路径以及检修过程实时监控。这就需要将采集到的视频和定位信息实时发送到监控中心，这就需要无线传输模块。考虑到检修作业大部分地方都是覆盖网络，因此采用无线传输模块采用的是SIM900A模块。SIM900A是由SIMCom公司的产品。支持GSM/GPRS900/1800MHz两种模式、工作电压范围3.2-4.8V，传输模式有正常模式和透传模式。只需要简单设置就可以进行数据传输，性能稳定可靠，体积小，外观精巧，性价比高，并且能够满足用户的多种需求。可以实现短信、电话和数据等信息的传送。SIM900A模块与单片机连接的方式采用的也是TTL，方便快捷。

3.2北斗电路模块

考虑到电务检修人员作业的地方地处偏僻，信号覆盖差，甚至隧道山洞，因此北斗电路模块选择了具有精度高、定位准确、稳定性好、方便快捷的模块ATK-S1216/ATK1218-BDGPS/北斗模块。此模块支持TTL接口，方便与单片机连接;具有4800、9600、19200等多种波特率以及1、2、4、…、20Hz等更新速率，工作电压低，捕捉时间快、灵敏度高、定位精度为2.5mCEP。地与单片机连接时，一定要正确连接，北斗模块的TXD引脚接单片机的RXD，RXD引脚接单片机的TXD，电源相互连接，必须共地。

结语

随着铁路信息化建设的不断推进，大数据技术对促进行业转型升级、优化安全管理、提升企业核心竞争力的作用日益凸显。

参考文献

[1]陆东福.奋力推动铁路高质量发展确保“十四五”开好局以优异成绩庆祝中国共产党成立100周年[A].北京：中国国家铁路集团有限公司，2021.

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