铁路电务设备智能运维系统技术分析

任 明

（国家能源集团包神集团神朔铁路 陕西 榆林 719306）

1 引言

目前，铁路企业从技术引进、技术消化、技术吸收、技术再创新等环节，实现对铁路电务智能运维系统技术路线的制定和完善，为促进通信信号技术的健康、可持续发展，取得技术创新成果提供有力地保障。随着铁路电务设备智能运维系统规模的不断增大，相关设备数量日益增多，这无疑加大了铁路企业运维工作量和铁路运维管控压力。因此，在移动互联网技术和大数据技术等新型技术的应用背景下，加强对铁路电务设备智能运维系统的优化和构建显得尤为重要。

2 电务设备智能运维关键技术介绍

电务智能运维关键技术主要是指在大数据技术的应用背景下，通过对电务设备运行风险的分析和维护，提高设备运行性能，降低现场维护人员的劳动强度。因此，为了提高设备维护效果，延长设备使用寿命，相关人员要从以下三个方面入手，提高设备运行风险分析和识别效果。（1）通过将维护数据、环境数据以及运营数据进行集中化管理，然后，利用大数据技术，从这些数据中找出缺失数据、故障数据等各种异常数据，并对异常数据进行预处理，为后期更好地分析和挖掘有价值的信息数据提供相应的依据和参考。（2）采用集成学习法，在大数据技术的应用背景下，对各个设备的安全风险等级进行科学划分和预测，为整个系统提供最终的预测信息。（3）在完成设备安全风险等级预测工作后，还要以降低设备安全风险为目标，对设备运维方案进行不断修改、优化和完善，以提高电务设备运维水平，为促进铁路企业健康、可持续发展，保证列车运行的稳定性、可靠性和安全性打下坚实的基础，便于后期更好地构建和应用铁路电务智能运维系统。

3 系统概述

铁路电务智能运维系统在具体的设计和开发中，综合运用移动互联网技术与大数据技术，科学分析和处理海量信息数据，同时，还能根据设备电气特性相关参数，实现对信息数据的自动化上传，然后，在大数据技术的应用背景下，实现对海量数据的准确分析和处理，并获取和存储设备状态相关信息数据[1]，这样一来，不仅有利于其他人员查找和调用这些数据，还能为设备故障问题的检测和处理提供重要的依据和参考，极大地提高了现场人员的操作行为的规范性和合理性，为促进中国铁路的创新、长远发展创造良好的条件。

4 系统架构设计

铁路电务智能运维系统架构示意图见图1，从图中可以看出，该系统架构是在铁路集团、子分公司以及车站、工区三个不同视角下进行设计的，其中，铁路集团是重要的指挥层级，子分公司级具有快速处理车站、工区相关设备维护信息的功能。铁路集团在具体的运用中，可以借助系统相关功能，将列控中心、铁路监测检测中心以及自律调度集中系统进行有效连接，以达到共享信息数据，预测和处理设备故障风险的目的[2]，为提高重载铁路运行的稳定性、可靠性和安全性打下坚实的基础。此外，通过对多种服务器进行部署，可以向车站工区级云系统发送各种数据请求，如作业操作规范信息、维修记录信息等，然后，采用上传终端信号方式，在大数据技术的应用背景下，实现对故障处理信息以及维修记录信息的分析和处理，为提高相关设备的运行性能打下坚实的基础。

图1 铁路智能运维系统架构示意图

5 系统功能设计

要保证铁路电务设备智能运维系统能够可靠、稳定、安全地运行，软件开发人员要严格按照如图2所示的系统软件设计示意图，加强对各个功能的科学设计和开发[3]，以实现对系统功能的优化和完善，从而提高系统运行性能，为用户带来良好的使用体验。

图2 铁路电务智能运维系统软件设计示意图

5.1 数据写入功能

目前，电务设备电气相关参数在记录的过程中，主要以纸质记录方式为主，这种记录方式效率低、易出错。因此，软件开发人员要改变和淘汰传统的纸质记录方式，通过设计和开发数据写入功能，实现设备相关参数信息的有效共享，从而提高各项信息数据智能化管理水平。此外，在数据写入功能的应用背景下，用户可以借助铁路电务设备智能运维系统，对设备参数相关信息数据进行实时采集和获取[4]，为提高设备故障测试结果的准确性和真实性，更好地开展设备维修作业提供重要依据和参考，然后，通过利用专用网络，安全可靠地上传设备运行异常信息，借助分公司级云系统相关功能，可以实现对设备相关信息数据的及时发布和更新，为提高设备相关信息数据写入的效率和效果创造良好的条件。

5.2 实时查询功能

该功能在具体的设计中，软件开发人员需要借助铁路通信、信号设备，针对铁路器材的使用情况，采用自动化录入方式，将铁路信号设备相关信息数据录入到指定的子系统中，从而提高数据集中管理水平。此外，现场作业人员通过利用实时查询功能，可以突破时间和空间的局限性，随时随地查询铁路信号设备相关数据，为了确保铁路电务智能运维系统能够及时发布和更新相关信息数据[5]，软件开发人员还要利用移动互联网，将铁路电务设备智能运维系统与企业微信（或钉钉）之间建立起有效连接，确保作业人员及时、有效地查询和更新静态数据和动态数据，为提高铁路电务智能运维系统的运行性能发挥出重要作用。

5.3 设备状态监测功能

为了实现对相关设备运行状态的自动化监测，软件开发人员还要重视对设备状态监测功能设计和开发，该功能在具体的设计中，需要借助设备维护监测子系统，对设备运行参数、设备故障信息以及设备操作信息等各种信息进行统一收集和管理，以提高数据分析和处理的效率和效果。此外，还要在结合静态数据的基础上，通过利用大数据技术，将静态数据与动态数据进行充分结合，为后期分析和挖掘重要信息数据提供重要技术支持。另外，还要根据铁路信号设备当前运行状态，准确计算和统计设备部件检修以及更换时间，从而提高铁路信号设备运行状态监测效率和效果[6]，避免因设备出现突发故障问题而给影响铁路列车的正运行。作业人员还可以利用该系统的消息推送功能，针对铁路通信信号设备预警内容，在第一时间内及时、有效地晒出设备潜在性故障问题，为缩小人力成本、物力成本和财力成本，提高铁路企业的社会效益和经济效益产生积极的影响。

5.4 故障分析与处理功能

故障分析与处理功能作为铁路电务智能运维系统的核心功能，其设计水平高低直接影响了整个系统运行性能，因此，软件开发人员要重视对该功能的设计和开发。该功能在具体的设计中，软件开发人员要根据系统应用需求，不断补充和完善数据样本内容，然后，将设备故障问题处理过程、故障处理时间以及设备相关运行参数等信息准确无误地上传到系统中，然后，综合利用大数据分析技术和大数据挖掘技术[7]，全方位对比设备故障特征信息，在此基础上，实现对设备运行状态的科学检测，以达到提取和整理设备故障特征信息的目的。最后，根据表1所示的设备管理信息，采用反向推理法，全面评估和检测设备目标故障信息，为提高设备故障分析和处理效率和效果创造良好的条件。

表1 设备管理

6 系统功能详细规划

铁路电务设备日常巡检作为电务部门的重要内容，直接影响了铁路设备可靠运行的稳定性、可靠性和安全性，因此，为了进一步提高铁路电务设备运行性能，开发电务智能运维系统，该系统主要利用互联网，实现对人员、设备的远程控制和管理，同时，还能高效地排查和解决设备故障问题，极大压缩设备台账，降低设备维护人员的劳动强度，为优化铁路工作流程，提高铁路工作效率和效果提供重要的平台支持。现对该系统的功能进行详细规划，以保证系统功能的完善性和实用性，为用户带来良好的使用体验。系统功能详细设计示意图见图3。

图3 铁路电务智能运维系统功能详细设计示意图

从图中可以看出，该系统主要由两大核心模块组成，分别是员工端和后台管理端。其中，员工端主要包含注册登录、计划管理、任务管理、缺陷管理、设备管理、作业标准、工作票、员工信息、个人中心、任务管理等功能模块。后台管理端主要包含用户管理、计划中心、工作票、文章管理、精彩图文、权限管理等功能模块，现以系统任务管理、权限管理和文章管理功能模块为例，以表格的形式对其具体功能进行详细介绍，任务管理、权限管理和文章管理分别如表2、表3和表4所示。

表2 任务管理

表3 权限管理

表4 文章管理

7 系统主要技术创新

该系统主要技术创新内容体现在以下几个方面：（1）通过构建铁路电务设备智能运维系统，可以实现对铁路企业电务设备的自动化、智能化管理和监控[8]，确保作业人才操作行为的规范性以及设备维修流程的简易性，从而提高铁路企业整体运行效率和效果。（2）在大数据技术的应用背景下，通过利用铁路电务通信、信号设备，完成对相关数据交互模型的构建，极大地提高了设备故障问题的诊断预测水平，诊断预测流程示意图见图4。（3）实现电务监督与设备维修的无缝衔接。通过利用该系统，可以将设备运行状态与设备维修方案进行深入融合，实现对电务设备的自动化管理，确保电务设备状态监督、设备故障问题诊断、设备故障风险识别以及设备应急指挥等环节能够协同运作。

图4 诊断预测流程示意图

8 系统应用价值

铁路电务设备智能运维系统研发和应用有效地解决了地方铁路企业在电务设备管理方面的短板，该系统在具体的运用中，不仅可以实现对设备故障问题的实时跟踪和分析，还能实现对设备故障问题的精确定位，为帮助相关维修人员提升标准化作业水平，高效地解决设备隐患问题，缩短隐患处理时间，提高安全管理等级提供重要平台支持。此外，通过利用该系统，还能实现对电务维修模式的改革和创新，使得电务维修模式从“周期修”模式向“状态修”模式转变，降低了现场设备巡检人员的劳动强度和缩短作业时间，为提高铁路企业设备运行效率打下坚实的基础。

9 结语

综上所述，在大数据时代背景下，铁路电务设备智能运维系统值得大力推广和运用，因此，铁路企业要与时俱进，加强对铁路电务设备智能运维系统的构建和应用，促进铁路运输向智能化、自动化、数字化方向不断发展。只有这样，才能不断提高现场人员的标准化作业水平设备故障处理能力，隐患排查能力，实现对相关设备运行状态的在线监测，为保证铁路企业电务设备的安全稳定运行打下坚实的基础。