物联网技术在轨道交通智能监控中的应用

兰志军

（太原轨道交通集团有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

近期，伴随我国城市化脚步的逐渐加快，城市中逐渐兴起了智慧轨道系统，其中智能监控技术是城市轨道交通智能化发展的重点。如果让轨道交通的智能监控技术获得广泛运用，推动轨道交通向着智能化的方向发展，还应该依据物联网这个技术，创建一个较为准确且安全性较高的轨道交通管理系统，让轨道交通在智能化的处理方面更加有能力。立足于此，需要进一步研究轨道交通智能监控物联网技术，借助探究物联网这个技术的运用及其设计手段，努力提高城市轨道交通这个系统对智能化数据的处理能力，以便于更好地运用轨道交通系统。下面就物联网这个技术的概念进行阐述，仅供参考。

1 物联网技术的概念

物联网技术、大数据技术甚至是其余各种类型的信息技术等，都属于计算机产业覆盖下的内容，其能够在信息技术带来的有力支持下，借助不同信息传感所需设备，如定位系统、红外线感应器等，都会对监控系统进行充分的运用，并借助收集光、热、电力学这些不同的学习，采用传感器甚至是屏摄技术等构建出一个较为广阔的信息网络。如此就能够推动轨道交通内部的监控系统达成密切关联，方便于操作从事者及城市轨道交通监控借助物联网来完成对有关车辆信息的管理及其控制[1]。把物联网这个技术运用到城市轨道交通这个系统当中，本身有着信息数据多、安全系数高以及节能这些特征，能够让交通网络的流量获得最大限度的优化，提升居民在出行时候的效率。借助较为智能的物联网技术，能够健全交通管理这个系统，随时对车辆的信息进行调度，有效发挥出信息技术所具有的优势，对道路及四周环境做信息整理，同时发挥出所具有的效能。

2 物联网技术在智能监控中的具体应用

2.1 物联网感知层技术

对轨道交通或者是射频识别技术进行充分的运用，借助标签化的智能分析，就能够实现数据传输的相关目标。射频识别技术往往是利用阅读器或者是其余各种标签模块所构成，但所有标签模块当中都具备独特的电子编码，如射频模块、控制模块等等，这些模块本身的电子编码都存在较大的区别。所以，能够利用标签天线的方式把大量信息和数据都上传到平台，由平台进行搜索和采集，将信息都储存下来，同时将其传输给相关的用户。轨道交通在不断运行的环节中，需要和整个地面呈现出一种彼此连接的信息传输状态，如此一来，就能够确保列车更加稳定的运行下去。所以，对射频识别方面的技术或者是感知层技术等做好合理的运用，确实能够对应答器甚至是标签天线进行充分的运用，搜索大量列车和地面的相关数据，同时利用控制中心带来各种列车速度、位置诸多内容，如图1所示。

图1 射频识别技术

2.2 轨道交通和无线传感器

物联网技术当中最为经常应用的技术就是无线传感器，因为此种设备能够及时搜索到整个监测区域内的每一条信息，也能够建立起自动化网络，达成信息的传输或者是无线通信，所以确实能够节约大量的资金和成本，达成顺利的运行。轨道智能交通监控系统在对各个物联网技术进行运用的环节中，能够把轨道交通或者是无线传感器网络和其余的监控中心做好密切联合，借助无线通信板块甚至是其余各种类型的处理模块等等，采集到大量的信息和数据，明确监测环境的具体情况，并对监测区域内设置的传感器节点做好有效的网络构建。如此一来，就能够在构建网络的前提下，把监测区域内的所有数据都整合起来，传输到控制中心，让控制中心对这些信息甚至是数据进行细致的处理。最关键的是，需要对部署区域存在的问题和异常实施严密的监控，因为轨道交通处在良好运行状态中的时候，会受到各种外部条件和内部因素带来的影响，出现各种各样的故障和问题。此时，轨道交通或者是无线传感器就能够凸显出自己的监测效果，在环境节点中对所有传感器本身的温度、湿度甚至是其余各项数值做好实时的监测，若是出现任何的异常情况，就应该马上预警，并制定出有效的策略，对其进行相应的处理[2]。

3 轨道交通传感器网络架构

因为物联网这个技术能给轨道交通监控给予更加清晰的感知，所以，在做轨道交通建设的时候，应该借助物联网这个技术完成传感器与传感设施的监控集成。借助开展网络架构的优化，并且把监测数据借助移动信息网络传输到中央控制器，促使交通能够更好的管理及其调度，让人们的出行变得更加便捷。

3.1 优化集成监控方式

在对轨道交通项目开展施工的环节中，监控设备确实能够借助新型的传感器网络做好各项集成工作，把电子标签模块和所有的传感器模块深度融合起来，对轨道交通实际运行环节中产生的诸多信息或者是数据进行采集。把列车持续运行进程中，存留的参数甚至是环境信息完整的收集起来，利用传感器达成有源标签的收集，在环境中安装一定带有传感器功能的信息阅读设备，只要列车顺利进入被完全覆盖的信息阅读器领域，车载阅读器自然而然就会采集整个区域内的压力参数或者是环境参数，并将所有的温度、湿度甚至是其余各项数值传输到平台上，那么这些数据甚至是信息等等，都能够构建出完整的集成监控网络。除此之外，通过物联网技术将智能决策技术与全球定位技术有效的整合起来，借助各种先进的科技对整个轨道运行环节中的情况进行严密监控，就可以掌握列车处在运行状态中的真实速度及其自身的反应能力，真正增强轨道交通网络所具有的指挥效果[3]。也能够应用物联网技术研发出新型的服务管理平台，那么此平台就能够第一时间对监控信息做好全方位的采集，并且，通过路况信息或者是导航方面的信息，增强轨道所具有的协调能力又或是控制能力。而在对监控系统的各项信息进行采集的环节中，还能够对交通运营部门的客流量做好严格的监督，在进出口位置设立大量的数据收集节点，安装一定的检测设备，如此就能够对客流量开展细致的研究和分析。而研发出先进的视频分析技术，在进出口位置，或者是列车不断运行的数据等等，做好统一的整理和采集，构建出完善的目标检测模型，按照整个模型建立一套报警系统，就可以达成智能联动，对意外发生的紧急情况进行有效的处理，如图2所示。

图2 信息阅读器

3.2 完善监控架构方式

智能化监控技术应该对物联网技术进行充分的运用，将周围的网络都有效融合起来，构建出更加完善的监控系统，把列车实际的运行速度、占用状况甚至是安全系数等都做好统一的采集，再通过轨道电路开展有效的传输处理。但需要注意的是，应该构建出以传感器网络系统为核心的新型应答器，按照应答器采集到的限速数值、线路占用程度甚至是运行数值等等，做好参数的获取工作。并且，应该借助物联网来了解监控环境下的情况，如轨道应力、轨道轴温或者是其余地质条件等。因为这些参数会随时出现一定的改变，所以确实会受到各种外部条件带来的影响，这就要求相关人员在对监控进行架构的环节中，应该对监控网络做好科学的布置，如在对轴温实施严格监控的时候，就应该尽量契合当地的具体情况。只要轴温处在某种极限状态时，就会产生严重的列车脱轨情况，而此种事故同样会对轴温产生不良的影响，这就要求相关人员对传感器网络设备进行充分的运用，借助无线通信技术完成好远距离的标识工作，让相关人员知晓列车即将面对的风险，同时第一时间应用合理可行的方案做好处理[4]。

3.3 综合性数据收集

在传感器网络监控构造的前提下，应该依据物联网这个技术来调节轨道交通在运行监控时候的状态，借助应答器及其无限传感器节点间的融合，把中央控制这个系统分成5个阶段，在每层当中安装对应的监控器、汇集节点及其应用接口。在每层完成对应答器节点及其传感器的节点安排预设程序，借助这些预设的程序来在总体上监控轨道交通的无线通信系统、交通查询器及其应用接口情况，在数据收集这个系统当中，借助传感器及其传感器的节点来完成对信息的互动及其收集。在车站物流这个技术的监控系统当中，应该在列车通过的时候及时发出查询信号，再让应答器节点及其传感器节点来完成收集报文同时传感信息，但是应该引起注意的是，在做综合的数据收集与检测时，应该对车载设施所对应的网络监控解结构做进一步组织，借助把集成结构与独立结构彼此融合，完成高频及低频的信息传输，防止被无线信号所干扰。

3.4 完善硬件结构

当下，城市轨道交通智能监控这个系统的硬件设备正在逐渐更新，但如果想要结合物联网这个技术，还是应该对硬件结构做进一步的完善。借助超低功效的汇集，通过信号处理器做混合类的传送。首先，应该对轨道交通当中的无线通信系统加以优化，结合轨道交通所对应的技术、交通通信所对应的技术及其车地无线通信信号这些设置适合的方案，依据物联网这个技术来寻找更为方便且环保的交通，借助智能信息通信系统及其智能监控系统，组合成为智慧类轨道交通。其次，应该对车载设施做进一步的更新与完善。在通常情况下，车载设施是一个列车发出信号、收集列车有关信息及其接收中央处理器进行信息控制的关键器具。所以，车载设施应该聚集查找系统与节点，应该拥有高品质的处理器及其存储版块，在做车载设施的更新当中，应该结合列车具体的运行状况及其环境上的因素，集成设施接口与轨道交通无线通信转换的接口，确保车载设施能够有更高的性能。最后，应该对应答器节点做进一步的优化，该仪器节点的结构包含着储存器所设置的程序及其射频收发器。这几者一个都不能少，能够结合具体情况对轨道的应答器加以完善，借助射频部分、前端电路及其微控制器作为核心的储存器，完成对所设置程序及其射频收发器这些芯片做及时更新，确保应答器的节点能够做到智能化，传感器的节点也是智能监控这个系统当中十分关键的部分，所以应该对现有的结构加以完善，借助信息对应的传感及其采集，连接天线及其外部衔接的端口，确保采集的终端能够有效。借助优化压力、温湿度及其运动这些传感器的安装，提升传感器本身数据在传输中的效率。

4 结语

总而言之，现下物联网这个技术正在迅速的发展，而伴随城市交通面临压力的逐渐增大，轨道交通监控这个系统的更新及完善已是必然趋势。有关从事者应该从更深层次去分析物联网这个技术所具有的优势，借助物联网和轨道交通智能监控系统的汇集与优化，为该系统的进一步完整提供条件，借助智慧化和整体性的智能监控设备，提升国内城市轨道交通的运行能力。借此来满足人们逐渐增长的通行需求，为社会效益的提升提供帮助。以上就是笔者依据自己多年从业经验，针对物联网这个技术在轨道交通智能监控当中的运用，所提出的一些浅见，以供参考。