林紹剛 余衛(wèi)巍 甘勝?gòu)?qiáng)

(武漢鐵路局信陽(yáng)電務(wù)段， 信陽(yáng) 464000)

高速鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)分析及精細(xì)化管理的思考

林紹剛 余衛(wèi)巍 甘勝?gòu)?qiáng)

(武漢鐵路局信陽(yáng)電務(wù)段， 信陽(yáng) 464000)

目前信號(hào)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)功能較全面，但監(jiān)測(cè)分析管理粗放化，沒(méi)有充分利用現(xiàn)有監(jiān)測(cè)手段指導(dǎo)日常維修。文章通過(guò)高鐵區(qū)域分析中心建設(shè)，主要從監(jiān)測(cè)報(bào)警門(mén)限標(biāo)準(zhǔn)提高、問(wèn)題綜合分析精準(zhǔn)定位、作業(yè)過(guò)程卡控等方面入手，充分發(fā)揮綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能和分析作用，以達(dá)到高速鐵路信號(hào)維修精細(xì)化管理的目的。通過(guò)精細(xì)化管理，發(fā)揮了信號(hào)設(shè)備集中監(jiān)測(cè)分析的作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，預(yù)防信號(hào)設(shè)備故障，提高作業(yè)效率，做到作業(yè)過(guò)程可控，探索了高速鐵路信號(hào)維修由“計(jì)劃修”向“狀態(tài)修”模式轉(zhuǎn)變的途徑。

高速鐵路； 監(jiān)測(cè)分析； 精細(xì)化

1 前言

京廣高速鐵路全線開(kāi)通后，根據(jù)實(shí)際情況(管轄鄭武高速鐵路線272 km線路，含4個(gè)中間站及14個(gè)中繼站)，我們及時(shí)成立了高速鐵路區(qū)域分析中心，配備專(zhuān)職人員進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，在中心職能、分析方法、作業(yè)卡控上進(jìn)行了重點(diǎn)實(shí)踐，通過(guò)三年來(lái)高速鐵路區(qū)域分析中心有效運(yùn)作，發(fā)現(xiàn)并處理了設(shè)備隱患47個(gè)，預(yù)防了大量的信號(hào)設(shè)備故障，充分發(fā)揮了高速鐵路區(qū)域分析中心的作用，確保了京廣高速鐵路信號(hào)設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 高速鐵路區(qū)域分析中心工作職能

高速鐵路區(qū)域分析中心主要工作職能有：

(1)查詢(xún)分析各種監(jiān)測(cè)終端，上報(bào)管內(nèi)信息分析存在的問(wèn)題；

(2)負(fù)責(zé)管內(nèi)信息分析問(wèn)題的追蹤；

(3)配合安全生產(chǎn)指揮中心對(duì)管內(nèi)設(shè)備異常報(bào)警信息及預(yù)警信息進(jìn)行分析及處理；

(4)負(fù)責(zé)管內(nèi)維修及施工作業(yè)的全過(guò)程盯控；

(5)負(fù)責(zé)中繼站室內(nèi)信號(hào)設(shè)備維修工作。

3 高速鐵路區(qū)域分析中心工作流程及工作要求

京廣高速鐵路鄭武段主要使用河南輝煌科技10版集中監(jiān)測(cè)、ZPW-2000軌道維護(hù)機(jī)、LKD2-H型列控維護(hù)機(jī)、道岔缺口視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)視頻系統(tǒng)等多種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

高速鐵路區(qū)域分析中心實(shí)行全天24小時(shí)實(shí)時(shí)分析盯控。通過(guò)日常監(jiān)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，督促落實(shí)問(wèn)題處理，形成閉環(huán)。同時(shí)通過(guò)日常中繼站設(shè)備的維護(hù)和問(wèn)題處理，反過(guò)來(lái)驗(yàn)證監(jiān)測(cè)分析結(jié)果的正確性，提高了高速鐵路區(qū)域分析中心分析人員的分析水平，形成良性循環(huán)。

為更好的利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，發(fā)揮監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，結(jié)合京廣高速鐵路維修的實(shí)際現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理問(wèn)題，將設(shè)備隱患消滅在萌芽狀態(tài)，防患于未然，確保京廣高速鐵路信號(hào)設(shè)備安全運(yùn)行，我們將精細(xì)化管理理念引入到日常分析與維修工作之中。首先全員樹(shù)立“高速鐵路無(wú)小事”，“高速鐵路零缺陷”的目標(biāo)理念。著重以預(yù)防故障，消滅隱患入手，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患。在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)上提高了要求，從源頭盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患。再者，重視過(guò)程的管理，不管是維修作業(yè)過(guò)程，還是設(shè)備使用中產(chǎn)生的漸變，做到全過(guò)程盡在掌握之中，為日常工作決策提供詳實(shí)的參考。第三，突出以分析結(jié)果指導(dǎo)日常維修工作。大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果是維修作業(yè)效果的最直接體現(xiàn)，找到數(shù)據(jù)分析與作業(yè)(問(wèn)題處理)的相關(guān)性關(guān)系，可提高維修的針對(duì)性，提高人員作業(yè)效率，起到事半功倍的效果。以下，重點(diǎn)介紹一下我們?cè)趫?bào)警門(mén)限設(shè)置、綜合分析、作業(yè)卡控上進(jìn)行的一些嘗試與實(shí)踐。

4 高速鐵路區(qū)域分析中心的工作實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)

4.1 監(jiān)測(cè)報(bào)警門(mén)限的精細(xì)設(shè)置

以前沿襲普速線信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，所有電壓電流監(jiān)測(cè)曲線上下限均為日常實(shí)際值的±15%進(jìn)行設(shè)置，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行分析，此種設(shè)置已不適合高速鐵路的安全運(yùn)行要求，不便于對(duì)設(shè)備性能變化趨勢(shì)的掌握，不利于在設(shè)備隱患初期就被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不利于實(shí)施狀態(tài)修模式。根據(jù)設(shè)備日常實(shí)際運(yùn)用情況，按照監(jiān)測(cè)分析精細(xì)化的要求，我們有針對(duì)性的進(jìn)行縮小報(bào)警上下限范圍，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的初期隱患，略舉如下：

(1)電源屏輸出列控電源電壓報(bào)警上下限設(shè)置為±2 V，電流報(bào)警上下限設(shè)置為±0.1 A。

電源屏輸出電壓、電流值日常相對(duì)穩(wěn)定，通過(guò)分析曲線變化能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題，如圖1所示。通過(guò)電流分析發(fā)現(xiàn)中繼站電源屏輸出電流從日常10 A下降至8 A，監(jiān)測(cè)報(bào)警。根據(jù)電工原理，說(shuō)明設(shè)備負(fù)載發(fā)生變化，經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)列控電源板TM451內(nèi)部短路造成列控機(jī)柜I路電源總保險(xiǎn)掉下(該保險(xiǎn)未納入熔絲報(bào)警，無(wú)報(bào)警)，列控系統(tǒng)單系工作，由于中繼站為無(wú)人值守站，每月巡檢一次， 一旦另一系再發(fā)生故障，將導(dǎo)致該站列控系統(tǒng)整體癱瘓，通過(guò)監(jiān)測(cè)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備重大隱患。

圖1 電源屏站內(nèi)2 000 A電源6輸出電流發(fā)生變化

(2)道岔功率曲線以及缺口范圍設(shè)置

設(shè)置ZYJ7型道岔參考功率曲線及設(shè)置上限0.59 kW，通過(guò)道岔實(shí)時(shí)曲線與標(biāo)準(zhǔn)參考曲線進(jìn)行比較(如圖2所示)，超過(guò)上限或與參考曲線存在較大誤差必須在天窗點(diǎn)進(jìn)行查找原因。

設(shè)置道岔表示電壓上下限為±0.5 V，超出范圍即報(bào)警進(jìn)行處理，如圖3所示。

道岔缺口視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)廠家提供的ZYJ7-J1道岔缺口標(biāo)準(zhǔn)為：(1.5±1.2) mm，高速鐵路區(qū)域分析中心根據(jù)無(wú)砟道床穩(wěn)固，道岔運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，將監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提高到(1.5±0.5) mm，即道岔缺口發(fā)生微小變化就能夠較早發(fā)現(xiàn)，更好的預(yù)防設(shè)備故障。

4.2 利用多種手段進(jìn)行綜合分析，精確定位設(shè)備隱患

4.2.1 精確定位ZPW-2000A發(fā)送器故障

日常監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)ZPW-2000A電源1電壓達(dá)到24.38 V(如圖4 所示)，明顯超出其他電源1.8 V，通過(guò)查看曲線，電源電流緩慢上升，較平時(shí)略高，如圖5所示。說(shuō)明此電源所轄負(fù)載發(fā)生變化。 結(jié)合ZPW-2000A維護(hù)機(jī)(如圖6所示)。查看此電源所轄的ZPW-2000A發(fā)送器功出電壓，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)ZPW-2000A備用發(fā)送器電壓異常(每束ZPW-2000A電源管5個(gè)軌道區(qū)段的發(fā)送器工作)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，該問(wèn)題發(fā)送器表面溫度達(dá)到65攝氏度以上(設(shè)備異常發(fā)熱，說(shuō)明設(shè)備性能發(fā)生變化)，當(dāng)即更換后相關(guān)曲線恢復(fù)正常。說(shuō)明通過(guò)綜合分析，能夠精確定位，找到隱患問(wèn)題所在。

圖2 故障時(shí)道岔動(dòng)作及功率曲線

圖3 故障時(shí)道岔表示電壓曲線

圖4 通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)電源屏輸出電壓超限

圖5 通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)電源屏區(qū)間2 000 A電源1輸出電源電流超限

圖6 通過(guò)ZPW-2000維護(hù)機(jī)查看發(fā)現(xiàn)備用發(fā)送器功出電壓波動(dòng)設(shè)備隱患

4.2.2 精準(zhǔn)定位列控設(shè)備采集問(wèn)題

2014年以來(lái)，列控系統(tǒng)多次發(fā)生因軌道繼電器接點(diǎn)接觸電阻超標(biāo)造成驅(qū)采不一致，導(dǎo)致軌道電路紅光閃帶故障。為吸取教訓(xùn)，高速鐵路區(qū)域分析中心通過(guò)遠(yuǎn)程登錄列控維護(hù)機(jī)，定期分析列控維護(hù)機(jī)監(jiān)測(cè)信息，查看列控采集通道狀態(tài)數(shù)據(jù)，各種板卡運(yùn)行狀態(tài)及通信狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常代碼信息(代碼02)如圖7所示。通過(guò)采集通道狀態(tài)代碼代表的采集設(shè)備含義，精確定位采集點(diǎn)，在集中監(jiān)測(cè)沒(méi)有報(bào)警的情況下，及時(shí)發(fā)現(xiàn)列控驅(qū)采不一致問(wèn)題，實(shí)際是軌道繼電器接點(diǎn)接觸電阻超標(biāo)造成列控采集不到接點(diǎn)信息問(wèn)題，通過(guò)分析，精準(zhǔn)定位，共計(jì)更換21臺(tái)JWXC-1700型軌道繼電器， 及時(shí)消除列控驅(qū)采不一致問(wèn)題，有效的預(yù)防了軌道電路紅光帶故障。

4.2.3 通過(guò)綜合分析，快速判斷

充分利用ZPW-2000A設(shè)備故障分析“五點(diǎn)法”，重點(diǎn)分析軌道電路發(fā)送、接收、送受端電纜側(cè)、小軌電壓等曲線，快速查找軌道電路電壓波動(dòng)點(diǎn)。

4.3 根據(jù)季節(jié)性特點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整設(shè)置上下限

高速鐵路中ZPW-2000A軌道電路因季節(jié)影響道床電阻會(huì)發(fā)生變化，每年的5月中旬至下旬，軌道電路電壓整體下降，主軌出電壓最高下降50MV，到9月中旬至下旬，電壓又會(huì)回升(隧道內(nèi)軌道電路除外)，高速鐵路區(qū)域分析中心根據(jù)此變化規(guī)律，每年進(jìn)行適應(yīng)性報(bào)警門(mén)限設(shè)置，大大減少報(bào)警分析的工作量。

4.4 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)提高，消除設(shè)備隱患苗頭

目前，鐵運(yùn)[2012]305號(hào)《高速鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》(試行)中規(guī)定信號(hào)電纜絕緣阻值不小于1 MΩ的標(biāo)準(zhǔn)，由于京廣高速鐵路開(kāi)通較晚，電纜絕緣性能較好，本著高速鐵路高標(biāo)準(zhǔn)的要求，在日常分析中，發(fā)現(xiàn)信號(hào)電纜絕緣迅速下降并小于20 MΩ時(shí)，組織技術(shù)人員處理并分析原因，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)提高，多次發(fā)現(xiàn)軌道電路防雷網(wǎng)絡(luò)模擬盤(pán)絕緣特性不良、箱盒密封不嚴(yán)進(jìn)潮等設(shè)備問(wèn)題。

圖7 采集通道異常時(shí)的采集信息

4.5 在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)增加三級(jí)報(bào)警語(yǔ)音功能

由于分析人員每天需要分析大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為了不遺漏重點(diǎn)信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備的電氣特性變化，增強(qiáng)敏感性，我們將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三級(jí)報(bào)警增加了語(yǔ)音報(bào)警功能，及時(shí)提示分析人員進(jìn)行分析設(shè)備變化狀態(tài)。

4.6 卡控作業(yè)過(guò)程

高速鐵路的作業(yè)安全尤其重要，如何確保作業(yè)安全，做好防松、防脫、防遺漏工作，高速鐵路區(qū)域分析中心除了負(fù)責(zé)日常的監(jiān)測(cè)分析外，還有一項(xiàng)重要工作就是作業(yè)全過(guò)程卡控。

作業(yè)過(guò)程中需要道岔設(shè)備調(diào)整時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)小組負(fù)責(zé)人向高速鐵路區(qū)域分析中心申請(qǐng)后方可進(jìn)行調(diào)整，分析中心對(duì)調(diào)整前后的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即通知現(xiàn)場(chǎng)處理。維修作業(yè)需要打開(kāi)設(shè)備箱盒時(shí)，也須向高速鐵路區(qū)域分析中心進(jìn)行報(bào)告，由分析人員進(jìn)行記錄，曾經(jīng)發(fā)生一起因職工進(jìn)行電纜盒集中檢修后未蓋嚴(yán)箱盒，雨后箱盒進(jìn)潮造成電纜絕緣下降的問(wèn)題，高速鐵路區(qū)域分析中心通過(guò)分析迅速定位了問(wèn)題處所，及時(shí)處置了隱患，為吸取教訓(xùn)，制定了打開(kāi)箱盒報(bào)告的制度，當(dāng)作業(yè)后設(shè)備發(fā)生特性變化時(shí)能夠分析作業(yè)方面可能造成的原因。作業(yè)中如需轉(zhuǎn)換作業(yè)地點(diǎn)時(shí)，由作業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)工具、材料、儀表清點(diǎn)情況報(bào)區(qū)域分析中心記錄，起到互控作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

京廣高速鐵路全線開(kāi)通后，本著實(shí)現(xiàn)高速鐵路維修管理精細(xì)化，我們?cè)趶?qiáng)化高速鐵路分析功能、作業(yè)卡控功能上進(jìn)行探索，通過(guò)充分發(fā)揮高速鐵路區(qū)域分析中心分析、監(jiān)測(cè)監(jiān)控作用，做到提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理問(wèn)題，預(yù)防故障發(fā)生，探索了由傳統(tǒng)計(jì)劃修模式向狀態(tài)修模式的轉(zhuǎn)變，提高了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效率，形成新的維修模式并取得良好的效果，確保了京廣高速鐵路信號(hào)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1] 鐵總科技[2014]172號(hào)，鐵路技術(shù)管理規(guī)程(高速鐵路部分)[S]. Tie Zong Ke Ji [2014]No.172,Regulations of Railway Technical Management (High Speed Railway part)[S].

[2] 鐵運(yùn)[2012]305號(hào)，高速鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則(試行)[S]. Tie Yun[2012]No.305,Regulations of Maintenance of High-speed Railway Signaling(Trial) [S].

[3] 中國(guó)鐵路總公司.CTCS-3級(jí)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2013. China Railway Corporation.CTCS-3 train Operation Control System [M].Beijing:China Railway Publishing House,2013.

[4] 中國(guó)鐵路總公司.ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2013. China Railway Corporation.ZPW-2000A Automatic Block System[M].Beijing:China Railway Publishing House,2013.

[5] 運(yùn)電高信函[2015]343號(hào)，高速鐵路信號(hào)作業(yè)指導(dǎo)意見(jiàn)[S]. Yun Dian Gao Xin Han [2015]No.343,High Speed Railway Signal Operation Guidance[S].

[6] 中國(guó)鐵路總公司.鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)技術(shù)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2013. China Railway Corporation.Application and Maintenance Technology of Railway Signal Centralized Monitoring System[M]. Beijing:China Railway Publishing House,2013.

[7] 中國(guó)鐵路總公司.列控地面設(shè)備典型故障案例[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2013. China Railway Corporation.Typical failure Case of Ground Control Equipment[M]. Beijing:China Railway Publishing House,2013.

Analysis on High Speed Railway Signal Monitoring and Consideration on Delicacy Management

LIN Shaogang YU Weiwei GAN Shengqiang

(Wuhan Railway Bureau Xinyang Communication and Signal Division，Xinyang 464000,China)

At present, the function of the signal monitoring system is more comprehensive, but the monitoring analysis management is extensive, people can’t make full use the result of monitoring system to help the daily maintenance .Through the construction of center of analysis for High-speed railway, give full play to the function of monitoring system, and adapt to the requirements of the fine management of high-speed railway signal maintenance. Mainly from the monitoring alarm threshold, the standard to improve the comprehensive analysis of the problem and accurate trouble positioning, control the operating process, to achieve the Fine management. Through fine management, play the role of centralized monitoring and analysis of signal equipment, timely detect the hidden dangers, prevent signal equipment failure, improve work efficiency to achieve the operation process can be controlled, to explore the method of transforming the high-speed railway signal maintenance to the state maintenance.

high speed railway; monitoring and analysis; delicacy

2015-12-29

林紹剛(1977-)，男，助理工程師。

1674—8247(2016)02—0050—04

U284

A