董秀國

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6C綜合數據處理中心建設實踐與探討

董秀國

結合濟南鐵路局在供電段進行6C綜合數據處理中心建設試點的情況，對其建設過程中的關鍵環(huán)節(jié)進行探討，評價6C綜合數據處理中心應用效果并提出進一步思考。

濟南鐵路局；供電段；供電安全檢測監(jiān)測；6C綜合數據處理中心

0 引言

隨著電氣化鐵路的發(fā)展，尤其是高速鐵路的大規(guī)模建設，保障供電安全的迫切需求以及先進技術的不斷發(fā)展催生了高速鐵路供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）。6C系統(tǒng)，包括6C綜合數據處理中心和6C裝置。其中，6C裝置包括弓網綜合檢測裝置（1C）、接觸網安全巡檢裝置（2C）、動車組車載接觸網運行狀態(tài)檢測裝置（3C）、接觸網懸掛狀態(tài)檢測監(jiān)測裝置（4C）、受電弓滑板監(jiān)測裝置（5C）、接觸網及供電設備地面監(jiān)測裝置（6C）。

1 6C綜合數據處理中心簡介

1.1 概述

6C綜合數據處理中心是6C系統(tǒng)的重要組成部分。其目的在于將鐵路供電設備檢測監(jiān)測業(yè)務領域大量分散的、獨立的6C裝置檢測監(jiān)測數據進行數據集中、信息共享、有機融合、智能分析，從而指導高速鐵路供電設備的運行檢修。

從技術層面上看，它是數據整合分析處理、信息展示、數據交換的平臺，具備完整的業(yè)務流程管理功能。它提供軟件接口，將6C各裝置數據進行匯集存儲，結合歷史數據庫存儲的基礎數據，通過大數據技術進行關聯(lián)分析、綜合分析、智能分析等，以此提高檢測監(jiān)測數據分析的效率和準確性，為供電設備運行檢修提供有力支持。

1.2 業(yè)務功能

6C綜合數據處理中心的業(yè)務功能主要包含數據采集與存儲、數據分析與展示、缺陷分析與識別、缺陷整改管理、數據分級轉發(fā)與同步等5大部分。

（1）數據采集與存儲功能。6C綜合數據處理中心具有對不同生產廠家的1C—6C裝置進行數據采集并進行預處理的功能。針對不同類型數據，具有實時采集和非實時采集2種渠道，兼容多種不同網絡傳輸介質進行數據自動采集，并支持人工采集。

（2）數據分析與展示功能。包括對檢測數據和缺陷數據進行數據挖掘和綜合分析，并支持多種終端以報表、圖表等形式的展示。

（3）缺陷分析與識別功能。包括人工識別與智能識別2種方式。

（4）缺陷整改管理功能。針對發(fā)現(xiàn)的缺陷，提供整改通知書的生成和下達功能，同時提供過程和結果記錄，以實現(xiàn)過程管理及結果驗證等功能。

（5）數據分級轉發(fā)與同步功能。實現(xiàn)鐵路總公司、鐵路局、供電段（維管段）三級之間的數據同步功能，并支持斷點續(xù)傳。

2 6C綜合數據處理中心的建設

下文將結合濟南鐵路局在供電段進行6C綜合數據中心建設試點的情況，探討其建設過程中的關鍵環(huán)節(jié)。

2.1 濟南鐵路局6C綜合數據處理中心建設概況

按照中國鐵路總公司供電部的部署和安排，為積極推進濟南鐵路局6C系統(tǒng)建設，全面搭建6C系統(tǒng)平臺，構建供電安全檢測監(jiān)測體系，濟南鐵路局在2013年即啟動了青島供電段6C綜合數據處理中心的建設試點工作。

青島供電段6C綜合數據處理中心于2013年10月率先建成，先期即已接入管段內10套受電弓滑板狀態(tài)監(jiān)測裝置（5C）、11套接觸網溫度在線監(jiān)測裝置（6C）、50套接觸網錨段張力狀態(tài)在線監(jiān)測裝置（6C）、5套便攜式無線視頻傳輸設備和8套作業(yè)車遠程視頻監(jiān)控設備等裝置或系統(tǒng)的數據。目前，接入的6C裝置數量隨6C系統(tǒng)的不斷建設而持續(xù)增多。

2.2 建設過程中的關鍵環(huán)節(jié)

2.2.1 基礎數據構建

基礎數據構建是6C綜合數據處理中心建設的重要一環(huán)。除了供電安全檢測監(jiān)測領域工作相關的組織架構、人員、線路、設備等基礎數據，接觸網“一桿一檔”的基礎數據是其特別重要的部分。6C綜合數據處理中心建設之初，接觸網“一桿一檔”系統(tǒng)尚不完善，基礎數據不健全，數據處理中心不能方便地從接觸網“一桿一檔”系統(tǒng)獲取設備基礎數據，大量包括桿柱信息在內的基礎數據需要人工導入和錄入。為避免人為出錯，在該環(huán)節(jié)，中心系統(tǒng)需要具備一定的基礎數據檢驗規(guī)則，在人工錄入過程中作合規(guī)性檢查，以確保數據的正確性和完整性。6C綜合數據處理中心的建設也促成了接觸網“一桿一檔”電子化管理模式的完善。

2.2.2 檢測監(jiān)測數據采集

6C綜合數據處理中心需完成各個6C裝置的數據接入，而各6C裝置涉及到的設備生產廠家眾多，尤其部分裝置設備部署較早，數據接口不統(tǒng)一。在該環(huán)節(jié)，需要6C綜合數據處理中心具備非標準數據的接入能力。對建設較早的6C裝置設備，廠家不方便整改的，采用定制開發(fā)接口適配器的方式予以兼容。但該方式拖延了建設進度，也不利于后續(xù)的系統(tǒng)維護。中國鐵路總公司發(fā)布《6C系統(tǒng)綜合數據處理中心暫行技術條件（TJ/GD010-2014）》后，規(guī)定了6C系統(tǒng)的數據接口規(guī)范，要求不同廠家按照統(tǒng)一接口規(guī)范提供設備，這樣顯著提高了6C綜合數據處理中心接入各裝置檢測監(jiān)測數據的效率和質量。

2.2.3 網絡通道建設

6C綜合數據處理中心建設之初，鐵路綜合信息網尚未建設完成，網絡資源有限。作為系統(tǒng)功能驗證的臨時方案，各終端與供電段6C綜合數據處理中心之間的數據傳輸暫使用互聯(lián)網通道（不涉密數據）。為進一步保障安全，在互聯(lián)網通道設置安全防護設備。隨著鐵路綜合信息網的建設，通信條件具備后，數據傳輸將逐步改為采用鐵路綜合信息網傳輸。

2.2.4 機構和人員建設

在6C綜合數據處理中心的建設過程中，核心環(huán)節(jié)是管理機構的建設和專業(yè)人員的配備。6C綜合數據處理中心系統(tǒng)效能的發(fā)揮，專業(yè)管理及技術人員的因素至關重要。

濟南鐵路局在6C綜合數據處理中心建設之初，即本著“健全管理機構、配強專業(yè)人員”的指導方針，配備專業(yè)管理及技術人員，并加強專業(yè)技術培訓，同時，建立了相關的崗位職責、工作流程和標準。在6C中心平臺建設完成之時，專業(yè)管理及技術人員已能勝任6C綜合數據處理中心日常運行檢測和數據分析等工作。

3 6C綜合數據處理中心的應用與思考

3.1 6C綜合數據處理中心的應用

3.1.1 數據管理

實現(xiàn)原始數據和缺陷數據存儲管理及高效訪問是6C綜合數據處理中心重點工作之一，其管理的業(yè)務數據主要來源有車載檢測、手持移動檢測、定點監(jiān)測3個渠道。數據類型有數值、圖片、視頻等多種類型。而在數據特征方面，2C、3C、4C數據量較大。在向數據中心進行傳輸的方式上，5C，6C以及部分3C數據采用實時傳輸，其他則均采用離線傳輸。數據特征及存儲設計如表1所示。

表1 數據特征及存儲設計表

3.1.2 數據應用

濟南鐵路局段級6C綜合數據處理中心上線運行至今，除了實現(xiàn)統(tǒng)計查詢等常規(guī)功能外，已經可以在數據綜合分析方面發(fā)揮作用，具體效果如下：

（1）基于GIS的“一桿一檔”信息查看以及缺陷地段分布展示。

（2）對靜態(tài)幾何參數、動態(tài)幾何參數與非外力及施工原因引起的故障支柱部件斷裂松脫進行關聯(lián)展示，并據此分析二者是否存在相關性。

（3）以季節(jié)變化趨勢維度進行缺陷綜合分析，揭示不同種類的缺陷（如鳥巢、危樹、異物侵限等）與支柱部件斷裂松脫等的關聯(lián)關系。

（4）以年為單位的故障演變趨勢展示，揭示非外力及施工原因引起的故障（包括燃弧、零部件斷裂松脫）等與時間的關系。

（5）以年為單位的因外部惡劣環(huán)境（重污染、大風、高濕鹽污等）引起的故障的演變趨勢的展示。

（6）依據缺陷分類等級自動對線路設備質量進行綜合評分，生成設備質量分析報告和供電設備運行健康指數，指導站、段進行供電設備維護。

目前，6C綜合數據處理中心建設尚不完善的地方主要集中在對2C、4C等裝置檢測監(jiān)測數據的智能分析方面。在智能識別部件脫落、嚴重變形、異物侵限、幾何參數超限等方面，圖像識別的準確率還不夠高，缺陷的誤檢率和漏檢率均不同程度影響使用效果，圖像的智能識別功能有待進一步改進。

3.2 進一步思考

濟南鐵路局建立段級6C綜合數據處理中心以來，有效提高了供電安全檢測監(jiān)測數據分析的工作效率，真正實現(xiàn)了以一個統(tǒng)一的平臺進行數據的存儲和統(tǒng)計、融合分析與共享、實時監(jiān)控等功能，并通過統(tǒng)一的界面，供各級管理人員對發(fā)現(xiàn)的問題進行動態(tài)跟蹤，對缺陷的處理進度進行直觀監(jiān)控，提高了管理效率，也為鐵路供電系統(tǒng)“集中修”和“精測精修”提供有效的技術保障。

6C綜合數據處理中心的建設極大地推動著鐵路供電系統(tǒng)運行檢修模式的變革，尤其在修程修制、機構改革等方面。為充分利用6C綜合數據處理中心的價值，還需要不斷建立健全供電檢測崗位職責、工作流程和工作標準，完善供電檢測機構設置，全面推行“運、檢、修”分離，實現(xiàn)6C檢測、數據分析和運用維修的專業(yè)化管理。

另一方面，為推動鐵路供電系統(tǒng)大數據應用技術研究的不斷深入，還應加大6C綜合數據處理中心的投入力度。6C綜合數據處理中心作為鐵路供電大數據應用建設的有機組成部分，是智能運行檢修管理系統(tǒng)的基礎。依托6C綜合數據處理中心的建設，構建供電運行檢修數據管理平臺，支撐運行檢修數據的綜合管理、統(tǒng)一應用和智能分析，是實現(xiàn)供電系統(tǒng)故障預測和健康管理（PHM）的有效途徑。在提升供電信息系統(tǒng)數據整合和綜合應用能力的基礎上，最終實現(xiàn)鐵路供電系統(tǒng)以大數據應用為支撐的供電設備的狀態(tài)維修。

4 結語

按照中國鐵路總公司的規(guī)劃和部署，6C綜合數據處理中心的建設正在全路扎實有序地推進。本文以濟南鐵路局6C綜合數據處理中心建設實施為依托，對6C綜合數據處理中心功能進行了描述，闡述了實施過程中的關鍵環(huán)節(jié)，并從機制完善、技術發(fā)展等方面做了進一步思考和探索。

伴隨供電安全檢測監(jiān)測技術的快速發(fā)展與進步，6C綜合數據處理中心的功能和價值也將不斷擴展和提升。濟南鐵路局也將在總結前期建設和運用經驗的基礎上，不斷開拓創(chuàng)新，深化修程修制改革，提升6C綜合數據處理中心系統(tǒng)的使用效能，切實提高鐵路供電系統(tǒng)的裝備水平和保障能力。

[1] 鐵運[2012] 136號高速鐵路供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）總體技術規(guī)范[S].

[2] 謝大鵬，孫忠國. 圖像識別技術在接觸網懸掛狀態(tài)檢測中的應用[J]. 電氣化鐵道，2014（2）：34-36.

[3] 孫樹光. 接觸網動態(tài)設備質量評價標準及檢測數據分析[J]. 電氣化鐵道，2014（4）：9-12.

[4] 孟小峰，慈祥. 大數據管理：概念、技術與挑戰(zhàn)[J]. 計算機研究與發(fā)展，2013，50（1）：146-169.

With connection of situations for construction of pilot project of 6C integrated data processing center at power supply depot for Jinan Railway Administration, the paper illustrates the key links for the construction process, evaluates the application results of 6C integrated data processing center, and puts forward the proposals of consideration for further researches.

Jinan Railway Administration; power supply depot; power supply safety inspection and monitoring; 6C integrated data processing center

U225

B

1007-936X(2017)03-0036-04

2017-04-11

董秀國.濟南鐵路局供電處，高級工程師，電話：13791121669。