楊敏炯 胡開(kāi)平 許洪峰

【摘 要】本文全面解析了接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)方法，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、作業(yè)流程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了接觸網(wǎng)停送電簽認(rèn)電子化，停送電安全

【關(guān)鍵詞】接觸網(wǎng)；停電；送電；簽認(rèn)；系統(tǒng)

隨著我國(guó)鐵路建設(shè)向高速、重載的方向發(fā)展，電氣化鐵路以其高效率、低能耗的特點(diǎn)，已成為鐵路發(fā)展的必然方向。伴隨著鐵路電氣化的不斷發(fā)展，安全壓力也在大幅度提高。因牽引供電設(shè)備存在檢修頻繁、停送電程序復(fù)雜、作業(yè)結(jié)合部多等特點(diǎn)，造成安全卡控難、安全關(guān)鍵點(diǎn)多等突出問(wèn)題。其中對(duì)人身設(shè)備安全影響最大的就是停送電程序的安全卡控，現(xiàn)有的接觸網(wǎng)停送電程序采用列車(chē)調(diào)度員與供電調(diào)度員人工填寫(xiě)《停送電簽認(rèn)簿》的方式，因書(shū)寫(xiě)習(xí)慣、個(gè)人作業(yè)習(xí)慣等因素存在誤停電、誤送電的安全隱患，一旦出現(xiàn)誤停電、誤送電，將直接威脅現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員人身安全，出現(xiàn)群死群傷、電力機(jī)車(chē)誤闖無(wú)電區(qū)等事故。為規(guī)范接觸網(wǎng)停送電程序，保證人身、行車(chē)、供電安全，防止出現(xiàn)誤停電、誤送電、電力機(jī)車(chē)誤闖無(wú)電區(qū)等現(xiàn)象。青藏集團(tuán)公司調(diào)度所與西寧睿捷信息科技有限公司合作，共同研制開(kāi)發(fā)了接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了接觸網(wǎng)停送電過(guò)程中列車(chē)調(diào)度員與供電調(diào)度員間的電子簽認(rèn)，實(shí)現(xiàn)了供電調(diào)度命令自動(dòng)編制和下達(dá)，實(shí)現(xiàn)了天窗自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析功能。填補(bǔ)了路內(nèi)空白。具備安全可靠、準(zhǔn)確高效、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)便利等特點(diǎn)，同時(shí)兼具實(shí)用性、安全性和應(yīng)用推廣性。

1.1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1.設(shè)計(jì)目標(biāo)

針對(duì)現(xiàn)有停送電簽認(rèn)手續(xù)任然采用紙質(zhì)人工填寫(xiě)的現(xiàn)狀，制定了以下設(shè)計(jì)目標(biāo)：

1.1.1.按照工作流方式設(shè)計(jì)停送電簽認(rèn)流程，采取固定程序引導(dǎo)停送電簽認(rèn)程序辦理，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，杜絕簡(jiǎn)化流程的現(xiàn)象。

1.1.2.根據(jù)當(dāng)日施工計(jì)劃自動(dòng)生成簽認(rèn)相關(guān)信息，避免人為錄入錯(cuò)誤。使接觸網(wǎng)停送電簽認(rèn)規(guī)范化、程序化，防止出現(xiàn)誤停電、誤送電現(xiàn)象。

1.1.3.同一供電臂內(nèi)多項(xiàng)作業(yè)情況下，對(duì)未完成作業(yè)或不具備送電條件的單元進(jìn)行軟件識(shí)別，通過(guò)程序判斷，實(shí)現(xiàn)送電卡控功能，閉鎖送電申請(qǐng)。保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員人身安全。

1.1.4.根據(jù)當(dāng)日施工計(jì)劃自動(dòng)生成供電調(diào)度命令，規(guī)范調(diào)度命令管理，避免漏發(fā)、漏銷(xiāo)調(diào)度命令，保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員人身安全。

1.1.5.接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)流程中自動(dòng)嵌套行車(chē)限制卡、單元供電范圍等重要信息。

1.1.6.制作后臺(tái)數(shù)據(jù)管理模塊，便于后期維護(hù)。

1.1.7.實(shí)現(xiàn)天窗自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能，按照不同周期生成天窗統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。

1.1.8.預(yù)留功能接口，便于后期功能擴(kuò)展和與其他系統(tǒng)聯(lián)接。

1.2.系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)

1.2.1.搭建接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)停送電過(guò)程中列車(chē)調(diào)度員與供電調(diào)度員間的電子簽認(rèn)，簽認(rèn)過(guò)程按照流程化設(shè)計(jì)，按照固定程序引導(dǎo)停送電簽認(rèn)程序辦理，避免簡(jiǎn)化流程的問(wèn)題發(fā)生，簽認(rèn)過(guò)程中系統(tǒng)按照當(dāng)日施工計(jì)劃自動(dòng)生成簽認(rèn)信息，避免人為錯(cuò)誤。同一供電臂內(nèi)多項(xiàng)作業(yè)情況下，對(duì)未完成作業(yè)進(jìn)行軟件識(shí)別，閉鎖送電申請(qǐng)，實(shí)現(xiàn)送電卡控功能。通過(guò)流程化辦理和簽認(rèn)信息自動(dòng)生成功能，使接觸網(wǎng)停送電簽認(rèn)規(guī)范化、程序化，防止出現(xiàn)誤停電、誤送電現(xiàn)象。

1.2.2.搭建供電調(diào)度命令平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)公司供電調(diào)度對(duì)供電段生產(chǎn)調(diào)度、網(wǎng)工區(qū)、變電所等處所的調(diào)度命令下達(dá)，調(diào)度命令下達(dá)過(guò)程中系統(tǒng)按照當(dāng)日施工計(jì)劃自動(dòng)生成調(diào)度命令，避免錯(cuò)發(fā)、漏發(fā)調(diào)度命令，實(shí)現(xiàn)調(diào)度命令管理規(guī)范化、統(tǒng)一化，保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員人身安全。

1.2.3.搭建基礎(chǔ)信息管理平臺(tái)，制作方便高效的后臺(tái)數(shù)據(jù)管理模塊，對(duì)行車(chē)限制卡、單元供電范圍、越區(qū)供電限制等基礎(chǔ)信息進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)供電類(lèi)基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化。并在接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)流程中自動(dòng)嵌套行車(chē)限制卡、單元供電范圍等重要信息，進(jìn)一步確保接觸網(wǎng)停送電安全。

1.2.4.實(shí)現(xiàn)天窗自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析功能，按照不同周期生成天窗統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，為設(shè)備檢修、設(shè)備變更改造提供數(shù)據(jù)支持，針對(duì)不同故障類(lèi)型的發(fā)生時(shí)間、頻率，提出針對(duì)性的設(shè)備檢修巡視意見(jiàn)。

1.3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)系統(tǒng)采取依托辦公網(wǎng)進(jìn)行通訊，獨(dú)立服務(wù)器數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)一時(shí)鐘授時(shí)，多用戶(hù)同時(shí)登陸的方式組件網(wǎng)絡(luò)。

1.4.作業(yè)流程

針對(duì)接觸網(wǎng)作業(yè)、變電所作業(yè)、非停電作業(yè)、小單元作業(yè)四種作業(yè)方式，分別設(shè)計(jì)作業(yè)流程：

1.4.1.主流程

1.4.2.接觸網(wǎng)作業(yè)流程

1.4.3.變電所作業(yè)流程

1.4.4.非停電作業(yè)流程

1.4.5.小單元作業(yè)流程

1.5.系統(tǒng)測(cè)試

在研制過(guò)程中，為驗(yàn)證系統(tǒng)功能和系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，進(jìn)行了為期一年的測(cè)試工作，分別對(duì)流程運(yùn)行準(zhǔn)確性、單流程運(yùn)行穩(wěn)定性、多流程運(yùn)行穩(wěn)定性、多用戶(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性、后臺(tái)基礎(chǔ)信息維護(hù)可靠性、數(shù)據(jù)保存可靠性、系統(tǒng)掉電記憶功能、批量數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能、歷史數(shù)據(jù)查閱和檢索功能進(jìn)行了長(zhǎng)期的測(cè)試工作。

1.6.技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

1.6.1.以工作流進(jìn)行單流程作業(yè)管理，將一項(xiàng)施工作業(yè)的所有相關(guān)業(yè)務(wù)流程和信息進(jìn)行單流程統(tǒng)一管理，做到了操作界面簡(jiǎn)潔、作業(yè)流程統(tǒng)一、數(shù)據(jù)保存統(tǒng)一，即避免了操作界面內(nèi)出現(xiàn)多種作業(yè)進(jìn)程誤導(dǎo)操作人員，又固化了作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)作業(yè)流程自開(kāi)始至終止過(guò)程中的的單一化操作方式，使系統(tǒng)操作更加簡(jiǎn)單方便。

1.6.2.對(duì)未完成作業(yè)采取軟件識(shí)別方式進(jìn)行送電功能閉鎖，在同一供電臂內(nèi)多項(xiàng)作業(yè)情況下，對(duì)未完成作業(yè)或不具備送電條件的流程進(jìn)行程序閉鎖，通過(guò)程序判斷，實(shí)現(xiàn)送電卡控功能，閉鎖送電申請(qǐng)，保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員人身安全。

1.6.3.實(shí)現(xiàn)行車(chē)限制自動(dòng)嵌套入作業(yè)流程，便于參與流程的用戶(hù)及時(shí)查閱行車(chē)限制內(nèi)容。

1.6.4.實(shí)現(xiàn)流程內(nèi)信息自動(dòng)化，在流程中為不同用戶(hù)在不同流程節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化信息模板，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化信息模板自動(dòng)套用流程基礎(chǔ)信息的方式生成發(fā)送（簽收）內(nèi)容，有效減少了用戶(hù)錄入工作量。

1.6.5.實(shí)現(xiàn)后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，為后期數(shù)據(jù)維護(hù)提供便利。根據(jù)用戶(hù)分類(lèi)需要，分別建立部門(mén)管理、角色管理、用戶(hù)管理、功能權(quán)限分配功能。根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分類(lèi)需要，分別建立變電所、車(chē)站、線別、行別、停電單元、行車(chē)限制、命令模板等功能。

1.7.成果驗(yàn)收

1.7.1.本系統(tǒng)采用技術(shù)通過(guò)青海省科技查新檢索咨詢(xún)中心查新認(rèn)證，通過(guò)檢索，論證了該系統(tǒng)在作業(yè)全程管控，采用工作流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)流程化辦理停送電作業(yè)，將列車(chē)調(diào)度員、供電調(diào)度員、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)組納入同一流程中，在國(guó)內(nèi)未見(jiàn)采用工作流技術(shù)對(duì)鐵路接觸網(wǎng)停送電作業(yè)進(jìn)行全程管控的報(bào)道。同一供電臂內(nèi)多項(xiàng)作業(yè)情況下，對(duì)未完成作業(yè)進(jìn)行軟件識(shí)別和提醒，閉鎖不安全送電申請(qǐng)，經(jīng)對(duì)比，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。對(duì)調(diào)度命令智能管理和生成，經(jīng)對(duì)比未見(jiàn)針對(duì)鐵路接觸網(wǎng)停送電研究調(diào)度命令智能管理和生成的報(bào)道。對(duì)接觸網(wǎng)停送電電子簽認(rèn)流程中自動(dòng)嵌套作業(yè)相關(guān)行車(chē)限制卡和單元供電范圍等重要信息，經(jīng)對(duì)比未見(jiàn)針對(duì)鐵路接觸網(wǎng)停送電，研究調(diào)度指揮輔助信息集成的報(bào)道。國(guó)內(nèi)具有新穎性。

1.7.2.2018年9月29日成功申請(qǐng)了軟件著作權(quán)。

1.8.預(yù)留擴(kuò)展能力

雖然該系統(tǒng)已完成了接觸網(wǎng)停送電過(guò)程中的作業(yè)流程設(shè)計(jì)，并能夠?qū)崿F(xiàn)同一供電臂內(nèi)多項(xiàng)作業(yè)情況下，對(duì)未完成作業(yè)進(jìn)行軟件識(shí)別和閉鎖送電申請(qǐng)功能，但外部數(shù)據(jù)的錄入依然需要人工導(dǎo)入或判別，例如：一、供電調(diào)度員停送電操作結(jié)果無(wú)法參與到停送電簽認(rèn)過(guò)程中。接觸網(wǎng)停送電操作依賴(lài)供電調(diào)度員在SCADA系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)操作，但供電調(diào)度員在完成停送電操作后，任然依賴(lài)供電調(diào)度員人為判斷操作結(jié)果，無(wú)法實(shí)現(xiàn)程序卡控。二、接觸網(wǎng)停送電對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊戧P(guān)系無(wú)法直接在列車(chē)調(diào)度相關(guān)系統(tǒng)中進(jìn)行及時(shí)、直觀的顯示。列車(chē)調(diào)度員接到供電調(diào)度員的停送電通知后，任然需要人為確認(rèn)停電范圍和行車(chē)限制內(nèi)容并在列車(chē)運(yùn)行圖中標(biāo)注，并通過(guò)口頭布置或記憶安排列車(chē)運(yùn)行，無(wú)法實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行圖自動(dòng)標(biāo)注功能、行車(chē)限制要求自動(dòng)下達(dá)和列車(chē)運(yùn)行經(jīng)路自動(dòng)閉鎖功能。

為此，在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，提前預(yù)留了與CTC、ITCS、SCADA等系統(tǒng)的功能接口。保證后期功能擴(kuò)展和與其他相關(guān)系統(tǒng)融合聯(lián)接。

1.9.結(jié)語(yǔ)

雖然本系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)成功實(shí)現(xiàn)了接觸網(wǎng)停送電作業(yè)流程電子化，將列車(chē)調(diào)度員、供電調(diào)度員、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)組納入同一流程，實(shí)現(xiàn)了同一供電臂內(nèi)多項(xiàng)作業(yè)情況下，對(duì)未完成作業(yè)進(jìn)行軟件識(shí)別，并閉鎖送電申請(qǐng)功能，實(shí)現(xiàn)了供電調(diào)度命令智能管理和生成功能，很大程度上保證了接觸網(wǎng)停送電作業(yè)安全，規(guī)范了接觸網(wǎng)停送電作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。但任然存在數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)立，造成外部數(shù)據(jù)無(wú)法自動(dòng)采集的問(wèn)題，因此與其他相關(guān)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)的融合任然需要繼續(xù)攻關(guān)和探索，一旦實(shí)現(xiàn)與CTC、ITCS、SCADA等系統(tǒng)的融合聯(lián)通，將會(huì)進(jìn)一步提高接觸網(wǎng)停送電作業(yè)安全卡控能力，切實(shí)保障作業(yè)人員人事安全和鐵路運(yùn)輸安全。

（作者單位：中國(guó)鐵路青藏集團(tuán)有限公司）