【摘?要】當(dāng)前高鐵車站設(shè)備設(shè)施故障管理主要圍繞信息化管理展開，確保設(shè)備有效運(yùn)作優(yōu)化，及時(shí)診斷設(shè)備故障問題成因。論文首先建立了故障報(bào)警管理模塊，配合該模塊集中監(jiān)測(cè)高鐵車站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)中所存在的常見信號(hào)故障問題，以期提高高鐵車站設(shè)備設(shè)施的運(yùn)維水平。

【Abstract】At?present，?the?fault?management?of?equipment?and?facilities?in?high?speed?railway?stations?mainly?focuses?on?informatization?management，?so?as?to?ensure?the?effective?operation?and?optimization?of?equipment，?and?diagnose?the?cause?of?equipment?fault?in?a?timely?manner.?Firstly，?the?paper?establishes?a?fault?alarm?management?module，?which?can?be?used?to?centrally?monitor?the?common?signal?faults?in?the?on-site?equipment?and?facilities?system?of?high?speed?railway?stations，?so?as?to?improve?the?operation?and?maintenance?level?of?equipment?and?facilities?of?high?speed?railway?stations.

【關(guān)鍵詞】高鐵車站;設(shè)備設(shè)施故障管理;故障報(bào)警管理模塊;信號(hào)故障;判斷

【Keywords】?high?speed?railway?station;?equipment?and?facilities?fault?management;?fault?alarm?management?module;?signal?fault;?judgment

【中圖分類號(hào)】U231+.94???????????????????????????????????????【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A??????????????????????????????????????????????【文章編號(hào)】1673-1069（2019）11-0003-02

【作者簡(jiǎn)介】許苗苗（1990-），女，甘肅慶陽人，助理工程師，從事火車站（高鐵站）設(shè)備設(shè)施管理研究。

1?引言

信息化、移動(dòng)化是當(dāng)前高鐵車站設(shè)備設(shè)施維保監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，它主要希望基于快捷維保方式反映設(shè)備工作狀態(tài)，幫助工作人員第一時(shí)間了解掌握設(shè)備工作狀態(tài)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”“外聯(lián)網(wǎng)+”新時(shí)代，這種設(shè)備設(shè)施的信息化調(diào)整為其本身的故障管理帶來了巨大優(yōu)勢(shì)，且它已經(jīng)覆蓋了高鐵車站的所有實(shí)用設(shè)備，更好地滿足了高鐵車站的智能化發(fā)展建設(shè)需求。

2?高鐵車站設(shè)備設(shè)施建立移動(dòng)信息化故障報(bào)警管理模塊的現(xiàn)實(shí)需求

高鐵車站設(shè)備設(shè)施建立移動(dòng)信息化故障報(bào)警管理模塊追求信息智能化、全覆蓋和無紙化，如此可更好滿足高鐵車站的現(xiàn)代化建設(shè)需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備設(shè)施故障的有效運(yùn)維管理。具體來講，其設(shè)備設(shè)施建立移動(dòng)信息化故障管理模塊還希望滿足以下幾點(diǎn)現(xiàn)實(shí)需求：第一，建立一套具有感應(yīng)和收集數(shù)據(jù)能力的模塊體系，做到實(shí)時(shí)采集車站設(shè)備的各種信號(hào)內(nèi)容。第二，不斷提升模塊體系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理與無線傳輸能力，數(shù)據(jù)在經(jīng)過處理后能夠以無線形式發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器端，如此可保證設(shè)備設(shè)施中所有信號(hào)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)。第三，確保模塊體系具有一定的遠(yuǎn)程訪問能力，例如，為高鐵車站工作人員配備隨身便攜式智能移動(dòng)終端設(shè)備，確保他們?cè)谌魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)都能對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。第四，如果模塊體系中數(shù)據(jù)信號(hào)監(jiān)測(cè)出現(xiàn)任何異常，系統(tǒng)可快速對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行識(shí)別處理，將故障信息發(fā)送到終端用戶位置，由技術(shù)工作人員快速對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，降低設(shè)備設(shè)施故障風(fēng)險(xiǎn)性，同時(shí)提高故障處理效率。第五，模塊體系在設(shè)計(jì)方面追求界面清晰、數(shù)據(jù)更新實(shí)時(shí)性較強(qiáng)、操作相對(duì)便捷，特別強(qiáng)調(diào)對(duì)良好人際交互能力的有效優(yōu)化應(yīng)用。

結(jié)合上述高鐵車站建設(shè)設(shè)備設(shè)施故障管理系統(tǒng)的實(shí)際需求，文中也希望設(shè)計(jì)一套圍繞移動(dòng)客戶終端為基礎(chǔ)的操作便捷且實(shí)用性能較高的高鐵車站設(shè)備設(shè)施維保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠真正將車站設(shè)備融入軟件開發(fā)應(yīng)用中，有效保證車站運(yùn)營效率與服務(wù)質(zhì)量的雙向提高[1]。

3?高鐵車站設(shè)備設(shè)施建立移動(dòng)信息化故障報(bào)警管理模塊的設(shè)計(jì)流程

高鐵車站設(shè)備設(shè)施設(shè)計(jì)建立移動(dòng)信息化故障報(bào)警管理模塊追求全面集中管理，利用后臺(tái)服務(wù)器端接收數(shù)據(jù)采集模塊監(jiān)測(cè)信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)對(duì)所監(jiān)測(cè)到的異常數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行診斷分析，將診斷結(jié)果與維護(hù)意見以文本形式推送到移動(dòng)客戶終端。以下詳細(xì)介紹了該模塊的設(shè)計(jì)流程。

3.1?設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取

設(shè)備運(yùn)營狀況中進(jìn)行故障診斷目的在于根據(jù)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論展開運(yùn)維管理。一般情況下，高鐵車站中的設(shè)備設(shè)施故障管理采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換字符串形式，而字符串形式數(shù)據(jù)本身無法進(jìn)行計(jì)算，因此，需要對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施JSON格式轉(zhuǎn)換，以方便快速提取設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)內(nèi)容[2]。

3.2?設(shè)備故障內(nèi)容診斷

針對(duì)設(shè)備故障診斷，它要求后臺(tái)服務(wù)器端在大量接收數(shù)據(jù)后采用人工智能（AI）技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的智能化故障診斷，圍繞多傳感器設(shè)備監(jiān)測(cè)值分析設(shè)備設(shè)施產(chǎn)生故障的各種原因。

3.3?設(shè)備故障診斷結(jié)果顯示

在顯示設(shè)備設(shè)施故障診斷結(jié)果時(shí)，需要經(jīng)過后臺(tái)服務(wù)器端進(jìn)行診斷，并將診斷結(jié)果直接推送給相應(yīng)用戶界面，簡(jiǎn)化維保過程，提高維保效率[3]。

在后臺(tái)服務(wù)器對(duì)前端傳感器采集數(shù)據(jù)過程中主要對(duì)其中所存在的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，并將診斷結(jié)果以維護(hù)意見形式推送到模塊中，最后在終端主界面上呈現(xiàn)黃色閃電標(biāo)識(shí)提醒設(shè)備設(shè)施運(yùn)維故障問題。技術(shù)工作人員根據(jù)這一反饋查詢出故障設(shè)備的發(fā)生原因與維護(hù)意見，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效運(yùn)維管理。

4?高鐵車站設(shè)備設(shè)施故障分析與管理系統(tǒng)應(yīng)用

高鐵車站的設(shè)備設(shè)施故障內(nèi)容較多，以車站站臺(tái)內(nèi)照明設(shè)備為例，其包括道岔故障、軌道電路故障以及信號(hào)機(jī)故障等。以下以車站站臺(tái)內(nèi)照明設(shè)備故障為例展開分析。

4.1?照明設(shè)備故障問題分析

在高鐵車站設(shè)備設(shè)施中照明設(shè)備承擔(dān)主要站內(nèi)照明任務(wù)，但是照明設(shè)備由于長(zhǎng)期工作在日常運(yùn)行工作過程中，容易出現(xiàn)各種故障問題，例如，照明設(shè)備主燈斷絲報(bào)警，此時(shí)需要查看燈絲電流曲線，如果曲線明顯升高，則燈泡會(huì)出現(xiàn)斷絲問題，此時(shí)需要盡快申請(qǐng)更換主燈泡。另一方面，如果照明設(shè)備滅燈，則需要查看點(diǎn)燈單元是否存在故障，細(xì)致分類點(diǎn)燈單元中是主燈還是副燈出現(xiàn)了斷絲故障。

結(jié)合上述兩項(xiàng)問題分析故障成因，首先某些高鐵車站采用了質(zhì)量不過關(guān)的燈泡，短期運(yùn)行工作就會(huì)出現(xiàn)斷絲故障;其次設(shè)備電氣特性調(diào)整不到位，如出現(xiàn)了燈端電壓或燈絲電流較高問題[4]。

4.2?照明設(shè)備故障管理方法

高鐵車站中照明設(shè)備與軌道電路相連，要基于軌道電路信號(hào)采集原理監(jiān)測(cè)照明設(shè)備運(yùn)維狀況，特別是對(duì)軌道電路發(fā)送器中所發(fā)送的電流、載頻、低頻等內(nèi)容進(jìn)行分析。其測(cè)量精度大概控制在電壓±1%、電流±2%、載頻±0.1Hz、低頻±0.1Hz，所采用的測(cè)試方法主要是周期≤1s的站機(jī)周期巡測(cè)，依據(jù)軌道占用狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試，采樣周期則設(shè)置為250ms左右。針對(duì)設(shè)備中移頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)發(fā)送與采集需要圍繞上下邊頻、低頻調(diào)制頻率等展開，做到精確測(cè)量。當(dāng)共模干擾與噪聲影響被大幅度削減后，結(jié)合差動(dòng)放大后的移頻信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步監(jiān)測(cè)，分兩路防止移頻信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸失真、信噪比下降等不利問題，必要時(shí)還需要采用差分輸入測(cè)量電路。針對(duì)列車照明設(shè)備點(diǎn)燈回路電流的監(jiān)測(cè)，需要采用2X采集模塊進(jìn)行采集，主要分為單孔和雙孔采集模塊兩種。針對(duì)采集模塊所采集到的模擬量信號(hào)與點(diǎn)燈電流采集板相關(guān)聯(lián)，在采集板上處理信號(hào)后上送高鐵車站設(shè)備設(shè)施平臺(tái)[5]。

5?高鐵車站照明設(shè)備的故障管理案例簡(jiǎn)析

某高鐵車站照明設(shè)備采用主副燈泡燈座，其中主燈泡斷絲直接轉(zhuǎn)點(diǎn)副燈泡，它可控制臺(tái)燈斷絲并報(bào)警。技術(shù)工作人員在日常利用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)其工作狀態(tài)曲線時(shí)發(fā)現(xiàn)了某照明設(shè)備燈絲電流突然變高，這說明燈絲即將出現(xiàn)斷絲故障。因此，當(dāng)天技術(shù)工作人員就更換了主燈泡，避免了主燈泡斷絲報(bào)警情況發(fā)生。

在處理這一照明設(shè)備故障過程中，需要首先掌握照明設(shè)備的基本電氣特性參數(shù)，包括了解照明設(shè)備所采用的燈絲繼電器型號(hào)與電流調(diào)整范圍。一般來說，燈絲繼電器的電流調(diào)整范圍為100～150mA，區(qū)間照明設(shè)備的燈絲繼電器工作電流調(diào)整范圍為140～160mA，如果達(dá)不到調(diào)整范圍就說明照明設(shè)備容易出現(xiàn)燈端電壓過高或過低故障問題，所以需要對(duì)燈端電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試分析。在測(cè)試分析過程中需要了解燈端電壓是否過高或過低，特別是高壓所造成的燈絲斷絲問題需要格外注意，如果發(fā)現(xiàn)故障隱患情況需要對(duì)燈端電壓進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，將其調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍。

6?結(jié)語

當(dāng)前我國高鐵車站快速發(fā)展，設(shè)備設(shè)施類型不斷豐富，在該過程中建立一套集中故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體系對(duì)車站中各種設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維保護(hù)是非常有必要的，它能夠在現(xiàn)場(chǎng)查找隱患并快速實(shí)現(xiàn)故障分析與故障處理，有效幫助車站工作人員展開設(shè)備設(shè)施維護(hù)檢修工作，將原本復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，提高高鐵行車安全、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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