中国铁路沈阳局集团有限公司沈阳电务段辽宁省沈阳市110032
摘要：本文介绍了国内铁路信号监测技术现状，结合高铁飞速发展趋势和对铁路信号系统高要求的现实需要，通过电务管理信息化建设，引进人工智能技术，采用智能电务信号监测分析系统，旨在以此取代人工数据分析，由系统对采集的各种开关量数据、模拟量数据和报警数据进行分类存储、汇总和智能分析，并采用智能、灵活的算法，简化维修过程及故障处置流程，快速定位故障点，及时予以处置。同时提出了建立智能电务信号监测分析系统的构想，并给出了系统总体架构．阐述了系统的分层功能和关键技术的解决方法，为实现电务设备由“故障修”到“状态修”的综合智能维护提供了可行途径。
关键词：电务维护；信号监测；智能分析
尽管我国高速铁路信号系统功能强大并逐步完备，技术装备达到世界先进水平，围绕各种信号设备也开发了许多监测及记录装置，但是，铁路信号集中监测系统目前只具备信号设备状态参数的采集功能及报警，尚未具备状态数据的智能分析能力，因此只能采用每天浏览记录数据的人工分析办法，检查信号设备状态是否正常，比较依赖于值班人员的业务能力和工作态度，对关联性故障，设备性能劣化趋势，则不能及时发挥预警作用。
1系统实现的功能
1.1实现对站场联锁逻辑关系的实时分析
铁路信号监测智能分析系统所需要具有的第一个功能就是对站场联锁的关系进行分析，这是系统应该具有的功能之一，在这个功能里，系统需要能够对一些瞬时的故障进行及时的察觉，并且记录下来，且发出一定的警报，通过系统的分析，查找出设备出现故障的地方。在这个功能里面，智能分析系统进行工作和分析的过程主要可以分成五个部分，第一个部分就是对进路的选排过程进行一致性的分析，通过分析，判断是否发出警报信号；第二个就是对进路的排列过程进行一个详细的分析，通过分析，为下一步做准备，这里主要分析的地方是对区段进行一些空闲检查以及对信号的状态变化进行监测；第三个就是对进路进行实时的监测，并且对于每一个状态数据进行分析，是否发生异常；第四个就是对进路的经过车辆进行分析；第五个就是对每个区间进行一个关联性的分析。
1.2道岔电路实时分析
除了对站场进行实时的分析之外，智能化监测系统还需要具备对道岔电路进行监测和实时的分析，保证道岔电路的状态处于正常，这里主要需要进行的工作有以下两个方面的内容，首先是对道岔表示进行实时的监测，关注其发出的信号，进行判断和执行下一步操作；第二个方面就是对道岔的转换进行实时的监测和分析，确保道岔转换过程不发生失误。
1.3轨道电路实时分析
对于铁路系统的稳定有序运行来说，轨道电路也是一个重要的部分，因此，智能化监测分析系统需要对轨道进行实时全过程的监测和分析。智能化监测和分析系统对轨道电路的实时监测和分析的过程主要可以分为以下的两个方面：首先是对区间段的故障进行监测和分析，确保分析故障的原因和所处的位置，以及判断出故障的影响程度；第二个方面就是对区间段的质量进行一个分析，这里主要分析的是轨道电路的分路不良区段以及设备的质量发生信号异常的分析。
1.4区间闭塞分区分析
区间的闭塞分区分析是智能监测分析系统所需要具备的功能之一，在对区间的闭塞分区进行分析时，主要的分析过程可以分为以下四个方面的内容：第一就是对区间的状态进行一个初步的分析；第二就是对电压信号的变化进行分析，进而对这个区间的过车的过程进行实时的监测；第三就是对铁路设备的质量进行分析，确保设备不发生异常故障；第四个就是对一定时间段内的电压信号曲线进行分析，判断是否有异常。
1.5系统管理
系统的管理功能也是智能化监测和分析系统需要具备的基本功能之一。系统应该能够对实时监测的信号数据进行存储以及对分析产生的结果信息进行储存，一遍能够随时调用出来查看。
1.6故障报警及处理
故障的报警以及处理也是只能监测和分析系统需要具备的基本功能之一，当系统对铁路系统进行信号的分析，并且得到了故障产生的位置以及故障的发生方式之后，需要对其作出一定的执行，将故障信息及时的通知到所有人，并且要能够及时的对故障进行初步的处理，故障的结果信息要能够保存在系统内，对于故障的记录需要能够在以后查看。
2智能电务信号监测分析系统功能实现
2.1实现对站场联锁逻辑关系的实时分析
捕获瞬态故障，提供故障报警，显示故障设备所处的位置，并检测信号关闭延迟时间，分析监测方法解锁过程。主要包括：①进路选排一致性分析与报警；②进路排列过程分析。主要包括区段空闲检查、道岔位置与转换检查、信号状态监督；③进路实时监督与分析。主要包括道岔表示监督、区段锁闭监督；④进路过车分析。主要包括道岔位置监督、区段分路不良分析，进路解锁分析；⑤区间状态与接、发车进路关联性分析。
2.2道岔电路实时分析
主要有：①道岔表示实时监督。在没有道岔操作信息时，道岔无表示报警；提速道岔报警到分表示继电器；道岔表示电压异常波动报警；道岔表示电压时、日、月、年曲线分析。②道岔转换实时监督。道岔转换过程分析；道岔转换阻力分析。
2.3轨道电路实时分析
轨道电路实时分析如下：①区段故障分析。空闲区段红光带分析；不平衡牵引电流导致空闲区段闪红光带故障捕捉；因轨道电路分路不良导致区段占车丢失监督。②区段质量分析。轨道电路分路不良区段分析；轨道电路区段设备质量异常分析（如连接线、可调电阻接触不良；绝缘质量、器材质量异常）；区段间绝缘绝缘破损预警分析；区段电压时、日、月、年曲线分析。
3关键技术与难点
3.1自学习功能
专家系统的知识并不是完全充分的，知识库里的知识是建立在信号专业知识、现场技术人员和信号专家的经验基础上的，解决问题的能力具有局限性。在建立基于微机监测的铁路信号设备故障智能分析系统时，很多情况下均是人们把预测的各种问题及现象归纳总结，用知识库可识别的知识表示方式表达出来，当故障发生时用它与实际情况进行比较，这种方法具有一定的局限性。自学习功能的加入，可以实现当信号设备发生故障时系统提供不出解决方案或方案有错，可以通过技术人员解决后予以校正，分析判断逻辑上的问题，解决后更新优化知识库。
3.2建设数据处理平台，实现综合智能分析
在构建数据处理平台基础上，融合各种监测数据及现场维修人员测试、检查数据及设备日常故障数据，总结、分类维修经验、标准模型和领域知识，建立智能分析与故障诊断知识库，积极开发比对分析、关联分析及综合分析软件，实现综合智能分析。
结束语
智能电务信号监测分析系统主要依托铁路信号集中监测系统的硬件和软件平台及信息资源，对采集到的各种开关量、模拟量和报警数据进行概括、分类和智能分析，并应用不断优化的算法和累积的案例“大数据”分析，参照电务设备“专家知识库”，为现场维护人员提供及时有效的诊断信息和解决问题的大方向，简化维修过程或直接定位故障发生地点，以方便现场应急处置人员快速找出故障点，大大减少故障延时。智能电务信号监测分析系统是在铁路信号集中监测系统的更深层应用，二者有机配合，实时监测及分析诊断铁路信号设备的各种状态及信息，提前发现事故隐患，可以有力的保证铁路信号设备安全稳定。同时，对于智能化电务监测系统的开发与研究，针对系统设计、智能分析算法、案例汇总等技术还需要进一步深入研究。
参考文献：
[1]铁道部运输局.运基信号［2010］709号.铁路信号集中监测系统技术条件[S].
[2]铁道部运输局.运基信号［2011］377号.铁路信号集中监测安全要求[S].
[3]刘克强．高速客运专线道岔监测系统研究及应用［J］．中国铁路，2009(4):38-41．