铁路信号系统的智能监测技术应用研究

1 我国高速铁路信号监测系统

1.1 信号集中监测系统

集中信号监控系统，又称CSM。这是一个多层次的架构，系统稳定性和可靠性强，具有检测、报警、信息存储和分析以及状态再现等功能。CSM的功能的实现通过多种信号设备，包括CAN总线、电源、信号，信号电缆、轨道电路、电源屏等设备的电器参数模拟量信息、部分开关量信息进行实时联系，与此同时， 信号集中监测系统，也成为CSM。这是一种多层级的体系架构，系统用于较强的稳定性和可靠性，拥有检测、报警、信息存储与分析和状态再现等各种功能。CSM 的功能实现通过多个信号设备，包含CAN 总线、信号机、信号电缆、轨道电路、电源屏等设备的电器参数模拟量信息、部分开关量信息进行实时联系，同时，CSM 系统为了获取全面的信息，还以通信接口的方式同CBI、TCC、ZPW2000 轨道电路等设备的维修设备进行互通，对于操作人员来说，在现场的机械设备工作状态进行诊断和监测时，还可以借助CSM 设备，发现系统的故障，从而更好地有针对性地开展现场的维修工作[1]。

1.2 列控监测检测子系统

列车控制监控子系统的功能在整个监控系统中起着非常重要的作用，可以对列车运输的实时数据进行不同程度的采集和处理。该系统主要由以下几个部分组成：第一，车载司法记录仪(JRU);第二个是RBC维护终端和用于维护终端的限制服务器。三是TSRS与微机联动终端;每个设备在系统中执行不同的功能。RBC监控室设置的终端维护主要是实时监控CTC系统的通信状态，同时随时监控RBC系统的工作状态和C3 train的运行状态。微机连锁终端的主要功能是计算机连锁系统的故障诊断，限速服务器的主要功能是实现TSRS的故障诊断、管理和维护。通过各设备的实时运行和协调，实现对列车运行过程中各设备和信息的共同监控，确保列车运行的安全性和可靠性。

1.3 GSM-R 通信监测系统

GSM-R通信监控技术主要包括两种检测设备，即GSM-R网络管理监控和各设备的通信接口监控。其中，GSM-R网络管理监控的主要功能包括：报警管理、故障管理和配置管理。它可以实时监控列车各信号系统的工作状态，以保证列车的正常运行。和接口监控每个接口的设备主要是GSM - R网络的实时监控，可以为每个接口信号命令运行业务数据实时跟踪和记录，分析网络异常状态，并提供监控网络用户的查询历史数据，监测网络运行状态等。

2 铁路信号检测技术现状

西方发达国家的铁路信号检测系统体现了检测信息对其整体的指导作用，可用于检测信息的集中管理、室内外设备信号的同步检测以及信号系统检测后的发展趋势等。我国在信号系统检测方面做了大量的工作。信号集中检测和各种设备的管理已经逐步投入使用，并取得了一定的成效，但仍存在一些问题[2]。

第一，检测系统之间缺乏联系，而且检测数据之间没也没有联系，设备的故障主要靠人工判断。信号检测系统是整个铁路信号监测系统的核心，主要对系统相关信号机、信号线、轨道电路等设备的参数信息进行监控，并与设备相关的一些维修机进行连接，获取监控信息。但由于一些设备之间缺少联系，导致了对测试数据也缺乏全面性，不能实现数据的纵向比对，或不能有效判断出列车车载设备的故障源，是车载的设备问题，还是地面设备或者是车站设备的问题，都只能够依靠着人工进行判断，不能实现自行的诊断。

二是，通信信号的检测数据无法共享，导致信号组合的某些方面无法有效分析。目前，铁路信号智能检测系统已成为列车控制与调度的重要系统，关系到车辆与车站之间的信息传输。在目前高铁运行之中，通信超时和缺乏网络连接的事情时有发生，这将影响列车的运行状态，因为我们国家的一些信号数据没有实时共享，很难对于故障的原因进行有效的分析，也无法将故障的发生地点进行准确的定位，所以它成为我国现在列车控制系统一个大难题。

三是，无法对设备状态进行分析和预测，这将对列车的整体运行产生很大影响。目前我国铁路信号检测设备，能够做大量的数据存储和记录，但是没有一些有效的数据挖掘和利用方式，没有这种类型的智能分析软件。一些轨道电路或者是道路转辙机的转换就无法进行准确的分析与判断，使得现象的情况就变成了只有故障的时候才进行修理，无法达到对于其工作状态的监督，所以一旦出现问题往往会造成重大的影响。

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