产品.技术.应用
Product . Technology . Application
着我国铁路技术的快速发展，基础设施和运输装
备水平全面升级，运输能力大幅度提升，铁路运
输安全的控制能力全面加强，大量的高新技术及其产品广泛应用到铁路信号系统中，这些新投入的电务设备（地面、车载）给电务部门维修管理提出了全新的课题。为提高信号维修管理效率和管理水平，开发的信号设备质量诊断系统，提供了数字化管理专用信息平台。
铁路信号设备张秉涛：济南铁路局电务处，处长，山东 济南，250001王国荣：北京中北信号软件有限公司，总经理，北京，100080
摘 要：铁路信号设备质量诊断系统主要由信号微机监测系统、信号知识库、信号图形信息化档案管理系统、信号专家系统和信号安全管理辅助决策系统5个子系统组成。其中微机监测系统负责采集信号设备状态数据；信号知识库系统提供信号设备环境知识；信号专家系统对微机监测数据进行实时分析，提前发现设备隐患并预警；信号安全管理辅助决策系统根据信号专家系统分析结果，提出区域信号设备质量评估报告；信号图形信息化档案管理系统提供在用信号技术设备技术资料。关键词：铁路信号设备；故障诊断；
设备质量；专家系统；知识库
图1 信号设备质量诊断系统组成示意图
1 铁路信号设备质量诊断系统的组成及功能
铁路信号设备质量诊断系统可以为铁路信号设备质量管理和安全管理提供一套科学的评估体系，并编制信号设备天窗修计划。它主要由信号微机监测系统、信号知识库、信号图形信息化档案管理系统、信号专家系统和信号安全管理辅助决策系统5个子系统组成（见图1）。
信号微机监测系统
质量诊断系统功能及运用
随信号专家分析系统
信号安全管理辅助决策系统
信号图形信息化
档案管理系统信号知识库系统
产品.技术.应用Product . Technology . Application
信号设备质量诊断系统具有以下功能。
（1）实现对微机监测数据进行实时的计算机智能分析，完全替代人工分析，确保数据分析的全面性、实时性和可靠性。
（2）对各种监测数据进行实时分析并加以诊断，将各种非正常数据诊断结果分为“异常”和“故障”两类，同时对各种报警结果进一步分析，实时形成“异常信息记录”和“故障记录”质量诊断书，给出“24小时分析报告”和“30日维修指南”，指导维修人员对设备进行针对性维护。
（3）通过对各种监测数据实时分析，一旦发现设备故障自动弹出故障报警窗口，给出故障记录和相关设备历史故障记录，提出故障处理指导意见。
（4）提供数据任意回放功能，针对异常分析和故障分析记录的任意实时回放，提高故障综合分析效率。
（5）对30日内的各种分析诊断结果进行自动统计，每月25日自动生成“月度安全分析报告”，对设备发生的全部故障和存在的安全隐患进行全面统计和分析，为维修生产管理提供科学依据。
（6）对管内的信号设备“故障”和“异常”按四级进行报警。一级报警指能够直接影响列车运行的设备故障，或造成严重后果的故障；二级报警指能够导致列车进路故障，但不影响列车运行的较严重的正线设备故障或电源故障；三级报警指一般信号故障或设备有较大异常变化；四级报警指设备发生异常变化，要引起注意。同时按管理权限分级显示，一至三级故障均实时报警并自动通知所属工区，由工区立即处理，四级报警信息要及时查异常原因；一、二级故障报警自动通知至车间，其中一级故障报警自动通知至电务段。
（7）电务段根据系统每日自动生成的“设备质量统计表图”，按照设备运用状况，可对管内的车间和工区进行自动排序，车间也可对管内的工区进行自动排序。电务处也可对各电务段的情况进行自动排序，使电务管理部门能够及时掌握管内设备运用质量和安全状况，为优化管理决策提供科学依据。
（8）在管理权限内，系统可自动提取信号图形信息化档案管理系统及信号技术设备履历簿管理系统中的各种信息化图纸及数据（如信号平面布置图、进路联锁表、接线图、各种信号设备及器材数量等），具备查询功能；当发生设备故障报警时可在报警窗口上直接点击“打开图纸”功能，直接打开相关图纸，以便指挥故障处理。
2 微机监测系统的作用
微机监测系统采集信号设备的主要状态数据，并向信号专家系统转发有关数据。铁道部先后发布了2000
版和2006版微机监测技术条件，规范了采集内容和技术要求，使监测设备的综合技术性能显著提升。在数据处理方面还要加强微机监测系统软件开发，进一步提高输出数据的准确性、稳定性和可靠性。
目前，全路主要车站配备了微机监测系统，因此应用信号设备质量诊断系统进行数据智能分析，挖掘设备状态信息具备了基本条件。电务部门可以进一步提高信号技术设备的质量管理、维修管理、安全管理能力，充分发挥微机监测设备投资的经济效益和社会效益。
3 信号知识库系统的内容及用途
信号知识库包括以下3个方面的内容：
（1）存放经过重新整理的铁路信号专业书籍和教科书（不是指简单的输入）；
（2）提供获取各种铁路专家知识的环境；
（3）为适应铁路知识的不断更新提供必要的维护手段。
信号技术专业人员可利用信号知识库并借助某种软件工具把自己丰富的专业知识和经验转变成计算机可以处理和管理的信息，供大家使用，且无需通过自己编程就能实现这一目的。为此开发的信号专业信息平台能够适应各种硬件和操作系统环境，软件操作简单，使用方便。信号知识库收集的已公布的公共知
识、专业知识和专家经验，也可供信号专业其他信息管理系统使用。可通过追加、补充和修改等方式维护知识库，补充丰富信号知识库内容。
4 信号图形信息化档案管理系统的作用
信号图形信息化档案管理系统是铁路信号设备技术图纸、资料信息化处理和档案管理的工具软件，它与
铁路信号设备质量诊断系统功能及运用 张秉涛 等
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信号技术设备履历簿管理系统共同为电务段技术管理提供信息支持。信号技术设备履历簿管理系统可以快速信息化处理现有车站信号技术设备图纸，通过重建设计资料，形成成套站场信息化信号技术资料，再通过信号技术设备履历簿管理系统形成履历簿数据，供技术和生产等部门使用。这两个系统内的信息资料通过信号专业信息平台，支持其他信息系统使用信号设备方面的技术图形和数据信息。
在信号专家系统中站场技术资料直接转化为信号设备模拟量和数字量，并进行仿真分析、故障图纸查询和统计分析等。信号安全管理辅助决策系统直接调用管辖区域内任意站场的技术资料和履历数据，并为设备质量的统计分析报告和班组管理评价自动提供相关数据。
5 信号专家系统的组成和作用
信号专家系统是一个复杂的系统软件，通过一套信号专业信息标准化处理方案，建立信号知识库。它由多个子系统和多功能模块组成，其基本组成及结构如图2所示。
信号专家系统是现场技术管理和安全管理的高级助手，通过实时智能分析微机采集的数据，可以发现独立数据的异常、关联数据的不协调以及与自身历史数据不
图2 信号专家系统的基本组成和结构
铁路信号设备质量诊断系统功能及运用 张秉涛 等
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一致等设备质量问题和安全问题，并按照诊断出的故障情况及时进行分级报警，排除故障，修复设备缺陷，防止故障或事故扩大。再通过“24小时分析报告”和“30日维修指南”等报告方式，指导车站信号设备的质量管理和安全管理。同时，提供丰富的查询功能，满足生产管理需要。
6 信号安全管理辅助决策系统的作用
信号安全管理辅助决策系统是对各车站计算机上的信号专家系统进行管理的系统软件，满足信号设备宏观管理需求，并对管辖区域内信号专家系统产生的设备质量状态数据再次进行智能分析，形成相关报告，
进行数据管理，为设备管理和安全管理提供辅助决策信息。同时，可以查询管内信号设备技术资料，评比管内下属管理单位的安全业务情况等。系统软件安装在指定服务器和终端上，直接由职能管理人员操作使用。
7 信号设备质量诊断系统的运用效果
济南铁路局青岛电务段管内的淄博车间管辖淄博、王村、周村东、马尚、章丘、平陵城6个车站，线路长度为105.167 km，开行200 km/h动车组。该车间于2007年8月安装使用信号设备质量诊断系统并联网至电务段，系统在安全生产中取得了较好的效果。
（1）充分发挥计算机数据分析和处理的技术优势，对监测数据进行全面、高效、实时、连续地精确分析，用分析诊断结论指导生产管理，规范技术管理工作，最终提高设备运用质量，确保行车安全。
（2）以信号设备质量诊断系统为管理平台，电务段和车间可以实时掌握设备运用质量信息，及时做出正确的维修决策，大大增强了精确管理能力。
铁路局生产布局调整后，电务段管辖范围大幅度增加。以往依靠人工、电话、会议方式实施的设备质量检查、考核和决策方式，已不适应当前铁路运输安全生产要求，必须借助或依靠设备质量诊断管理体系，科学、正确地决策设备工作状态，实现针对性维修。青岛电务段淄博车间使用信号设备质量诊断系
济南铁路局统全面及时地掌握信号设备的运用质量和状态，在抓好安全生产，提高设备质量管理水平等方面起到了重要作用。
（3）系统对信号设备运用质量进行全面、真实、及时的诊断，并对维修工作和设备质量进行评估，这有利于电务段做出科学、合理、有针对性的维修决策，逐步实现信号设备状态修。
（4）系统提供汇集信号专家经验的平台。
（5）系统将计算机技术与维修经验相结合，由计算机系统对设备进行连续的运用质量跟踪，对维修工作中的故障进行分析和诊断，如判别轨道电路区段分路不良、查不明信号故障原因、分析设备质量变化规律和趋势。
8 结束语
随着铁路综合运输能力的不断提高，各项管理改革进一步深化，特别是铁路信息化建设步伐的加快，对直接反映现场设备质量和状态的各种信息需求增加。信号设备质量诊断系统将可以为设备管理信息系统提供更加丰富的设备基础信息和质量状态信息，并成为信号设备维修管理工作信息化的基本工具。
责任编辑 陈晓云
收稿日期 2008—02—20
铁路信号设备质量诊断系统功能及运用 张秉涛 等
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