铁路信号检修作业自动化管理系统的应用研究

铁路信号检修作业自动化管理系统的应
用研究
摘要：近年来，我国高速铁路发展迅速，传统的管理、维护模式难以适应铁
路行业的发展需求，借助更高效的计算机管理手段显得越来越重要。

通过现有的
网络作为信息平台，建立多层次的设备维护中心，有效交换信息，快速检测各种
设备，为铁路现代化奠定坚实的基础。

关键词：铁路信号检修作业自动化管理系统；应用；
前言：铁路信号设备是指挥列车运行，保证行车安全，提高运输效率，改善
行车组织方式，实现行车指挥现代化的关键设施。

一、铁路信号工程概述
对于整个铁路施工来说，铁路信号工程施工是其中非常关键的施工过程。

铁
路信号施工是一项比较复杂的工作，铁路信号涉及的内容比较多，比如声音信号、色灯信号和手势信号。

在铁路信号管理中，色灯信号是其中最为常见的信号。

色
灯信号主要指的就是铁路的两根铁轨之间连接上弱电流，当列车的车轮进入该指
示区间时，两个相邻的指示区间的铁轨间有绝缘体分隔，从而促使信号机色灯的
颜色发生变化。

除此之外，铁路信号如果按照作用机理和功能分类，就可以分为
三种：第一种是按照铁路信号的设置不同，能够分为车站信号、区间信号等、列
车运行自动化信号等；第二种是按照铁路信号的作用，能够分为调车信号、行车
信号；第三种是按照铁路信号的设备差异，能够分为标志、信号机和表示器。

目前，随着我国科学技术的不断发展，铁路运输行业也在不断发展，铁路信号为了
跟上社会发展的需求，就应该朝着集成化、数字化和智能化的方法发展。

二、问题提出
1.提升设备质量的需要。

长期以来，现场信号设备的维护管理水平依赖于工
长的个人素质和能力，工长能力强的工区设备维护管理到位，设备维护质量可靠，设备运用质量较高。

反之，工长能力弱的工区，其设备质量和维护管理经常会出
现一些问题，如漏检漏修，检修不彻底等，直接影响了电务行车设备的运用质量。

而工长的能力提升非一日之寒，需要多方位的教育培训和现场实践的锻炼。

一个
优秀的工长，其日常维护管理工作也不可避免地受到外部环境的影响。

目前工长
和信号人员都存在大量的事务性工作，还存在大量手工纸质记录和台帐，耗费了
大量的时间和精力，有时还会存在任务遗漏、重复检查、记录保存不完善甚至缺
失等情况。

工长和信号人员能否将主要精力用于设备维护和提高设备质量上，也
就直接决定了现场设备质量的高低。

2.标准化作业的需要。

目前铁路信号检修还存在工作量定义不清的问题，尽
管各类设备的维护周期有了明确的规定，但每次作业仅对时间有要求，对作业质
量没有明确量化界定和要求，检修是否完成，多数情况取决于工长的直观感觉和
设备故障情况。

信号维修管理的标准化缺少有效的载体来体现，大量的现场作业
过程没有录音和录像，工长的控制能力就决定了标准化的执行水平。

作业标准化
的推进，只能是靠个人的标准化意识和各级管理人员的监督检查，尚缺少有效的
实时控制手段。

3.作业安全控制的需要。

现有的维护管理状态下，管理层对信号设备巡检检
修作业的过程控制相对滞后，实时管控与远程支持有待提高。

同时，检修过程中
安全保障问题得到越来越多的关注，作业人员的实时定位与安全提醒需要进一步
加强。

高铁区段工具清点核对还缺乏交叉验证手段，人员(包括外单位I临时人员)进出机械室的登记随意性大，这就为铁路的运营带来潜在的安全风险。

尤其
是近年来全路范围内电务人员作业安全事故多发，反映了全面加强作业安全控制
的紧迫性和必要性。

4.精减优化班组台帐的需要。

现阶段各类检查中，班组台帐的检查最多．存
在的问题也最多，必然导致工长的大部分精力花在了填写和整理台帐上，用于设
备维护管理的精力相对较少，现场设备质量不高也是必然的。

同时，各类台帐设
置繁杂冗余，填写重复，机会成本过大，又直接影响到工长和信号人员的劳动积
极性。

三、铁路信号检修作业自动化管理系统的应用
1.系统工作原理。

利用服务器将需要巡检的任务下发到移动终端，巡检人员
携带移动终端到达现场扫描巡检设备的标签，即可弹出该设备需要巡检的任务，
包括巡检内容，操作步骤，所需工具等，巡检完成后系统自动保存。

同时需要进
行铁路信号测量的，也可利用该设备进行数据测量，测最的数据存储在设备中，
巡榆完成后回到值班室连接到服务器自动将数据提交，以减少巡检人员的工作量，提高工作效率，实现自动化的铁路任务巡检。

2.系统架构。

“铁路信号检修作自动化管理系统”由服务端、客户端、智能
终端三部分组成。

智能终端包括系统模块、人机交互模块、铁路信号测量模块和
通讯模块。

服务端主要是提供远程数据存储以及数据查看；客户端主要是自动生
成任务，下发任务，根据终端数据生成各种报表以及问题库；智能终端根据接收
到的任务以及扫描到的RFID信息来开启任务，并通过测量模块返回测量数据，
并跟客户端进行数据交互。

3.系统的应用情况。

目前，传统的铁路信号巡检工作完全是通过巡检人员携
带通用的信号设备巡视测试卡，按照测试卡上罗列的相关任务进行作业，作业完
成后需要手动填写到相应的测试卡中。

通常在作业之前会根据相关的任务选择携
带相应的仪表和工具，对于工具清点同样也需要手动操作。

可见在铁路信号检修
作业中存在大量纸质化作业易造成浪费也不易长久保存，人为读取测量数据易带
来人为误差，测试数据需手工抄录、管理未实现电子化、不利于数据的检索共享、综合分析，携带的工具进行清点时易出现遗漏工具在维修现场的情况等诸多不足
之处。

铁路信号检修作业自动化管理系统提出了基于物联网的管理系统方案，解
决了现有巡检测试流程的不足。

该系统分成作业任务标准化管理系统和作业过程
标准化管理系统两部分，为信号设备的检修作业提供了规范的、科学的管理手段，是对作业任务管理，现场数据采集、各类报表汇总等提供有效支持的管理工具。

此系统使用方便，工作稳定可靠，符合铁路高速发展及信息化的要求，具备推广
应用前景，其经济社会效益十分可观。

在工区班组层面，显著降低了日常劳动强
度、规范了日常作业流程；在车间、电务段管理层面，极大提升了过程控制管理水平。

系统应用达到预期技术指标要求，受到现场试用人员的好评。

4.系统的展望。

基于物联网的铁路信号检修作业自动化管理系统的应用刚刚开始，总公司也把物联网在信号作业及安全防护领域的研究列为重大科研项目，随着高速铁路的迅速发展以及信息化的要求，还有很多工作要做，这里仅对本系统有待于进一步研究的内容做一介绍：(1)硬件结构方面：可考虑采用工业防护等级，虽然系统成本高，但符合工业环境要求，使得系统工作寿命内平均维护成本低廉、性能更高。

(2)人机交互方面：由于全国的铁路局各自的需求存在差异化，很难使用统一的人机界面，因此需要从全局考虑如何做到快速满足用户的所有需求。

结束语：铁路信号维护管理自动化系统可与相关系统互联互通，进一步拓展了维护管理的范畴。

将铁路电务安全管理、技术管理、专业管理及应急指挥等融人自动化系统。

通过拓展移动终端业务，实现铁路电务作业的智能化管理，实现作业过程无纸化记录，减少工长和信号人员的台帐管理工时。

实现作业管理的扁平化和信息化，提升电务作业控制能力和质量控制能力，提升电务系统现代化管理水平，确保以良好的设备质量和运用质量，为运输安全畅通提供基础保障。

参考文献：
[1] 陈政军，胡正明. 铁路信号维护自动化管理系统研究[J]. 上海铁道科技，2020(04).
[2] 朱婉婷. 高铁信号系统中新技术的应用与发展[J]. 科技创新与应用，
2019(11).。