智能高速铁路信号技术发展研究
摘要:智能高速铁路(简称:高铁)是我国乃至世界高铁的发展方向。目前,我国高速铁路100%配备了中国列车运行控制系统(CTCS),已运营高速铁路中,2.5万余km装备CTCS-2级列控系统,1.5万余km装备CTCS-3级列控系统。本文主要对智能高速铁路信号技术发展进行研究。
关键词: 智能高速铁路;信号;技术
引言
现代化铁路信号系统是集系统化、功能化、标准化于一体的完善的控制系统,它包含了众多独立的功能单元,同时各个单元之间又相互关联、信息互通,形成了复杂的网络化结构,随着信息技术的不断发展,实现数据网络化管理、资源共享已经成为现代化企业管理的客观要求和必然趋势。信号设备统计更要适应信息化应用需求,告别过去统计周期长、实时性差、数据无法共享等缺点,运用科学的统计方法和手段,及时、准确地整理设备信息统计资料,真实反映设备现状。建立以数据库为中心的信息系统,提升数据的可靠性和准确性,降低统
计人员的劳动强度,扩大数据的应用范围,形成统计数据资源共享,为信号设备维修养护、故障处理、领导决策提供数据来源。
excel 换行1 信号设备信息平台建设
信号图纸的信息化、标准化、网络化处理 :平台可以将大量散乱的纸制图纸进行信息化处理,并利用网络技术,实现图纸的及时更新,自动汇总。通过将图纸进行信息化处理,避免了纸质图纸的损毁、丢失带来的问题,同时建立了电务设备的基础信息台账,为信号设备的信息化管理提供依据。设备台账管理 :实现对道岔、信号机、轨道电路等各类室外设备和电源屏、组合架柜、空调、电源箱、继电器、变压器等各类室内设备器材的管理。平台根据信息化图纸数据,自动统计汇总生成设备台账,保证信号设备台账与信号图纸的一致性,保证台账的准确性和可靠性。平台对各类信号设备器材实现统一规范编码,每种设备器材管理静态参数、维修参数和动态参数等综合信息。如转辙机设备管理的静态参数包括 :出厂编号、出所编号、所属道岔名称、安装位置、所属车站、伸出方式、装置类型、转换锁闭器数量、密贴检查器数量、生产厂家、出厂日期、上道日期和检修周期等 ;维修参数包括 :检修时间、检修问题、检修人等 ;动态参数包括 :动作电流、动作时间、转
换方向、故障电流和工作功率等。平台管理的信号设备器材品类齐全,管理的设备信息真实全面。
2 图像识别技术
铁路作为旅客出行以及货物运输最主要的方式,信号设备的运行状态将直接关系到铁路运输的安全。铁路信号系统的室外设备或接线,大多设置于铁路沿线的信号变压器箱(XB 箱)中。为了保证其正常运行,电务部门采取日常养护和集中检修相结合的方式预防故障,使设备处于良好的工作状态。既有 XB 箱日常巡检内容包括接线端子是否紧固、防雷元件是否失效、工作电压是否正常等。受多种制约因素影响,例如专业人员少、设备数量增多、作业地点分散、“天窗”维护时间短等,铁路信号相关养护、巡检工作的琐碎、繁杂问题日益凸显,维修维护工作人员压力大、劳动强度高。而且在维护过程中容易出现故障定位不准确、故障反馈不及时的情况,影响正常行车组织甚至造成事故。随着物联网、大数据、云计算、移动互联网、人工智能等先进技术的逐步成熟,已具备了通过智能技术提高轨道交通安全、降低工作强度和推进智能化升级的基础。
3 人工智能的铁路电务设备检修模式
3.1建立信号专家知识库
铁路站场形式各不相同,联锁制式有多种。信号设备类型繁多,同类设备生产标准差异较大,因此解决系统的通用性问题是系统开发的核心难题。为解决这一难题,建立了信号专家知识库。信号专家知识库主要包括以下内容:信号设备信息库、信号设备联锁表、分析诊断推理逻辑及规则库、设备故障信息库、信号设备标准化检修库、信号设备公式模型库、信号图纸信息库、设备运行状态库、评价整改记录库等。通过该模型存储所有评价整改信息,以此为记录查询、整改等功能模块提供数据支撑。随着系统应用时间的积累和应用范围的扩大,信号专家知识库将得到不断丰富和扩大。
曾德华
3.2确定单项检修项目的预警基准值
预警基准值是指衡量通过计算执行状态修的检修项目是否需要维修的标准。状态修预警基准值的确定直接影响项目是否执行状态维修的重要标准,如果状态修预警基准值不准确,将直接影响设备的正常运行,所以其合理性非常重要。以下为预警基准值取值方式:(1)将设备各项参数考虑为最不稳定的状态(以设备故障、障碍发生率,风险预控管理体系录入情况等因素为基础)进行状态修预警基准值代入计算。(2)将设备各项参数考虑为相对
2015年江苏高考时间稳定的状态(以设备故障、障碍发生率,风险预控管理体系录入情况等因素为基础)进行状态修预警基准值代入计算。将两次计算结果使用极值平均法得出状态修预警值,再通过综合分析确定设备各项检修项目的状态修预警基准值。
3.3基于光纤光栅传感技术和卷积神经网络的铁路信号调节方法
采用“TCP listen 函数”完成两个网络主机之间的通信。 通信的具体过程是主控计算机运用“TCPlisten 函数”构建,监听相应的端口。 当铁路信号数据被采集后,解调仪向主控计算机中被监听的端口发送连接申请。 主控计算机收到申请后与解调仪建立连接,并使用该连接实现通信,接入采集的铁路信号数据。 通信完成后,断开主控计算机与解调仪之间连接。数据预处理模块将中心波长分为两部分并以ASCⅡ码的形式进行传输,每次传输 8 个字节。 当解调仪与多个 FBG 传感器相连接时,短时间内采集的铁路信号数据数量会迅速增大,致使数据传输的速率不够快。 所以需将铁路信号数据进行压缩,以此减少数据传输的工作量。 采用压缩算法能够压缩70% ~90%的铁路信号数据,可以提高数据传输的实时性与可靠性。另外,将监测模块采集的铁路信号实时变化数据中提取的瞬时频率特征分为训练、测试数据集两部分。构建一维卷积神经网络模型,
将训练数据集作为输入量,通过不断改变网络结构搜索最优参数。 然后将训练后的数据集与测试数据集输入训练好的卷积神经网络,最终输出铁路信号异常诊断结果,输出引发铁路信号异常的故障类型。 与处理图像不同,该文实现铁路信号异常诊断是通过监测模块的变量数据完成的,所以一维卷积神经网络更适用于铁路信号异常诊断。
结语
总之,以新时代为高速铁路发展背景,结合《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,从高速铁路信号系统智能化发展趋势入手,研究智能化对信号子系统赋予的新含义,重点研究探讨协同工作的智能信号子系统主要功能和逻辑结构,突出了新时代智能高速铁路信号系统“安全、智能、集成、简统、免维”的显著特征。
一会儿一会儿一会儿造句参考文献
[1]王同军. 基于系统论的智能高铁建设运营管理创新与实践[J]. 中国铁道科学,2021,42(2):1-8.
英国当红嫩模梅丽莎[2]宁滨,莫志松,李开成. 高速铁路信号系统智能技术应用及发展[J]. 铁道学报,20
19,41(3):1-9.
[3]宁滨,董海荣,郑伟,等. 高速铁路运行控制与动态调度一体化的现状与展望[J]. 自动化学报,2019,45(12):2 208-2 217.一个人的七夕情人节
[4]孙章. 高铁智能化:中国铁路又出发[J]. 城市轨道交通研究,2020,23(2):前插1,148-149.
[5]任建新,齐鸣,于训全,等. 地下空间人员定位自适应RSSI多信标点算法研究[J]. 矿业研究与开发,2020,40(10):169-173.