铁路信号设备巡检管理及其关键技术探析

摘 要：在铁路运输领域，铁路信号设备是保证行车安全、提高运输效率、传递信息、改善行车人员劳动条件的重要设施，实现设备信息化以及信息化管理是必然的发展方向。为保证信号设备巡检管理的质量，确保信号设备的正常运行，研究先进的电子巡检管理系统势在必行。

关键词：铁路信号；巡检管理；巡检技术；

一、铁路信号设备巡检管理的必要性

随着我国第六次大提速的实施，列车行驶速度的进一步加快，开天窗维护时间变短，铁路信号设备的维护工作难度越来越大。在列车速度加快的同时，车次增多，要点进行信号设备的维护己经非常困难，铁路信号设备的维护工作的难度之大可想而知。为此，要求工作人员在设备维护工作时要多巡视设备状况，少开箱检查，即“多看少动”，因此巡检信号设备的工作尤为重要。

传统的信号设备巡检管理工作一般采取签到的方式，依靠人为管理和监督实.现，但是工作签到记录的方法容易被伪造，且历史记录不易保存，也不利于数据日后的查询和管理。

因此，引入先进的智能化电子巡检管理系统势在必行。电子巡检系统的优势在于一方面可以避免巡检人员的麻痹思想和作弊行为，从而更好的保证铁路运输的安全性，另一方面可以更科学的考核巡检工作人员的工作业绩，提高管理效率。

二、铁路信号设备巡检管理系统关键技术浅析

（一）射频识别(RFro)技术

ID(RadinFrequencyIdentification)即射频识别，常称为感应式电子晶片或应答器、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。一套完整的RFID系统由阅读器(Reader)与应答器两部份组成。应答器依附或者嵌入待识别物体里，并且保存了待识别物体的特征信息。阅读器发射某一特定频率的电磁波给应答器，用以驱动应答器电路将IDCode送出，此时阅读器便接收此IDCode，完成了对待识别物体的识别。

RFID卡在继承了接触式IC卡大容量、高安全性等优点的同时，还克服了接触式所无法避免的缺点，如读写故障率高，触点外露导致的污染、损伤、磨损，静电以及插卡不便等。RFID卡完全密封的形式及无接触的工作方式，使之不受外界不良因素的影响，从而使用寿命完全接近IC芯片的自然寿命，因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大的高于接触式IC卡。并且因为完全封闭，其保密性能也大大加强。

（二）全球定位系统(GPs)技术

GPS是以卫星为基础的授时与测距导航无线电导航定位系统，能为车辆、轮船等诸多移动站提供精确的三维坐标、速度和时间。目前，GPS已经在全世界范围内得到了广泛的应用，包括在军事，农业，航海，勘探等许多领域都发挥了积极的作用。GPS系统由三部分组成:GPS卫星(空间部分)、地面支撑部分(地面监控部分)、GPS接收机(用户部分)。GPS基本的定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接受到这些信息以后，经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。

（三）地理信息系统(GIS)技术

地理信息系统起源于20世纪60时代。地理信息系统是一项以计算机为基础的新兴技术，在计算机软硬件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图图形或数据的形式表示处理的结果。

随着技术的发展，当今Gls已融入rr技术的主流，形成Gls软件平台。通常在Gls软件平台上包含桌面软件、开发平台及利用平台开发的各种应用系统。目前GIS的主要应用领域有:地理空间数据管理;综合分析评价与模拟预测;空间查询和空间分析;地图制图;专题地图和区域信息系统;与遥感图像处理系统结合的应用;面向具体应用的GIS二次开发;属性数据的综合及融合应用。

（四）地图匹配技术

比较当前车辆的坐标和数字地图的过程叫做地图匹配。该算法以某个车辆位置点或某段车行轨迹曲线作为待匹配样本，最后根据确定的地形实体，来定位行驶中的车辆，并减小定位误差。可以简单来说，地图匹配是利用某一地区的已知信息来提高定位估算精度并以此来减小定位误差的一种方法。

在巡检管理信息系统中，地图匹配的概念与以往有所不同，在这里主要用来将巡检人员实际走的路径与规划设计路径相比较，得出其相似度，依此来判断巡检人员巡检操作的规范性。

（五）面向对象软件开发技术

面向对象技术的原理是，对问题领域实行自然分割，按照通常的思维方式建立问题领域的模型，设计尽可能直接、自然地表现问题求解的程序。它改变了计算机求解的问题空间和求解的方式，使得计算机语言对真实世界的描述更加直截了当。

面向对象的优点主要有以下几个方面:

1.容易解决大型复杂问题。

2.软件维护变得容易

3.软件的开发效率明显提高，

4.当需求改变时，可以重新将对象透明地定位到新的平台，甚至可以跨越网络定位至其他计算机。

5.将逐步改变人们的编程模式，由全部设计性活动过渡到集成性组装式的工作。

（六）人机交互界面设计技术

一般凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机交互，即人机界面。此处所讨论的是计算机系统中的人机界面，又称为用户界面(UserInierface)，是指计算机与使用者之间的对话接口，是计算机系统的重要组成部分。人通过人机界面与硬件和软件构成的整体进行信息交流，而不是单独与硬件或软件直接相关。人机接口设计的目的是让计算机更聪明，更具有智能，能做更广泛的工作。而对使用者的要求逐步降低，即可针对任何缺乏计算机知识和经验的用户。设计人员不仅要充分发挥计算机的功能，而且要充分分析用户的特性和需求，从各个方面研究和调动用户的能动性，以达到人机之间充分的协调和合作。

三、结束语

本文在介绍了我国目前铁路信号巡检管理现状的基础上，得出了需要建设电子化、信息化的巡检管理系统的结论，并在此基础上详细分析了建设该种系统所需要的一些关键技术，希望能为广大同行提供一个参考，共同为我国的铁路信号事业做出贡献。

参考文献：

［1］刘晓胜,周岩.电子巡更系统及其发展现状[J].工程设计,2002,(12).

［2］铁道部人事司.铁路管理信息系统[M].北京:北京交通大学出版社,2003,(10).