铁路信号设备维修管理智能化升级的实践与思考

2020-11-05巩月琴中国铁路上海局集团有限公司徐州电务段

上海铁道增刊 2020年2期

巩月琴中国铁路上海局集团有限公司徐州电务段

1 实施背景

开展以智能化为重点的铁路信号设备维修管理升级创新研究与实践，通过维修理念、手段、管理等方面的创新，改革修程修制，提高信号设备维修质量、效率和效益，改进和加强信号专业管理，实现节省人财物资源、保障铁路运输安全的目标。主要是基于以下现实需求：

1.1 确保铁路运输安全畅通的需要

铁路信号设备是铁路企业为社会提供安全、快捷、准点、舒适的运输服务的重要保障。为适应社会发展需要，近些年来大规模铁路建设持续推进，大量高速铁路陆续开通运营，计算机联锁、列控、高速道岔等大量信号新技术设备投入使用，促进铁路运输速度、密度和舒适性得到明显提升。伴随着人类社会的发展进步，虽然铁路企业的运能和运力不断地增长，但是社会各界对铁路运输安全畅通的要求和期望也越来越高。同时，列控等信号新技术设备与传统的继电联锁等信号设备有着较大的差异，设备的智能化水平显著提升，对日常维修管理的要求更高，传统的信号设备维修手段、方式和方法已经无法满足新时期铁路运输安全畅通保障需要的问题日益突出。

1.2 适应设备运用维修环境变化的需要

以高速铁路为例，因白天运营需要一般不安排上道维修作业，信号设备维修全部纳入夜间“停轮天窗”实施，因此高速铁路开通运营后长期处于夜间作业方式。受白天高速运营和夜间照明、雨雪天气等外界环境影响，人查人巡等方式不能及时有效准确地发现信号设备质量问题。而一旦发生设备故障，容易影响高铁运营安全和秩序，对应急处置的要求非常高。因此，建立健全高铁信号设备维护管理体系、加强改进高铁信号设备维修管理尤显急迫。

从普速铁路看，在多轮提速和运输组织改革后，信号设备等基础设施维修逐步转入“天窗修”。在有限的运营天窗时间内，要完成规章制度明确的维修工作内容显得尤为困难，设备“用”与“修”的矛盾日益突出，日常维修既要不违章违纪，又要保障信号设备可靠运用，这给信号设备维护管理部门提出更高要求。如何更好地掌握设备状态、用好用足有限天窗时间实施更有针对性的维修显得尤为重要。

1.3 适应企业改革发展的需要

2013年，国务院实施深化铁路管理体制改革实行政企分开，成立了中国铁路总公司，并提出不断增强市场竞争力、深化铁路企业改革、建立现代企业制度等要求，赋予了铁路企业更多的经营责任。对于负责信号设备维修的专业部门，由于长期以来实施“一刀切”的计划修模式，部分维修项目内容与设备质量保障实际关联不大，维修内容和周期没有紧密结合设备实际以及使用环境，如没有考虑不同的线路特点（高速/重载）、不同的使用频率、不同的地理位置、不同的使用年限（寿命期）等因素施行更有针对性的维修。部分设备存在“不足修”，部分设备存在“过剩修”。过渡的维修不仅不利于设备质量和作业安全的保障，而且也造成人力资源、工具材料、维修成本、运输资源等的浪费，这对现代运输企业的经营管理造成不利影响。

2 基本内涵与主要做法

以智能化为重点的铁路信号设备维修管理升级，是指利用智能化、信息化、可视化等先进技术装备和流程再造、科学管理等理念方法，创新电务维修管理体制、机制、管理和手段，实现电务设备安全、可靠、经济使用和确保作业人身安全、提高铁路企业经营效益的目标。

电务部门应坚持以智能化为重点，围绕生产管理信息化、监测监控智能化、现场信息可视化、技术资料电子化、维修标准数字化和工装机具现代化，积极采取"以机代人"等措施，积极创新实践，建立一套较为成熟的以“智能电务”为重点的铁路信号设备维修管理方法和标准。主要做法如下：

2.1 开展智能化设备质量管控建设

设备是铁路信号工作的根本。信号维修是针对信号设备进行的日常养护和集中维修，主要目的是通过维修补强设备质量、预防设备故障，使信号设备处于性能良好状态。因此，及时、准确、全面地掌握信号设备状态是信号设备维修的基础。为更好地掌握设备状态，重点在建立健全监测监控系统、实现智能分析报警和智能化设备质量管理三个方面下功夫。

2.1.1 实施智能化监测监控

在进行方案设计时，要以调度中心、集控中心和变电站为核心，分层次的构建三级监控网络，实现数据采集分析分层有序进行，确保所得信息的真实性和可靠性，为进一步的调度操作提供良好的数值参考。

针对联锁、列控等电子信息化设备日益增多以及道岔监测等监测监控系统日益成熟、监测监控功能日益完善的现状，积极推广运用集中监测系统（微机监测系统）、调度监督和调度集中复示系统、机房环境监测系统、安全数据网网络管理系统、动车组运行信息系统（DMS）、列车运行控制记录装置（LKJ）版本监测系统、道岔缺口监测系统、信号机械室巡检机器人等监测监控系统，一方面利用硬件配置和软件功能代替人工进行检查、测试、核对，消除可能存在的人为误差或错误，另一方面通过数据积累能够更好地掌握设备的工作状态和变化趋势，及时通过监测、报警或冗余切换等功能预防可能发生的设备故障。围绕高铁和旅客列车安全、施工作业安全、公路与铁路或铁路与铁路立交外挂电缆槽道等影响电务安全的突出风险，利用信息和计算机等资源开发运用电缆槽道位移报警等监控系统，代替人工实现24 h监控，强化外部环境和轨旁设备安全风险防控。

2.1.2 实施智能化分析报警

重点是利用监测监控系统代替人工分析并实现可靠预警或报警。针对各类监测监控系统报警信息准确性和利用率不高等问题，组织开展监测监控系统无效报警整治，提高监测监控报警信息的准确性。在此基础上，开展监测监控智能分析报警研究与实践，开发推广监测智能分析和智能报警功能，通过合理设置报警上下限和分级报警模式，利用信息化手段及时将设备运用质量关键指标报警信息反映到用户终端（分级报警到电务段、车间、工区干部职工的手机上），强化提升事故故障预防预控能力。如在探索积累经验基础上，建立道岔表示电压预警、报警界限，在达到预警电压值时开始预警提示维修管理人员，当出现超过报警电压值时则立即报警告知维修管理人员进行处置，防止设备故障。

2.1.3 实施智能化设备质量管理。

一是整合监测监控系统实现一体化管理。针对各类监测监控系统独立设计、分别施工、分别管理存在的信息综合利用率不高、日常管理强度大、系统间接口多等问题，组织优化整合各类监测监控系统资源，将各个不同监测监控系统的信息数据汇集到一个统一的平台，研究开发系统软件集中进行数据分析，实现集中报警，提高设备运用质量信息处理的智能化水平，避免资源浪费和多头管理发生结合部问题。二是逐步摸索掌握设备状态变化规律。基于设备安装原始状态记录信息、监测监控装备记录的设备状态变化曲线以及日常维修对设备运用情况的影响等因素，针对道岔、轨道电路等信号关键设备建立健全“一岔一档”、“一区段一档”等设备电子档案，结合历史故障信息和监测监控发现问题形成设备质量大数据库，系统研究逐步摸清设备状态变化规律，在此基础上施行关键时段、关键设备预防性维修整治，有效控制惯性故障。

2.2 开展智能化现场作业管控建设

维修作业是铁路信号工作的关键。现场职工的作业是否按计划实施并实现预期目标、作业质量是否可靠、作业过程是否存在违章违纪，都是直接影响铁路运输安全畅通的重要因素。重点通过实施作业过程智能化盯控、开展现场信息可视化建设、开展工装机具现代化建设、利用网络和信息化手段大力推进作业标准化建设，促进不断提升现场作业管控智能化和信息化水平。

2.2.1 开发运用智能化作业过程盯控装备。

为加强上道作业劳动安全风险管控，在全面构建基于天翼网络、GSM-R网络的手持终端防护系统的同时，一方面开发运用上道作业指纹、高铁工具智能清点报警、上道作业监控报警和二维码扫描等系统，对现场作业人员上道以及工具材料的上道进行智能化管控，及时报警未按规章制度执行等信息，防止人员、工装机具无计划和超范围的上道或遗留在铁路线上，确保高铁、客车安全和职工作业安全；另一方面开发运用基于调度指挥和调度集中的劳动安全防护系统，通过信息系统提前将列车运行的信息和行车的阶段计划告知现场作业、安全防护等人员，提示作业人员提前避车，同时当作业人员离开计划作业范围时及时通过语音报警提醒作业人员超范围作业，确保行车和作业安全。

2.2.2 开发运用智能化工装机具

2.2.3 实施现场信息可视化建设

围绕现场透明，从强化现场作业监控和有利于应急指挥等方面入手，提高现场可视化程度。组织在车站咽喉区以及区间适当位置安装视频监控系统，实现对现场作业的检查监控，促进职工按标作业，同时也方便应急处置过程盯控。建立现场信息传送平台，利用视频摄像、手机APP等功能和网络系统，将现场登销记、应急处置过程信息、营业线和邻近营业线施工安全监督等信息传送到班组、车间或安全生产指挥中心，有利于现场安全盯控和过程控制。大力推广运用列车接近预警、录音仪、执法记录仪等技防手段，利用智能化手段卡控作业过程，更好保障行车和人身安全。

2.2.4 实施智能化教育培训建设

在全面梳理修订完善信号作业指导书完善职工按标作业依据、大力推进区域练功基地和车间班组实训设施建设方便学技练功、建立健全有偿培训和定期随机抽考与重点抽考相结合等机制的基础上，利用网络和信息化资源搭建模块化教学平台，通过实施联网到班组工程，实现培训工作的网络化、常态化，促进提升职工按标作业的素质，引导职工严格遵章守纪、按标作业。

2.3 开展智能化维修管理建设

生产管理是铁路信号工作的核心。围绕设备状态检查、分析、计划、作业、验收等生产管理环节，适应推动实现基于固定周期维修模式向基于设备状态维修模式转变的需要，大力推进生产管理智能化建设。

2.3.1 建设四级贯通的生产管理信息系统

根据集团公司电务处、电务段、车间、工区不同的管理要求，利用网络办公等资源条件，将安全调度管理、应急管理、生产管理、监测管理、设备管理等生产过程管理信息纳入基于安全生产指挥平台的管理信息系统统一管理，通过信息系统实现天窗作业、施工作业、点外作业、标准化作业、重点盯控、隐患盯控、结合部管理、设备管理、干部动态、作业日志、移动终端、设备GIS、电子作业地图、安全防护监控、故障管理、图纸管理、应急备品、应急预案、抢修径路图、智能单兵、设备报警、短信平台等业务功能的管理工作，提高生产管理信息化和智能化程度。系统功能框图如图1所示。

图1 电务安全生产信息管理系统功能图

2.3.2 开展技术资料“大数据”建设

围绕打造生产信息汇聚中心、信息分析处理中心、现实安全决策中心、生产过程控制中心、应急指挥管理中心“五大中心”目标，进一步强化安全生产指挥中心“大数据”建设，丰富完善安全生产指挥中心功能。一是实施技术资料电子化。将设备原理图、接配线图、联锁特殊电路档案等技术图纸资料作电子化处理，纳入安全生产指挥中心管理系统，方便生产组织和应急处置。二是采集现场设备实物图电子化信息。采取拍照留存等措施，将现场设备的实物图像、端子配线以及电源屏端子、分线盘端子等关键处所的实物图纳入安全生产指挥中心管理系统，为安全生产科学决策提供更丰富有效的技术支持。

2.3.3 建设智能化维修管理台账系统

利用网络化、信息化技术信息交互的有利条件，将车间班组工作日志、综合管理等台账进行电子化，与年度维修工作计划、月度维修工作计划、天窗修计划、设备状态调查情况、年度重点任务等统一纳入管理系统，任务与计划等项目通过系统自动生成，作业写实等由车间、工区根据生产实际填写，提高计划的准确性与合理性，同时减轻工班长日常的台账管理负担。

2.4 开展铁路信号设备维修管理升级建设

基于对铁路信号装备技术的认知、信息化技术的发展和维修管理能力提升等因素的判断，经反复研究讨论和探索，建立基于智能化为重点的铁路信号设备维修管理升级方案并稳步推进实施。

2.4.1 明确铁路信号设备维修管理升级方案

根据电务专业工作特点以及维修工作的本质属性，开展以智能化为重点的铁路信号设备维修管理升级建设，重点是在智能化设备、作业和管理三个方面下功夫的基础上，利用信息化、可视化、智能化等先进技术装备，大力提升信号设备维修管理的智能化和信息化水平，运用流程再造和科学管理等理念方法，实施维修标准显性化和维修资源统筹优化，稳妥积极开展修程修制改革，有效提高维修能力，预防设备故障或事故，更好地保障铁路运输安全畅通。

2.4.2 优化调整设备修程

为了使以智能化为重点的铁路信号设备维修管理升级探索实践取得实效，按照有利于现场安全管理、有利于设备状态巩固提高、有利于投入产出效益最大化的原则，配套开展修程改革，消除长期以来铁路信号设备实施单一计划修存在的弊端。坚持慎重、积极的态度，打破“一刀切”的计划修模式，根据逐步摸索掌握的设备状态变化规律情况，按照对于直接会导致安全事故的维修项目不应轻易突破修程、对于会导致设备故障但是不会直接导致安全事故的维修项目可以突破修程、对于可能导致设备故障但是能够用其他手段措施实现的维修项目可以大胆突破修程的思路，合理优化调整设备维修周期，全面实施计划修与状态修相结合的维修模式。在满足设备基础质量相对较好、监测设备相对完善、车流相对较少等条件的线路适当延长信号设备日常养护和集中检修的周期，减少过剩修。区分客货车不同进路，对普速铁路信号设备施行不同周期的维修方式，提高维修针对性。对于线路所动作频繁的道岔、特殊区段轨道绝缘等设备，针对性加密检修周期，如集中检修道岔由两月1次调整为每月1次等。