技术研究铁路信号系统三维可视化运维平台设计与实现肖锦绣(中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津300308)摘要：分析铁路信号系统运雏现状及存在问题，提出建筑信息模型(BM)技术在信号系统运雏阶段的应用思路。基于BM技术，搭建信号系统三雏可视化运雏平台，阐述平台的设计原则、功能架构、数据流向和实现方式。平台功能包括远期预留中心平台功能、中心平台功能和终端平台功能，具体包含数据融合展示、设备质量评价、设备趋势分析、知识案例库、设备查询、电缆信息、电路应急、临修报警、资产管理和运雏扩展等功能模块。重点论述中心平台数据流、终端平台数据流分析，以及终端平台主界面、电缆信息模块功能实现等。该平台是BM技术在信号系统深度应用的典范，对BM技术在信号系统全生命周期应用具有借鉴意义。关键词：铁路信号；运雏平台；BIM;三雏；可视化中图分类号：U284:TP39文献标识码：A文章编号：1672-061X（2024)02-0049-07D0:10.19550/j.issn.1672-061×.2024.01.05.0020引言场信号设备状态、查阅现场纸质资料等方式实现巡检及维护，运维手段较落后，运维效率不高。尤其在设目前铁路信号系统运维方式一般是在车站设置工备发生故障等紧急情况下，仍然需要通过查阅纸质蓝区或车间等，运维人员长期在工区和车间驻守，对信图、设备说明书等方式排查故障，排查时间长，应对号系统室内外设备进行周期性的巡检及维护，包括日紧急情况的手段明显不足[1-1。常养护、集中检修等，运维工作量巨大，对现场运维为摆脱上述困境，提出一种新的维修维护理念，人员数量、质量要求较高。现场运维人员通过检查现即运维集成化、数字化、智能化。一旦信号设备发生故障，能够以最少时间调阅故障设备相关资料，协助基金项目：中国铁路设计集团有限公司科技研究开发计划项目分析、判断，充分利用计算机技术优势，实现快速定(2023A0251208作者简介：肖锦绣(1989一)，男，高级工程师，硕士。位故障、快速分析故障、快速决断处理方案[61，因E-maik此研发铁路信号系统三维可视化运维平台。2024年第2期49技术研究1平台设计原则需求、简化运维流程、提高运维效率的平台功能。平台整体框架为“三级三层”结构，“三级”为中国平台总体设计原则是实现信号系统运维的集成化、国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）级、铁路局集团智能化和便捷化。信号系统运维集成化是指建立运维平公司级和站段级；“三层”为远期预留中心平台、中心平台顶层架构，设置运维中心平台，统一接口协议，与现台和终端平台。远期预留中心平台为远期预留，主要包含有运维子平台实现互联互通。信号系统运维智能化是指数据融合展示模块，中心平台包含功能模块、接口模块和利用大数据、BIM和云平台等智能化技术手段，提高平采集模块，终端平台包含功能模块、接口模块和采集模台的流畅度、稳定性、可视化水平和可拓展性。信号系块。平台通过统一接口与信号集中监测系统、智能巡检系统运维便捷化是从平台功能角度出发，开发出贴合运维统等外部系统建立关联。平台总体框架见图1。远期预留中心平台回铁集团级数据融合展示铁信号集中监测系统中心数据融合展示团设备质量评价公司接口模块设备趋势分析模块电段智能逗检系统中心业工区终端资产管理终端平台设备信号集中监测系统站机接口模块查询信息应急必采集模块图1信号系统三维可视化运维平台总体框架2平台功能平台功能远期预留平台功能分为远期预留中心平台功能、中心平台中平台中心平台终端平台功能和终端平台功能，具体包含数据融合展示、设备质量评价、设备趋势分析、知识案例库、设备查询、电缆信息、电路应急、临修报警、资产管理和运维扩展等功能。平台功能框架见图2。图2信号系统三维可视化运维平台功能框架502024年第2期技术研究2.1数据融合展示快速查询电路图纸、使用说明书、维保手册等文档资数据融合展示用于展示管辖范围内车站的信号设料。电路图纸可以定位到具体故障设备或故障相关设备实时运维情况，包括运维计划情况、运维执行情况、备对应的图纸。图纸包含组合排列图、电路原理图、设备故障情况、设备维修情况和设备更换情况等信息，组合内部配线图、组合侧面配线图等多种类型。同时可以回调查看历史运维数据，自主选择多个车站2.8临修报警进行数据融合展示和对比分析。临修报警模块将设备按照不同临修期进行分类，2.2设备质量评价分为临近3个月设备、临近1个月设备、临近1周设备设备质量评价能够从设备一般性能、可靠性、安和超期设备。对于超期设备，系统会自动弹窗报警，全性和外观质量等多维度，对设备质量进行综合评价。提醒用户尽快介入。运维人员可以搜索查看特定设备设备质量评价基于设备运行过程中的实时性能数据、的上道时间、巡检周期、上次巡检时间、下次巡检时设备检修记录和环境变化数据等信息，利用大数据技间等信息。术，建立合理的数学评价模型，将设备质量评价结果2.9资产管理量化，并按照“优秀”“良好”“合格”“不合格”4个资产管理模块将设备采用列表的形式进行汇总展等级归类展示。示。用户可以通过输入标记、名称、设备类型等多种2.3设备趋势分析方式查询特定的设备数量或查看设备信息，查询结果设备趋势分析模块利用数字孪生和大数据技术，可以Excel表格形式导出。根据设备当前状态信息和历史状态数据，预测设备未2.10运维扩展来状态趋势，提前预警可能发生的故障及预测设备寿运维扩展模块预留平台与现有外部相关运维系统命，供运维人员决策参考使用。的接口。这些外部系统可以是信号集中监测系统、智2.4知识案例库能巡检系统和防雷接地监测系统等。平台与外部系统知识案例库模块在预先存储部分案例的基础上，之间采用统一的接口协议实现数据传输。利用AI和大数据技术，通过机器自我学习，自动补充3数据流分析扩展已发生的故障案例，供运维人员培训学习使用。2.5设备查询对平台进行数据流分析，有利于理清平台各模块设备查询模块可以查询设备静态信息和动态信息。之间的数据交互关系，方便平台子模块之间的数据接设备静态信息包含设备编码、名称、类型、尺寸、位口设计。置、材质、厂家、采购信息、权属信息、维护信息等。3.1终端平台数据流设备动态信息包含设备状态信息、检修信息、寿命信终端平台基础数据来自系统管理员导入，数据包息、巡检信息、故障报警信息等。含模型数据文件、二维图纸文件、使用说明书文件、2.6电缆信息用户数据信息等。平台基础数据存于数据库模块。电缆信息模块可以查看设备侧面配线和设备内部终端平台接口模块从信号集中监测系统实时获取配线电缆信息。对于侧面配线电缆信息，可以查询显设备状态信息和设备故障信息等设备动态信息，从智示电缆两头端子信息、电缆类型、电缆路径、同束电能巡检系统实时获取设备巡检信息和设备故障信息等缆包含的其他电缆信息。对于内部配线信息，可以查设备动态信息。接口模块将设备状态信息、设备巡检询显示电缆两头端子信息、电缆类型和电缆路径信息、设备故障信息等设备动态信息存于数据库信息。模块。2.7电路应急终端平台采集模块从现场工区终端获取设备检修电路应急模块可在设备出现故障的紧急情况下，信息，存于数据库模块。2024年第2期51