铁路通信信号智能运维

2024-8-20 15:30| 发布者: 琳事| 查看: 3323| 评论: 0

摘要: 最近看到铁科院的公众号发布消息，成立了通信信号基础设施智能运维铁路行业工程研究中心，网上是这样介绍的：现在智能的说法非常多，谁不愿意聪明一些呢。不知道现在如何理解智能运维，按上面的理解（首个）现在很 ...

最近看到铁科院的公众号发布消息，成立了通信信号基础设施智能运维铁路行业工程研究中心，网上是这样介绍的：

现在智能的说法非常多，谁不愿意聪明一些呢。不知道现在如何理解智能运维，按上面的理解（首个）现在很多技术还都不是智能的，所以要成立中心研究研究。我到了铁路就一直在从事铁路无线通信检测，现在也不完全理解什么是智能。我就从目前铁路的检测情况说说对智能维护（无线）的理解。

无线通信运维特点和目前的状况

日常检测
对于目前铁路广泛使用的GSM-R网络是什么样的运维呢？首先是进行检测。本专业的人可能都知道，GSM-R的动态检测系统有一个曾经获得铁道学会一等奖。这个检测系统的方案是铁科院基础所提出，系统完成后在所有新开线路（GSM-R线路联调联试）进行检测，在全路进行了销售。看看这个阵势是应该获奖。
但是所有高铁目前的日常检测都不使用这个一等奖系统。因为我们的检测是为了更好的维护，是方便维护人员理解网络情况、发现网络问题，而这个一等奖系统确实完成不了这个功能

。所以可以看到，在获奖名单里没有基础所的人员，没有日常检测的人员。如果以后智能维护要以这个一等奖的数据为基础可能起步就有点智障了。当然，如果听从了基础所的意见，那这个一等奖获奖人员数量就会损失了，这也算一等奖单位有点智能吧。

上面说了一等奖系统主要用在联调联试中，所以经常出现在开通后的首次日常检测中发现很多网络问题。因为一等奖系统有些缺陷，一些网络问题在检测中不易发现，或者是知道有问题不能知道问题原因。所以高速铁路的日常检测在压力很大的情况下（领导要求使用）还是坚持使用其他的检测系统（为了智能维护）。
一等奖的检测系统存在的问题在系统刚完成时使用人员曾提出过修改意见，但获奖单位说靠自己的力量可以完善不需要别人提建议。后来获奖后日常检测单位人员又提出希望完善系统（想按领导要求在日常检测中使用），他们又认为项目完成了，全路都用上了不需要再耗费精力完善。又是智能

日常检测人员曾经说过，一等奖系统使用起来非常节省精力，检测完成只要按给出的数据完成报告就行，不需要继续做数据分析（没有可分析的功能）。但是检测人员还是使用自己的软件，检查完花费很多精力进行分析提出网络问题。这可能就是太不聪明了（不智能），太不会享受了，自己给自己找麻烦。可是不这样做铁路无线通信网就可能有问题发现不了，就给铁路的正常运营带来风险。这样的不聪明得罪人也要做。
所以一定要理解好什么是智能，铁路需要为了运营安全不讲究个体利益的“傻子”。但希望新成立的智能中心要有智能的明确初衷，不要把聪明用错了地方。随车检测从维护的角度讲，铁路无线通信的检测与其他专业不一样，其他专业检测的问题基本是某个固定位置，无线通信是一个区间。因此在优化完网络后其他专业可以定点测量一下判断结果，但通信就需要在车上检测进行确认。因此最好能够进行随车检测，欧洲的G网也是采用的随车检测（有考察报告）。
十年前海南高铁开通，提出了随车检测的需求。虽然基础所做出了方案，由于某种原因上述一等奖单位拿到了这个系统的配置任务。已经十年了，一直没能很好的完成检测。他们没有利用无线的特点进行遥控设置检测任务，而是按开机就进行检测，结果列车在车辆段调车就一直在进行检测。可能那时领导还没说要智能，所以就装s一点。

为了了解列车控制终端的通信情况，日常检测单位完成了再动检车上利用Um检测方式进行日常检测，可以随时调用列控通信模块的网络情况。

上图是某C3线路的Um监测回放图。只要列车进入C3状态（列控通信终端工作）就自动启动监测，维护人员可以及时看到相关区间的网络状况，可以在调整优化后很快知道调整结果。但是这个受欢迎的随车检测也是7-8年了还没得到广泛应用（只在个别动检车上安装），是不是领导要求智能后会有所改进。这个方法也曾提示过一等奖单位，他们认为靠自己的力量就行不需要别人掺和但一直也没有完成。智能不是靠一个人的力量，一定是大家的智慧。
定点监测

通信的维护检测不只是动态，静态也是很需要的，基站就是定点的无线设备。因此检测维护数据也要包括定点监测。疫情前，根据高铁沿线直放站多径干扰的问题提出了定点监测的方案，很多路局和厂家都感兴趣，但是由于疫情限制出行，没有实际开展。

以后的智能维护监测数据应该是多方面的。
电磁环境
对于无线通信来讲，电磁环境的状况直接影响无线通信的质量，这也是智能维护不能不考虑的问题。目前我们铁路开展的电磁环境检测非常有限。
十年前，基础所利用一个国家项目的机会采购开发了铁路电磁环境检测系统，这个系统到现在一直在高铁线路上使用。虽然是月月检测，但由于只有这一套系统，要经常把设备搬运到不同的动检车上对不同的高铁线路进行检测。基本是每条线可能一年只能检测2-3次。全路这么多通信专家，谁都知道电磁环境检测的重要性，可为什么就没有对检测系统进行正常的配置呢！总不能说智能上有问题吧。当然，可能系统的配置涉及到利益问题，但铁路运营安全可不能只看到利益啊！甚至为了利益愿意采用最原始的检测工具。最近有人问我一个通信检测规范的情况（数字集群检测规范），其中的电磁环境检测规定，在检测时关闭铁路基站！？说是有了规范就可以名正言顺地给路局配置设备。十多年前，在铁路首次进行电磁环境检测时（2008年，京津城际），由于那时没有合适的系统只能采用关闭GSM-R基站进行测试。当时，为了保证正常行车，通信人员拿着移动运营商的手机在司机旁（和调度旁）保持联系。现在还要这样才能检测电磁环境吗？难道建网时都没有测过电磁环境吗，直到开通才要关站检测吗？十年前我们开始使用开发的电磁环境检测系统对全路高铁和普速线G网进行检测，发现了有些线路有移动运营商的网络非法占用了铁路的频点。这些都是在铁路正常运营时进行的，到了现在反而要关闭自己的网才能检测吗。电磁环境检测的数据是非常庞大的，真正了解的人又非常少，进行分析判断也是有很大的工作量。基础所又根据当时的网络特点（2G系统）做了一些智能判断功能。对可能出现的干扰（大信号阻塞、三阶互调、非法占用、……）在检测数据中进行了预计算，可以给分析人员一些提示.

比如看上图，点击服务质量曲线中的质差部分，可以根据所在的位置（公里标）跳转到电磁环境检测界面，并给出在该区域存在的可能干扰（图中是三阶互调）。这样就方便了检测人员对检测数据的分析并有依据，这是不是也算作有点智能呢！
多年前外网占用是GSM制式，现在也发现有外网占用，是4G系统。因此，智能维护设备要根据技术的发展不断补充信息。

智能运维

上面提到的检测问题都与无线通信的智能维护有关系，维护就是解决问题，检测手段不好发现不了问题再聪明也没用。另外，智能维护需要知道的信息也应更多。什么信息？这不是那个人随便提出的，要有维护经验，要善于学习（智能维护中心的合作方是学校，这个合作单位更应学习）。下面根据自己的一些经历议论一下。问题判断如果要通过检测数据预判出问题也应该是智能维护的一个要求。但怎么判断不能猜想，要首先理解无线技术、工作环境和网络需求各方面的情况。比如看下图：

这是某条C3线路开通三年左右的检测数据，可以看到除了图中有些绿色的曲线不太好（载干比），网络没什么问题。如果是智能维护应该会是如何判断呢？上面说过检测是智能维护的基础，那个一等奖系统画不出上面的这些信息（没有载干比曲线），界面上只能看到覆盖强度。多年前，日常检测人员感觉这个区间是有问题的：传播无阻挡（启用了电子地图）却设计了四个直放站、传播比较好的环境载干比不太好？
分析人员询问了该线路的路局，告知这个区间每个月会出现1-2次通信超时（没有C3降级）。检测人员给出调整建议，路局研究后进行了调整关闭了区间的四个直放站（下图）。

可以看到，关闭直放站后载干比得到很大提高。从那以后到现在（过了7-8年了）没有发生通信超时，说明调整是非常有效的。如果没有合适的检测手段就不会看到载干比恶化；如果不知道线路的环境就不会提出疑问；如果不知道干扰机理就不会拿出调整办法；……。这说明智能维护不是只靠书本知识就可以达到的，善于学习很重要。类似的情况在全路有很多，下图是今年开通的一个C3线路检测图。

上图是一个江面大桥的高铁数据，虽然有一些钢梁但对电波传播影响不是很大，可是却设计了9个直放站（都是天线覆盖）。从联调联试、开通到现在，经过的事情不说了，智能维护会怎么考虑呢？起步就不是智能（网络设计），调整也没有变化（联调联试），开通后就比较麻烦了（能关闭直放站吗？）。这是需要从初始阶段就具备智能啊！
综合数据
地面接口数据
无线通信系统出现问题有时候不是无线侧的问题，可能来自其他方面。有一年基础所与几个路局协作解决通信问题，某个路局的线路在某个区间多次发生C3降级，但动态检测各项指标都很好。此时正好基础所与西安交大合作进行大数据分析，就对该线路的其他数据进行了统计分析。在地面接口监测数据上做了各项数据的统计，发现这个区间BTS到BSC的接口时常出现错帧的现象，说明基站的传输部分有问题。后来该路局参考其他路局经验重启了基站问题解决了。
就是说智能维护要把与系统有关的数据综合起来进行统计分析，不能把地面与车载区分开。DMS数据
比如在某条线经常出现C3降级，从检测数据看没有特别的不正常，不好判断是那个地方有问题。这时候从路局得到了这条线路2年的DMS数据。从降级位置看，发生地大概分布在某个直放站前后几公里。根据C3降级特点，不是有问题马上降级，而是做一些工作，在规定的时间内没有恢复正常才降级。这就是为什么降级点与问题点要有几公里的距离（上下行）。这些信息智能维护开发者要清楚才好进行工作。通信设备维护中还有一个问题是设备原因。比如某个厂家的设备特性不好出现问题，调整好后可能其他设备又出问题，最好的办法是更换这类设备。智能维护怎么判断？
几年前在某条线路检测发现有掉话现象，根据相关原理和方法处理了问题，判断为直放站设备有问题。不久后在该线路又出现很多同类问题（最多一次检测出现6-7处直放站区间掉话），分析人员判断为该批次设备有问题。很快在另一条线（联调联试中）也出现多处掉话，一了解是同一厂家的设备。这就判断为该厂家设备有问题。这样的情况智能维护是否可以判断出来呢，如果厂家不完善设备，那在其他线路使用该类型设备还会出问题。这就需要研究人员提供相关的信息，不是生来就会有高智商。

这可不是拍拍脑袋就知道的。比如后面那条线，联调联试人员最终也没有确定为什么老掉话，只能违心地提交调试通过报告（开通运营后再慢慢维护）
。

其他问题

技术外的问题
对于智能的概念很多是开发者的智能，开发者知道的东西很少做出来的装置也不会变得“聪明”。所以，根据上面思路开发也是很重要的。比如说目前的GSM-R系统一个最大的问题是频带外干扰，这是由于我们铁路自己不作为造成的。最初（二十年前）是由于技术问题没能力限制干扰，以后有了可以限制带外干扰的通信模块但是还没有人（没有规范要求）去要求。这是聪明还是愚笨说不好，因为不要求对一些人是有利的（对铁路不利）。

很多人都知道但都不说出来，不是大家不聪明、不智能，而是会使用“智能”。说出来可能对……不利。那我们的智能维护是不是也要把这样的聪明学会呢。
应答器检测

在十年前完成的动检车国家项目中，信号专业有一个对应答器射频检测的装置。因为涉及到无线，我当时就觉得这个检测不错。但是由于这是信号的检测装置，而信号又不太懂相关原理，项目完成后很快这个装置就不再使用了。
我认为对应答器进行电磁环境检测还是很有意义的。应答器有些是无源的，根据车载装置发送无线信号触发地面装置发射信息（RFID）。如果受到电磁环境干扰就不能发送正常的数据（测电磁环境）。另一方面，如果无线特性有变化发送的信息也不能正常被车载装置接收（测应答器响应频谱）。这些都与无线有关，因此也需要进行无线方面的检测。这样可以预判问题，不是等收到的应答器数据错误了再去维护。还要检测什么
需要维护的好像都要检测。目前在我们铁路无线专业有些经常使用的网络功能基本不进行测试，而且是与列车控制有关的无线通信。这类情况智能单位了解吗，如果不检测怎么知道网络有没有问题，那也就谈不上什么智能维护。这类通信业务还不止1-2个，有人说这些应用都算是辅助的，出点问题不影响正常运营。真是这样吗，据说今年某线路网络出现问题，影响了正常的列车控制，而“辅助”的系统不知什么时候已经故障了。

是不是智能维护单位会考虑这些因素。

上面说了不少无线检测的问题，其实还是希望新的机构能更好地发展。伟人说过：干部是决定的因素，所以希望智能维护中心的领导们知道存在的问题。看来很难，我在铁科院公众号留言了，可是一个星期了还没精选。就是说不仅领导看不到，其他人也不知道有人说了关注的话。只能顺其自然了

路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

收藏分享

上一篇：基于BIM技术的铁路通信工程数字化设计系统研究下一篇：浅析下一代铁路移动通信系统