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摘 要：接触网运营管理信息化高速铁路的快速发展和对运营品质追求的不断提升，对接触网系统的安全运行提出了更高的要求。因此有必要基于现代计算机和通信技术，建立接触网信息管理系统，为各级供电管理决策部门和作业、维修部门提供电子化、自动化的安全监测与管理信息服务。
关键词：高速铁路；接触网；运营管理；信息化
接触网信息管理系统可大致划分为四个子系统：设备信息管理、检测监测系统、运行状态管理和运营作业管理。
1 接触网设备信息管理
接触网设备信息管理是运营作业管理，检测监测系统，运行状态管理的基础，它提供运营线路上所有接触网设备的基本信息，包括设备的位置、规格、设计参数等。接触网设备安装方式多样，在单线、复线、区间、站场、桥梁、隧道等不同位置具有不同的安装方式，同时结构多样，具有线岔、锚段关节、软横跨等多种结构方式，还具有铁路局、供电段、领工区、工区多级管理机制，如何在繁杂的接触网信息中准确快捷地找到所需要的设备，并获取相关信息，需要建立一个合适的接触网设备管理模型。在接触网维修作业中，一般以定位号（支柱号）来定位接触网设备。定位点信息主要包括支柱型号、定位类型、定位编号、地质情况、基础、拉杆、腕臂、定位管、定位器、安装图号、设备照片、设计参数等。隔离开关、避雷器、线岔、电分段、电分相设备信息主要包括规格信号、生产厂家、安装的隔离开关、避雷器设备照片等。接触网设备信息管理能实现对接触网基本设备信息的查询、修改和录入。
2 接触网检测监测系统
为确保高速铁路供电安全性、可靠性，构建接触网检测监测系统。其目的是对高速铁路的接触网系统进行全方位、全覆盖的综合检测监测，为运行状态评估提供依据。主要功能包括对高速铁路接触网悬挂参数和弓网运行参数的检测，对接触网悬挂、腕臂结构、附属线索和零部件的检测，对接触网参数的实时检测，对动车组受电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测，对接触网运行参数和供电设备参数的实时在线检测等。
（1）当前在高速铁路运营中已经广泛部署了接触网检测车等自动化检测监测设备，但这些设备往往孤立分散运行，检测数据只有设备的直接管理部门才能方便的存取。因此有必要建立一个统一的接触网检测监测系统，对分散的检测监测设备进行功能完善、综合集成，实现各个子系统（设备）的数据集中、信息共享。
（2）各个检测监测子系统通过人工导入、无线网络、现有铁路专用网等方式将数据集中存储到供电段的数据处理中心，供电段数据处理中心根据业务要求，将需要上传的数据和图像传输至铁路局和铁路国家级主管部门数据处理中心。数据传输网络架构充分利用既有专用网络通道，减少建设成本。
（3）接触网是一个沿铁路线不断延伸的、无辅助工具就无法接近的带电设施，这给在线实时监测设备的部署和监测数据的传输提出了造成了一定的困难。接触网的在线实时监测项目可包括接触线的振动和抬升量，承力索和接触线的张力，零部件的温度变化等。从经济性考虑，接触网的实时监测只适宜在特殊断面和重点区段进行。从对接触网本身的性能造成任何影响，要求此类监测传感器质量轻，电池供电，安装稳固，价格低廉。从技术上考虑，无线传感器网络技术是接触网多点监测数据采集和传输的有效途径。
（4）无线传感器网络是由部署在监测区域内大量廉价的微型传感器节点组成，通过无线通信的方式形成的一个多跳的自组织网络系统。传感器节点采集的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，经过多跳路由后到达会聚节点（网关），会聚节点具有较强的数据处理能力，可对监测数据进行预处理、存储并通过其他网络传输方式转发给供电段数据处理中心。
3 接触网运营作业管理
接触网运营作业管理的目标是用电子化的手段实施接触网日常运营工作和各项规章制度，以实现无纸化办公。
（1）接触网运营作业管理中包含的检修信息管理和人工巡检管理模块和运行状态管理有直接的交互关系。运行状态管理给检修和巡检作业提供指导信息，检修和巡检作业的结果记录则给运行状态评估提供输入。
（2）接触网检修信息主要包括检修对象、检修人员、检修内容、检修结果、检修日期等。根据检修对象的不同，需要设定不同的检修结果记录格式，如定位点的检修结果需记录检修后的拉出值、导高、定位器坡度等。接触网检修信息管理模块实现的功能主要有检修信息的录入、修改和查询。
（3）接触网巡检信息管理主要包括巡检任务管理、巡检储息录入、巡检信息查询等功能。巡检任务管理包括新建巡检任务、设定巡检线路和巡检人员、监控巡检人员是否巡检到位等。基于全球定位系统（GPS）的接触网智能巡检设备，实现了对巡检人员的监督和巡检信息自动化管理。巡检信息录入可通过系统专用数据接口从智能巡檢设备导入巡检结果信息，也可通过录入界面手动录入巡检信息。
4 接触网运行状态管理
接触网运行状态管理依赖于设备信息管理和检测监测系统提供输入信息。这些信息来源于不同的检测监测设备和子系统，具有不同的格式，如文本、数值、视频等。可能相互之间有冗余和不一致。运行状态管理的目标是从这些信息中提炼出我们感兴趣的特征或者变化规律，然后运用状态评估指标对接触网运行状态进行评估，其结果提供给运营部门以指导接触网的维护。系统的主要成分如下。
（1）运行状态信息服务器。这是一组服务器程序，其功能是对设备信息管理系统和检测监测系统提供的数据进行清理和集成，消除噪声或不一致数据，把多种数据源提供的数据组合在一起，然后从中提取与评估任务相关的数据，并加以汇总后存入运行状态信息库。在用户提交数据挖掘请求时，服务器也负载从运行状态信息库中提取数据。然后从中提取与评估任务相关的数据，并加以汇总后存入运行状态信息运行状态信息库：存储经过清理和集成的数据。
（2）知识库。存储接触网状态评估领域知识，如状态评估指标。
（3）数据挖掘引擎。这是运行状态管理的核心部分，从运行状态信息中提炼出我们感兴趣的特征或者变化规律，然后运用状态评估指标对接触网运行状态进行评估。
（4）图形用户界面。该模块用于用户和系统交互，允许用户指定评估任务，浏览运行状态信息库，浏览和维护知识库等。
关键词：高速铁路；接触网；运营管理；信息化
接触网信息管理系统可大致划分为四个子系统：设备信息管理、检测监测系统、运行状态管理和运营作业管理。
1 接触网设备信息管理
接触网设备信息管理是运营作业管理，检测监测系统，运行状态管理的基础，它提供运营线路上所有接触网设备的基本信息，包括设备的位置、规格、设计参数等。接触网设备安装方式多样，在单线、复线、区间、站场、桥梁、隧道等不同位置具有不同的安装方式，同时结构多样，具有线岔、锚段关节、软横跨等多种结构方式，还具有铁路局、供电段、领工区、工区多级管理机制，如何在繁杂的接触网信息中准确快捷地找到所需要的设备，并获取相关信息，需要建立一个合适的接触网设备管理模型。在接触网维修作业中，一般以定位号（支柱号）来定位接触网设备。定位点信息主要包括支柱型号、定位类型、定位编号、地质情况、基础、拉杆、腕臂、定位管、定位器、安装图号、设备照片、设计参数等。隔离开关、避雷器、线岔、电分段、电分相设备信息主要包括规格信号、生产厂家、安装的隔离开关、避雷器设备照片等。接触网设备信息管理能实现对接触网基本设备信息的查询、修改和录入。
2 接触网检测监测系统
为确保高速铁路供电安全性、可靠性，构建接触网检测监测系统。其目的是对高速铁路的接触网系统进行全方位、全覆盖的综合检测监测，为运行状态评估提供依据。主要功能包括对高速铁路接触网悬挂参数和弓网运行参数的检测，对接触网悬挂、腕臂结构、附属线索和零部件的检测，对接触网参数的实时检测，对动车组受电弓滑板状态及接触网特殊断面和地点的实时监测，对接触网运行参数和供电设备参数的实时在线检测等。
（1）当前在高速铁路运营中已经广泛部署了接触网检测车等自动化检测监测设备，但这些设备往往孤立分散运行，检测数据只有设备的直接管理部门才能方便的存取。因此有必要建立一个统一的接触网检测监测系统，对分散的检测监测设备进行功能完善、综合集成，实现各个子系统（设备）的数据集中、信息共享。
（2）各个检测监测子系统通过人工导入、无线网络、现有铁路专用网等方式将数据集中存储到供电段的数据处理中心，供电段数据处理中心根据业务要求，将需要上传的数据和图像传输至铁路局和铁路国家级主管部门数据处理中心。数据传输网络架构充分利用既有专用网络通道，减少建设成本。
（3）接触网是一个沿铁路线不断延伸的、无辅助工具就无法接近的带电设施，这给在线实时监测设备的部署和监测数据的传输提出了造成了一定的困难。接触网的在线实时监测项目可包括接触线的振动和抬升量，承力索和接触线的张力，零部件的温度变化等。从经济性考虑，接触网的实时监测只适宜在特殊断面和重点区段进行。从对接触网本身的性能造成任何影响，要求此类监测传感器质量轻，电池供电，安装稳固，价格低廉。从技术上考虑，无线传感器网络技术是接触网多点监测数据采集和传输的有效途径。
（4）无线传感器网络是由部署在监测区域内大量廉价的微型传感器节点组成，通过无线通信的方式形成的一个多跳的自组织网络系统。传感器节点采集的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，经过多跳路由后到达会聚节点（网关），会聚节点具有较强的数据处理能力，可对监测数据进行预处理、存储并通过其他网络传输方式转发给供电段数据处理中心。
3 接触网运营作业管理
接触网运营作业管理的目标是用电子化的手段实施接触网日常运营工作和各项规章制度，以实现无纸化办公。
（1）接触网运营作业管理中包含的检修信息管理和人工巡检管理模块和运行状态管理有直接的交互关系。运行状态管理给检修和巡检作业提供指导信息，检修和巡检作业的结果记录则给运行状态评估提供输入。
（2）接触网检修信息主要包括检修对象、检修人员、检修内容、检修结果、检修日期等。根据检修对象的不同，需要设定不同的检修结果记录格式，如定位点的检修结果需记录检修后的拉出值、导高、定位器坡度等。接触网检修信息管理模块实现的功能主要有检修信息的录入、修改和查询。
（3）接触网巡检信息管理主要包括巡检任务管理、巡检储息录入、巡检信息查询等功能。巡检任务管理包括新建巡检任务、设定巡检线路和巡检人员、监控巡检人员是否巡检到位等。基于全球定位系统（GPS）的接触网智能巡检设备，实现了对巡检人员的监督和巡检信息自动化管理。巡检信息录入可通过系统专用数据接口从智能巡檢设备导入巡检结果信息，也可通过录入界面手动录入巡检信息。
4 接触网运行状态管理
接触网运行状态管理依赖于设备信息管理和检测监测系统提供输入信息。这些信息来源于不同的检测监测设备和子系统，具有不同的格式，如文本、数值、视频等。可能相互之间有冗余和不一致。运行状态管理的目标是从这些信息中提炼出我们感兴趣的特征或者变化规律，然后运用状态评估指标对接触网运行状态进行评估，其结果提供给运营部门以指导接触网的维护。系统的主要成分如下。
（1）运行状态信息服务器。这是一组服务器程序，其功能是对设备信息管理系统和检测监测系统提供的数据进行清理和集成，消除噪声或不一致数据，把多种数据源提供的数据组合在一起，然后从中提取与评估任务相关的数据，并加以汇总后存入运行状态信息库。在用户提交数据挖掘请求时，服务器也负载从运行状态信息库中提取数据。然后从中提取与评估任务相关的数据，并加以汇总后存入运行状态信息运行状态信息库：存储经过清理和集成的数据。
（2）知识库。存储接触网状态评估领域知识，如状态评估指标。
（3）数据挖掘引擎。这是运行状态管理的核心部分，从运行状态信息中提炼出我们感兴趣的特征或者变化规律，然后运用状态评估指标对接触网运行状态进行评估。
（4）图形用户界面。该模块用于用户和系统交互，允许用户指定评估任务，浏览运行状态信息库，浏览和维护知识库等。