铁路信号电缆安全管理系统

(太原铁路局 大同电务段，山西 大同 037005)
摘 要：文章介绍了大秦线大南站信号电缆安全管理系统 ，即电缆定位GPS技术及电缆径路图管理系统，它很好地解决了信号电缆位置标注、使用、 管理的实际难题，大大提高了信号电缆的安全控制能力，方便现场生产应用。
关键词：铁路；信号电缆；安全管理系统；大秦线
中图分类号：U2848(225)  文献标识码：A  文章编 号：1007—6921(2010)01—0097—02
1 存在的问题

现有铁路信号电缆管理是依赖于图纸、标桩、熟悉电缆情况的人，这些要素的变化是不确定 的，而且是不可主动控制的，相互又具有依赖的关系。图纸的损坏、标桩的丢失，特别是管 理人员的变更，因此由这三者组成的信号电缆管理体系具有很大的安全风险。信号电缆被挖 断所导致的信号事故时有发生，往往造成大延时，后果十分严重。
2 解决方案

针对目前铁路信号电缆管理存在的问题，大秦线大南站采用“信号电缆安全管理系统”，解 决了以上难题。
2.1 系统主要组成及用途

信号电缆安全管理系统主要由电缆定位系统以及电缆径路图管理系统组成。

电缆定位系统的作用是采用GPS技术在信号电缆径路图上标注电子标桩，便于导航、查找。G PS定位仪在电缆径路图管理系统显示的图形上设置电子标桩后，系统自动记录相关地理坐标 信息，并在信号电缆径路图的选定位置上显示相关标桩符号。

信号电缆径路图就是双线轨道电缆径路图，仅表示信号电缆的技术属性和物理属性，不表示 位置、地理属性，仅为一种技术性示意图。

需要查找某电缆的走向时，可以使用GPS定位仪，根据电缆径路图电子标桩所指示的距离位 置，查找已经标签的标桩位置(或虚拟加密标桩位置)。目前这种指示方式的位置错差为1.8 m。
2.2 系统结构
2.2.1 硬件结构

信号电缆管理系统硬件上由GPS卫星定位仪(传感器)及移动电脑组成。
2.2.1.1 GPS定位仪技术指标。选用加拿大诺尔泰公司(NovAtel)的SMART-V1卫星定位仪。 该定位仪的主要技术指标如下：

卫星频道：同时追踪32颗卫星信号；

通信方式：USB转串口，再转蓝牙进行无线数据通讯；

电源连续工作时间：电池充足电量后可连续使用20h；

GPS定位精度：1.8m(6颗星以上)；

工作环境温度：-40℃ ~ +75℃；

放置环境温度：-55℃ ~ +90℃。
2.2.1.2 移动电脑的配置要求

操作系统：Windows XP；

CPU：1GHz以上；

内存：1G及以上；

显示分辨率：800×480及其以上；

数码相机：80万像素以上；

电池工作时间：不小于4h。
2.2.1.3 信号电缆管理系统的组成及内部体系结构

需要说明的是，考虑到野外移动作业的特殊性,GPS定位仪与移动电脑间不设置数据传输线， 而采用蓝牙技术实现两者之间的无线数据通讯，以方便用户使用移动电脑。同时作业人员行 动自由度较大，不容易发生器材损坏事故，并可提升作业效率。
2.2.2 软件结构

信号电缆安全管理软件的主体结构如图2所示。该软件需要读取车站信 号电缆径图的数据，获取GPS的数据，才能设置电子标桩，计算距离，编辑说明信息，进行 信息存贮。

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2.3 系统主要功能
2.3.1 标桩编辑

①电子标桩的添加、删除。用户可以在图纸上添加新标桩，也可以删除 标桩。标桩添加时系统会将标桩自动编号，标桩编号从0开始，默认原点标桩的编号是0。②标桩之间添加连线、删除连线。电子标桩之间可以添加连线，表示电缆路径。当添加新标 桩后会提示用户进行标桩连线，连线后两标桩之间会产生一条红色线，示意表示实际的电缆 路径。用户点击删除连线后再点击想要删除与当前连线的标桩，系统会将这两个标桩之间的 连线删除掉(操作示意如图3所示)。③标桩信息的存储。用户在使用软件时，系统会实时将 设置电子标桩的信息到数据库中，包括标桩的位置、GPS坐标、所属的车站。

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2.3.2 标桩导航

①用户位置实时显示。系统首先确认原点标桩的存在，如果不存在提示 用户先放置原点标桩。如果原点位置存在，系统从计算当前位置距离所有存储标桩中距离最 近的一个，并以该点为原点标桩计算并显示用户当前位置的距离参数，引导用户寻找标桩。②用户位置一定范围内标桩的显示。当用户实际移动的同时，用户对应图纸上的位置也实时 移动，并且系统会将距离用户实际位置一定范围内的所有标桩都以闪烁方式显示出来(如图4 所示)。

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2.3.3 图纸最大化显示

考虑到原图纸显示时会看不清图纸上电缆的编号，所以加上此功能，以便于用户查看图纸上 数字太小的部分。如果用户点击最大化查看完成后不再需要最大化显示的模式，在点击标准 显示的按钮就可以返回到原图纸显示的模式。
2.3.4 提示信息

根据用户的操作实时给出用户当前操作的提示。主要是针对放置标桩时 的操作。
2.3.5 标桩之间距离显示两个标桩之间连线完成后系统会自动在数据库中存储该连线以 及根据GPS数据自动计算出这两个标桩间的实际距离，用户点击显示距离的按钮“L”时，在 连线的中间部分将对应连线的两个标桩之间的距离显示出来。
2.3.6 重要提示

由于原点电子标桩对于整个软件的操作十分重要，所以用户在放置新标 桩或是使用标桩导航之前系统会对原点标桩进行确认，如果没有原点标桩的话会提示用户必 须确定原点标桩位置。
3 现场应用效果

信号电缆安全管理系统，既解决了图纸表示信息的稳定性、正确性问题，又通过采用电子标 桩实现了实物标桩的备份和增密，使电缆位置的表示能力更强、更实、更稳定、更周全。更 为重要的是，所有信息可以备份，即使发生各种情况等，都不会引起管理信息的丢失。彻底 解决了信号电缆位置标注、使用、管理的实际难题，大大提高了信号电缆的安全控制能力。

大秦线大南站对信号电缆实施定位管理，根据信号电缆径路的实际走向，已完成虚拟标桩定 位297处。在所虚拟标桩定位以后，经导航试用，查找电缆径路走向时间短，定位准确，方 便现场生产应用，非常受管理和作业人员欢迎。

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