吕文利，朱 能
摘 要：为提高铁路供电调度工作标准、作业标准和管理标准水平，应用智能信息技术实现供电调度信息管理各子系统的现场应用，打破了铁路电调和现场维护作业的信息壁垒，解决应急指挥中多方联动协调问题，实现了抢险应急时设备、人和组织三位一体的全网数据感知。
关键词：信息技术；供电调度；物联网
智能供电调度运行管理系统是智能牵引供电系统的重要组成部分，是提高工作效率、强化安全卡控、提升工作质量的专业化管理手段，是实现供电调度工作规范化、作业标准化、卡控智能化的综合性工作平台。智能供电调度运行管理系统基于信息化技术，结合多层域感知、移动互联、主动协同、异步消息队列等技术，体现了“人”、“机”、“物”、“法”、“环”及“智能技术”的系统关系，解决了需求、感知、网络、数据、技术、决策6方面的协同融合问题。
（1）创新意识有待加强。长期以来，供电调度与列车调度、接触网工区、变电所等的联系一直沿用传统的作业方式，手工填写《牵引供电设备停、送电登记簿》和《接触网停送电登记簿》，电话联系传递命令内容及生产信息。该作业方式效率不高，耗时较长，信息传递错、漏现象时有发生。目前，我国电子信息技术得到了较大发展，取得了一系列突破性的进展和进步。建立基于电子信息技术的铁路供电调度智能管理系统以改变现有的作业方式，提高工作效率势在必行。
（2）信息管理方法不科学。目前，供电调度日常运行数据采用人工手写和电脑输入的方式进行存档，数据繁多，信息量大，文件保存费时费力，且翻看查阅不方便，如果管理方法不当，还将造成重要资料的损坏或丢失，在一定程度上降低了管理水平，严重影响工作效率。
（3）时效性低。沿袭以往传统的操作流程和管理技术，时效性较低。如供电设备发生故障需进行应急处置时，故障相关信息依靠人工电话联系方式依次通知相关部门，影响处置决策与效率。由于时效性低，还可能会出现各种无法挽救的漏洞，以及导致供电调度命令不能及时下发引发一系列问题，可能导致铁路运输系统不能正常运行，除造成经济损失以外，还可能造成人员的损伤。
（4）关联性差。行车调度专业、供电接触网及变电专业是供电调度的相关专业，目前各专业在配合作业过程中普遍存在信息孤岛问题，数据不通畅，影响实时性及准确性。在数据封闭的情况下，基于跨专业的多维度大数据挖掘分析就是无本之源，难以实现基于大数据的故障分析和工作决策。
程序的控制依赖关系在程序的控制流程图（Control Flow Graph，CFG）中体现。程序的控制流程图是对程序或者一个过程的抽象描述。CFG被描述为一个有向图G（V，E）。在程序中的每条语句都可以与控制流程图中的一个节点对应。CFG通过使用节点和边之间的关系来描述程序执行过程中所有后可能的执行路径以及每条执行路径所对应的语句和判定表达式。因而，绘制程序的控制流程图的依据是程序的逻辑行之间的控制关系。
（1）核心性：供电调度智能化运行管理是供电调度提高工作效率、强化安全卡控、提升工作质量的专业化管理系统，是实现供电调度工作规范化、作业标准化、卡控智能化的综合性工作平台；
（2）关联性：供电调度智能化工作核心为电调的停送电，但关联的相关人员非常多，如行车调度、供电接触网工区、供电变电工区等；
（3）实时性：供电调度智能化运行为故障抢修和应急抢修提供了平台和技术支持，需各层信息准时、准确地传送；
（4）可靠性：供电调度智能化运行关系到各类高压电的停送操作，涉及行车和人身各类安全，要求系统具有高度的可靠性。
供电调度运行管理系统采用铁路总公司、铁路局、站段3级架构，并在车间、工区、所亭设置终端设备，在铁路局与TDMS系统、SCADA系统、铁路公用基础编码及主数据管理平台、供电生产管理系统实现数据接口。
供电调度运行管理系统由值班管理子系统、作业管理子系统、应急处置管理子系统、业务培训管理子系统、工作质量分析子系统及数据库管理子系统6部分组成，总体结构如图1所示。
图1 供电调度信息管理系统架构
供电调度值班管理子系统是掌握牵引供电运行方式、运行状态，了解变电所、网工区人员及装备待班情况，高效卡控供电调度员交接班和值班标准化作业行为的管理系统，包括“值班信息”和“交接班信息”2方面内容。
值班管理主要包括：（1）填报和查看工区值待班信息，掌握网工区值待班人数；（2）填报和查看车辆信息，掌握作业车、检修汽车信息；（3）填报和查看应急发电机组信息，掌握应急发电机组信息；（4）填报和查看变电所电源系统运行方式，掌握变电所电源系统运行方式；（5）填报和查看变电所电源系统电压，掌握变电所电源系统电压最大值、最小值及其发生时间；（6）填报和查看开关设备运行状态记录，掌握开关设备当前运行状态及其发生变位时间及原因；（7）上报设备故障和安全信息，实时掌握设备故障信息和安全隐患，防范于未然。
交接班管理主要是完善交班人员和接班人员之间的信息对接，使接班人员可以高效地了解工作内容，更快地投入到工作中，提高工作效率。
使用值班管理子系统后，通过系统卡控可杜绝交接事项漏项的问题，并使交接班时长减少50%。
供电调度作业管理子系统可对导入系统的接触网、牵引变电所作业计划实现智能识别，辨别计划类型，从中智能查找计划流程中所涉及的关键性信息。自动审核计划可实现列车调度员停送电签认，卡控供电调度停送电操作、命令发布及销除等各环节。遇到紧急情况时，调度员可以直接填写并下发应急调度命令，进行停送电办理操作。通过对作业计划的智能化和流程化审核，对作业过程中各项命令进行网络化签认、发布、实施和安全措施的有效管控，实现作业过程网络化、流程化、规范化运作，从而实现供电调度标准化作业管理，杜绝人为因素造成的误停电、误送电等安全风险。同时，通过建立完备的标准化工作票、标准化倒闸操作卡片和每个停电单元的标准化数据库等基础信息，大大减少供电调度员日常重复性工作，提高工作效率。作业过程全程记录，便于后期根据数据分析改善工作流程及员工绩效考核等。
使用该系统前，电话沟通要令停电的平均操作时长约为8 min，使用作业管理功能后操作时长约为3 min，为工区天窗点作业争取了更多时间；在系统流程化、标准化的停送电业务操作中，避免了错停、误送的情况。
供电调度应急处置管理子系统是故障情况下应急处置智能化分析、判断、决策和综合信息展示的管控平台，通过对SCADA系统导入的故障报文数据进行智能检索分析，自动判断故障类型，推送跳闸数据、故障查找辅助信息、故标位置示意图及动车组停车位置示意图等，并根据不同的故障类型智能化提供应急处置建议方案。通过与SCADA系统、供电段安全生产管理系统的网络化互联互通，在牵引供电设备故障跳闸时，具备为供电调度员应急处置及指挥决策智能化提供数据统计分析、故障类型判断、供电臂故标位置示意图、动车组停车位置示意图、应急处置方案建议、流程实施管控和故障查找辅助信息的功能。
通过应急处置管理子系统，一旦现场需要进行故障抢修，参与抢修的各单位、部门实现了故障信息的同步感知，为快速解决故障问题奠定良好的技术基础。
业务培训子系统是供电调度员岗前学习基础理论和操作技能，并进行任职资格鉴定的培训平台，是供电调度员日常熟悉现场设备概况，了解新线设备性能，掌握应急处置方法，开展技术业务等级考试，促进供电调度员不断提高业务技术水平的管理系统，主要包括规章制度、基础理论、专业知识、应急处置等方面的资料管理、题库管理、学习管理等内容，同时配备实作训练，可以让员工学以致用，更快熟悉所学技术，更好地应用于实际工作中。
供电调度工作质量分析子系统是供电调度进行大数据统计和分析的专业化管理平台，通过系统运行数据自动生成相关的统计报表，为供电管理部门进行专业分析和科学决策提供数据支撑。工作质量分析子系统具备自动生成月度天窗兑现率统计分析报表及天窗利用率统计分析报表，根据每日天窗批复和完成情况自动生成天窗计划兑现率、利用率统计报表，自动分析原因的功能。统计分析报表可以使数据信息一目了然，为管理者后期的工作调整和处理问题决策提供方便。通过对数据的分析，一方面可以对工作中会出现的问题作出预警，防患于未然；另一方面提供日常运营过程中的“巡诊就诊”服务，找出运营中的问题。
工作质量分析子系统不但为当下的供电调度操作水平评价做出了可量化的度量标准，也为决策层对供电调度业务的发展决策提供了数据依据。
供电调度数据库管理子系统是对基础数据和运行数据进行管理的可靠性平台，为其他模块的正常使用提供数据支持，根据系统功能定位和相关规则，为软件设计提供智能化数据导航。随着技术的更新和铁路事业的发展，数据信息的保存和维护是系统正常运行的先决条件。数据库管理子系统具备对线别、工区管辖范围、区间/站场、所亭、供电臂、开关设备、行车限制卡等基础数据的管理功能，以及对天窗作业、SCADA接口数据等动态数据进行查询、增加、修改、导入等功能，并能按不同的检索条件和字段进行排序查看。
统一的数据库管理为构建基于多维度的大数据平台打下了良好的基础。
随着现代化信息技术的不断发展，借助电子信息工程技术，对供电调度信息管理的内容以及具体应用进行分析，使供电调度工作效率及工作积极性显著提高，安全性及管理规范性也得到了进一步提升，促进铁路供电调度管理的科学化、规范化。
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Abstract:In order to improve the level of working standards, operation standards and management standards for high speed railway power supply dispatching, the intelligent information technology is applied for realization of site application of subsystems of power supply dispatching information management system, it breaks down the information barriers of railway power supply dispatching and site maintenance operation, solves the problems for multi-party coordination during emergency commanding, realizes the full network data awareness of the trinity of equipment, personnel and organization during emergency rescue.
Key words: Information technology; power supply dispatching; internet of things
中图分类号：U224.9
文献标识码：B
文章编号：1007-936X(2019)04-0030-03
DOI：10.19587/j.cnki.1007-936x.2019.04.009
收稿日期：2019-05-16
作者简介：吕文利.中铁第四勘察设计研究院集团有限公司，教授级高级工程师；
朱 能.北京南凯自动化系统工程有限公司，高级工程师。
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