通信網維護管理中鐵路GIS技術的應用

通信網維護管理中鐵路GIS技術的應用

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　　摘要：GIS技術具有可擴展性、區域性等特點，通過在通信網維護管理中應用GIS技術可以實現地理信息資源的互通，提高鐵路通信維護管理水平。文章首先對GIS技術進行了介紹，然后對鐵路GIS的發展進行了分析，最后對GIS技術在通信網維護管理中的應用進行了探討。

　　關鍵詞：GIS技術;通信網維護;通信設備

　　在對鐵路通信網進行管理和維護的時候引入GIS技術可以創建更好的制式切換數據庫，控制行車車載設備的頻率，使列車的運行安全得到保障。對機車通信設備所使用的地理信息數據實現較好的集中管理，使地理信息數據版本得到統一，從而使在全路自動頻率制式切換的機車調度通信獲得標準的數據信息。通過對全國鐵路沿線經緯度、地理坐標等地理信息數據的采集，對機車通信設備的屬性信息進行高效匯總，統一鐵路線路地理信息數據庫系統。

　　一、GIS技術簡介

　　1.1GIS系統主要包括系統管理操作人員、空間數據或者地理數據、計算機軟件系統以及計算機硬件系統等四個組成部分，計算機系統的軟、硬件設備是其核心組成部分，GIS的地理信息通過空間數據反映出來，系統的信息表示方式和工作方式對用戶和管理人員起著決定性的作用，所有行業的GIS應用都具有一定的可參考性和共性，認真分析GIS技術的使用范圍，絕大多數GIS技術的使用范圍都是很廣泛的。例如，在GIS應用系統中將業務圖層展示、快速定位、地標屬性查詢、地圖標繪以及地圖控制等功能進行了詳細的展現。GIS技術還在重大動物疫病應急指揮、GIS貨物運輸管理、城市地下管線運行突發事件、燃氣綜合管理以及電力線路巡檢等系統中進行了廣泛的使用[1]。

　　1.2大多數的GIS系統都與其他的業務系統進行了較好的融合，各類信息接入以后的時空分析和展示是組成GIS系統的核心內容。比如，跨界河流地區綜合信息應用平臺就與氣象、土壤和水文等系統的數據進行了較好的銜接，從而使水系時空、河流與水量情況實現了綜合的分析。三維數字背景下的地理信息體系在與城市監控體現實現有效對接以后，使監控視頻的查詢功能在電子地圖上得以全面實行。移動應用體系與重大動物疫病應急指揮系統實現有效對接以后，可以對現場工作人員工作情況和車輛運行軌跡進行實時跟蹤。在與動物養殖防疫信息系統實現有效對接以后，使應急決策變得更加順暢，可以依據防疫相關信息和區域養殖信息來快速出臺應急方案，所以GIS系統完善以后使各類業務數據的獲取更加的便利，使空間分析的元數據得到了不斷的豐富。

　　二、鐵路GIS系統的組成結構

　　中國鐵路局和鐵路總公司兩級網絡組成了鐵路GIS系統，鐵路局級主要包括數據采集終端、采集管理器和鐵路局數據管理服務器;總公司級主要包括總公司數據庫服務器和數據管理服務器。系統數據庫的結構類型為多層次結構，也就是基礎數據庫與用戶數據庫實現分離，這對于系統數據庫的升級改造十分有利，使數據庫的安全性和保密性得到提升，分層管理不同層級用戶，對不同層級的權限進行仔細分配。系統支持的終端，使用范圍比較廣，可以進行定制，呈現出多樣化的發展趨勢。其他通信管理信息系統與系統標準化的地理信息數據接口實現了有效連接，從而使信息資源共享得以實現。

　　三、鐵路GIS技術在通信網維護管理中的使用

　　3.1管理通信網資源

　　(1)主要原理。分析下圖1后發現，在信息系統中可以將各類通信設備的位置信息進行及時儲存，比如沿線光纜，區間通話柱，無線列調電臺，鐵塔、GSM-R無線基站以及無線基站等。鐵路GIS系統借助標準化的通信接口，通過索引關鍵字來獲取信息，比如維護單位、線路名稱和設備名稱等，從而實現與現有鐵路通信設備履歷管理系統的有效連接，使數據信息實現資源共享和有效互聯[2]。通信維護人員可以使用的查詢手段比較多，比如興趣點相關性查詢、關鍵字查詢以及地圖展示查詢等，從而獲取多種維護管理信息，如信息設備的名稱、詳細地址、聯系方式、包機人、歸屬維護單位、大修年限以及固.

　　(2)使用場景。場景一：上級主管部門將防汛通知電報下達給通信段技術管理人員后，通信段技術管理人員借助WEB查詢頁面，發現該路段的防洪重點設備為ABC的GSM-R無線基站，屬于A車間的維護范圍。通過使用聯系人查詢功能及時與維修人員取得聯系，將該設備近期防汛工作情況告訴給維護人員。場景二：鐵路通信設備人員借助鐵路GIS系統頁面查詢功能中的對比歸類功能，發現轄區部分地理位置與通信設備接近的沿線已經比較接近大修年限了，通過使用鐵路GIS系統統計功能，將這些設備的大修年限進行精準上報，同時將設備的維護信息進行及時更新。

　　3.2管理通信設備故障

　　(1)主要原理。鐵路局管轄區域內的鐵塔設備、高速鐵路沿線基站等通訊設備，在鐵路GIS系統中儲存時，可以通過采集地理信息數據點得以實現[3]。鐵路GIS系統與專業設備網管和綜合網管系統標準化接口實現有效互聯，將所有設備的運行情況以實時地圖的模式展現出來。如果設備出現緊急故障，專業設備網管和綜合網管可以對設備故障進行實時報警，并在通信網管人員面前呈現出直觀的故障信息圖像。借助數據業務接口或者是第三方短信，將所有信息及時下達給各相關部門負責人，從而使設備搶修工作得以實現。

　　(2)使用場景。鐵路局網管中心工作人員正在值夜班，鐵路GIS系統的圖形化通信設備搶修系統發出設備故障預警，提示線路區間基站出現故障，使遠程管理受到限制。工作人員借助圖形化網管界面將其定位為高鐵線路重點防護基站，其四周沒有其它傳輸設備故障和地質災害預警提示，可以先確定為單點故障。設備故障及時上報，積極開展設備故障搶修工作，基站設備維修人員從系統中自動接收到故障報警信息，與上級網管人員取得聯系后，立即攜帶設備進行搶修。借助手機上的專業導航軟件系統，對故障點進行定位，并對設備故障進行處理。以設備重要等級信息設置為基礎，當系統設備出現故障后，可以用短信將故障信息及時上報給主管部門，從而使主管領導及時地對設備故障信息進行分析，積極采取有效措施進行搶修。

　　3.3作業監控與安全防護

　　(1)主要原理。圍繞鐵路沿線各類設備開展的維護作業是鐵路通信線路設備維護的核心內容，大量的鐵路線路詳細地理信息數據可以儲存在鐵路GIS系統中，維護人員借助GPS定位系統，可以及時了解維護信息，并對通信設備和鐵路沿線的位置信息進行及時掌握。鐵路線路維護人員的作業情況可以通過系統設置的地理信息邏輯程序進行隨時監控，并及時發現侵入到鐵路線內對乘客生命安全和列車行駛安全造成危險的安全隱患。

　　(2)使用場景。場景一：通信段主管想對一段時期內維護人員的作業線路軌跡和維護人員對需要巡檢設備的巡檢情況進行了解，可以借助定制化的鐵路GIS系統獲得。綜合對比上報的維護作業記錄信息，從任務、地點和時間上進行比較，對維護作業情況進行及時了解，對漏檢的通信設備進行及時復檢，從而使人為漏檢設備的情況得到杜絕。場景二：通信段維護人員使用GPS定位功能終端維護線路天窗點，鐵路GIS系統軟件實時對比鐵路線路和人員定位信息，發現作業人員已經進入到限界范圍之內，可能會有侵權作業行為發生。立即發出預警信息，調度值班工作人員及時與現場人員取得聯系，對超計劃、超范圍施工進行確認，并積極采取措施防止出現重大責任事故。

　　四、結論

　　綜上所述，隨著地理信息技術的不斷發展，GIS技術的應用日漸廣泛，對各個行業都產生了比較大的影響。在鐵路通信維護管理中應用GIS技術可以顯著提升設備維護管理水平，促進我國鐵路事業的發展。

　　參考文獻：

　　[1]張康聰.地理信息系統導論[M].北京:科學出版社,2010.

　　[2]吳信才.MAPGIS地理信息系統[M].北京:電子工業出版社,2015.

　　[3]劉湘南,黃方,王平.GIS空間分析原理與方法[M].第二版.北京:科學出版社,2015.

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