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通信網(wǎng)維護管理中鐵路GIS技術(shù)的應(yīng)用
隨著我國科技快速發(fā)展，使得高新科技越來越多的應(yīng)用在人們的生產(chǎn)生活中，最大程度上減少因人工主觀因素造成的失誤，從而提高工作的精準(zhǔn)度，減少相關(guān)的人力物力損失。下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：GIS技術(shù)具有可擴展性、區(qū)域性等特點，通過在通信網(wǎng)維護管理中應(yīng)用GIS技術(shù)可以實現(xiàn)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(shù)進行了介紹，然后對鐵路GIS的發(fā)展進行了分析，最后對GIS技術(shù)在通信網(wǎng)維護管理中的應(yīng)用進行了探討。
關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);通信網(wǎng)維護;通信設(shè)備
在對鐵路通信網(wǎng)進行管理和維護的時候引入GIS技術(shù)可以創(chuàng)建更好的制式切換數(shù)據(jù)庫，控制行車車載設(shè)備的頻率，使列車的運行安全得到保障。對機車通信設(shè)備所使用的地理信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)較好的集中管理，使地理信息數(shù)據(jù)版本得到統(tǒng)一，從而使在全路自動頻率制式切換的機車調(diào)度通信獲得標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。通過對全國鐵路沿線經(jīng)緯度、地理坐標(biāo)等地理信息數(shù)據(jù)的采集，對機車通信設(shè)備的屬性信息進行高效匯總，統(tǒng)一鐵路線路地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
一、GIS技術(shù)簡介
1.1GIS系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)管理操作人員、空間數(shù)據(jù)或者地理數(shù)據(jù)、計算機軟件系統(tǒng)以及計算機硬件系統(tǒng)等四個組成部分，計算機系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備是其核心組成部分，GIS的地理信息通過空間數(shù)據(jù)反映出來，系統(tǒng)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(yè)的GIS應(yīng)用都具有一定的可參考性和共性，認真分析GIS技術(shù)的使用范圍，絕大多數(shù)GIS技術(shù)的使用范圍都是很廣泛的。例如，在GIS應(yīng)用系統(tǒng)中將業(yè)務(wù)圖層展示、快速定位、地標(biāo)屬性查詢、地圖標(biāo)繪以及地圖控制等功能進行了詳細的展現(xiàn)。GIS技術(shù)還在重大動物疫病應(yīng)急指揮、GIS貨物運輸管理、城市地下管線運行突發(fā)事件、燃氣綜合管理以及電力線路巡檢等系統(tǒng)中進行了廣泛的使用[1]。
1.2大多數(shù)的GIS系統(tǒng)都與其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)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(tǒng)的核心內(nèi)容。比如，跨界河流地區(qū)綜合信息應(yīng)用平臺就與氣象、土壤和水文等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行了較好的銜接，從而使水系時空、河流與水量情況實現(xiàn)了綜合的分析。三維數(shù)字背景下的地理信息體系在與城市監(jiān)控體現(xiàn)實現(xiàn)有效對接以后，使監(jiān)控視頻的查詢功能在電子地圖上得以全面實行。移動應(yīng)用體系與重大動物疫病應(yīng)急指揮系統(tǒng)實現(xiàn)有效對接以后，可以對現(xiàn)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(yǎng)殖防疫信息系統(tǒng)實現(xiàn)有效對接以后，使應(yīng)急決策變得更加順暢，可以依據(jù)防疫相關(guān)信息和區(qū)域養(yǎng)殖信息來快速出臺應(yīng)急方案，所以GIS系統(tǒng)完善以后使各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的獲取更加的便利，使空間分析的元數(shù)據(jù)得到了不斷的豐富。
二、鐵路GIS系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
中國鐵路局和鐵路總公司兩級網(wǎng)絡(luò)組成了鐵路GIS系統(tǒng)，鐵路局級主要包括數(shù)據(jù)采集終端、采集管理器和鐵路局數(shù)據(jù)管理服務(wù)器;總公司級主要包括總公司數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和數(shù)據(jù)管理服務(wù)器。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)類型為多層次結(jié)構(gòu)，也就是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫與用戶數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)分離，這對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的升級改造十分有利，使數(shù)據(jù)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(quán)限進行仔細分配。系統(tǒng)支持的終端，使用范圍比較廣，可以進行定制，呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢。其他通信管理信息系統(tǒng)與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的地理信息數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)了有效連接，從而使信息資源共享得以實現(xiàn)。
三、鐵路GIS技術(shù)在通信網(wǎng)維護管理中的使用
3.1管理通信網(wǎng)資源
(1)主要原理。分析下圖1后發(fā)現(xiàn)，在信息系統(tǒng)中可以將各類通信設(shè)備的位置信息進行及時儲存，比如沿線光纜，區(qū)間通話柱，無線列調(diào)電臺，鐵塔、GSM-R無線基站以及無線基站等。鐵路GIS系統(tǒng)借助標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口，通過索引關(guān)鍵字來獲取信息，比如維護單位、線路名稱和設(shè)備名稱等，從而實現(xiàn)與現(xiàn)有鐵路通信設(shè)備履歷管理系統(tǒng)的有效連接，使數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)資源共享和有效互聯(lián)[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(guān)性查詢、關(guān)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(shè)備的名稱、詳細地址、聯(lián)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(shù)管理人員后，通信段技術(shù)管理人員借助WEB查詢頁面，發(fā)現(xiàn)該路段的防洪重點設(shè)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(lián)系人查詢功能及時與維修人員取得聯(lián)系，將該設(shè)備近期防汛工作情況告訴給維護人員。場景二：鐵路通信設(shè)備人員借助鐵路GIS系統(tǒng)頁面查詢功能中的對比歸類功能，發(fā)現(xiàn)轄區(qū)部分地理位置與通信設(shè)備接近的沿線已經(jīng)比較接近大修年限了，通過使用鐵路GIS系統(tǒng)統(tǒng)計功能，將這些設(shè)備的大修年限進行精準(zhǔn)上報，同時將設(shè)備的維護信息進行及時更新。
3.2管理通信設(shè)備故障
(1)主要原理。鐵路局管轄區(qū)域內(nèi)的鐵塔設(shè)備、高速鐵路沿線基站等通訊設(shè)備，在鐵路GIS系統(tǒng)中儲存時，可以通過采集地理信息數(shù)據(jù)點得以實現(xiàn)[3]。鐵路GIS系統(tǒng)與專業(yè)設(shè)備網(wǎng)管和綜合網(wǎng)管系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化接口實現(xiàn)有效互聯(lián)，將所有設(shè)備的運行情況以實時地圖的模式展現(xiàn)出來。如果設(shè)備出現(xiàn)緊急故障，專業(yè)設(shè)備網(wǎng)管和綜合網(wǎng)管可以對設(shè)備故障進行實時報警，并在通信網(wǎng)管人員面前呈現(xiàn)出直觀的故障信息圖像。借助數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口或者是第三方短信，將所有信息及時下達給各相關(guān)部門負責(zé)人，從而使設(shè)備搶修工作得以實現(xiàn)。
(2)使用場景。鐵路局網(wǎng)管中心工作人員正在值夜班，鐵路GIS系統(tǒng)的圖形化通信設(shè)備搶修系統(tǒng)發(fā)出設(shè)備故障預(yù)警，提示線路區(qū)間基站出現(xiàn)故障，使遠程管理受到限制。工作人員借助圖形化網(wǎng)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(shè)備故障和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警提示，可以先確定為單點故障。設(shè)備故障及時上報，積極開展設(shè)備故障搶修工作，基站設(shè)備維修人員從系統(tǒng)中自動接收到故障報警信息，與上級網(wǎng)管人員取得聯(lián)系后，立即攜帶設(shè)備進行搶修。借助手機上的專業(yè)導(dǎo)航軟件系統(tǒng)，對故障點進行定位，并對設(shè)備故障進行處理。以設(shè)備重要等級信息設(shè)置為基礎(chǔ)，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)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(lǐng)導(dǎo)及時地對設(shè)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(yè)監(jiān)控與安全防護
(1)主要原理。圍繞鐵路沿線各類設(shè)備開展的維護作業(yè)是鐵路通信線路設(shè)備維護的核心內(nèi)容，大量的鐵路線路詳細地理信息數(shù)據(jù)可以儲存在鐵路GIS系統(tǒng)中，維護人員借助GPS定位系統(tǒng)，可以及時了解維護信息，并對通信設(shè)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(yè)情況可以通過系統(tǒng)設(shè)置的地理信息邏輯程序進行隨時監(jiān)控，并及時發(fā)現(xiàn)侵入到鐵路線內(nèi)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(nèi)維護人員的作業(yè)線路軌跡和維護人員對需要巡檢設(shè)備的巡檢情況進行了解，可以借助定制化的鐵路GIS系統(tǒng)獲得。綜合對比上報的維護作業(yè)記錄信息，從任務(wù)、地點和時間上進行比較，對維護作業(yè)情況進行及時了解，對漏檢的通信設(shè)備進行及時復(fù)檢，從而使人為漏檢設(shè)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(tǒng)軟件實時對比鐵路線路和人員定位信息，發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員已經(jīng)進入到限界范圍之內(nèi)，可能會有侵權(quán)作業(yè)行為發(fā)生。立即發(fā)出預(yù)警信息，調(diào)度值班工作人員及時與現(xiàn)場人員取得聯(lián)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(xiàn)重大責(zé)任事故。
四、結(jié)論
綜上所述，隨著地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS技術(shù)的應(yīng)用日漸廣泛，對各個行業(yè)都產(chǎn)生了比較大的影響。在鐵路通信維護管理中應(yīng)用GIS技術(shù)可以顯著提升設(shè)備維護管理水平，促進我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻：
[1]張康聰.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2010.
[2]吳信才.MAPGIS地理信息系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)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(xué)出版社,2015.
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