DB41 T 2077-2020 城市轨道交通信号智能化维护系统技术规范.pdf
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1、 ICS 03.220.30 CCS S60/69 DB41 河南省 地方标准 DB41/T 2077 2020 城市轨道交通 信号智能化维护系统 技术规范 2020 - 12 - 30 发布 2021 - 03 - 30 实施 河南省市场监督管理局 发布 DB41/T 2077 2020 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 3.1 . 1 3.2 . 1 4 缩略语 . 2 5 总则 . 2 5.1 目标 . 2 5.2 统一性 . 2 5.3 规范性 . 2 5.4 功能性 . 2 6 系统基本要求 . 3 6.1 系统组成
2、. 3 6.2 性能要求 . 4 6.3 人机界面要求 . 4 6.4 报警 . 4 7 状态感知 . 5 7.1 环境感知 . 5 7.2 设备感知 . 5 7.3 接口感知 . 10 8 网络传输 . 13 8.1 网络传输要求 . 13 8.2 网络安全要求 . 13 9 数据存储 . 13 9.1 结构要求 . 13 9.2 功能要求 . 13 9.3 存储要求 . 14 10 智能诊断 . 14 10.1 功能要求 . 14 10.2 分析预警 . 14 10.3 学习建模 . 14 11 云平台 . 14 DB41/T 2077 2020 II 11.1 功能要求 . 14 11.
3、2 资源配置 . 14 11.3 业务部署 . 14 11.4 大数据分析 . 15 DB41/T 2077 2020 III 前 言 本 文件 按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 本 文件 由 河南省交通运输厅 提出并归口。 本 文 件 起草单位:郑州地铁集团有限公司运营分公司 。 本 文件 主要起草人: 张兴凯、李亚军、刘宏泰、郝晓平、陈琦、徐淑鹏、雷云鹏、赵晗、张冲、高 彦军、张红欣、成炎、杨辉、田小超、王斌、牛瑜烽、王智慧、陈静梅、郭善彬、艾新、李金文、郑继 平、陈志超、刘振宇、王孝、魏振兴、吴亮、赵承杰、吕兴瑞、柴学艺
4、、王永博、张逸人 。 DB41/T XXXX XXXX 1 城市轨道交通信号智能化维护系统技术规范 1 范围 本 文件 规定了城市轨道交通信号智能化维护系统(以下简称信号智能化维护系统)的系统 基本要求 、 功能要求 及智能化维护要求 等 。 本 文件 适用于城市轨道交通信号智能化维护系统 的设计、开发、施工及验收。既有线路维护监测系 统的升级改造 可 参照执行。 2 规范性引用文件 下 列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。 其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。 GB/T 240
5、8 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法 GB/T 7417 铁路信号 AX系列继电器 GB/T 12758 城市轨道交通信号系统通用技术条件 GB/T 19666 阻燃和耐火电线电缆或光缆通则 GB/T 20271 信息安全技术 信息系统通用安全技术要求 GB/T 21562 轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 24338.5 轨道交通 电磁兼容 第 4部分:信号和通信设备的发射与抗扰度 GB 50157 地铁设计规范 TB/T 3498 铁路通信信号设备雷击试验方法 3 术语和 定义 下列术语和定义适用
6、于本文件 。 3.1 信号智能化维护系统 以 信号系统 关键设备为主要对象, 利用物联网、大数据、人工智能等新技术, 实现 信号设备的 状态 集中监视、故障智能诊断和 设备 健康评 估。 3.2 安全继电器 用于接通断开电 路、发布控制命令和反映设备状态等,构成自动控制和远程控制电路的元器件。本 文件涉及安全继电器有: 1DQJ(一启动继电器)、 1DQJF(一启动复示继电器)、 2DQJ(二启动继电器)、 2DJ(二灯丝继电器)、 BHJ(保护继电器)、 DBJ(定位表示继电器)、 DJ(灯丝继电器)、 FBJ(反位 表示继电器)、 QDJ(切断继电器)、 ZBHJ(总保护继电器) 。 DB
7、41/T 2077 2020 2 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件: AP:无线接入点 ATP/ATO:列车自动防护 /列车自动运行 ATS:列车自动监控 CC:车载控制器 CI:计算机联锁 DCS:数据通信系统 LC:线路控制器 MTBF:平均故障间隔时间 PIS:乘客信息系统 UPS:不间断电源 ZC:区域控制器 5 总则 5.1 目标 信号智能化维护系统 实现 信号设备的状态集中监视、故障智能诊断和设备健康评 估 ,提升城市轨道 交通 信号 设备智能化 维护 水平,推动 维 护监测系统向集成化、信息化、智能化方向发展。 5.2 统一性 5.2.1 信号智能化维护 系统应统一 标准 ,与
8、 ATS、 DCS、 ATP/ATO、 CI、电源等 子系统 同步设计、 开发、 施工 及 验收。 5.2.2 信号智能化维护系统应实现互 联互通,采用 标准 接口、标准协议, 宜 预留与 控制 中心、维修中 心以及延伸线 等相关 接口。 5.2.3 信号智能化维护系统人机界面 应满足人体工程学的要求 , 采用中文显示, 操作简便 。 5.2.4 信号智能化维护系统应具 备 时钟校核功能,与 ATS 子系 统时钟同步。 5.3 规范性 5.3.1 信号智能化维护系统应采用模块化、网络 体系 结构,可分散、集中设置。 5.3.2 信号智能化维护系统网络 应 单独组网,采用可靠性技术和网络安全技术
9、 。 5.3.3 信号智能化维护系统与 接口 专业信息交换时,应采用可靠的网络安全隔离技术。 5.3.4 信号智能化维护系统的 状态感知等采集模块应通过 标准计量器具校核 。 5.4 功能性 5.4.1 信号智 能化维护系统应 能监测信号 基础 设备的主要电气特性和机械特性 ,接入 ATS、 DCS、 ATP/ATO、 CI、电源 等 子系统的维护信息 , 记录监测对象的异常状况,具备隐患预警和故障诊断功能。 5.4.2 信号智能化维护系统应建立动态的设备资产基础信息管理模块,自动集成 关联设备的运行、变 动、维 护 等全过程管理数据记录 。 5.4.3 信号智能化维护系统应具备多维图形 、
10、设备原理图 、 图表 等可视化展示功能。 5.4.4 信号智能化维护系统 应 具备故障日志自动 转存 功能。 DB41/T XXXX XXXX 3 5.4.5 信号智能化维护系统应 能 辅助维护人员制定预防性和纠正性维护作业计划。 5.4.6 信号智能化维护系统 宜预留移动终端、 智能巡检 接口。 5.4.7 本文件未明确的内 容 ,可参照 GB/T 12758 和 GB 50157 的规定 。 6 系统基本要求 6.1 系统组成 6.1.1 系统结构 信号智能化维护系统为线网、线路和车站 “三级”架构。 系统结构宜参考图 1。 线 网 级 功 能 应 用 云 平 台 全 景 应 用 运 行
11、监 测 数 据 分 析 健 康 评 估 应 急 管 理 计 算 资 源 存 储 资 源 网 络 资 源 智 能 学 习 大 数 据 平 台 多 维 统 计 分 析 接 口 专 业 联 合 分 析 线 路 级 智 能 诊 断 数 据 存 储 网 络 传 输 数 据 流 检 测 及 整 合 特 征 分 析 故 障 诊 断 智 能 分 析 储 存 设 备 服 务 器 硬 线 网 络 车 站 级 基 础 数 据 采 集 + 运 行 数 据 检 测 + 状 态 统 计 + 存 储 资 源 信 号 基 础 设 备 系 统 核 心 设 备 环 境 外 部 接 口 道 岔 、 计 轴 、 电 源 等 A T
12、S 、 A T P / A T O 、 C I 等 温 湿 度 等 车 辆 、 P I S 等 传 输 状 态 感 知 传 输 传 输 传 输 图 1 信号智能化维护系统结构图 6.1.2 设备组成 信号智能化维护 系统由线网级、线路级和车站级设备组成, 可根据 系统 结构 和现场需求调整,设备 组成参考如下: a) 线网 级 智能化维护 设备 应基于云技术,配置通信前置 机 、应用服务器、数据库服务器、 Web 服务器、数据分析服务器、存储设备、网 络设备、电源设备、网络安全设备、维护工作站等 ; b) 线路 级 智能化维护 设备应配置 应用服务器、数据库服务器、接口服务器、存储设备、网络设
13、备、 网络安全设备、电源设备、维护工作站 等; c) 车站 级 智能化维护 设备应 配置站机、采集设备、电源设备、维护工作站 等 。 DB41/T 2077 2020 4 6.2 性能要求 信号 智能化维护系统性能要 求见表 1。 表 1 信号智能化维护系统性能要求 性能指标 性能要求 安全性 网络 电磁兼容性能应满足 GB/T 24338.5要求 。 应建立保密安全屏障和管理措施,遵循 GB/T 22239的规定。 防雷应满足 TB/T 3498要求。 系统运行宜符合 第三级信息安全等级保护要求。 本文件未明确的内容 ,可参照 GB/T 21562 的规定 。 可靠性 平均故障间隔时间: M
14、TBF10 4h。 可用性 冗余服务器主备切换时间 3s。 应保证 7*24h运行。 可维修性 平均故障恢复时间 30 min。 技术性 采集器(板)应符合 GB/T 2408的 V-0级阻燃要求 。 采集器外壳和封装应符合 GB/T 7417要求 。 线缆的阻燃标准应符合 GB/T 19666中阻燃特性 。 6.3 人机界面要求 信号智能化维护系统人机界面应满足以下要求: a) 实时显示 信号设备基本布置图、列车位置 、车次号 等信息和 道岔、信号机、计轴等设备状态, 支持 ATS、 DCS、 ATP/ATO、 CI、电源等子系统设备的图形化显示 ; b) 提供 设备状态 信息 显示 , 具
15、备设备状态及故障的 查询、保存 、回放等功能 , 可 根据不同设备电 气特性界定波动 阈 值 生成报表和统计报告 ; c) 应具备多维图像、设备原理图、 图表等多种人机界面显示; d) 主界面的 显示宜包括 全景视图 、运行监测、数据分析、健康评估和应急管理等功能应用模块。 6.4 报警 6.4.1 报警等级 报警等级按照对运营列车的影响分为 、 、 、 四类: 类:对行车直接造成影响或设备产生直接危害的报警; 类:对行车或系统设备间接造成影响或已有故障隐患的报警; 类: 对行车或系统设备 暂不 造成 影响 的 设备异常现象或可能存在故障隐患的报警; IV类:除 、 、 类以外的其他报警 或
16、预警信息。 6.4.2 报警方式 各等级 报警 方式 要求 如下 : DB41/T XXXX XXXX 5 类 : 应采用弹出式、声光报警,须经人工确认后方可消除报警 , 给出故障原因、处理建议 、 行车影响及 处置措施 ; 类 : 应采用弹出式、声光报警,须经人工确认后方可消除报警 , 给出故障原因、处理建议 和 行车影响; 类 : 应有提示窗口,给出故障原因及处理建议; IV 类 : 应有提示信息,预警 信息用颜色区分影响程度。 7 状态 感知 7.1 环境感知 7.1.1 温度监测 温度监测应满足以下要求: a) 监测内容:信号设备室、信号电源室、电子设备机柜内温度; b) 监测点:信号
17、设备室、信号电源室、电子设备机柜; c) 监测量程: -10 60 ; d) 监测精度: 1 ; e) 监测方式:周期巡测(周期 1 s),变化测 。 7.1.2 湿度监测 湿度监测应满足以下要求: a) 监测内容:信号设备室、信号电源室、电子设备机柜内湿度; b) 监测点:信号设备室、信号电源室、电子设备机柜; c) 监测量程: 0% RH 100% RH; d) 监测精度: 3% RH; e) 监测方式:周期巡测( 周期 1 s),变化测 。 7.2 设备感知 7.2.1 外电网综合质量 监测 外电网综合质量监测应满足以下要求: a) 监测内容:外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角
18、、功率; b) 监测点:配电箱空开负荷侧; c) 监测量程: AC380 V 电压 0V 500 V、 AC220 V 电压 0 V 300 V、电流 0 A 100 A、频率 0 Hz 60 Hz、相位角 0 360 、功率 0 kW 80 kW; d) 监测精度:电压 1 %、电流 2 %、频率 0.5 Hz、相位角 1 、功率 1 %; e) 监测方式:站机周期巡测(周期 1 s),变化测,电流采用开口式电 流互感器检测; f) 采样速率:断相、错序、瞬间断电报警的采样周期 50ms ,电压、电流采样周期 250ms ,瞬 时断电波形采集周期 2.5 ms; g) 报警: 1) 输入电压
19、大于额定值的 15%或小于额定值的 20%时应给出报警并记录; 2) 输入电压低于额定值的 65%,时间超过 1000 ms 时应给出报警并记录; 3) 输入电压低于额定值的 65%,时间超过 140 ms,但不超过 1000ms 时瞬间断电报警并记录 ; DB41/T 2077 2020 6 4) 对于 三相 交流 ( 380 V)输入电源,相序错误时应 给出错序报警并记录。 7.2.2 电源屏状态 监测 电源屏采集外电网 、切换开关、稳压器、 UPS、蓄电池、电源模块、分线柜等设备间电源电路溯源 关系显示及各级电压 监 测、时间自动更新等,应具备蓄电池内阻监测,宜具备蓄电池极柱温度、漏液鼓
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