淺談鐵路信號微機監測系統的故障及應對策略

【摘 要】隨著科技的發展，具有高科技水平的技術及相關設備越來越多的被運用于人們的日常生活中，其中信號微機監測就是鐵路相關工作者利用高科技檢測技術與計算機技術相結合而成的一種新型檢測技術。這種檢測系統有利于查找故障原因，減少查找故障的原因，提高工作效率。為電務部門的當前設備檢測與故障分析提供有力的幫助。本文主要從設備電氣測試，微機監測系統障礙等方面進行分析研究。

【關鍵詞】鐵路信號；微機監測系統；故障

微機監測系統是鐵路相關部門保證行車安全、加強信號設備管理、檢測鐵路設備質量的主要行車設備。它通過綜合計算機技術、現代傳感器技術、數據庫及軟件技術等來實現對鐵路運行實時狀況的監督與檢測。微機監測設備雖然技術先進，歷史回放功能強，但是對系統故障進行深入的分析仍存在一定的差距，需要我們進一步拓展其性能，完善設備，做好預防工作，在降低維修成本的基礎上，保證鐵路行車安全。

一、信號微機監測系統總述

微機監測系統是利用現代化智能科技對信號機、軌道電路、道岔轉轍機等基本信號設備電氣特性指標和運行狀況等進行實時監控的一種系統設備，在鐵路相關工作中，主要從事對信號設備的日常維護、設備故障處理，保證鐵路各項設備的運行正常進行。該系統具有很高的實效性，它能在信號設備運行的時間內掌控設備運行的狀態，并對基本信號設備進行實時采集監測、實時信息顯示與報警、歷史回放及故障再現、進路監測和進路跟蹤、智能預警與故障診斷、環境監控、網絡管理、輔助維護決策支持等功能。能及時準確的發現信號設備故障征兆，對預防設備事故及設備維修提供科學合理的依據。不僅提高了鐵路運輸工作效率，而且提高了鐵路安全運輸能力和效益。所以，研究鐵路信號微機監測系統的故障分析對于鐵路安全、經濟提高鐵路效益方面具有很大的意義。

二、鐵路信號微機監測系統故障分析

（一）道岔轉換電流曲線：道岔轉換電流的采集能反映道岔在轉換過程中的電氣設備特征，它是通過對道岔轉換時電流的測量來進行監測工作的。它的常見故障如下：

1、道岔傳感器故障：道岔傳感器（直流電流傳感器）的工作任務是敏銳地反映孔內電流變化。其工作電源由道岔采集層供出的±12V。當道岔轉換時通過道岔傳感器孔內電流變化，其輸出0-5V直流電壓。當道岔停止轉動時，通過道岔傳感器孔內電流無變化，其無輸出信號。通過使用萬用表測量模塊輸出端子上的電壓是否正常，判斷此模塊是否故障，如果道岔停止轉動，沒有電流信號輸出，當道岔轉動時，模塊有相應的輸出電流信號，說明一切正常，否則，可能是道岔傳感器故障。2、開關量采集器問題：開關量采集器用于采集1DQJ的一組半空接點狀態，記錄道岔轉換時間。通過使用萬用表測量開關量采集器上的輸出端子電壓正常情況，判斷開關量采集器是否正常，道岔不轉換時，1DQJ處于落下狀態，開關量采集器端子通過1DQJ的后接點溝通，此時輸出電壓信號應該為5V直流電壓；當道岔轉動時，輸出端沒有5V直流電壓信號。如果不是這種現象，可判定為開關量采集器出現故障。3、道岔采集機故障：道岔采集機用于采集道岔1DQJ開關量、監測道岔動作電流曲線及SJ封連的監測和報警。

在現場實際運用中，通常我們通過道岔動作曲線記錄情況及道岔采集機指示燈顯示狀態來判斷道岔采集機故障。當全站道岔轉換時道岔動作曲線不記錄且道岔采集機指示燈顯示異常時，可判斷道岔采集機故障。

（二）監測站機網絡系統：網絡故障分析一般要通過運用網絡分析工具才能準確確定故障點，以便恢復網絡正常運行。網絡連接處燈的顏色變化代表網絡是否出現故障，如果燈顯示綠色，表示網絡連接正常；如果燈的顏色顯示紅色，代表網絡中斷，有故障現象出現。

1、判斷配置信息的正確性：運行IPCONFIG命令，顯示站機中網絡適配器中的IP地址及其他相關網絡信息是否正確。2、檢測功能：依據IPCONFIG命令，得到的網關配置信息，分析站機到路由器的通信過程是否出現障礙，另外還要登錄到本地路由器查看對應端口信息是否正常。3、通信通道設備故障分析：利用串口查詢命令，查看路由器與轉換器相關的端口狀態，如果顯示為：SeriaNisdown，lineprotocolisdown則表示路由器未檢測到CD信號，這種狀況的原因可能是2T模塊、通道或者是協議轉換器出現了故障；如果顯示為：SeriaNis administrativelydown，lineprotocolisdown表示接口沒有打開，需要打開：管理性關閉；如果顯示為：SeriaNisup，lineprotocolisdown(looped)，表示打環成功，查看“inputerror”前面的數值有沒有出現變化、 istratively后面的數值是否達到255，再由此判斷通信通道設備故障。

（三）軟件故障分析

1、系統故障：在鐵路信號微機監測系統中軟件的使用是非常重要的，如果XP系統不能正常進入操作畫面或者有彈屏出現某些提示信息，則說明相關的軟件系統出現問題。2、數據庫故障：數據庫故障主要表現是:數據記錄不正常，查詢數據時出現無法連接數據庫等信息字樣。

（四）CAN總線故障分析：總線的布置理論上講應該是一頭為工控機，另一頭為采集機，形似長蛇。而且用萬用表測總線間的阻抗應為6歐左右。但是在實際施工中，總線布置樹形或者環形結構。不管總線是樹形還是環形，其本身就是一種錯誤的布線方式，必須從中間將環行線的截斷，去除多余的總線，從而形成長蛇式；而樹形結構應該從中間分出1-2個樹枝，并在枝頭采集機上連接對應的電阻，CAN總線電阻應該達到一定的標準，否則總線可能不夠穩定。CAN總線常出現的故障問題一般有三種。第一：總線過長導致采集機無法設置和測試。第二：CAN總線的環限不合理導致中間有斷線的現象發生，使斷點遠的采集機狀態不對。比如采集機的信號指示燈只有綠燈亮，而紅燈停止工作。第三：工控機收不到采集機發送的數據信息，采集機不響應。

（五）電源屏設備故障：微機監測對電源屏各路輸入、輸出電源進行監測，檢測的范圍包括：兩路輸入電源斷開、輸出單向電源的測量、信號電源、軌道電源等等。電源屏設備在工作中京城出現的故障表現為：兩路電源轉換時發生的電源瞬間降低，導致電源屏發生異常而不能正常工作。

（六）軌道電路設備故障：微機監測系統主要對受電端軌道電路繼電器線包兩端的交流電壓進行監測，通過實時監測受端電壓值的變化，反映軌道電路調整狀態的工作情況，日常瀏覽軌道電壓曲線要結合點業的使用狀態和曲線的波動狀態，進行監控和調整。此設備容易出現的故障點在鋼軌接線處接觸不良，造成軌道曲線電壓波動。

（七）電纜全程對地絕緣故障的分析：對信號電纜絕緣測試的途徑通常有2種：一是用500V兆歐表直接連接電纜進行人工測試；二是通過微機監測設備進行測試，按照操作方式還可選擇全測項和單測項.微機監測設備絕緣全測項進行電纜芯線對地絕緣自動測試時，經常出現信號設備故障與熔斷器熔斷等。

三、微機監測系統故障處理策略

（一）系統故障處理

1、軟件系統故障處理：當XP系統出現問題時，解決措施是：首先用該系統光盤重新安裝系統，還必須再重新裝一次相應的微機監測軟件。如果是由于突然斷電造成的磁盤分配表損壞知識系統無法安裝時，應該用Windoms系統重新引導分區，然后再進行系統安裝及相應的微機監測軟件的安裝。2、數據庫故障處理：當數據庫出現故障時，應該立即用相應的數據庫修復工具及時修復，如果無法進行修復，將你使用的數據修復工具卸載后重新安裝一次，然后重新生成數據庫。

（二）CAN總線故障處理：對于總線過長而產生的故障處理辦法是，在進行CAN總線布置時，線盡量取直，不要彎曲，而且不能有多余的盤線，如果有多余要把它減掉，以免它影響電流、電阻的流動。二對于第二種總線故障，解決方法是，維修之前先把所有的采集機電源關掉，在用萬用表的200歐電阻檔測每個采集機后面的總線，測量要有順序的進行，一般情況下是先測靠近工控機的采集機，然后按需而來。通過測量找到組織委員無限大使得采集機，就找到了斷點。然后進行重新焊接，焊接完成后再插好CPU板，再用萬用表測一下總線，看下電阻是否為60歐左右，如果是，問題解決，重新打開采集機，開始工作。總線的第三種故障，采集機不響應，一般這類問題有3個因素形成。第一，采集機上CAN總線接觸不良這是需要重新布線；第二，CPU板子上的80C250片子有損壞，這是需要更換片子；第三，CPU板子上的地址開關有個別損壞，需要進行意義檢測，然后更換。

(三）采集機故障處理

1、采集機指示燈故障處理：如果采集機指示燈無顯示，說明電源模塊有損害，這時就可以進行更換電源模塊。2、CPU板故障處理：如果采集機的模擬板工作燈閃爍，就代表CPU板出現故障，這是要進行故障板的更換。更換時要注意老板的地址開關應與新板地址開關相一致，同時注意檢查CPU總線電阻是否有跳線，如果有，將其轉移到新板上。另外要記住CPU板更換完畢以后，重新設置一下采集機。

（四）開關故障處理：當某個開關發生故障時，首先查找采集機配線端子是否通電，若有電，在檢查小端子，小端子如果沒電，需要把此配線調整到其他端子上。如果采集機端子不通電，需要查環線、CH列以及6502側面配線，尋找原因，進行更換。

開關量的板號、通道號如果與采集機號不符，需要調整配線，是二者保持一致。調整完畢后，采集機需重新設置。

（五）電源屏監測設備故障處理：電源屏輸出信息是由電源屏監測模塊進行采集、運算后通過485通信傳送給微機監測主機上顯示的。電源屏監測設備故障多出現在監測采集模塊、電流傳感器及傳輸通道。以現場處理電源屏監測設備故障經驗判斷，當電源屏所有監測數據顯示0值時，首先查看電源屏監測窗上電源屏信息是否存在，若存在，則可判斷電源屏采集模塊正常，通道不正常。若不存在，則可判斷電源屏采集模塊故障。當發現電源屏某個模塊輸出電流突然變為0值或極小值時，實測該輸出電流正常，則判斷電流傳感器故障。

（六）站內軌道監測設備故障處理：當站內軌道電壓/相位角采集器分為25HZ和50HZ軌道采集器。25HZ軌道電壓/相位角采集器采集7路軌道電壓/相位角；50HZ軌道電壓/相位角采集器采集8路軌道電壓。當發現某個軌道電壓突然變化，首先實測該軌道電壓是否正常，若實測軌道電壓正常，則可判斷該軌道電壓/相位角采集器采集該路軌道電壓模塊故障。需更換該采集器，更換該采集器時必須注意采集器碼位要和故障采集器的碼位一致。若實測該軌道電壓和監測機顯示一致，需立即檢查運用設備狀態及找出并處理故障恢復設備正常使用。同理50HZ軌道采集器故障處理一樣。

（七）電纜全程對地絕緣故障的處理：此故障處理時，首先要進行故障確定。全程對地絕緣電阻的測試，是由綜合采集機通過開關量輸出模板驅動安全型繼電器，由繼電器接點組成多級選圖網絡和互切電路，將所測電纜芯線通過網絡逐條接入電纜絕緣監測電路模板，進行分別測試的。利用電纜引入部分故障或者回線電源極性檢查、處理來確定故障點，然后組合架信號機側面組合的端子配至同層側面XJZ、XJF熔斷器輸入端子后，使用微機監測設備全測項測試，未再發生熔斷器熔斷故障。

四、結語

鐵路信號系統中的相關設備，技術先進、內容復雜、受環境影響較大，所以要保障信號設備故障的及時維修維護。應用基于微機監測的鐵路信號設備系統，能快速、準確的找出故障點，運用相應成熟的的故障解決方案及時對設備故障進行處理，能很好地控制維修時間與維修成本。

【參考文獻】

[1]王金明.基于微機監測的鐵路信號設備故障智能分析系統研究[J].科技創新與生力2013(12).101-103

[2]聶艷云.利用微機監測快速判斷ZPW-2000A故障[J].科技資訊2013(5).28

[3]薛烜.如何利用微機監測發現設備隱患[J].中國新技術新產品2012(7).126

[4]伍智峰.鐵路信號設備微機監測技術的研究華[J].中科技大學2008(12).1-32

[5]劉光耀淺談如何利用微機監測實現信號設備狀態修[J].內蒙古科技與經濟2010(18)