微機監測系統分析

王春梅

摘 要：在現今鐵路大跨越、大發展的時代，鐵路系統日新月異。為了保證行車安全，鐵路信號新產品、新技術不斷涌現，包括各種類型的軌道電路（97型25HZ相敏軌道電路、高壓脈沖軌道電路和ZPW-2000型移頻軌道電路）、道岔（直流轉轍機牽引、交流轉轍機牽引）和電碼化（二線制、四線制）。為了快速、準確地分析、查找信號故障點，減少安全事故的發生，信號系統的“黑匣子”微機監測系統（2000版）、微機監測系統（2006版）和微機監測系統（2010版）相繼出現。從電務工程施工人員的角度，主要介紹了不同版本微機監測的作用，結合實際工作中具體的施工方法、配線方式進行分析和比較，闡述了各系統間的區別和各版本的特點。

關鍵詞：微機監測；維修技術；電務設備；設備故障

中圖分類號：U284.91 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.015

1 概述

微機監測是電務部門安全的“黑匣子”，是電務部門維修技術的重要突破，是電務設備實現“狀態修”的必要手段，也是信息技術向高安全、高可靠、網絡化、數字化和智能化發展的重要標志之一。

微機監測系統是一種可維護系統，它能夠方便地記錄有關設備的故障次數、動作次數和操作過程，并能進行一些邏輯分析，從而為科學制訂維修計劃、分析故障和判斷操作失誤等提供可靠依據，已成為繼計算機聯鎖系統后又一個電務部門不可缺少的系統之一。

2 各版本微機監測的區別

目前，國鐵線路上有資質的微機監測設備廠家有卡斯柯、鐵科研、交大微聯、通號、輝煌科技和長龍等，其產品主要對車站信號機械室內的電源屏、外電網、轉轍機、信號機、軌道電路和信號電纜漏流進行采集和監測。

隨著鐵路信號設備的高速發展，微機監測在不斷升級和改造，從2000版、2006版發展到了如今的2010版。

2.1 2000版微機監測

2000版微機監測的監測數據只包括電纜絕緣、電源漏流、電源屏電壓、電流、軌道電壓、道岔電流和主燈絲斷絲等采集模擬量，縮短了電務部門處理設備故障的作業時間。2000版微機監測中存在的問題有以下4點：①沒有ZPW-2000A電碼化、外電網和64D半自動外線電流測試功能；②測試數據少，有些新設備上道后無法監測，影響了正常功能的發揮；③智能分析功能欠缺，需要大量的人力分析；④33芯微機電纜采集線線徑較，絕緣測試無法明確需要哪些數據量，因此，有些廠家沒有進行絕緣測試。

2.2 2006版微機監測

依據鐵道部2006年發布的《信號微機監測系統技術條件（暫行）》，與2000版功能相比，2006版微機監測新增了微機數據，包括以下5方面：①半自動外線電壓、電流監測；②道岔表示電壓；③外電網電壓、電流等采集模擬量；④電碼化、燈絲斷絲等自帶檢測功能的接口；⑤環境監測。

各種監測功能的增加提高了電務部門的作業效率，使電務人員的海量分析進入了真正的數據計算機分析時代。

2006版微機監測中存在的問題有以下3點：①采集線采用33 ZR-PVVR型微機電纜。②室外信號電纜絕緣均進行測試。高電壓有可能在測試過程中損傷信號設備中的電子模塊，影響正常聯鎖設備的使用安全。③各種采集模塊分組合設置，但沒有進行電氣隔離。

2.3 2010版微機監測

依據鐵道部2010-09發布的《鐵路信號集中監測系統技術條件》，2010版微機監測的監測數據比2006版更加完善，是2006版的升級。

依據鐵道部《鐵路信號集中監測系統安全要求》，將測試的各種數據量、采集方式進行了細化。

2.3.1 道岔表示電壓采集

采用改進型繼電器封裝隔離采集單元。交流道岔表示電壓采集單元由每個采4組改為2組，直流道岔采集4組，采集線徑改為42×0.15 mm2。

2.3.2 電纜絕緣采集

道岔電纜采集必須集中配置單獨測試組合，道岔電纜配置在絕緣選路繼電器吸的起接點上。不再采集電源屏電壓、半自動閉塞外線、電話回線、LEU、ZPW-2 000 A供電電源電纜和災害接收電纜等獨立輸出電纜絕緣，場聯只采集場間聯系電源回線。

2.3.3 電源對地漏流采集

電源屏輸入和不穩壓備用電源等非隔離電源不再進行漏流監測，其他采集配線必須從電源屏保險或空開后級端子上采集，并設置0.3 A的保險隔離，采集線徑改為42×0.15 mm2。

2.3.4 外電網監測采集

采集線徑改為42×0.15 mm2，組合架（柜）間12 V和5 V電源線分別≥1.0 mm2和0.75 mm2。

2.3.5 軌道相位監測采集

增加了相位角采集、高壓脈沖軌道電路的功率和電流采集，并修訂了部分參數。

2.4 存在的問題

存在的問題包括以下3方面：①施工難度增大，各種采集線需分別敷設，尤其是道岔表示電壓采集線需要用顏色區分極性，采紅正、藍負的表現方式。②道岔采集單元明確采用改進型繼電器封裝隔離采集單元。交流道岔表示電壓采集單元由每個采4組改為2組，直流道岔采集4組，采集線徑改為42×0.15 mm2，隨著采集組合的增加，占用了組合柜，最終導致工程造價隨之增加。③各微機監測廠家間的信息不夠互通。

3 車站施工具體實例分析

車站施工的具體實例如圖1所示。

本文采用各版本的微機監測道岔采樣模塊進行分析。

微機監測要求對道岔轉換過程中轉轍機電壓、電流、動作功率、轉換方向和動作時間等數據進行取樣，以供實時、追溯等參考、分析，從而掌握最新的設備運行情況、潛在問題，以做到及時處理問題，防范于未然。

3.1 2000版微機監測

圖2所示為2000版微機監測交流道岔電流采樣單元采樣示意圖。

道岔電流采樣模塊只能采集道岔啟動電流，不具備道岔功率的采樣功能。該系統功能簡單，未能為電務部門提供詳細的道岔動作狀況，需要電務人員進行要點試驗，以便確定故障點位置。其采集板集中放置，不具備物理隔離。

3.2 2006版微機監測

圖3所示為2006版微機監測交流道岔電壓、功率和電流采樣單元示意圖。

在2000版的基礎上增加了道岔功率測試，道岔故障分析的準確性進一步提高，但其采集板上沒有進行物理隔離，存在安全隱患。

3.3 2010版微機監測

圖4所示為2010版微機監測交流道岔電壓、功率和電流采樣單元示意圖。

A，B，C三相以顏色區分，紅色為A相，藍色為B相，黃色為C相。采集板融入了高可靠性的采樣單元，使監測設備

與被監測設備之間存在良好的電氣隔離，采集板上進行了物理隔離，進一步保證了設備安全。

2010版道岔采樣模塊的電壓采樣在斷相保護器輸入側，電流采樣在斷相保護器輸出側。施工期間，將道岔組合斷相保護器11.31.51端子處并接交流轉轍機，電壓配線采用42×0.15阻燃軟線，斷開原有21.41.61配線，將其電流穿芯采樣線穿過電流采樣模塊后，恢復至原有端子，配線采用原組合內部配線。道岔的電壓、電流都可采集數據，并經過模塊傳輸至道岔采集板。微機監測工控機可分析道岔采集板傳輸的信息，實時監測道岔狀態，從而為保證設備正常工作提供可靠數據。

在施工中，如果采集板出現斷電、混電和工作電源指示燈滅燈，則數據未采集，工作指示燈滅燈。在此情況下，在施工、開通期間，可根據微機監測各采集板的指示燈判斷工作狀態。可通過插拔采集板、更換同類的采集板判斷是否為采集板故障。如果故障可恢復，則判定為采集板故障；如果故障未恢復，則可繼續判定是否在設備與監測機柜間存在故障。

4 微機監測的發展趨勢

微機監測實現了電碼化設備、燈絲報警數據、電源屏自行監測數據與微機監測數據的交換，降低了大量的施工成本和施工難度。

計算機聯鎖系統執行部分正在日新月異的發展，原有的繼電執行電路將會被電子執行模塊代替，采樣模塊也將隨之消失。各種信息將經過執行模塊自身的監測功能為微機監測提供數據，各廠家的數據將會在安全的環境下實現數據互通，方便電務使用者采用各個廠家的微機監測數據，從而消除各種安全隱患。

參考文獻

[1]林瑜筠.高速鐵路信號技[M].北京：中國鐵道出版社，2012.

〔編輯：張思楠〕