道岔轉換設備綜合監測系統研究及探討

趙曄

摘 要：文章研究一種對室外信號關鍵設備——道岔轉換設備實行有效的監測系統，該監測系統采集轉轍機缺口位置圖像等數據，通過軟件對缺口數據進行智能分析，實現道岔轉換設備的預警和報警分析。文章從系統的架構、工程設計兩個方面對系統進行了介紹，為類似的工程設計及實施提供一定的借鑒和指導。

關鍵詞：道岔轉換設備；缺口監測；工程設計

隨著鐵路現代化建設的迅速發展，列車運行速度不斷提高，運行密度也在逐步加大，這樣，對信號設備質量就提出了更高的要求。目前，全路道岔設備故障占信號設備故障的60%左右，而導致道岔故障的主要原因是由缺口變化的發現、調整不及時造成的。為提高道岔設備質量，減少道岔故障的發生，對道岔缺口進行實時監測尤為重要。系統主要通過對鐵路或軌道交通的道岔設備工作狀態進行實時監測，使道岔相關維護人員能夠提前了解道岔工作狀態的變化趨勢，及時發現存在的潛在問題，便于實現道岔相關設備的預防性狀態修，防患于未然。這對于實施“天窗修”工作要求，提高道岔狀態修效率尤為重要。

1 道岔轉換設備綜合監測系統技術方案

1.1 系統架構

系統由監測主機、通信主機、通信傳輸設備、采集模塊及各監測功能所需傳感器、電源設備燈組成。

系統結構框圖見圖1：

1.2 硬件采集

鐵路道岔轉換設備綜合監測系統自上而下由人機會話層，數據處理層，通信傳輸層，數據執行層4個層次組成。

（1）人機會話層：由機柜子系統組成。（2）數據處理層：由數據處理系統組成，實現數據的傳輸，運算，存儲，分析等功能。（3）通信傳輸層：由通信系統組成，實現室內外設備數據的傳輸交換等功能。（4）數據執行層：由缺口圖像采集分機和道岔扳動信號采集分機組成，實現信號的采集功能。

系統硬件結構示意圖如圖2所示：

1.3 軟件部署

鐵路道岔轉換設備綜合監測系統軟件分信號輸入層，數據處理層，人機會話層3層。

（1）數據輸入層軟件：實現數據的采集。（2）數據處理層軟件：實現系統數據的運算，設備之間的數據交換管理。（3）人機會話層軟件：實現界面監控，參數設置，報警輸出等功能。

2 道岔轉換設備綜合監測系統光纜設計方案

2.1 設計原則

（1）室外通信傳輸設備到轉轍機4線總線貫通，構成監測通訊網

絡，完成數據采集與供電。（2）室外通信傳輸設備至轉轍機距離不超過500米，超過500米需增加中繼設備，每個通信傳輸設備可采集64臺轉轍機缺口監測數據。在轉換頻繁的道岔，為優化采集速度，系統集成設計中一般每個監測分支采集不多于20臺轉轍機缺口監測數據。（3）一般同一個咽喉在防雷分線柜處并接構成1個電源分支，設置電源防雷模塊；每個通信傳輸設備箱盒一般熔接2根光纖，用1備1。（4）站間組網支持通過網絡接入微機監測系統，也可以通過網絡方式獨立組網。（5）系統工作電源為AC220V，站機功耗250W，中繼功耗為20W，缺口分機功耗為5W，工程初期預算電源，室外線路損耗及功率因數按照功耗的2.1倍計算。

例如：某站共60機需要監測，8個室外中繼，則電源屏容量實際需求為：（60*5W+8*20W）/220V*2.1+250W/220=5.53A

2.2 工程設計方案

室內電纜：（1）監測主機至電源屏敷設RVV2*6.0，用于系統供電。（2）監測主機至微機監測交換機敷設超五類線，用于系統與微機監測互聯互通。（3）監測主機至防雷分線柜敷設RVV2*2.5，用于室外設備供電，防雷分線柜需求設置防雷分線柜。（4）監測主機至室外通信傳輸設備箱盒光纜建議選型GYTZS型，芯數建議選用單個咽喉通信傳輸設備箱盒數量的2倍，用于信號傳輸。（5）防雷分線柜至室外方向盒采用2芯原設計監測線纜，用于設備用電。

室外電纜：（1）通信傳輸設備箱盒至方向盒敷設PYTA23型普通信號電纜8芯（含2芯備用）。（2）方向盒至各道岔終端盒采用4芯原設計監測線纜，其中2芯電源，2芯載波信號。（3）道岔終端盒至轉轍機敷設RVV4*075多股軟銅線，其中2芯電源，2芯載波信號，終端盒中與監測線纜對接，轉轍機內制作防水接頭，用于采集分機供電及信號傳輸。

2.3 與其它外部接口

相比于既有的信號集中監測系統，室外監測系統有許多專用的技術，其關鍵技術主要包括：

（1）與電源屏接口

（2）與監測接口

道岔缺口監測系統作為集中監測系統子系統，道岔缺口監測主機為下位機，信號集中監測系統為上位機，其聯網物理連接方式為RJ45以太網接口方式，帶寬不低于2M，IP地址由集中監測系統統一分配。

3 結束語

針對鐵路項目自身特點，同時在現有鐵路技術規定下，為解決鐵路運輸發展需要提供了一種很好的道岔轉換設備綜合監測系統光纜方案，為以后的工程實施提供一定的借鑒和指導。

參考文獻

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