鐵路信號微機監測的發展方向分析

陸森

摘 要：在鐵路信號設備運行過程中，微機監測的作用十分關鍵，同時也在維修工作中占據著十分重要的地位。鐵路信號微機監測可以對信號設備實施全天候監督管理，對不同的信號設備相關信息進行收集與處理，在短時間內發現鐵路信號設備當中所存在的問題，這也就意味著鐵路信號微機監測可以為信號設備維修工作提供可靠的技術支持，從而保證設備維持在正常運行狀態，提高鐵路行車的安全性。對此本文針對微機監測設備在鐵路信號設備應用的基本情況與常見維修方法進行分析，并提出微機監測系統的相關設計與未來發展方向。

關鍵詞：鐵路信號設備;微機監測技術;安全運行;硬件設計;軟件設計

伴隨著科學技術的不斷發展，傳統的鐵路信號微機監測技術已無法滿足新時代下的檢測要求。鐵路信號檢測目標與信息量的大幅度增加，在一定程度上加大了維修人員的日常工作量，但是也保證了鐵路運行的安全性。而為了有效解決這一問題，就必須要將微機監測系統應用在鐵路安全運行管理當中，在常規監控儀器設備中廣泛應用微機監測系統，體現出更加智能化的集成功能優勢，為列車運行安全提供保障。也就是說，在新時代發展環境下，積極探索鐵路信號微機監測系統在鐵路日常運營中的創新應用具有十分重要的現實意義。

一、微機監測設備在鐵路信號中的基本應用情況

從近些年實際發展情況來看，微機監測技術是鐵路軌道運行監控的關鍵技術應用，在大部分鐵路車站當中都得到了重點應用，并且還融合了計算機技術、傳感控制技術以及數據通信技術來監測鐵路運行信號設備。常見的微機監測系統主要是由硬件結構與軟件結構兩部分組成。其中，硬件結構主要包含計算機、路由器、調制器以及保護器等設備。通過微機監測技術可以將這些先進的科學技術有效結合在一起，發揮出系統軟件與硬件的組合優勢，從而形成較為穩定的站場監測結構，發揮出現場可利用空間的優勢，減少了系統干擾問題，從而精準實現了監測鐵路運行軌道的目標。

二、鐵路信號微機監測故障常見的維修方法

（一）瀏覽法

在瀏覽法具體應用期間，主要包含數值狀態瀏覽、警報狀態瀏覽以及曲線狀態瀏覽等等。而在這些數值狀態瀏覽故障檢修中，需要先對數據進行采集，了解數據處理的主要內容，比如25Hz軌道電路可接受的電壓在20V以上，道岔區段應當調節在20-35V范圍之內，區間接受電壓也要保持在0.9-2.3V范圍內，在瀏覽日常電壓表數值的基礎上就可以更加清楚地了解故障[1]。另外，曲線狀態瀏覽就是在發現問題之后，仔細觀察曲線變化，如果低于正常電壓值，那么就說明出現了短路問題。一旦出現警報，還要進行報警狀態瀏覽，先對數據庫數值進行分析，了解曲線比的變化情況，在此基礎上了解具體問題原因，并給出正確合理的解決方案。

（二）對比法

通常情況下，對比法的應用主要就是為了驗證瀏覽法所發現的各種問題。在此方法應用期間，要利用人工操作的方式對故障進行排除，之后通過對比以往數據進行觀察，一般在波動值較大的區域都會出現安全隱患。

（三）分析判斷法

此方法主要是監測鐵路信號設備電流值變化情況，其判斷原則建立在參考曲線存檔之后，其參考曲線也是以摩擦電流曲線和工作電流曲線為基礎。

三、鐵路信號微機監測系統的相關設計

（一）硬件設計

在鐵路信號微機監測系統當中，開關量一般都會用在控制臺按鈕、燈絲以及監控繼電器等設備上，對其中所存在的問題進行及時記錄，以此來成立用于明確故障問題的數據庫[2]。并且微機監測系統還會對大量的交換機狀態進行記載，從而完成更改、分析和記錄，對處于監視狀態下的異常交換機進行報警處理。并且有效采集時間在250毫秒之內，就會減少引線應用，為了能夠保證鐵路信號設備能夠安全運行，還要提供相應的絕緣措施。在此過程中，讓開關量的各個子系統同步工作，利用PC控制與采集開關量來診斷鐵路信號設備線路故障問題，間隔時間在20毫秒，這樣一來就可以對電路故障進行及時診斷與跟蹤。

（二）軟件設計

一是在采集機加工方面。微機監測系統在運行之后會完成數據采集任務，CAN啟動數據包來完成數據處理與傳輸，同時還能夠檢測CAN中是否帶有數據信息。隨后，解析緩沖區完成命令與收集，并將其傳輸到CAN數據當中，以此來檢測鐵路信號的狀態和往返行程。另外，關于采集器的處理先是要完成程序初始化，讀取相應的開關值，落實絕緣處理和模壓處理，確保在40毫秒之后執行采樣工作，從而對開關值進行穩定，在此基礎上立刻切斷電源。在命令處理結束之后，再次進行讀取。

二是斷電處理。一旦鐵路信號設備受外部電網的影響出現停電或電壓波動問題，那么信號微機監測系統就會立刻觸發停電警報，沒間隔40毫秒就會進行一次瞬時停電，樣本值為1。同時，如果樣本存儲區域在5-200區間之內不為1，那么就代表著沒有出現瞬時電源故障。但是如果瞬時故障數值為0，那么就會自動返回到主程序當中。

四、鐵路信號微機監測的未來發展方向

伴隨著社會的進步與發展，要想全面實現鐵路信息化建設，就必須要依靠微機監控數據傳輸與應用。通常情況下，黑匣子會被應用在監控信息系統當中，將信號監控與傳輸結合在一起[3]。而為了實現這一功能，可以對數據進行對比和處理，明確參數鏈接之間的關系，提高數據的可靠性。同時，每個故障設備的信號特點都可以在監測中心數據收集期間獲得，并及時定位與檢測鐵路信號設備的具體故障問題。當前微機監測系統能夠滿足錄音使用的具體要求，但還是需要注冊并提示復雜分支跟蹤部分。而針對微機監測系統容量不足的問題，在注冊完成之后，可以利用部分列車的分流信號來完成數據傳輸。為了能夠優化并改善此功能，未來還需要對故障設備的高強度進行了解，將其注冊到微計算機系統當中，采取科學有效的方法，縮短特定部分和數據輸入注冊時間，在界定范圍的基礎上來便于現場故障處理。

另外，微機監測系統設計的主要功能就是要提高操作的安全性，強化鐵路信號設備接頭管理，對鐵路運行質量和信號設備進行監控[4]。與此同時，在鐵路信號設備維護過程中，微機監控系統還可以對鐵路信號進行實時檢測，通過數據分析來保證鐵路信號設備故障預警管理。從目前實際發展情況來看，鐵路信號微機監測技術在我國鐵路運輸方面的應用已經得到了明顯改進，像信號設備之類的新技術大大減少了維護工作人員的工作負擔，在維持鐵路安全運行方面起到了十分重要的作用。從未來發展形勢來看，積極推廣鐵路微機監測系統的應用，從技術角度來解決鐵路交通安全問題，積極開展管理任務，將單一的儀表監控轉變為智能綜合診斷。這些都是鐵路信號微機監測的主要方向，在這些先進技術的應用下，我國鐵路運營將會變得更加安全。

結束語：

綜上所述，微機監測技術是一種以現代信息技術為基礎的新型設備維護技術，它具有動態性強、靈活且速度快等優勢，能夠提前檢測出鐵路信號設備中所存在的故障隱患，并規避了由于鐵路信號問題導致的鐵路延誤情況。同時在鐵路實際運營過程中，微機監測還可以對每個信號設備進行具體監測，從而利用遠程控制功能來以最快的速度完成鐵路信號設備維護。

參考文獻：

[1] 趙會兵. 未來鐵路信號微機監測的發展方向[J]. ?2021（2017-13）：295-295.

[2] 時磊. 關于信號微機監測技術在鐵路信號系統應用的研討[J]. 中國設備工程， 2020（24）：3.

[3] 謝立山. 鐵路信號微機監測系統在鐵路運行中運用研究[J]. 科技創新與應用， 2020（13）：2.

[4] 馬寶鋼. 關于信號微機監測技術在鐵路信號系統應用的研討[J]. ?2021（2018-12）：44-45.

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