高速鐵路道岔智能監測系統的研發

李 欣

（新疆鐵道職業技術學院 新疆 烏魯木齊 830011）

1 引言

道岔是鐵路運作最為主要的基礎設備，道岔設備的實際運作情況與鐵路運作行車之間有著密切的聯系，尤其在高速鐵路中出現道岔故障問題，例如查到的尖軌不密貼時，剛好有列車經過，這就會導致脫軌現象的產生。雖然現階段我國已經將微機監測系統作為道岔的主要監測管理系統進行工作，但是所能監測的道岔實際狀態參數卻相對較少，另外這種微機監測系統往往只能在一個時間點進行監測管理，不能實現實時的監測分析，這就導致所有的道岔檢測維修只能在天窗時期進行調試，不僅工作量相對較大，現場的管理人員也不能實時的掌握當前道岔的實際運作狀態，不能及時的掌握道岔實際問題，這就造成道岔安全隱患的產生，因此加快高速鐵路道岔智能監測系統研發勢在必行。

2 系統功能介紹和設計原則分析

2.1 功能介紹

高速鐵路道岔智能檢測系統的建立和實施最終呈現的功能主要有上下兩種位機系統功能。上位機系統的功能主要是為了加強接受下位機所發送出來的多種數據信息內容，全面增進數據集中處理的工作能力，數據分析沒有存在問題之后，就應當直接將所有的數據內容全面直觀的現實在現階段的上位機層面之上。若出現數據信息故障的現象，就應當根據實際的系統設計故障分析管理，全面對相關的故障結果及時的以文本的信息內容進行報送和傳達。同時針對上位機工作可以直接的進行實時操作工作，加強對于多種傳感器信息設備的管控，加快啟動下位機材料，全面規范下位機的工作模式。

下位機的主要工作內容就是通過集中收集各種傳感器的實時監測管理數據信息，每一個數據的成像都是有兩個字節的十六進制的數據所組成，所要表示的就是傳感器中所呈現的電流值，數據通過過濾，最終根據實際的工作模式和需求將數據信息發送至上位機之中。若當前所呈現的數據信息需要進行實時的發送，就要在數據標識中進行明確，通過循環的校驗分析，增加相對應的時間點，最終通過整理分析將其進行打包應用。若出現網絡信號中斷的現象，就應當相應的數據信息放置在本地的磁盤系統中。

2.2 監測系統內容及設計原則分析

道岔本身主要的工作就是負責轉入不同軌道的一種連接的主要設備，道岔實際的工作質量對鐵路的運作質量和安全運行效率有著較為直觀的影響。在我國的鐵路技術管理規程中曾明確規定，要想推動道岔的各類工作有序運作，就要在道岔的內部安裝轉換鎖閉器，通過電動操作的方式完成道岔的實際操作，同時在實際的工作過程中道岔的基本軌要與尖軌之間緊密的貼合在一起，這樣才能促使道岔的正常工作。當前我國主要高速鐵路道岔設備采用的主要以大號碼道岔為主，因此在工作中需要多臺的電動轉轍機，在轉轍機的工作中，若有一臺因為外部因素發生問題，現場又沒有進行全面的調整，就會導致設備的運行出現故障問題，故而加強電動轉轍機牽引電轉換力的實時監測勢在必行。在道岔運作中產生的道岔加速度主要是指道岔實際轉換設備工作中的振動加速度，提速道岔轉換設備在岔坎上時，一旦高速通過道岔，道岔轉換設備的振動加速度就會和岔枕產生聯動反應。而監測系統的內容主要就是通過將所有的基礎設備之間進行串聯，通過數據監控反饋的方式，將所有的工作傳輸到終端系統之中。因此在實際的設計中設計的基礎原則應當不影響道岔實際設備及其他相關基礎設備之間的正常運作和實際的操作。同時在實際的工作中要確保整個監測系統的可靠性、可用性以及可維護性，監測系統也要具備一定的故障分析能力和智能報警機制，確保在第一時間就能讓維修人員作出維修分析。

3 高速鐵路道岔智能監測系統的設計研發

3.1 下位機系統軟件結構設計

高速鐵路道岔智能監測系統的設計工作中，尤其是下位機子系統的相關軟件設計主要包含四個方面的主要內容，即：初始化信息智能管控系統、數據集中處理分析系統、數據收集規劃系統以及通信管理信息系統。初始化信息智能管控系統主要是對初始終端的智能管控技術分析，通過信息收集卡的工作以及接口的集中處理實現信息的初始化控制。下位機系統工作模式的設定，主要是根據上位機的IP地址進行終端位置的確定，同時將所有的傳感適配器放置在初始化系統中完成操作。數據集中處理分析系統，主要是實現設定的傳感器設備進行數據信息的采集頻率信息征集，加之實時的監督，將所收集的數據處理之后保存至數據的緩沖位置，通過集中處理之后實現調用配置。數據信息處理，主要是對整個傳感器中的數據信息進行統一的規劃操作，最終根據實際的工作管理需求將所有的數據內容保存或是直接發送至上位機之中。通信信息管理系統主要是基于網絡通訊實施的一項數據信息傳輸模式，在實際的處理工作落實的基礎上，只要維持整個網絡信息的穩定性，就能促使整個下位機的正常運作有序推進。

3.2 上位機系統軟件結構設計

上位機子系統軟件主要有兩個基礎的線程系統，其核心就是為了處理事件響應或者數據信息的處理工作。上位機軟件中所呈現的事件響應主要是為了全買的呢負責當前不同界面基礎信息事件的傳輸、發送接收以及數據信息的反饋及現實工作。數據處理線程主要是為了加快數據信息的接收，實現信息數據的集中處理優化，同時將已經完成的數據放置在固定的保存區之中，等到其他線程使用之后，完成上位機的后期運作。

3.3 系統實現的方式

一是要想實現上位機與下位機系統之間的串聯，加快系統安全維護，首先要加快用戶系統的管理維護，在原有的基礎上，以明確的用戶信息和密碼作為登錄安全的保障，通過多種加密算法實現用戶信息和賬戶密碼的存儲。只有登錄成功之后才能在系統界面中建立起上位機與下位機之間的信息連接。二是，通過故障報警裝置的判斷，以基礎的程序運行中的錯誤部分作為報警的主要工作內容通知當前的使用者，在上位機軟件故障之后，通過預警裝置將錯誤的代碼信息傳遞到傳感器中，在通過相應的預警裝置實現報警工作。三是，傳感器將當前反映實際監測狀態的數據及時的通過信息網絡傳輸的方式，將錯誤的數據參數信息從抽象的傳輸方式，經過下位機的操作轉化實現量化的呈現和明確的數據信息內容，以數據為相應的參考，讓監測管理人員對當前的數據信息操作系統進行明確的掌握和認識。四是，通過實時數據的接受和發送，逐漸掌握當前下達的故障數據的實際內涵，通過分析和研究，將所表現出來的多種數據信息碼重新排列組合，最終形成明確的數據監控結果。五是，實現傳感器信息裝置的合理化配置。當前的下位機傳感器配置實現的過程中，能夠第一時間將下位機的傳感器配置文件進行傳輸，下位機也會在傳感器中將配置信息進行反饋。六是，通過網絡數據存儲信息系統的建立健全，能夠實現相關數據信息的合理化配置，最終建立起符合相關要求的傳感器信息資料收集系統，通過傳感器信息資料庫數據的查詢，觀察個人在工作中所應用、接受、發送的多種數據信息內容，從而推動道岔智能檢測管理系統的高質量研發分析[1-2]。

4 總結

通過高速鐵路道岔智能檢測系統的建立健全，能夠幫助人們實時的掌控高速鐵路大號碼道岔的狀態，系統能夠通過實時監測和收集道岔及其相關的信息和傳感數據內容，通過全面的數據分析和數據整理對當前的設備現狀進行梳理工作。這種系統的出現和產生對于鐵路運輸的實際安全提供了切實的保障。基于道岔智能監測系統的開發研究基本可以實現通過多種軟件硬件平臺實現道岔智能實時監測管理系統的正常運作，能夠對道岔實際的情況進行全面的的分析，同時對當前所使用的數據信息接受處理有了明確的規范管理，實現了數據傳輸的精準性，也會后期的故障處理有了全面的分析，促使當前的系統運用質量得到提升，為后期的高速鐵路運作奠定堅實的基礎。