鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路運行中的應用

張恩榮

（中鐵十九局集團電務工程有限公司，北京 102600）

0 引言

利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，工作人員可以及時、全面地掌握鐵路動態(tài)，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)、輔助故障處理、發(fā)出信號報警。目前，鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應用在鐵路運行管理工作中。實踐表明，鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路電務工作中發(fā)揮著十分重要的作用，其必將成為我國鐵路管理工作的發(fā)展方向。因此，有必要對鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路運行中的應用進行研究。

1 鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)作用

鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)是進行鐵路監(jiān)測、管理的重要部分，依賴于現(xiàn)代高新計算機技術、人工智能、傳感技術、總線技術、網(wǎng)絡技術、通信技術、通信技術以及監(jiān)測技術輔助鐵路系統(tǒng)開展電務工作與鐵路管理。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)不僅能夠實現(xiàn)對鐵路信息的監(jiān)測與采集，還能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳遞、存儲與分析。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)能夠對鐵路系統(tǒng)進行全面檢測，并可以進行科學的事故分析，同時輔助及時制定可行的管理措施。鐵路信號系統(tǒng)已逐漸普及信號微機監(jiān)測技術，鐵路信號微機監(jiān)測技術成為了鐵路管理工作人員必須掌握的重點與核心技術。

1.2 系統(tǒng)組成

信號系統(tǒng)目前主要采用信號微機監(jiān)測系統(tǒng)跟蹤和記錄設備狀態(tài)。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)一般由計算機、網(wǎng)絡聯(lián)結設備、監(jiān)控裝置和存儲設備等共同構成，其主要是在模塊化設計的基礎上，通過開放的方式實現(xiàn)對鐵路信號信息的采集以及對數(shù)據(jù)的分析與處理。鐵路信號微機監(jiān)測設備能夠有效采集鐵路運行過程中發(fā)出的各類通信信號、控制信號和其他多種數(shù)據(jù)內容，其能夠通過多方位的測量并經(jīng)過一系列系統(tǒng)處理實現(xiàn)豐富的功能。

2 鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的功能

2.1 優(yōu)化信號監(jiān)測采集點

鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)要想充分發(fā)揮其功能就離不開對數(shù)據(jù)的有效采集，因此，對信號監(jiān)測采集點的設置是十分重要的。在鐵路運用中，通信信號、控制信號等各種內容都屬于重要的數(shù)據(jù)信息，信號微機監(jiān)測系統(tǒng)需要對運行中產生的數(shù)據(jù)進行測量。在實際運用過程中，個別設備配置在列車的節(jié)點當中，而這些設備功能時常會與信號監(jiān)測設備的功能發(fā)生重復，弱化微機監(jiān)測設備的功能，使鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)難以全面發(fā)揮其作用。因此，優(yōu)化信號監(jiān)測采集點的工作是十分重要的。

鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作通常是和其他設備相互配合共同完成的，在對數(shù)據(jù)的采集和傳遞方面，部分較為先進的鐵路信號監(jiān)控系統(tǒng)已被列控設備代替。因此，鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集方面的功能，時常局限在復制傳輸數(shù)據(jù)中的開關量與模擬量這方面，而其自身很多功能難以得到有效發(fā)揮。為了改善這種情況，可以采用分區(qū)分塊的方法設置鐵路信號的采集點，將收集到的信號歸屬到相應的區(qū)域，并對采集區(qū)所采集到的相關信號進行同步傳遞。

2.2 完善處理低頻信息的功能

相對于高頻信號，低頻信號的隱蔽性更強，觀察難度更大。分析其在鐵路信號微機監(jiān)測中的表現(xiàn)，我國對于運行中鐵路低頻信號的處理是不夠完善的，迫切需要依賴新技術、新科技，實現(xiàn)對已有設備功能的拓展，使低頻信息和實際信息全面結合，進一步提升我國鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為此，要想方設法理清各個參數(shù)之間的聯(lián)鎖關系，保證數(shù)據(jù)信息關聯(lián)準確。同時，要注意將低頻信息納入監(jiān)控中心管理范圍，并以此為依據(jù)開展對數(shù)據(jù)的匯總與分析，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題。

2.3 合理設置各監(jiān)測模擬量的參數(shù)

對運用中的鐵路的各種監(jiān)測模擬量的相關參數(shù)進行合理設置，能夠有效提升監(jiān)測設備監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性、準確性與真實性。由于微機信號監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時對大量的關鍵數(shù)據(jù)做比對分析，可以在第一時間發(fā)現(xiàn)故障、減少損失。如果所設置的各個監(jiān)測模擬量能夠達到最佳界值，必然會在很大程度上增加鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的可信度。從另一角度來說，合理設置各監(jiān)測模擬量的參數(shù)，必然會大大提升運行中鐵路的安全性和鐵路基礎管理的水平。

3 現(xiàn)場應用

3.1 案例應用

（1）某鐵路采用TJWX-2000 型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)對鐵路基礎信號進行采集。其電務段服務器扮演了廣域網(wǎng)絡服務器和監(jiān)測服務器兩個角色，其站機則用于客戶自動聯(lián)結的服務器。一旦發(fā)生聯(lián)結中斷的情況，其也能有效實現(xiàn)定時探測的功能；在通信聯(lián)結正常以后，其還能夠及時進行自動聯(lián)結。TJWX-2000 型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)站機與服務器及終端之間，主要采用狀態(tài)量與變化量相互結合的方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互交換，其流程如圖1所示。

圖1 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換過程

（2）某鐵路采用TJWX 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)及時掌握相關的信號與運用狀態(tài)。此外，充分利用此系統(tǒng)進行設備隱患排查和故障原因分析，并以此為依據(jù)進行現(xiàn)場維修指導，充分發(fā)揮設備在預警等方面的作用。例如，可以利用TJWX 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)對進站信號進行監(jiān)測，并實現(xiàn)燈絲報警的功能，該鐵路進站信號機燈絲報警的接線情況如圖2 所示。

圖2 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)燈絲報警接線

（3）某鐵路基于CAN 總線裝設了微機監(jiān)測系統(tǒng)。考慮到鐵路車站覆蓋區(qū)域廣的特殊性，其要求監(jiān)測系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)對站內不同信號與設備的監(jiān)測，還要對相鄰區(qū)間段內的情況進行跟蹤，并執(zhí)行有關操作。因此，其建立了各自的CAN 網(wǎng)絡，并利用此網(wǎng)絡實現(xiàn)了向PC 機實時傳輸數(shù)據(jù)的功能，如圖3 所示。其主要通過CAN 總線對各個模塊結構進行聯(lián)結，通過對電壓、電流、電阻和不同開關量的監(jiān)測，實現(xiàn)信息采集與數(shù)據(jù)分析。并且，此系統(tǒng)可以制作各種需要的統(tǒng)計報表，同時充分實現(xiàn)顯示、打印和超標報警等各種功能。

圖3 信號微機監(jiān)測系統(tǒng)結構

3.2 常見問題與故障處理

（1）信號異常關閉。一般來說，信號燈正常應當處于開放狀態(tài)，如果信號燈異常關閉就可能發(fā)生誤報的情況。如果出現(xiàn)這種情況，可以先將信號設備關閉，待報警停止后再開展全面的檢查工作。

（2）信號機燈絲誤報警。當燈絲斷裂的時，采集的電壓數(shù)值會發(fā)生異常，可能發(fā)生誤報警的情況。如果出現(xiàn)這種情況，相關工作人員需要調整采集電阻值。

（3）網(wǎng)絡故障。通常情況下，如果監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)生網(wǎng)絡故障，路由器的指示燈會出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，有時還會出現(xiàn)錯誤報警。如果出現(xiàn)這種情況，需要檢查網(wǎng)絡各通道是否開通正常，同時還要注意檢查是否出現(xiàn)網(wǎng)絡連接錯誤。

4 結論

鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)是對運行中的鐵路進行監(jiān)測、管理的重要工具，相關工作人員應當全面掌握鐵路信號微機監(jiān)測技術，并結合現(xiàn)代科技，充分利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)對鐵路狀態(tài)的管控。同時，鐵路工作者應當將鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)作為鐵路電務工作重要的管理工具，及時進行故障分析與處理，制定更有效的鐵路運行管理方法與措施。