如何利用微機監測系統分析和處理鐵路信號設備故障

摘要：鐵路信號設備在鐵路運輸過程中起到了非常關鍵的作用，為了能夠讓鐵路信號設備高效而穩定地運轉，鐵路企業要及時采用微機監控檢測系統，在施工環節中有效地預防鐵路信號設備發生故障，從實質上幫助施工人員解決相關問題。從理論分析角度入手，闡述了微機設備監控系統的具體運行原理，以全面提升鐵路信號傳輸設備運行的穩定性及科學性為目的，利用微機信號監測系統對道岔電流、電壓曲線等方面進行信號監測，并結合鐵路信號，設備的運行落實狀態備記錄、全過程跟蹤以及信息管理打造高質量的維護方案，確保能夠為鐵路系統的正常運轉奠定良好基礎。

關鍵詞：鐵路；微機監測系統；信號設備；故障

一、前言

鐵路交通安全關系到整個鐵路交通大局，其交通安全問題非常重要。我國國土遼闊，資源豐富，鐵路運輸作為現階段非常關鍵的交通運輸方式，推動了我國的社會經濟發展。鐵路信號微機監測系統是運用在鐵路行車安全中的關鍵設施，也是對鐵路信號設備的工作狀態進行監控的關鍵設備。鐵路信號微機監測系統通過實施監督和檢測鐵路信號設備的具體運行情況，對鐵路運行的實際情況及出現的故障進行詳細的分析。同時，鐵路信號微機監測系統具備報警模塊，能夠檢測到鐵路信號設備在工作期間產生的偏差，并及時報警提示，保證列車能夠安全運行。此外，通過鐵路信號微機監測系統的分析檢測，負責管理和維護鐵路信號及通信設備的工作人員能夠第一時間發現鐵路在正常運行中所存在的安全隱患，為其研究分析鐵路故障提供了有效的途徑。

二、微機監測系統及其工作原理

（一）系統結構

微機監測系統運用在傳輸控制模式以及互聯網協議的基礎之上，由鐵路車站中的采集系統、信號中心服務器的管理系統、上層網絡終端和廣域網絡數據傳輸系統組合而成[1]。鐵路車站的采集系統是所有數據信息的基礎，為相關信號設備提供高質量的數據信息，保證數據信息的精確性和可靠性。在信號中心服務器的管理環節中，由一臺中心系統服務管理器以及多臺終端系統構成局域網絡，中心系統服務器中的數據信息庫服務器兼作通信系統服務器以及遠程訪問系統服務器，在負責監測數據信息管理的同時接收終端用戶系統的訪問。除此之外，微機監測系統運用相對先進的CAN科學技術、傳感技術以及計算機網絡數據通信技術、數據信息庫和系統軟件工程技術，在監測的同時，記錄信號設施的重要運行情況，為鐵路信號工作人員有效掌握設備及分析信號故障提供科學依據[2]。

（二）工作原理

計算機監測系統有效運用了鐵路信號設備的電氣特性原則，針對鐵路信號設施進行實時監督和監測。在微機監測系統中合理地設置了鐵路信號設施電氣特性標準的上限和下限所對應的數值，當鐵路信號設施出現一些異常現象時，電氣特性指定的標準就會發生一定的變化，與其相對應的曲線也會產生不同程度的波動[3]。軌道電路的電壓曲線在日常工作狀態下保持一條水平的直線，當軌道電路設施產生異常現象時，會對電路電壓產生影響，電路電壓曲線隨之發生一定程度的波動，曲線形狀也會出現相應的變化。由此提示相關工作人員該軌道區域段出現異常現象，需要及時處理軌道電路設備發生的故障。當出現的異常現象超出設置的上限和下限數據范圍時，微機監測系統會根據超限情況及時發出一級、二級或三級聲光報警信息。

三、微機監測系統工作的主要目的以及特點

我國現階段鐵路信號設施實踐運行中，使用微機監測系統不但可以針對鐵路信號設備產生的一些問題進行智能化研究，而且可以在故障發生的第一時間進行解決，同時還具備以下優勢：首先，鐵路信號故障智能分析系統可以代替傳統的人工探究模式，運用微機監測系統隨時采集其中的數據信息。其次，當鐵路信號設備在運行過程中出現異常現象，智能化的監測系統可以提出科學而有效的解決措施，提高故障處理的實際效率，減輕故障對鐵路信號系統的正常運轉造成的影響。再次，微機監測系統還具備比較靈活的特征，可以自動更新監測系統本身的專業水平，確保監測系統本身的信息數據能夠保持其完整性。最后，微機監測系統還可以對鐵路信號設備發生的故障進行詳細的分析和處理，幫助電務工作人員在實際鐵路信號故障處理的工作環節中分析和了解鐵路信號設備本身的特點及原理，掌握鐵路信號設備故障處理方式的優勢。

四、運用微機監測系統分析和處理信號設備故障

（一）通過道岔電流進行故障判斷

第一，道岔電流的監測原理。道岔電流的檢測由道岔采集機械完成，通過對道岔電流的實時監測，直接檢測出電動轉轍機的啟動電流、工作電流以及電氣設備的故障電流和動作時間，并由此制作出道岔電流的曲線動態。通過對電流曲線動態的解析和研究，可以判斷出道岔轉轍的電氣特質、時間特性和電氣機械的特性。第二，故障分析以及故障處理。鐵路信號的微機監測系統中體現的道岔電流曲線，重點表現的是道岔運轉情況。由于每個鐵路道岔類型各不相同，電流值以及動作時間也會出現一定的變動。在采集道岔電流的整個環節中，運用道岔采集機來實時監測道岔運行過程。與此同時，根據鐵路信號微機監測系統所體現的道岔電路曲線數據對道岔數據信息進行實時分析，確定電流數據開始的區域段，由此分析卡阻情況是出現在道岔運行動作的上半程還是下半程，幫助電務人員確定鐵路軌道故障發生的具體位置。舉例來講，當道岔電流曲線所體現的電路出現異常時，其具體原因可能是電氣線路在接觸觸電時不穩定。電流曲線發生快速斷流還有可能是因為道岔電氣線路中某個接觸端產生觸電虛接的情況。在鐵路道岔故障的處理環節中，應針對性地整治鐵路道岔設施，從根本上預防鐵路信號設備故障，保證信號設施能夠處于正常運行的狀態。

（二）通過電壓曲線來判斷故障

1.常見故障分析。

隨著我國經濟及科學技術的不斷發展和進步，各行各業大量采用新型材料、運用專業科學技術，軌道電路在鐵路運輸過程中產生問題的次數也隨之減少。就目前情況來看，鐵路電路需要調整的部分是鐵路鋼軌的連接處，此處有三個地方容易發生問題：第一，在夏季，鐵路軌道的絕緣處容易被固定；第二，鐵路的每個接頭處會因受到各種情況的壓迫而出現肥邊狀況，容易引起電壓短路；第三，在軌道接頭處連接引接線處會因為受到振動而產生松動斷開的現象，致使鐵路鋼軌的接頭端發生故障。因此，要提高鐵路信號設備的巡視檢查，運用微機監測系統的模式進行實時監督和控制，避免發生故障。

2.故障的處理。

微機監測系統中的電壓曲線能夠第一時間發現鐵路軌道電路設施中的故障隱患，防止產生安全事故。運用鐵路信號微機監測系統中的電壓曲線來排查某個區域段的電壓瞬間產生的異常現象，發現電壓短路的情況[4]。產生這一故障的關鍵原因是鐵路信號設施的鐵路軌道電路暴露在室外的部分很容易受到自然環境等各個因素的影響而發生電壓短路，例如作業人員的錯誤操作、列車上掉落的鐵器物品等都會導致鐵路軌道電路短路，從而出現電壓波動現象。因此，需要在相鄰的鐵路軌道電氣電路區域段對電壓曲線進行實時調整和檢測，具體檢查是否存在電壓波動的異常現象，波動的時間是否一致。如果在同一時間內，兩個區域段同時發生波動，就可以分析為兩個區域段和相鄰的鐵路軌道絕緣破損或者鐵路軌道電路區段公共部分有異常情況發生。

（三）運用道岔曲線判斷道岔故障降低延時

道岔的故障有啟動故障以及表示故障。因而在沒有微機監測前期，道岔發生故障時，只能通過電話和車站值班工作人員來了解故障的具體信息。由于發生故障時，車站的其他列車也會因此受到行車影響，值班工作人員的工作比較繁忙，能獲取到的數據和信息十分有限，嚴重影響了解和分析故障設備具體情況的效率，導致不能及時處理故障。隨著科技的進步，微機監測系統能夠實現遠程分析故障信息情況，通過判斷道岔曲線，實時了解鐵路道岔的異常狀況。

（四）微機監測科學技術能監督鐵路信號系統

在實踐運用微機監測科學技術的環節中，能夠針對鐵路信號系統數據信息進行監督，監測到鐵路信號設備是否處于安全穩定運行狀態，鐵路信號設備正常運行的質量是否達到一定的標準，從而保證鐵路列車能夠安全運行。如果鐵路信號設施在實際運行環節中發生了異常現象，微機監測系統就會及時發出報警信號。提示監控工作人員實施下一步工作。

五、微機監測技術在鐵路信號設備維護中的運用

（一）記錄設備狀態

每個設備都會出現故障，鐵路信號設備也在所難免。運用微機監測技術可以降低鐵路信號設備發生故障的頻率，對于小事故可以隨時進行處理，對于一些大的事故，也可以做好預防工作。在鐵路信號維護工作中，利用微機監測科學技術能夠有效記錄鐵路信號設備的運行情況，實現24小時不間斷地對鐵路信號設備進行監督和監測[5]。與此同時，還可以針對數據信息實施檢測和分析，相關工作人員可以通過檢測結果來判斷鐵路信號是否出現異常現象，準確無誤地找出故障發生的原因，并對故障進行及時處理。

（二）避免鐵路信號系統設備出現故障

現階段對微機監測科學技術的運用比較廣泛，運用微機監測科學技術能夠對鐵路信號系統進行分層治理，對于不同程度的故障，微機監測系統會發出不同的警報。目前很多鐵路建設中都安排了專業人員運用微機監測系統對鐵路信號設備進行監督和控制，如果微機監測系統發出警報，負責微機監測系統的專業人員就會及時進行解決。

（三）微機監測系統可以避免電路故障

電路是支撐整個鐵路信息設備運行的關鍵因素，根據具體情況，在我國現階段的鐵路建設中，電路設施發生事故頻率比較高，給負責電路設施的工作人員帶來了很大的困擾，無法及時準確地找出事故發生的具體位置、掌握電氣的特性。微機監測系統可以針對鐵路信號設備實施全方位的監測和有效記錄，將電氣的更改動態通過表格的形式體現出來，從而提高修理效率，避免鐵路發生電路故障。

六、微機監測在鐵路信號設備維護和管理中的重要性

鐵路信號系統在具體工作環節中，相關負責部門的工作人員應增強對鐵路信號設備的重視程度，定期對系統進行維護和管理，確保鐵路信號設施能夠正常運行。在實際鐵路信號維護工作中，微機監測科學技術發揮著非常重要的作用，既能夠實時監測鐵路信號設施的運行情況，還能備份關數據信息，確保鐵路信號設施能夠正常運轉[6]。同時，微機監測科學技術能對鐵路信號系統的日常運行情況實施監測，檢查和監測鐵路信號傳輸的數據資料，從根本上為鐵路系統的運行提供科學有效的幫助。此外，鐵路信號系統在實踐運行環節中，如果鐵路本身的電氣性能在實際運轉時期超過有關規定或者是超過指定的標準，微機監測系統就會在第一時間給出報警信號。如此一來，相關工作人員就可以在發生故障時運用科學合理的方案排除故障，有效減輕故障對鐵路信號設施日常運轉情況造成的影響，增強鐵路信號系統本身的穩定性，促進我國鐵路行業的健康發展。

七、結語

綜上所述，鐵路信號設備的安全問題直接關系到整個鐵路的運行，隨著我國電子科學技術的不斷發展與進步，有效合理地完善鐵路信號微機監測系統對鐵路信號設施監測過程中的實際應用起到了關鍵作用，對增強鐵路軌道運行的安全性具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]李俊娥，蔣艷芬.利用微機監測系統進行故障分析的方法[J].鐵道運輸與經濟，2012，34（02）：87-90.

[2]張格群.淺析利用微機監測系統預防處理信號設備故障[J].科技資訊，2012，321（36）：109.

[3]吳松濤.信號設備微機監測系統對預防設備故障的作用[J].哈爾濱鐵道科技，2010，221（03）：4-5.

[4]韓文.重載鐵路信號微機監測信息分析與應用[J].信息記錄材料，2021，22（12）：103-106.

[5]陶玉鳳.鐵路信號微機監測的發展方向[J].科技創新與應用，2021，11（21）：128-130.

[6]曲璟.鐵路機電設備常見故障及診斷措施[J].中國儲運，2021，250（07）：183-185.