微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)在鐵路信號(hào)維護(hù)中的應(yīng)用

祿占林

（內(nèi)蒙古集通鐵路（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林浩特綜合維修段，內(nèi)蒙古錫林郭勒 026000）

1 微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的概念及目標(biāo)

鐵路信號(hào)集中監(jiān)控系統(tǒng)是利用先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)信號(hào)監(jiān)控設(shè)備的主要運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄的綜合系統(tǒng)，能指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，提高電務(wù)部門檢修設(shè)備的技術(shù)水平和效率，是直接面向用戶的開放性、系統(tǒng)性信號(hào)監(jiān)控設(shè)備檢修工作的必備工具。為完成“三級(jí)四層”監(jiān)測(cè)體系建設(shè)（圖1），加強(qiáng)信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備工區(qū)或部門的管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備存在的隱患，及時(shí)聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工區(qū)或車間，分析故障和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)維修，以“確保安全行車，服務(wù)運(yùn)輸生產(chǎn)，強(qiáng)化保證質(zhì)量”的理念為指導(dǎo)，發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)及網(wǎng)管

根據(jù)鐵路總部、鐵路局、電務(wù)部、工務(wù)部和站內(nèi)不同層次的各自要求，設(shè)計(jì)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在避免不同層級(jí)重復(fù)建設(shè)的同時(shí)，考慮核心部件的熱備冗余，并為今后系統(tǒng)發(fā)展預(yù)留可擴(kuò)展空間。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要充分考慮偏遠(yuǎn)地區(qū)規(guī)劃的可行性，同時(shí)兼顧普速線路和高鐵線路的特點(diǎn)，支持以信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)為核心，以段、站為基礎(chǔ)基礎(chǔ)的網(wǎng)關(guān)路由微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。并且要保證信息安全可靠地傳遞，使用相應(yīng)的防病毒、防火墻和入侵檢測(cè)手段。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)易于擴(kuò)展，易于管理和維護(hù)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，配備具有故障診斷功能的網(wǎng)絡(luò)管理軟件。

鐵路信號(hào)集中監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)行鐵路總部、鐵路局、電務(wù)部門三級(jí)系統(tǒng)層級(jí)，以通信設(shè)施維護(hù)為核心，以區(qū)段、場(chǎng)站為基礎(chǔ)。在此架構(gòu)內(nèi)，系統(tǒng)分為四層，分別為鐵路總部子系統(tǒng)、鐵路局子系統(tǒng)、電務(wù)子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)。考慮到電務(wù)相關(guān)部門的管理需要，依托系統(tǒng)建立通信數(shù)據(jù)和邏輯關(guān)系。

3 鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 硬件設(shè)計(jì)

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要有伺服器、電腦站、調(diào)制器、保護(hù)器、入侵偵測(cè)系統(tǒng)等。其中電務(wù)段子系統(tǒng)的構(gòu)成包括核心多層交換機(jī)、核心路由器、三層接入交換機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器、通信前置機(jī)、光存儲(chǔ)磁盤陣列、網(wǎng)管服務(wù)器、Web 服務(wù)器、時(shí)鐘服務(wù)器、防病毒服務(wù)器、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、防火墻、監(jiān)測(cè)終端、維護(hù)終端等。

3.2 軟件構(gòu)成

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件及配套設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與存儲(chǔ)，使微機(jī)、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)等能夠組合、分析、整理鐵路監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)。系統(tǒng)能自動(dòng)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，檢測(cè)到來回往返行程和監(jiān)測(cè)信號(hào)的狀況。

4 鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的執(zhí)行情況

4.1 故障透明

終端監(jiān)視器以全程線路圖或電子地圖為界面進(jìn)行日常顯示，并將各鐵路局信號(hào)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以不同的顏色表示：綠色表示該局的信號(hào)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況相對(duì)較好；黃色表示近一個(gè)月該局設(shè)備故障較多；紅色表示鐵路局內(nèi)部某站出現(xiàn)故障，需要重點(diǎn)關(guān)注。

4.2 故障監(jiān)督

鐵路信號(hào)集中監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全路信號(hào)監(jiān)控設(shè)備故障處理情況實(shí)施監(jiān)管，通過督查各局、段、線的故障處理情況，對(duì)出現(xiàn)的故障及時(shí)進(jìn)行督查指導(dǎo)，掌握設(shè)備的使用情況，同時(shí)也為考核人員提供依據(jù)。使信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備在發(fā)生故障的情況下，通過邏輯設(shè)計(jì)發(fā)出相應(yīng)的警示信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路管理工作的監(jiān)控功能。

4.3 系統(tǒng)維護(hù)

推動(dòng)各鐵路局、電務(wù)部門及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，鐵路信號(hào)集中監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)自身工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督。監(jiān)控的最大效果只有保證系統(tǒng)本身的正常運(yùn)行。此外，信號(hào)機(jī)組成復(fù)雜度高也是容易出現(xiàn)問題的原因之一這就要求微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在確保鐵路信號(hào)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行安全。

4.4 鐵路信號(hào)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

利用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控鐵路運(yùn)行信號(hào)的變化，發(fā)現(xiàn)其中的危險(xiǎn)信號(hào)對(duì)于道岔、軌道電路及信號(hào)機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)維護(hù)是很重要的。同時(shí)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)還可以監(jiān)測(cè)其他信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行傳輸、分析和存儲(chǔ)，對(duì)其中的可疑點(diǎn)即時(shí)、準(zhǔn)確地傳輸?shù)缴衔粰C(jī)和列車上，為設(shè)備維護(hù)提供數(shù)據(jù)參考。

微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)⑻綔y(cè)到的信息制作成圖表，形成電流曲線、電壓曲線等。這些圖表、曲線可以方便維修人員進(jìn)行信號(hào)設(shè)備維護(hù)，通過信號(hào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比等方式開展故障診斷，為信號(hào)設(shè)備的后期維護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。

5 微機(jī)監(jiān)測(cè)調(diào)閱分析在故障處理中的作用

5.1 利用電壓曲線分析故障

調(diào)閱分析信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)曲線，可以準(zhǔn)確地顯示出任意區(qū)段電壓的異常，并了解其故障原因，從而排查出鐵路軌道電路設(shè)備的故障點(diǎn)，并對(duì)存在的故障隱患進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。導(dǎo)致短路問題的原因可能是電務(wù)施工或工務(wù)施工造成的干擾、外界環(huán)境干擾以及軌道連接導(dǎo)線斷線。作為鐵路安全隱患的解決方案，如軌道電路內(nèi)部絕緣桿電阻降低，建議將電壓曲線的波動(dòng)值作為參考。

5.2 道岔電流采集判斷

不同種類的轉(zhuǎn)轍器，通過電流的數(shù)值是不一樣的，可以通過轉(zhuǎn)轍器的電流真實(shí)反映轉(zhuǎn)轍器的運(yùn)行狀況。工作人員通過收集轉(zhuǎn)轍器的電流數(shù)據(jù)，綜合分析轉(zhuǎn)轍器通過的電流，判斷轉(zhuǎn)轍器特性。當(dāng)?shù)啦砬€內(nèi)部電流出現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，代表電氣線路接觸點(diǎn)接觸不良，交流轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測(cè)需要分別采集交流電壓和電流以及1DQJ 狀態(tài)。

（1）電壓采集：斷相保護(hù)器前級(jí)端子11、31、51。

（2）電流采集：將斷相保護(hù)器21、41、61 輸出到后續(xù)電路，通過電流互感器穿芯采集。

（3）1DQJ 狀態(tài)采集：使用開關(guān)量采集模塊采集1DQJ 或1DQJF的41 和43 接點(diǎn)。

（4）道岔狀態(tài)采集：采集DBJ 和FBJ 的一組空接點(diǎn)的前接點(diǎn)，如果沒有空接點(diǎn)，應(yīng)該采用半組接點(diǎn)采集方式或者增加復(fù)示繼電器采集。如果是電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈內(nèi)部匝線斷流或短接，轉(zhuǎn)岔動(dòng)作電流會(huì)突然出現(xiàn)向下動(dòng)作的小尖波，啟動(dòng)保險(xiǎn)會(huì)燒壞。

（5）直流轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測(cè)采集：直流轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測(cè)需采集電流和1DQJ狀態(tài)。

（6）四線制道岔控制電路電流采集：使用電流互感器穿芯方式，采集從分線盤X4 至道岔組合側(cè)面的電纜。孔內(nèi)線上電流流向需與電流互感器標(biāo)注方向一致。

（7）六線制道岔控制電路電流采集：使用兩個(gè)電流互感器分別采集1DQJ 至2QDJF 的111 和121 之間的電流，孔內(nèi)線上電流流向需與電流互感器標(biāo)注方向一致。

6 結(jié)束語

微機(jī)監(jiān)控技術(shù)改進(jìn)了鐵路信號(hào)設(shè)備中存在的問題，在鐵路的安全運(yùn)輸中發(fā)揮著不可替代的作用。新技術(shù)在信號(hào)監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用使檢修人員的工作量大大降低。鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)控今后將向野外信號(hào)設(shè)備延伸，與電務(wù)信息管理系統(tǒng)和鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)相互結(jié)合，成為信號(hào)監(jiān)控設(shè)備的綜合平臺(tái)，為鐵路信號(hào)監(jiān)控設(shè)備檢修、微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控信號(hào)、故障預(yù)警等方面提供更可靠的保障，提高鐵路運(yùn)輸安全水平。未來應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的研究，進(jìn)一步完善鐵路信號(hào)監(jiān)控體系。