陶玉鳳

（蘭州鐵道設(shè)計院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

以前的鐵路信號微機監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用已不能滿足當(dāng)今不斷增長的檢測需求。鐵路信號檢測目標(biāo)和檢測信息的大幅增加，大大增加了維修人員的工作量，但也確保了鐵路的安全運行。為了解決這些問題，有必要將鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于鐵路安全運行管理中，并在常規(guī)的簡單監(jiān)控儀器測試中積極應(yīng)用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)?！霸\斷”具有更智能的集成功能，可制定維護指南，以有效地確保列車的安全性。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，能夠發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時消除，為安全運行提供了重要保證。在這種環(huán)境背景下，探索鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路運營中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 微機監(jiān)測設(shè)備在鐵路信號中的基本情況

微機監(jiān)測技術(shù)是近來鐵路軌道運行監(jiān)控的重要科學(xué)技術(shù)手段，國鐵車站都應(yīng)用了這個技術(shù)，而且還利用了計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器控制技術(shù)和通信數(shù)據(jù)技術(shù)對鐵路信號設(shè)備進行監(jiān)測。微機監(jiān)測主要由內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和計算機內(nèi)部使用的軟件系統(tǒng)兩部分組成。內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要包括計算機、站機、路由器、保護器、調(diào)制器、解調(diào)器等。微機監(jiān)測技術(shù)將幾種先進的科學(xué)技術(shù)連接在一起，就實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件和硬件的功能組合，形成了穩(wěn)定的站場監(jiān)測結(jié)構(gòu)，把現(xiàn)場所有可用的空間都充分利用了起來，并防止了系統(tǒng)干擾，達到準(zhǔn)確監(jiān)測軌道的效果。

2 鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計

開關(guān)量獲取電路：在鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中，開關(guān)量主要用于監(jiān)控繼電器、控制臺按鈕和燈絲等設(shè)備，并及時記錄問題，以提供用于確認(rèn)錯誤的數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)會記錄大量的交換機狀態(tài)，進行更改、分析和記錄，并對受監(jiān)視的異常交換機執(zhí)行警報處理。有效采集時間在250毫秒以內(nèi)，減少了引線，為了確保設(shè)備安全運行需要采取絕緣措施。讓開關(guān)量的各個子系統(tǒng)同時工作，PC控制和采集開關(guān)量可以診斷電路故障，間隔時間為20毫秒，從而實現(xiàn)了電路故障的跟蹤與診斷。

3 微機監(jiān)測系統(tǒng)軟件的設(shè)計

3.1 采集機加工

系統(tǒng)運行后將數(shù)據(jù)采集完成，CAN啟動數(shù)據(jù)包進行處理和傳輸，并檢測CAN中是否有數(shù)據(jù)。其解析緩沖區(qū)，命令、收集數(shù)據(jù)，然后傳輸CAN數(shù)據(jù)，檢測信號狀況和往返行程。采集器的處理首先初始化程序，讀取開關(guān)值，執(zhí)行絕緣處理和模壓處理，在40毫秒之后執(zhí)行采樣處理以穩(wěn)定開關(guān)值并立即切斷電源。命令處理完成，再次開始讀取。

3.2 斷電處理

如果由于外部電網(wǎng)造成停電或電壓波動，信號微機監(jiān)測系統(tǒng)會立即觸發(fā)瞬時停電警報，并每40毫秒執(zhí)行一次瞬時停電處理。樣本的值為1。如果樣本的存儲區(qū)域在5-200之間不為1，則意味著瞬時電源故障恢復(fù)到其原始狀態(tài)。如果不在5-200之間，則表示沒有瞬時電源故障。如果瞬時電源故障計數(shù)器為0，將自動返回到主程序。

4 鐵路信號微機監(jiān)測優(yōu)點

微機監(jiān)測具有強大的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)如下：首先，微機監(jiān)測的實時性非常強，并且信息可以快速及時地傳輸。計算機監(jiān)控的信息傳輸主要通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)，但是人工信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和效率不如計算機監(jiān)控。其次，強大的微機監(jiān)測動態(tài)實時監(jiān)控功能可以及早發(fā)現(xiàn)問題。手動監(jiān)測存在許多漏洞，因此需要大量時間和人力成本，并且許多手冊已分配給固定監(jiān)測區(qū)域，因此對其他區(qū)域了解不多。相比之下，微機監(jiān)測更方便有效。計算機存儲從某個分類的硬盤獲得各種監(jiān)測信息，因此可以避免因手動記錄而引起的錯誤。

5 微機監(jiān)測應(yīng)用在鐵路信號設(shè)備維修中的數(shù)據(jù)分析

所有設(shè)備系統(tǒng)都有一定范圍的正常運行值，鐵路信號系統(tǒng)也是如此。在實際操作中，微機監(jiān)測收集并管理整個鐵路網(wǎng)絡(luò)的所有信號數(shù)據(jù)。在小的數(shù)據(jù)差異中查找錯誤。實際上，在鐵路運輸中出現(xiàn)的大多數(shù)缺陷都可以在很短的時間內(nèi)被識別出來，而及時性是影響解決問題的主要障礙。微機監(jiān)測通過24小時檢查來收集和匯總所有數(shù)據(jù)，從而能夠全天有效地監(jiān)督和管理數(shù)據(jù)，以找出哪些鏈路有缺陷以及哪些鏈路數(shù)據(jù)異常。因此，它為鐵路信號設(shè)備的維護提供了有效的參考，可以更好地完成故障維護。

圖1

6 在鐵路信號中應(yīng)用微機監(jiān)測

電路故障具有瞬時性質(zhì)，一旦發(fā)生故障，很容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，但是引入微機監(jiān)測可以大大緩解這一問題。在計算機監(jiān)測中，有兩種方法可以避免電路發(fā)生危險。第一種是依靠計算機全天候監(jiān)測數(shù)據(jù)并以圖形形式顯示監(jiān)測的數(shù)據(jù)。根據(jù)該圖表對各種類型的錯誤進行分類。第二種是為了進行比較，可以使用相鄰電路數(shù)據(jù)查找有缺陷的零件與正常零件之間的差異，并且進一步分析造成缺陷的原因，從而避免或減少缺陷。微機監(jiān)測不能完全監(jiān)測信號設(shè)備故障，但是與傳統(tǒng)方法相比，微機監(jiān)測具有更高的監(jiān)測效率和質(zhì)量。此外，某些鐵路上的電路故障可能會影響設(shè)備的正常運行。

7 當(dāng)前鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)的日常維護

鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)在傳統(tǒng)的日常維護模式上，增強了對鐵路信號設(shè)備故障的分析能力和鐵路信號設(shè)備的電氣特性管理。除此之外，鐵路信號集中監(jiān)控系統(tǒng)更加注重其運行，實時監(jiān)控鐵路信號設(shè)備狀態(tài)。為了更好地管理和維護鐵路信號中央監(jiān)控系統(tǒng)中的鐵路信號設(shè)備，鐵路信號中央監(jiān)控系統(tǒng)的智能分析系統(tǒng)分析了鐵路信號設(shè)備的運行狀態(tài)，并分析了由鐵路信號監(jiān)控器監(jiān)控的相關(guān)信息。故障信息的統(tǒng)計分析，方便鐵路信號設(shè)備維修人員實時搜索，實現(xiàn)對故障的全面控制。查看并分析了鐵路信號中央監(jiān)控系統(tǒng)列出的故障后，鐵路信號設(shè)備的維護人員可以選擇并記錄故障原因以及如何處理。智能系統(tǒng)可以列出相關(guān)故障的頻率并有助于故障排除。

7.1 合理設(shè)置鐵路信號微機閾值參數(shù)以監(jiān)控模擬量

低頻信息由信號微機監(jiān)控設(shè)備處理。例如，如果地面信號機在編組過程中呈綠色發(fā)光，而機車信號燈呈黃色發(fā)光，則可能是由于繼電器故障所致，此時則需要比較大量的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過分析發(fā)現(xiàn)并排除設(shè)備運行的危險。

7.2 改善和優(yōu)化信號檢測采集點

在實際應(yīng)用中，采用信號傳輸和處理系統(tǒng)來集成和連接各種設(shè)備，并通過數(shù)據(jù)傳輸來提供有關(guān)信號微機監(jiān)控設(shè)備運行的信息。在信號采集方面，微機監(jiān)控設(shè)備可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和復(fù)制，模擬開關(guān)量。最重要的功能是準(zhǔn)確分析每個信號采集區(qū)域的誤差，并采用信號檢測點分塊法，使用不同的信號采集和設(shè)備，對監(jiān)測中心的監(jiān)視方法進行信號客觀處理，針對異常數(shù)據(jù)不一致的錯誤位置進行處理。

7.3 鐵路信號微機監(jiān)測中應(yīng)注意的事項

全面改善鐵路信息化建設(shè)主要依靠鐵路信號微機監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用?！昂谙蛔印痹趯嶋H監(jiān)控過程中會被使用到信息系統(tǒng)，以將信號監(jiān)控和信息傳輸集成在一起。為了實現(xiàn)此功能，可以對數(shù)據(jù)進行比較和處理，可以確定參數(shù)鏈接關(guān)系，并提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。每個故障設(shè)備的信號特征可以從監(jiān)測中心通過收集數(shù)據(jù)得到，并及時定位和檢測具體故障。為了增強微機監(jiān)控系統(tǒng)的功能，有必要避免諸如不清楚的缺陷定義之類的問題?，F(xiàn)有的微機監(jiān)控系統(tǒng)可以滿足錄音使用的要求。需要注冊并提示復(fù)雜的分支跟蹤部分。對于監(jiān)測系統(tǒng)容量不足的問題，在完成注冊后，可通過該部分的列車分流信號傳輸數(shù)據(jù)。為了改善和改進此功能，了解故障設(shè)備的高強度并將其注冊到微計算機系統(tǒng)中非常重要。采用的方法可有效縮短特定部分和相關(guān)數(shù)據(jù)輸入的注冊時間，并界定了范圍以方便現(xiàn)場處理。

8 在鐵路信號設(shè)備維護中應(yīng)用微機監(jiān)測的重要性

微機監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的主要功能是實現(xiàn)操作的安全性，加強信號設(shè)備接頭的管理，并監(jiān)控鐵路的運行質(zhì)量和信號設(shè)備。在鐵路信號設(shè)備的維護中，微機監(jiān)控系統(tǒng)具有以下特點：（1）利用微機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)鐵路信號設(shè)備運行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和備份，可以對鐵路信號進行實時檢測，并通過數(shù)據(jù)分析確保鐵路信號設(shè)備故障的預(yù)警管理。（2）可以確保電氣設(shè)備運行安全的微機監(jiān)控設(shè)備。使用鐵路信號設(shè)備時，微機監(jiān)控可以測試信號系統(tǒng)的參數(shù)，并檢查信號質(zhì)量是否符合鐵路安全要求。通常，在鐵路信號設(shè)備的管理中，微機監(jiān)控設(shè)備可以更準(zhǔn)確、及時、智能地報告鐵路信號設(shè)備的故障，有效避免事故的發(fā)生。

圖2

9 鐵路信號微機監(jiān)測的發(fā)展方向

鐵路信號微機監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)對目前鐵路運輸中的問題進行了改進，并且諸如信號設(shè)備之類新技術(shù)的使用大大減少了維護人員的工作量，在確保鐵路的安全運行中起著重要的作用。積極開展鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，從技術(shù)管理的角度認(rèn)真對待鐵路交通安全。加強鐵路信號微機監(jiān)控設(shè)備的運行，積極開展管理任務(wù)，將純儀表監(jiān)控轉(zhuǎn)化為智能綜合診斷。這是鐵路信號微機監(jiān)控的發(fā)展方向。通過技術(shù)應(yīng)用，我們將共同確保鐵路運營安全，為了鐵路信號微機監(jiān)控的更好發(fā)展而共同努力。

10 結(jié)束語

綜上所述，微機監(jiān)測是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)的設(shè)備維護技術(shù)，具有速度快、動態(tài)性強、靈活性強的特點，可以提前監(jiān)測出鐵路信號設(shè)備的隱患，并為此提供了解決方案。它可以更快更好地完成鐵路信號系統(tǒng)的維護，并且避免了由于鐵路信號設(shè)備問題而引起的鐵路延誤。在鐵路的實際運營中，鐵路信號設(shè)備必須能夠指導(dǎo)鐵路運營線的規(guī)劃。在信號設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，可能會發(fā)生安全事故。微機監(jiān)測可以在鐵路運行過程中實現(xiàn)對每個信號設(shè)備具體運行的有效監(jiān)測，從而可以在第一時間發(fā)現(xiàn)故障，提供預(yù)警，并具有聯(lián)網(wǎng)功能。遠程控制整個信號設(shè)備的功能，并以最快的速度完成鐵路信號設(shè)備的維護。