程寶劍

上海大屯能源股份有限公司徐沛鐵路管理處 上海 221611

信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)是保證行車安全，加強(qiáng)鐵路信號(hào)設(shè)備的管理，監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的重要行車設(shè)備。該技術(shù)能有效的、實(shí)時(shí)的對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)與分析信號(hào)設(shè)備故障，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)維修工作，反映信號(hào)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量，為防止鐵路安全事故提供可靠的信息數(shù)據(jù)，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的雙重效益，確保鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的安全，基于此，有必要對(duì)其展開更加深層次的探究。

1 微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的基本情況

近些年，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐漸提升，各種科學(xué)技術(shù)手段層出不窮，并且在鐵路領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用，其中微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)便在鐵路行車安全中有著較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，作為保障鐵路運(yùn)輸安全的“黑匣子”。這一技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在我國鐵路領(lǐng)域的推廣和普及，該技術(shù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊、傳感器控制、數(shù)據(jù)庫及軟件工程等前沿技術(shù)的應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)高速信息處理能力。對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷、自動(dòng)分析；利用計(jì)算機(jī)大容量的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、信息儲(chǔ)存、回放再現(xiàn)；利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊能力，加強(qiáng)各方面的調(diào)度指揮、故障處理、集中管理[1]。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上主要包括兩部分內(nèi)容，分別為計(jì)算機(jī)內(nèi)部所應(yīng)用的軟件系統(tǒng)和外部硬件系統(tǒng)，其中目前我司內(nèi)部軟件系統(tǒng)現(xiàn)使用的是TJWX-2006系統(tǒng)軟件用來作為可視化操作界面，外部硬件系統(tǒng)則由工控機(jī)、CAN總線、采集機(jī)、路由器、調(diào)制解調(diào)器、UPS電源等部分所構(gòu)成。微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中能夠充分實(shí)現(xiàn)對(duì)于多種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的有效連接，進(jìn)而將系統(tǒng)軟件和硬件本身的多種功能組合起來，構(gòu)建起呈現(xiàn)出較強(qiáng)穩(wěn)定性的站場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，最大限度提升現(xiàn)場(chǎng)各種可用空間的利用效果，并盡可能減少系統(tǒng)干擾出現(xiàn)的可能性，從根本上實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性以及實(shí)際效果的提升。

2 微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

對(duì)于信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)來說，其硬件結(jié)構(gòu)的構(gòu)成主要使用的是集散式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)整體總共包含著三個(gè)層次，分別是監(jiān)測(cè)中心系統(tǒng)、車站站機(jī)系統(tǒng)以及采集系統(tǒng)，并通過CAN總線與網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行相應(yīng)連接。監(jiān)測(cè)中心一般配置服務(wù)器、監(jiān)測(cè)終端和維護(hù)工作站，主要負(fù)責(zé)與所轄范圍內(nèi)各車站站機(jī)系統(tǒng)建立通信連接，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交互，并實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的調(diào)查、處理及控制。各車站站機(jī)系統(tǒng)是車站的微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集中管理器，主要由工控機(jī)、路由器、調(diào)制解調(diào)器、顯示器、打印機(jī)等部件組成，它能集中處理站點(diǎn)上各種采集機(jī)所采集的各類實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)，為操作人員提供了人機(jī)交互界面，并進(jìn)行信息的顯示和存儲(chǔ)。同時(shí)又能完成本站數(shù)據(jù)分類、邏輯分析處理、報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、情景回放等功能，而且能顯示站場(chǎng)圖，繪制各類圖表。采集機(jī)是各種采集板組裝而成，包括電源板、CPU板、輸入板、輸出板，它可以從分線盤、繼電器、電源屏等設(shè)備上采集各種信號(hào)設(shè)備模擬質(zhì)量數(shù)據(jù)和開關(guān)量狀態(tài)數(shù)據(jù)，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行先行處理和暫時(shí)存儲(chǔ)，然后再傳給車站站機(jī)系統(tǒng)。CAN總線是指站機(jī)與采集機(jī)之間的通信協(xié)議，采用先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)控制器局域網(wǎng)。硬件方面主要是站機(jī)配備CAN卡，采集機(jī)配備CAN控制器，采用網(wǎng)絡(luò)雙絞線作為連接。軟件方面，站機(jī)安裝運(yùn)行CAN通信程序，支持CAN卡工作，從采集機(jī)輸入數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)通道是由路由器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)線、光纖組成。其中路由器是用來連接到廣域網(wǎng)的通信設(shè)備，它有自動(dòng)選擇信息路徑進(jìn)行收發(fā)的功能。調(diào)制解調(diào)器是用來將計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以在網(wǎng)線、光纖上傳送的模擬信號(hào)，遠(yuǎn)端的調(diào)制解調(diào)器再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別出的數(shù)字信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的長距離傳輸。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體能夠呈現(xiàn)出高效性、實(shí)時(shí)性以協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)，對(duì)于其在鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用有著重要意義[2]。

3 微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 實(shí)踐應(yīng)用

3.1.1 信息儲(chǔ)存與分析

微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于鐵路運(yùn)行階段所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的采集，而相關(guān)數(shù)據(jù)信息能夠?yàn)楦玫亓私庑盘?hào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。由于整個(gè)鐵路線路涉及的信號(hào)設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多，通過傳統(tǒng)的以人力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總的方式很難對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，而且紙質(zhì)版的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也不容易保存?zhèn)浒?。微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用則能夠妥善的解決這個(gè)難題，它不僅可以對(duì)各種信號(hào)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的效果，關(guān)注到信號(hào)設(shè)備的工作狀態(tài)的變化，還能夠幫助相關(guān)工作人員有效落實(shí)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分類、傳輸?shù)炔僮?，極大的方便工作人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)的掌控，并能綜合考慮各方面影響因素，立足于實(shí)際應(yīng)用的需要來建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。與此同時(shí)，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以第一時(shí)間組織對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，剔除其中的無效數(shù)據(jù)，利用有效數(shù)據(jù)繪制展示處特定邏輯關(guān)系的圖表，進(jìn)而精準(zhǔn)提煉出其中的問題要點(diǎn)，提供全方位的參考數(shù)據(jù)為后續(xù)技術(shù)人員開展深入的信號(hào)設(shè)備維護(hù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

3.1.2 異常事件報(bào)警處理

除了方便信息儲(chǔ)存與分析以外，微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于異常數(shù)據(jù)及特殊事件的報(bào)警處理。報(bào)警等級(jí)根據(jù)報(bào)警方式、報(bào)警原因分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)實(shí)時(shí)報(bào)警。一級(jí)報(bào)警是涉及行車安全的信息報(bào)警，報(bào)警方式為報(bào)警燈立即亮燈伴隨著警示聲音，通知按鈕必須由人工確認(rèn)并填寫處置方法后方能停止報(bào)警，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)測(cè)中心，通報(bào)包括：擠岔報(bào)警、列車信號(hào)非正常關(guān)閉、突然停電等。二級(jí)報(bào)警是影響行車設(shè)備正常工作的信息報(bào)警，報(bào)警方式為報(bào)警燈立即亮燈伴隨著警示聲音，報(bào)警后延遲適當(dāng)時(shí)間自動(dòng)停報(bào)，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)測(cè)中心，通報(bào)包括：信號(hào)機(jī)燈絲斷絲、轉(zhuǎn)轍機(jī)表示異常等。三級(jí)報(bào)警是電氣特性超限報(bào)警，報(bào)警方式為報(bào)警燈立即亮燈，電氣特性恢復(fù)正常后自動(dòng)停報(bào)，通報(bào)包括：軌道電路電壓超限表示等。微機(jī)監(jiān)測(cè)站機(jī)系統(tǒng)會(huì)將各類報(bào)警信息進(jìn)行存儲(chǔ)，以供技術(shù)人員對(duì)報(bào)警歷史信息進(jìn)行查詢，其中重要的報(bào)警提供人工確認(rèn)操作界面及記錄，可以對(duì)信號(hào)設(shè)備故障及報(bào)警信息進(jìn)行匯總、分類、統(tǒng)計(jì)、查詢。

3.1.3 數(shù)據(jù)處理及控制

微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)的高速信息處理能力，能將各種鐵路信號(hào)設(shè)備的復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理。它能在鐵路信號(hào)設(shè)備的全部時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，定時(shí)或者實(shí)時(shí)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)測(cè)試、信息儲(chǔ)存、打印圖表、查詢數(shù)據(jù)、再現(xiàn)情景，方便相關(guān)配置文件、歷史數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出?；胤盼募梢砸拼娴娇梢苿?dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，用來回放、分析、處理、管理。曲線圖和各類報(bào)表可以通過連接的打印機(jī)進(jìn)行打印，圖片可以選擇bmp、jpg等標(biāo)準(zhǔn)格式的圖形文件類型，報(bào)表用excel通用文件類型進(jìn)行導(dǎo)出，方便用戶資料的采集和調(diào)閱。用戶、密碼等權(quán)限也可以進(jìn)行管理，對(duì)每個(gè)用戶的權(quán)限進(jìn)行分級(jí)，加強(qiáng)信息安全。通過服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向監(jiān)測(cè)中心傳輸各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，保持信息流通。

3.1.4 信號(hào)設(shè)備故障分析與處理

微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用在鐵路信號(hào)設(shè)備故障方面的預(yù)防與輔助處理有著較強(qiáng)的價(jià)值，其在應(yīng)用的過程中可以對(duì)各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)記錄了大量的鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行情況數(shù)據(jù)，通過加強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的故障分析、故障定位，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算分析能力，可以提高判斷故障原因的準(zhǔn)確性、故障處理方法的有效性，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的故障處理起到指導(dǎo)性作用，能充分調(diào)度人力物力，避免因思考方向或處理方法的錯(cuò)誤而導(dǎo)致設(shè)備故障時(shí)間的延長。它通過各車站站機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄的控制臺(tái)狀態(tài)、電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)表示和動(dòng)作電壓值、軌道電路電壓值、信號(hào)機(jī)表示燈信息、電源屏狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以分析判斷信號(hào)設(shè)備的故障情況，并給出故障原因提示，提高了技術(shù)人員故障處理的速度，極大的壓縮了停時(shí)。通過信號(hào)設(shè)備故障分析，能夠促使技術(shù)人員科學(xué)實(shí)現(xiàn)對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)備的管理控制，進(jìn)而達(dá)到全面控制故障的效果，確定信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障的重點(diǎn)區(qū)域，從而在接下來的工作中有針對(duì)性的進(jìn)行維護(hù)。

3.2 應(yīng)用要點(diǎn)

3.2.1 常態(tài)化的檢查維護(hù)

若想切實(shí)展現(xiàn)出微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)有的效果，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格落實(shí)常態(tài)化的檢查維護(hù)工作，結(jié)合其實(shí)際應(yīng)用的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可以確定，日常維護(hù)工作的全面性在極大程度上影響了硬件設(shè)備的使用壽命[4]。在其長時(shí)間應(yīng)用的過程中，若是沒有科學(xué)開展對(duì)于硬件設(shè)備的維護(hù)工作，便會(huì)導(dǎo)致其產(chǎn)生各種類型的設(shè)備故障問題。當(dāng)外網(wǎng)停電時(shí)間較長時(shí)，要求關(guān)閉微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電源，避免UPS過度放電。如果UPS過度放電則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，無法正常充放電。系統(tǒng)正常的關(guān)機(jī)順序?yàn)椋合汝P(guān)掉工控機(jī)、顯示器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、再關(guān)掉各采集機(jī)、最后關(guān)掉UPS電源；正常的開機(jī)順序?yàn)椋合却蜷_UPS電源、各采集機(jī)、顯示器、工控機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各部件外殼要用日常用干凈軟綿的棉布擦拭，保持清潔。打印機(jī)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的要清潔防塵、通風(fēng)散熱、專用電源。以工控機(jī)為例，工控機(jī)空氣過濾清潔網(wǎng)要每月至少清潔一次，工控機(jī)空氣過濾清潔網(wǎng)應(yīng)先將工控機(jī)前面板打開，由人工進(jìn)行拆卸和安裝，用清水清洗，晾干后方可重新安裝。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備安全底線、防雷設(shè)備、防雷底線要每月進(jìn)行檢查，防止損壞脫落。在檢查維護(hù)時(shí)候，技術(shù)人員要特別注意設(shè)備的各表示燈的亮滅情況，以此來判斷是否在正常運(yùn)行?？偠灾夹g(shù)人員需要針對(duì)其日常維護(hù)的實(shí)際過程進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，并對(duì)日常維護(hù)行為進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，制定相關(guān)維護(hù)檢查管理辦法，全面落實(shí)好檢查維護(hù)的要求，以免由于設(shè)備維護(hù)不到位、管理缺失等原因而造成設(shè)備損壞現(xiàn)象的出現(xiàn)[5]。

3.2.2 系統(tǒng)常見故障處理

從實(shí)際情況來看，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體呈現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性和穩(wěn)定性，但由于現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜多變，多年來本人在系統(tǒng)故障處理方面積累了較多的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就常見故障處理方法進(jìn)行介紹。若打開工控機(jī)后，顯示器黑屏無任何顯示，可能原因主要有：顯示器電源開關(guān)未打開，顯示器電源線松動(dòng)；顯示器信號(hào)輸入線與主機(jī)接口接觸不良；主機(jī)刷新頻率不匹配；主板與工控機(jī)底槽松動(dòng)，接觸不良；硬盤或內(nèi)存條損壞或接觸不良等。若工控機(jī)開機(jī)后出現(xiàn)“藍(lán)屏”，出現(xiàn)“STOP...”提示信息，可以先重啟工控機(jī)，若啟動(dòng)正常，可能是CPU風(fēng)扇故障，致使散熱不良造成；若非CPU風(fēng)扇故障，可能是操作系統(tǒng)有問題，一般為系統(tǒng)文件丟失，可以重新安裝系統(tǒng)。若工控機(jī)開機(jī)后，一直“嘀...”長聲音報(bào)警，不能進(jìn)入系統(tǒng)，原因可能為內(nèi)存條與主板插接不良，將內(nèi)存條重新插出后，用酒精進(jìn)行擦拭其金屬部分，再將它插到主板上。若工控機(jī)看不到各采集機(jī)送到的采集信息，原因通常可能有CAN通訊線斷開或CAN通訊頭與CAN卡接觸不良；某一塊CPU板故障而影響所有CPU板與工控機(jī)的通訊；采集機(jī)某一塊電源板損壞或者CAN卡損壞。若監(jiān)測(cè)中心與各站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)故障，一般檢查服務(wù)器是否為掉電故障，各種插接線及接頭是否連接正確或松動(dòng)；路由器是否掉為掉電故障，各種插接線及接頭是否連接正確或松動(dòng)；調(diào)制解調(diào)器是否故障，收發(fā)線接頭是否連接正確或松動(dòng)；室內(nèi)網(wǎng)線、室外光纜是否斷開。

4 結(jié)語

綜上所述，強(qiáng)化對(duì)于微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)的實(shí)際效果，對(duì)于鐵路信號(hào)系統(tǒng)整體的持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行有著積極的促進(jìn)作用。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)的重視，并在實(shí)踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教學(xué)，綜合考慮多方面影響因素結(jié)合實(shí)際情況，提升技術(shù)應(yīng)用的實(shí)效性，為鐵路信號(hào)設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。