崔鵬濤

摘 要：我國鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)應當對監(jiān)測采集點、低頻信息處理功能和監(jiān)測模擬量的參數(shù)設置進行優(yōu)化。介紹鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在我國鐵路運行中的實際應用情況，指出鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的常見問題，并給出相應的故障處理方法。

關鍵詞：鐵路信號;微機監(jiān)測;實際應用;故障處理

引言

為了保證鐵路的安全運行，要積極設計鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，并將其應用在鐵路運行中，發(fā)揮出鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的在線實時監(jiān)測作用，發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時排除，為鐵路安全運行提供重要的保障。在這樣的環(huán)境背景下，探究鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路運行中運用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的功能

1.1 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)據信息，信號微機監(jiān)測系統(tǒng)需要對運行中產生的數(shù)據進行測量。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)據采集方面的功能，時常局限在復制傳輸數(shù)據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。

1.2 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，并以此為依據開展對數(shù)據的匯總與分析，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題。

1.3 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。

2 鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計

2.1 采集機處理

在軟件設計中，系統(tǒng)運行后，CAN、總線、串口均開始初始化，完成后采集數(shù)據，由CAN進行初始化數(shù)據包的處理和發(fā)送，檢測CAN緩沖區(qū)是否存在數(shù)據，解析命令并采集數(shù)據，由CAN發(fā)送數(shù)據，對信號狀態(tài)進行檢測，往復循環(huán)。在采集機處理中，先是初始化程序，并讀取開關量，并實施絕緣處理和模入處理，待40ms后進行樣本處理，穩(wěn)定開關量，瞬間斷電，命令處理完成又開始讀數(shù)。

2.2 模擬量輸入處理

在該模塊中，首先進行模入處理，由CPU板利用總線選擇A/D通信線路，實現(xiàn)對CPU中A/D的控制，對模入板輸入模擬信號進行轉換處理，儲存到模擬量儲存區(qū)。

2.3 瞬間斷電處理

在電力外網發(fā)生故障而導致電源停電或是電壓波動的情況下，信號微機監(jiān)測系統(tǒng)會立即產生瞬間斷電報警，每隔40ms進行瞬間斷電處理， Sample kgl是瞬間斷電儲存區(qū)，數(shù)值為1，其瞬間斷電計數(shù)器數(shù)值+1，當超過250時，表明還維持斷電狀態(tài);若Sample kgl儲存區(qū)不是1，若在5-200之間，就說明瞬間斷電恢復原狀，不在5-200之間，就說明沒有發(fā)生瞬間斷電情況，瞬間斷電計數(shù)器為0時，自動返回到主程序。

3 鐵路運行中鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的運用

3.1 電壓曲線故障分析

針對鐵路軌道電路設備故障的排查，利用鐵路信息微機監(jiān)測系統(tǒng)電壓曲線可以準確判斷安全隱患的種類，若其中任意區(qū)段的電壓波動發(fā)生異常， 也可以利用電壓曲線準確地呈現(xiàn)，了解其中的短路問題。導致該問題的原因是，周邊環(huán)境對于鐵路信號設備軌道電路外部帶來干擾，從而引發(fā)短路問題。例如，鐵路鋼軌上方存在魚鱗形狀鐵屑，鐵屑受到碾壓之后會噴射至鋼軌絕緣位置，導致絕緣破損，引發(fā)軌道電路斷路。除此之外，通過相關工具檢修期間，鋼軌絕緣的保護工作不到位，同樣會引發(fā)軌道電路短路的現(xiàn)象。若鐵軌鐵路鋼軌連接導線存在接觸不良的問題，利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)電壓曲線可以更加詳細的了解，鋼軌連接線如果發(fā)生虛接狀況，連接線電阻值會增加，在電壓曲線圖內電壓值與正常電壓值相比較低，一旦虛接情節(jié)嚴重，電壓曲線內部電壓值便會大幅下降，甚至會形成軌道紅光帶。

電壓曲線內電壓波動發(fā)生異常，必須要及時總結異常原因，采用針對性的解決措施規(guī)避安全隱患。軌道電路內部絕緣桿阻值降低，會直接影響到絕緣性能和電壓曲線，建議以典型電壓波動曲線圖為分析的參考，測定軌距桿阻值。如果發(fā)生阻值降低的現(xiàn)象，可以替換新的軌距桿，以規(guī)避鐵路運行中的安全隱患。

3.2 道岔電流故障判斷

采用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，其中道岔電流可以更加真實地反映道岔運行現(xiàn)狀，種類不同的道岔，其電流值動作時間也存在差異。工作人員采集道岔電流通過道岔采集機，可以對道岔運行電流進行檢測與分析，判斷道岔轉換所呈現(xiàn)的機械特性與電氣特征。例如，ZD6單機牽引道岔動作， 引發(fā)后續(xù)一系列電流特性，解鎖區(qū)域電流值較高，道岔解鎖結束后，空動距離啟動轉轍設備，繼續(xù)進行后續(xù)相關動作，同時道岔運動至指定位置進行封閉作業(yè)。此時道岔電流值也相對較高，道岔電流曲線包括緩放曲線， 其中的電流值始終為零。如果道岔啟動區(qū)段中電流值高于正常運行圖線電流值，代表道岔啟動電流可能有短路、半短路等問題，解鎖區(qū)域電流存在異常，證明道岔包括機械阻力，使其在解鎖環(huán)節(jié)形成較大卡阻。如果動作區(qū)域電流較高，則證明道岔滑床可能會有雜物存在，吊板與桿件等機械位置面臨機械卡阻。

除此之外，道岔電流也可以檢測密檢器故障。針對道岔電流曲線進行分析，發(fā)現(xiàn)其中存在異常狀況，緩放區(qū)的電流曲線臺階隨之消失，此時道岔定位并沒有出現(xiàn)。將到道岔調整至反位，此時道岔電路曲線恢復至正常狀態(tài)，反位同樣表示恢復正常狀態(tài)，判斷道岔到位，代表密檢器存在故障。通常導致該現(xiàn)象的原因有兩種：一是道岔調位環(huán)節(jié)密檢器節(jié)點沒有處于正確位置，二是密檢器接點并未有任何動作發(fā)生。

結語

綜上所述，在鐵路運行中，要完善和優(yōu)化鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，加強硬件結構設計和軟件結構設計，擴大界面操作功能，并將鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)應用實際，通過信號微機監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測道岔電流，通過道岔轉化過程中的電氣特征，繪制道岔電流曲線，查看微機監(jiān)測數(shù)據，通過對比確定道岔電流轉換中的異?，F(xiàn)象，及時排除鐵路運行中的故障，進而保證鐵路運行的可靠性和安全性。

參考文獻：

[1]張靜.基于CAN總線的鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計[J].科技信息， 2011，（9）：438，429.