铁路信号微机监测的发展方向

铁路信号微机监测的发展方向

周月

北京局集团有限公司北京西电务段，北京 100071

摘要：利用铁路信号微机监测系统，工作人员可以及时、全面地掌握铁路动态，发现违章作业、辅助故障处理、发出信号报警。目前，铁路信号微机监测系统已经被广泛应用在铁路运行管理工作中。实践表明，铁路信号微机监测系统在铁路电务工作中发挥着十分重要的作用，其必将成为我国铁路管理工作的发展方向。因此，有必要对铁路信号微机监测系统在铁路运行中的应用进行研究^[1]。

关键词：铁路信号；微机监测；发展方向

引言

当前进行铁路信号微机监测，需要不断地更新技术方法，把铁路站点和交通沿线相连接，一步一步更新技术方法，方能有效提高铁路信号监测效果。铁路信号微机监测设备是铁路安全运行的重要的检测设备，现今高速铁路发展迅速，在提升铁路交通运输稳定性和安全性上，不断朝着微机化、网络方向发展，运用高速和通达的信息传输优势来对铁路运输状况进行监测。通过铁路信号微机监测技术，能够实现对铁路运输科学化、自动化的监测，同时降低人力成本投入。准确性高、自动化水平高是铁路信号微机监测的特点。未来铁路信号微机监测的发展依靠微机监测系统，可以预防一些问题的发生，及时解决问题，切实保障列车的行车安全^[2]。

1铁路信号微机监测系统

1.1系统作用

铁路信号微机监测系统是进行铁路监测、管理的重要部分，依赖于现代高新计算机技术、人工智能、传感技术、总线技术、网络技术、通信技术、通信技术以及监测技术辅助铁路系统开展电务工作与铁路管理。铁路信号微机监测系统不仅能够实现对铁路信息的监测与采集，还能实现对数据的传递、存储与分析。铁路信号微机监测系统能够对铁路系统进行全面检测，并可以进行科学的事故分析，同时辅助及时制定可行的管理措施。铁路信号系统已逐渐普及信号微机监测技术，铁路信号微机监测技术成为了铁路管理工作人员必须掌握的重点与核心技术。

1.2系统组成

信号系统目前主要采用信号微机监测系统跟踪和记录设备状态。铁路信号微机监测系统一般由计算机、网络联结设备、监控装置和存储设备等共同构成，其主要是在模块化设计的基础上，通过开放的方式实现对铁路信号信息的采集以及对数据的分析与处理。铁路信号微机监测设备能够有效采集铁路运行过程中发出的各类通信信号、控制信号和其他多种数据内容，其能够通过多方位的测量并经过一系列系统处理实现丰富的功能。

2铁路信号微机监测系统硬件设计

开关量获取电路：在铁路信号微机监测系统中，开关量主要用于监控继电器、控制台按钮和灯丝等设备，并及时记录问题，以提供用于确认错误的数据库。系统会记录大量的交换机状态，进行更改、分析和记录，并对受监视的异常交换机执行警报处理。有效采集时间在250毫秒以内，减少了引线，为了确保设备安全运行需要采取绝缘措施。让开关量的各个子系统同时工作，PC控制和采集开关量可以诊断电路故障，间隔时间为20毫秒，从而实现了电路故障的跟踪与诊断。

3微机监测系统软件的设计

3.1采集机加工

系统运行后将数据采集完成，CAN启动数据包进行处理和传输，并检测CAN中是否有数据。其解析缓冲区，命令、收集数据，然后传输CAN数据，检测信号状况和往返行程。采集器的处理首先初始化程序，读取开关值，执行绝缘处理和模压处理，在40毫秒之后执行采样处理以稳定开关值并立即切断电源。命令处理完成，再次开始读取。

3.2断电处理

如果由于外部电网造成停电或电压波动，信号微机监测系统会立即触发瞬时停电警报，并每40毫秒执行一次瞬时停电处理。样本的值为1。如果样本的存储区域在5-200之间不为1，则意味着瞬时电源故障恢复到其原始状态。如果不在5-200之间，则表示没有瞬时电源故障。如果瞬时电源故障计数器为0，将自动返回到主程序。

4联锁设备断电故障的改进策略

4.1监视UPS电源工作状况

要想改进故障的修复方法，首要的条件就是了解故障出现的原因。利用微机监测站机对UPS电源的工作情况进行监测和记录，当出现断电时，监测战机可以收到由断电引起的异常数据变化，进行断电的警示，而在供电正常了之后，微机监测也需要进行手动的复位，才能恢复到正常的工作情况。监测的位置是UPS输入电源的两端，监测实时的电压变化，通过这样的方式反映出UPS电路中电压的变化情况。这一监测要在不影响正常工作的前提下开展，从UPS所在的微机联锁柜输出端子引入监测采集机，通过互感器模块完成信息的采集。电压互感器应用的是WB系列的交流电压互感器，这一传感器的优势在于隔离性能很好，且测量的电压变化较为精准，运用的是直流0-5V的电压输出，输入阻抗高小于等于40kΩ，UPS供电的电路不会因此而造成影响。通过互感器进行电压传输隔离后，由于采集信息运用的是交流信号，所以需要将其转换为直流的0-5V电压，只有这样才能符合UPS输入端电压值的变化。将标准的直流电压送到监测采集机CPU板上，实现A/D的转换，将其以数字化的形式呈现出来，最后送到监测站机进行处理。UPS在进行电源切断时，必须需要给监测的站机一个信号，实现采集机的报警，红灯闪烁，起到提示相关人员的作用。

4.2利用电务维修机监视UPS电源的工作情况

可以利用电务维修机进行电源工作情况的监视和记录，监测不具备监测设备的车站。电务维修机可以连接UPS电源的计算机通信口，电源切断掉后，利用电池的电能进行工作，这时电务维修机就会受到UPS掉电信号，再转发到调度的监控机和上位机上，上位机的显示器就会显示预警信息，并且在电池电量耗干之前，会将数据进行保存然后关机，从根本上保障了联锁机和上位机的正常运转。

5铁路信号微机监测中应注意的事项

全面改善铁路信息化建设主要依靠铁路信号微机监控数据的传输和应用。“黑匣子”在实际监控过程中会被使用到信息系统，以将信号监控和信息传输集成在一起。为了实现此功能，可以对数据进行比较和处理，可以确定参数链接关系，并提高数据准确性。每个故障设备的信号特征可以从监测中心通过收集数据得到，并及时定位和检测具体故障。为了增强微机监控系统的功能，有必要避免诸如不清楚的缺陷定义之类的问题。现有的微机监控系统可以满足录音使用的要求。需要注册并提示复杂的分支跟踪部分。对于监测系统容量不足的问题，在完成注册后，可通过该部分的列车分流信号传输数据。为了改善和改进此功能，了解故障设备的高强度并将其注册到微计算机系统中非常重要。采用的方法可有效缩短特定部分和相关数据输入的注册时间，并界定了范围以方便现场处理。

结语

铁路信号微机监测系统是对运行中的铁路进行监测、管理的重要工具，相关工作人员应当全面掌握铁路信号微机监测技术，并结合现代科技，充分利用铁路信号微机监测系统实现对铁路状态的管控。同时，铁路工作者应当将铁路信号微机监测系统作为铁路电务工作重要的管理工具，及时进行故障分析与处理，制定更有效的铁路运行管理方法与措施^[3]。

参考文献

［1］谢立山.铁路信号微机监测系统在铁路运行中运用研究［J］.科技创新与应用，2020（13）：173-174.

［2］闫森.微机监测在铁路信号中的应用问题及处理对策［J］.通信电源技术，2020，37（2）：281-282.

［3］张静，张哲伟.基于CAN总线的铁路信号微机监测系统研究与设［J］.科技信息，2021（9）：438，429.