铁路信号集中监测系统的分析与运用 许欣然

发表时间:2020/4/2   来源:《基层建设》2019年第31期   作者:许欣然
[导读] 摘要: 铁路信号微机监测系统通过监测电务、通信、工务、电力、车务等结合部设备,为故障及事故分析提供了可靠的數据依据,运用微机监测系统真实再现事故发生的整个过程,可彻底分清事故责任,真正起到了行车设备“黑匣子”的作用。
        内蒙古集通铁路(集团)公司大板综合维修段大板电子设备车间  内蒙古赤峰市  025150
        摘要: 铁路信号微机监测系统通过监测电务、通信、工务、电力、车务等结合部设备,为故障及事故分析提供了可靠的數据依据,运用微机监测系统真实再现事故发生的整个过程,可彻底分清事故责任,真正起到了行车设备“黑匣子”的作用。
        关键词:铁路信号;集中监测系统;分析;运用
        1信号集中监测系统架构
        通信网络、传输、测量和计算机等先进技术共同构成了信号集中监测系统,信号集中监测系统架构呈现出“三级四层”特点,这与铁路电务部门运行特点相符。“三级四层”中包含由监测组网、电务监测系统组成的三个管理层,具体指的是电务段、铁路局和铁路总公司三个管理层;而车站监测组网、电务段监测子系统、铁路局系统和铁道部系统构成了信号集中监测系统架构中的“四层”[1]。子系统在信号集中监测系统中存在既独立又统一的关系,子系统之间可以实现有效的连接,能够确保各种信号信息被监测组网全面采集。各子系统在“三级四层”这一体系架构基础上可以向各个层级中有效分散,分散的依据是信号集中监测系统维护重点、级别和标准。TDCS/CTC、列控、闭塞、联锁等系统与铁路信号集中监测系统同时展开调试、设计、施工和验收。
        2现阶段信号集中监测系统的使用现状
        车站监测网为系统的核心组成要素,主要是进行数据的收集、细分与处理,完成信号设备的高效监测和问题分析。其主要是由站机、收集设备和网络通信设备组成的。
        电务段监测子系统为系统的核心系统,主要控制段内全部的车站节点,保存站机数据,对外传播相关指令而对站机进行管理,按照监测终端的要求进行数据传播与web服务。其能够装配数据库服务器、通信前置机、web服务器和监测终端等设备。铁路局电务监测子系统为整个信号集中监测系统的管理核心,对其中全部的电务段和车站节点进行控制,能够和电务段与铁路总公司间实现数据共享。其装配了应用服务器和联网车站,能够和不同铁路局间形成连接与数据共享。
        广域网数据传输系统主要包括铁路总公司的上层网、电务段和铁路局等。其基层采取了环形组网的形式,环路包括5到12个车站,还采取大于2M通道抽头方式来和电务段星型建立联系。上层网采取了高于2M通道星型的组网形式,每个网络节点通过TCP/IP协议与集中的数据形式建立联系。
        铁路信号集中监测系统的对象主要是由模拟量、带自诊作用的信号与开关量组成。系统能够及时的收集到信号设备的电气特点、设备情况、故障等信息,其中采取曲线等方式带来了人机交互页面,有着信息呈现、集中分析、故障分析等作用。系统能够对原始的信号设备信息进行收集和分析,还能够对不同信号子系统的维护单元进行几种整理,给电务维护人员带来一体化的集中监测与问题处理模式。
        自这一系统被使用之后,其有效的进行了故障分析与场地操作,给事故定责带来了合理的参考,在很大程度上减小了电务部门的工作困难,强化了电务维护的质量,提高了行车的安全性,从而发展成铁路信号系统的核心设备。
        随着铁路运输安全要求的不断提高,信号集中监测系统出现一些问题:第一,系统的自动化研究和故障分析水平低下。现阶段的系统还停滞在收集数据的呈现页面,设备的维护信息主要通过人工来分析和研究,未能利用系统智能化分析设备工作过程中所存在的问题。怎样把系统收集的信息进行合理的整理和研究,为电务维护人员带来有效的辅助信息与有效的处理方法,是急需要去处理的问题。第二,系统的监测规模需进一步的扩大。对于RBCHE TSRS等设备来说,虽然现阶段系统存在预留接口,然而未能完成监测,车载ATP子系统的信息还没有被录入;和信号系统有关的安全数据网与视频监控系统也没有被录入到监测范围之中。对于一些已经录入到监测范围之中的信号设备,系统所收集的设备状态信息与业务信息需进行细化和延伸。第三,系统的作用需待扩展。

现阶段的系统作用表现为对信号设备的监测,在电务部门的施工操作与指挥管理上力度不足。
        3铁路信号集中监测系统应用
        3.1分级报警,减少设备故障发生
        铁路的信号设备有很多,不可能将那么多的设备同时接入中央控制器,必须进行分级调控,也就是说将相隔较近的设备连接到一个小的控制器,然后小的控制器汇聚成中型控制器,最后中型的构成整个大型的中央控制器。这样的分层设置具有很多优点,比如说减少线路的铺设,避免信号冲突,方便管理等。同时,在某一设备出现故障时,首先控制它的小型控制器会发出警报,接着中型控制器和大型控制器都会受到警报,而且不同的中型控制器也能受到警报,这便于提醒工作人员及时进行故障处理。对于不同的故障,控制器会发出不同的警报指令,例如设备出现电气参数超标的情况时,控制器会发出三级警报;列车运行出现故障时,会发出二级警报;列车出现严重事故,威胁到列车的安全时,会发出一级警报。
        3.2电务段监测子系统
        中枢部分在铁路信号集中监测系统中为电务段监测子系统,由通信前置机、应用服务器、网路服务器、接口和数据库构成,同时还包括监测终端、网络通信安全设备、电源设备和防雷设备等。电务段监测子系统关键作用是对全段内全部车站节点进行管理,可以对站机数据进行搜集和储存,并将站机操作指令发送出去,在数据分类并提供WEB服务时需要以监测终端要求为依据。
        3.3构建一体化监测平台
        (1)电务一体化综合监测平台。在电务段生产力布局和铁路信息化发展需求不断变化的背景下,CSM会将自身的监测范围逐渐拓宽,此时会以数据中心建设思路为基础,在原有功能基础上,新的电务一体化综合监测平台会包含各种通信设备以及全部信号,多个子系统为电务一体化综合监测平台运行的基础,如防灾系统、BME、DMS、安全信息网、RBC和道岔融雪系统等,在此基础上可以统一展开管理与维护相关通信设备以及信号设备的工作。
        (2)电务一体化综合管理平台。该平台属于电务综合管理平台,覆盖了电务段、铁路局、铁路总公司和设备厂家等,在此基础上整个系统功能将更加完善。数据中心在该平台中为电务段,其中包括各种电务信号的日常管理和维护数据,在远程访问该系统时,各终端可以对WEB服务器进行应用。在该平台有效运行的背景下,有助于促进运输生产效率的提升。
        3.4监测对象
        监测对象在铁路信号集中监测系统中主要有开关量、模拟量和信号设备等,其中信号设备具备自诊断功能,而电源屏、外电网综合质量、转辙机和轨道电路等是模拟量的组成部分,监控开关量如提速道岔分表示、控制台表示状态、按钮狀态、关键继电器状态和列车信号主灯丝断丝状态等构成了开关量,智能电源屏、道岔缺口ZPW-2000、TDCS/CTC、有源应答器、列控中心和计算机联锁等属于带自诊断功能的信号设备。
        4结语
        从我国铁路运输实际出发,铁路信号集中监测系统历经几代发展,完成了信号设备状态的合理收集采集和传输,强化了电务维修的自动化水平,保障行车安全和运营效率。铁路信号集中监测系统作为一项重要的技术装备,必将随着其深度和广度的进一步发展而得到普遍的应用。
        参考文献:
        [1]任庆芝.铁路信号系统的故障分析与实践应用[J].中国新通信,2017,19(23):112.
        [2]尹刚.铁路信号系统评价体系和发展趋势分析[J].铁路通信信号工程技术,2017,14(05):116-120.
        [3]谢明所.铁路信号系统组成及设备故障因素分析[J].信息通信,2017(09):264-265.
        [4]陈墨.铁路信号系统的故障分析与实践应用[J].民营科技,2017(06):5.
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