钟海阳1 郝亮2
呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古包头014010
【摘要】近年来，我国在积极加强铁路运输业建设的过程中，该领域的智能化和自动化水平不断提升，铁路信号集中监测系统就是在这种情况下得到广泛应用的，为提升信号监测设备的运行稳定性奠定了良好基础。鉴于此，本文首先对铁路信号集中监测系统构成及应用进行了简要概述，并详细探讨了铁路信号集中监测系统的未来发展趋势，以供参考。
【关键词】铁路信号；集中监测系统；应用；发展
1铁路信号集中监测系统概述
1.1信号集中监测系统架构
信号集中监测系统融合了计算机技术、测量技术、传输技术及通信网络技术等现代化技术，同时综合分析铁路电务部门的实际运行需求来构建其“三级四层”的体系架构，“三级四层”具体来说是指三个管理层以及组成各管理层的电务监测系统和监测组网，三个管理层分别是铁路总公司、铁路局以及电务段；“四层”则是铁道部系统、铁路局系统、电务段监测子系统以及车站的监测组网。信号集中监测系统拥有的各个子系统之间相互独立并具有一定的互联性，各个子系统之间的互通是为了保障铁路线路运行过程中监测组网能够采集到各种信号信息。同时通过“三级四层”的体系架构将各个子系统按照级别和维护重点与标准分散到各个层级中来完成。铁路信号集中监测系统与联锁、闭塞、列控、TDCS／CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试验收及开通，是保障铁路行车安全的重要行车设备。
1.2监测子系统组成
①车站监测网。车站监测网由站机、数据采集设备、网络通信设备组成，其是系统的基本单元，主要功能是采集、分类分析以及处理数据。②电务段监测子系统。电务段监测子系统是铁路信号集中监测系统的中枢部分，设备组成主要包括数据库、接口、网路服务器、应用服务器以及通信前置机，另外还有电源设备、网络通信安全设备、防雷设备和监测终端等，同时还会根据电务段的实际运行需求建立相应的其他终端电务段监测子系统的主要功能是管理全段内所有车站节点，接收和存储站机数据并发送有关站机操作指令，根据监测终端要求进行数据分类以及相应的WEB服务。③铁路局电务监测子系统。铁路局电务监测子系统是全局监控中心，其设备组成主要由应用服务器、监测终端和维护工作站，负责管理局内所有电务段机车站节点，通信连接所辖电务段及中国铁路总公司并进行数据交换。④中国铁路总公司电务监测子系统。中国铁路总公司监测子系统是铁路全线路信号集中监测系统的监控核心，设备组成包括通信管理机、中国铁路总公司监测终端，负责管理全路联网车站，并通信连接各铁路局及进行数据交换工作。⑤广域网数据传输子系统。广域网数据传输子系统主要由两部分构成：第一，车站与电务段间的基层网，其是采用每5—12个车站形成一个环路的环形组网方式，采用不低于2M通道的抽头方式与电务段进行星型连接；第二，电务段与铁路局、中国铁路总公司的上层网，上层网采用不低于2M通道星型连接的组网方式。同时各网络节点间的通信按照TCP~P协议和统一的数据格式来完成。
1.3监测对象．
铁路信号集中监测系统的监测对象包括模拟量、开关量及带自诊断功能的信号设备，其中模拟量包括外电网综合质量、电源屏、轨道电路、转辙机等；开关量包括按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态、提速道岔分表示、列车信号主灯丝断丝状态等监控开关量；带自诊断功能的信号设备有计算机联锁、列控中心、智能电源屏、TDC~CTC、ZPW一2O00、道岔缺口以及有源应答器等。
2 铁路信号集中监测系统的应用
2.1 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、按钮状态、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。
2.2 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。
2.3 监督设备工作状态
现代铁路运行的列车数量非常多，而维护检修不能影响列车的正常运行，所以留给设备检验部门的维护时间非常有限，应用传统的检修方法，要想完成检修工作只能加派人手。但信号集中监控系统可以对设备进行全面监控，大大减少了人员的使用。
2.4 帮助设备疑难问题分析及复杂故障处理
由于信号集中监测系统汇聚了大量的设备故障信息，那么就可以依据大量的数据分析故障发生的原因。在大量的数据面前，以往发生几率很小的疑难杂症出现的次数也会增多，那么就可以在众多的疑难杂症事例中找到其发生的原因。同样的，有了数据库，设备故障信息和维护方法都会记录下来，以后遇到此类问题便可以快速解决，节约维修时间。
3铁路信号集中监测系统的未来发展趋势
从长远的角度来看，各种先进的科学和信息技术将被应用于铁路信号集中监测系统中，完善该系统的功能。本文从以下两方面出发探讨了铁路信号集中监测系统的未来发展趋势：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。
结语
综上所述，在铁路电务部门中应用铁路信号集中监测系统，可以有效提升运行效率，推动我国铁路运输领域的信息化建设和发展。有关部门应从我国现有的铁路信号集中监测系统的特点以及铁路运输业未来发展需求出发，有针对性的构建电务一体化综合监测平台、电务一体化综合管理平台，为我国铁路运输领域的全面发展奠定良好基础。
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