浅谈道岔信号集中监测分析与应用

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:郝敏 刘畅 王一凡
[导读] 摘要:当前,我国铁路和城市轨道交通发展的非常快。
        中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段  内蒙古包头  014030
        摘要:当前,我国铁路和城市轨道交通发展的非常快。铁路信号系统作为行车安全的关键保障系统,在技术和设备上也不断发展,进入了快速发展的新时代。交通出行是人们日常生活生产的重要保障,道路运输行业更是推动社会经济高速发展的重要因素。只有保障道路运输行业的安全,做好铁路信号系统的安全平稳运行,保障铁路信号设备维护的高效可靠,降低故障的发生概率,才能赢得更多人们的信赖。因此就要借助信号集中监测技术,来做好铁路信号设备维护工作。
        关键词:铁路信号;集中监测系统;应用;发展
        集中监测系统在铁路信号领域的应用对于提升现阶段我国铁路运行管理的综合能力有着关键性的作用,以集中监测系统为起点,实现了对铁路信号维护网络的架构,以现代化的方式对列车运行故障、设备检查以及维护工作进行优化,满足了现阶段铁路运输管理活动的客观需求,有效提升了铁路运行通航能力。
        一、铁路信号监测系统技术状况
        1.1铁路信息集中监测系统
        铁路信号设备的监测和维护技术是铁路高质量发展的重点领域。我国铁路信号设备采取的是集中统一调度的通信信息系统,它能够实时监测铁路轨道的电路数据,并通过计算机计算出铁路动作状态的数据,最后以图像的形式显示在调度终端。操作人员可以在调度终端实时监测到周围环境的风速以及各类自然因素参数,实时监测铁路钢轨的温度,综合各类数据来调整列车在铁路上的行驶速度。铁路信息设备维护系统作用在于实时监测室内外的运行状态,通过实现各类信号数据分析技术增加列车运行过程中的安全系数。中国的信号集中监测系统采取的是分层分级的结构体系。道岔表示采集器,交流道岔功率采集器,轨道采集器,半自闭采集器,列车信号机回路电流采集器和移频采集器的数据通过485线与采集机交汇,并通过CAN线实时收集电气参数信息。将电气参数模拟器与设备维修机相连实现监测功能,在遇到异样情况时维修机调整为报警状态。
        二、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 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。


        2.3避免道岔故障
        在铁路信号系统中,道岔属于关键的基础设施,直接影响着整个铁路信号系统的安全稳定运行。在铁路信号设备维护中,将信号集中监测应用其中,就可以及时、密切观测道岔设施的电流变化情况,并且在第一时间进行记录跟踪。当道岔设施发生故障时,其电流就会出现较为大的幅度变化。这时监测人员只需要依据电流变化值的观测,就查找出故障原因。由于信号集中监测记录下来的数据信息相对准确、全面与可靠,因此就能够帮助维修人员快速展开数据的分析,根据每一个道岔设施的实际情况,制定准确可靠的标准线。在故障分析中,只需要将实际数值与标准线进行对比,就可以发现故障,制定解决措施。
        三、铁路信号集中监测系统展望
        3.1基于机器学习的设备及故障诊断
        信号设备故障诊断存在着不确定性和复杂性,在诊断的过程中可能会受到外界因素的影响,存在很大的不确定性。此外,信号设备由大量的元件组成,然而每个元件的电气性能也存在明显的差异性,同时也会随着外界环境发生变化,不能建立平稳的模型。相关的研究显示,采取机器学习技术的方式能够挖掘隐藏的知识,之后通过这些知识来预知未来的数据,是解决该问题的重要途径。在特征提取的环节,应该应用设备领域的专业知识,将设备的提取和故障类型紧密联系,同时还应该保证特征之间的相互独立性。采取机器学习技术的方式能够对特征数据进行分析,从而找到最佳的概率模型和求解算法,不断优化参数。
        3.2电务一体化综合管理平台
        将信号集中监测系统的功能扩展,构建涵盖铁路总公司、铁路局、电务段、工区和设备厂家的电务综合管理平台,是系统往广度发展的又一方向。通过该平台对电务部门既有各信息系统进行整合,平台以电务段为数据中心,汇集电务信号生产和日常管理的各类信息,各应用终端可以WEB方式进行远程访问。通过对电务信息的整合和挖掘,可以优化电务作业流程,融合生产系统、管理系统等各功能系统,将会极大的提高运输生产效率,有力推动铁路电务信息化建设。
        3.3电务综合监测平台
        应该将信号集中监测系统的功能进行拓展,涵盖多个方面,促进管理系统向着更广度的方向发展。此外,各信号设备和关联的通信设备是一个紧密联合的系统,分散和孤立的信息对系统的故障诊断非常不利。为此,应该设置配置独立的维护单元,派遣维护人员定期查看维护终端,能够采取科学的分散维护措施。此外,还应该将安全数据网和无线网等通讯设备纳入。
        结束语:
        信号集中监测系统从我国轨道交通实际出发,历经几代发展,实现了信号设备状态的准确采集与可靠传输,提高了电务维修的自动化和智能化水平,保证了行车安全和运营效率。本文回顾了该系统的发展历史,分析了现阶段应用状况,提出了一些需深入研究的方向。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不断拓展而得到更广泛的应用。
        参考文献:
        [1]王小军.轨道交通通信和信号电源合设方案[J].通信电源技术,2020,(3):76-77.
        [2]李骊.中国铁路信号维护监测系统安全策略简析[J].中国新通信,2019,21(19):148.
        [3]论铁路信号集中监测系统的应用与发展[J].付冬琴.中国新通信.2018(16).
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