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 014040
摘要：信号系统是保障铁路稳定运行的重要基础,对铁路的安全发展具有非常重要的影响。在铁路信号系统的应用过程中,信号微机监测技术是其中非常重要的一个环节,关乎着相关信息的记录,以及对信号故障情况进行排查分析的重要责任。因此,在铁路交通的运行过程中,在保障信号系统稳定运行的同时,为铁路电务人员分析铁路故障提供良好的途径。
关键词：信号微机监测技术;铁路;信号系统
微机监测系统,需要监测和记录整个铁路运行过程中,现场所有设备的工作状态,同时,结合异常信号进行判断,发现问题并找到出现问题的设备,而后,通过信号传输的方式将上述设备信息传送给电务部门进行验证。在系统的实际运行过程中,都设有危险预警的功能,倘若有设备超过最初设定的限制,系统则会报警,提醒相关管理人员进行处理。这一功能的存在在违章操作的预防和设备故障的发现中起到了重要作用。在铁路的实际运行过程中,往往存在着各种危险,在其发生前都有一定的征兆,利用微机监测及时发现这些征兆,并找到最优方案进行解决,所以,可以在维修成本降低的同时,使工人维修时间也相应得到缩减,提高铁路的运输效益,其安全性也得到了保障。
一、信号微机监测技术的有关概述
1.信号微机监测技术的概念
铁路信号微机监测系统是一种结合计算机、传感器以及网络和自动化信息技术所发展起来的一种新型监测技术。对所记录和监测的数据进行分析和判断,为相关的修理工作开展,提供了一定的数据基础。同时,也对铁路交通在运行过程中,相关故障的发生,提供了准确的分析依据,为保障铁路交通的稳定运行,提供了重要的保障。而且,随着我国铁路交通的不断发展,对于信号微机监测技术的应用范围也在不断地提升,由于其本身与很多的设备、铁路交通的运行状态具有非常紧密的关联,使其成为我国铁路工作发展中,电务工作人员及其他维修工作人员所必须掌握的一种基础技术。
2.信号微机监测技术的组成
（1）硬件系统。信号微机监测技术的硬件结构,是采用集散式控制系统结构所组成的,其中,整个硬件系统中,共分为三个层次,分别为采集分机、站机、网络。每一处站点中都建设有一台站机,在进行向下的延伸建设中,会根据其实际的作用位置、工作环节等方面的差异,而连接的集散分机与站机之间,一般都会采用CAN总线进行连接。
（2）软件系统。信号微机监测技术的软件结构,包括人机对话、采集处理、监测对象这三个方面,简单来说就是,站机、服务器、终端这三个方面。在当前的信号微机监测技术的软件结构中,主要是通过各类计算机技术、网络技术的应用,以完成铁路交通信号的监测和处理。
（3）网络系统。网络结构是信号微机监测中,非常重要的一个组成环节。在铁路交通的运行过程中,由于铁路交通的路程较长、道路资源紧张,在运行的过程中,要对铁路交通做好相应的交通网络管理,而网络系统就是对铁路交通的具体运行路线进行管理的结构。当前铁路交通中,对于路线网络的管理,主要采用星型网络和环型网络结构所共同组成的交通网络结构。
二、铁路信号微机监测系统与功能
1.微机监测系统
微机监测系统运用互联网技术、计算机设备进行数据处理与存储,使微机、存储、监控等设备能够集成整合,分析、加工处理铁路信号,凭借系统逻辑能力自动分析铁路运行数据。微机监测系统中运用到传感、计算机、通信、现场总线与智能技术等,能够更加全方位地实施铁路运行过程监测,详细记录铁路运行信号,分析故障信息,一旦发现安全故障可以及时预警,为铁路系统电务运行提供条件。
2.微机监测系统功能
在铁路运行中,微机监测系统能够采集开关量、模拟量的数据信息,并且将其储存到系统中绘制成图,一旦发现故障信息便会立刻发出预警。采集的铁路运行数据也可以被编制为报表与状态表等,为数据后期的加工处理提供便利。同时,利用系统数据实时传输的功能,可以为网络传输信号与监控所得数据。
三、铁路运行中铁路信号微机监测系统的运用
1.电压曲线故障分析
针对铁路轨道电路设备故障的排查,利用铁路信息微机监测系统电压曲线可以准确判断安全隐患的种类,若其中任意区段的电压波动发生异常,也可以利用电压曲线准确地呈现,了解其中的短路问题。导致该问题的原因是,周边环境对于铁路信号设备轨道电路外部带来干扰,从而引发短路问题。例如,铁路钢轨上方存在鱼鳞形状铁屑,铁屑受到碾压之后会喷射至钢轨绝缘位置,导致绝缘破损,引发轨道电路断路。
2.利用信号微机监测技术中道岔电流曲线来判断铁路信号的故障
在铁路运行交通系统的运行发展中,铁路信号微机监测系统中所显示的道岔电流曲线主要反映的是道岔的运行状态。但是,在铁路交通的运行过程中,由于道路交通的运行状态的不同,使道岔的状态也会有明显的差异。因此,为了能够保障铁路交通的稳定运行,必须对道岔的状态进行准确的判断,以保障铁路交通的稳定运行。通常,在当道岔的电流较高的情况下,表示当前的道岔区域处于解锁的状态,而当道岔完成解锁后,会自动进入闭锁的状态中,而在这个过程中,电流值还是较高的。而随着岔路完成闭合,到彻底进入闭合后,岔路的电流会逐步的减低,直到最终的归零。当解锁区的电流出现异常变化时,表示当前道岔区可能未完成正常的解锁,而造成这种情况的原因,可能是因为道岔本身的机械阻力过大或压力过大的原因,而导致道岔不能进行正常的解锁。
3.道岔电流故障判断
铁路信号微机监测系统中所显示的道岔电流曲线主要反映的是道岔的运行状态。由于道岔类型的不同,其电流值和动作时间也有所差异。在对道岔电流采集的过程中通过利用道岔采集机来对道岔运行时的电流进行检测,其中道岔电流曲线主要反映的是道岔在转换过程中所显现出来的机械和电气特性。以某ZD6单机牵引道岔动作所显示的电流曲线为例,在道岔动作的解锁区所显示的电流值较高。待到道岔完成解锁后完成空动距离带动转辙设备进行后续动作。待到道岔运动到位后完成道岔的锁闭作业,在这一时期道岔的电流值较高。而道岔电流曲线的最后一部分则代表的是缓放区,在这一区间道岔电流值的主要特点是一直为零。而S700K三相交流电机动作电流曲线则与上述ZD6型曲线有所差异。其中,其在曲线图中也分为四个区段,第一部分为解锁区,在这一区段中所显示的道岔电流较大用以完成道岔的解锁。在道岔动作时,电流图中所显示的电流用三条不同的线来进行表示,相对于ZD6型直流电机电流图中所示其曲线较为平滑。在后续的闭锁区,闭锁电流波动幅度较低。在最后的缓放区,会呈现出一段电流值为零的直线。通过对异常道岔电流曲线进行分析可以发现道岔在运行过程中所存在的问题。通过将发现存在异常的道岔电流曲线与正常曲线进行对比,可以明确的发现故障存在于何区段,为查找道岔运行故障的根源提供数据基础。
四、结语
信号微机监测技术在铁路信号系统中的应用,能够对铁路交通在运行过程中,所产生的各方面的信息进行快速、准确的采集和处理,为铁路交通的运行发展,奠定相关的数据基础。同时,应用信号微机监测技术,能够对铁路电路系统中的电流变化做出实时的反馈,并结合电流变化曲线对轨道交通中的故障原因做出准确的判断,为铁路交通的发展稳定奠定了重要基础。
参考文献：
[1]张惠.铁路运行中铁路信号微机监测系统的应用分析[J].设备管理与维修,2021(02).
[2]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).