微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)分析

王春梅

摘 要：在現(xiàn)今鐵路大跨越、大發(fā)展的時(shí)代，鐵路系統(tǒng)日新月異。為了保證行車安全，鐵路信號新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，包括各種類型的軌道電路（97型25HZ相敏軌道電路、高壓脈沖軌道電路和ZPW-2000型移頻軌道電路）、道岔（直流轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引、交流轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引）和電碼化（二線制、四線制）。為了快速、準(zhǔn)確地分析、查找信號故障點(diǎn)，減少安全事故的發(fā)生，信號系統(tǒng)的“黑匣子”微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)（2000版）、微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)（2006版）和微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)（2010版）相繼出現(xiàn)。從電務(wù)工程施工人員的角度，主要介紹了不同版本微機(jī)監(jiān)測的作用，結(jié)合實(shí)際工作中具體的施工方法、配線方式進(jìn)行分析和比較，闡述了各系統(tǒng)間的區(qū)別和各版本的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：微機(jī)監(jiān)測；維修技術(shù)；電務(wù)設(shè)備；設(shè)備故障

中圖分類號：U284.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.015

1 概述

微機(jī)監(jiān)測是電務(wù)部門安全的“黑匣子”，是電務(wù)部門維修技術(shù)的重要突破，是電務(wù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)“狀態(tài)修”的必要手段，也是信息技術(shù)向高安全、高可靠、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化發(fā)展的重要標(biāo)志之一。

微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)是一種可維護(hù)系統(tǒng)，它能夠方便地記錄有關(guān)設(shè)備的故障次數(shù)、動作次數(shù)和操作過程，并能進(jìn)行一些邏輯分析，從而為科學(xué)制訂維修計(jì)劃、分析故障和判斷操作失誤等提供可靠依據(jù)，已成為繼計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)后又一個(gè)電務(wù)部門不可缺少的系統(tǒng)之一。

2 各版本微機(jī)監(jiān)測的區(qū)別

目前，國鐵線路上有資質(zhì)的微機(jī)監(jiān)測設(shè)備廠家有卡斯柯、鐵科研、交大微聯(lián)、通號、輝煌科技和長龍等，其產(chǎn)品主要對車站信號機(jī)械室內(nèi)的電源屏、外電網(wǎng)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)、軌道電路和信號電纜漏流進(jìn)行采集和監(jiān)測。

隨著鐵路信號設(shè)備的高速發(fā)展，微機(jī)監(jiān)測在不斷升級和改造，從2000版、2006版發(fā)展到了如今的2010版。

2.1 2000版微機(jī)監(jiān)測

2000版微機(jī)監(jiān)測的監(jiān)測數(shù)據(jù)只包括電纜絕緣、電源漏流、電源屏電壓、電流、軌道電壓、道岔電流和主燈絲斷絲等采集模擬量，縮短了電務(wù)部門處理設(shè)備故障的作業(yè)時(shí)間。2000版微機(jī)監(jiān)測中存在的問題有以下4點(diǎn)：①沒有ZPW-2000A電碼化、外電網(wǎng)和64D半自動外線電流測試功能；②測試數(shù)據(jù)少，有些新設(shè)備上道后無法監(jiān)測，影響了正常功能的發(fā)揮；③智能分析功能欠缺，需要大量的人力分析；④33芯微機(jī)電纜采集線線徑較，絕緣測試無法明確需要哪些數(shù)據(jù)量，因此，有些廠家沒有進(jìn)行絕緣測試。

2.2 2006版微機(jī)監(jiān)測

依據(jù)鐵道部2006年發(fā)布的《信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件（暫行）》，與2000版功能相比，2006版微機(jī)監(jiān)測新增了微機(jī)數(shù)據(jù)，包括以下5方面：①半自動外線電壓、電流監(jiān)測；②道岔表示電壓；③外電網(wǎng)電壓、電流等采集模擬量；④電碼化、燈絲斷絲等自帶檢測功能的接口；⑤環(huán)境監(jiān)測。

各種監(jiān)測功能的增加提高了電務(wù)部門的作業(yè)效率，使電務(wù)人員的海量分析進(jìn)入了真正的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分析時(shí)代。

2006版微機(jī)監(jiān)測中存在的問題有以下3點(diǎn)：①采集線采用33 ZR-PVVR型微機(jī)電纜。②室外信號電纜絕緣均進(jìn)行測試。高電壓有可能在測試過程中損傷信號設(shè)備中的電子模塊，影響正常聯(lián)鎖設(shè)備的使用安全。③各種采集模塊分組合設(shè)置，但沒有進(jìn)行電氣隔離。

2.3 2010版微機(jī)監(jiān)測

依據(jù)鐵道部2010-09發(fā)布的《鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件》，2010版微機(jī)監(jiān)測的監(jiān)測數(shù)據(jù)比2006版更加完善，是2006版的升級。

依據(jù)鐵道部《鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)安全要求》，將測試的各種數(shù)據(jù)量、采集方式進(jìn)行了細(xì)化。

2.3.1 道岔表示電壓采集

采用改進(jìn)型繼電器封裝隔離采集單元。交流道岔表示電壓采集單元由每個(gè)采4組改為2組，直流道岔采集4組，采集線徑改為42×0.15 mm2。

2.3.2 電纜絕緣采集

道岔電纜采集必須集中配置單獨(dú)測試組合，道岔電纜配置在絕緣選路繼電器吸的起接點(diǎn)上。不再采集電源屏電壓、半自動閉塞外線、電話回線、LEU、ZPW-2 000 A供電電源電纜和災(zāi)害接收電纜等獨(dú)立輸出電纜絕緣，場聯(lián)只采集場間聯(lián)系電源回線。

2.3.3 電源對地漏流采集

電源屏輸入和不穩(wěn)壓備用電源等非隔離電源不再進(jìn)行漏流監(jiān)測，其他采集配線必須從電源屏保險(xiǎn)或空開后級端子上采集，并設(shè)置0.3 A的保險(xiǎn)隔離，采集線徑改為42×0.15 mm2。

2.3.4 外電網(wǎng)監(jiān)測采集

采集線徑改為42×0.15 mm2，組合架（柜）間12 V和5 V電源線分別≥1.0 mm2和0.75 mm2。

2.3.5 軌道相位監(jiān)測采集

增加了相位角采集、高壓脈沖軌道電路的功率和電流采集，并修訂了部分參數(shù)。

2.4 存在的問題

存在的問題包括以下3方面：①施工難度增大，各種采集線需分別敷設(shè)，尤其是道岔表示電壓采集線需要用顏色區(qū)分極性，采紅正、藍(lán)負(fù)的表現(xiàn)方式。②道岔采集單元明確采用改進(jìn)型繼電器封裝隔離采集單元。交流道岔表示電壓采集單元由每個(gè)采4組改為2組，直流道岔采集4組，采集線徑改為42×0.15 mm2，隨著采集組合的增加，占用了組合柜，最終導(dǎo)致工程造價(jià)隨之增加。③各微機(jī)監(jiān)測廠家間的信息不夠互通。

3 車站施工具體實(shí)例分析

車站施工的具體實(shí)例如圖1所示。

本文采用各版本的微機(jī)監(jiān)測道岔采樣模塊進(jìn)行分析。

微機(jī)監(jiān)測要求對道岔轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)轍機(jī)電壓、電流、動作功率、轉(zhuǎn)換方向和動作時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣，以供實(shí)時(shí)、追溯等參考、分析，從而掌握最新的設(shè)備運(yùn)行情況、潛在問題，以做到及時(shí)處理問題，防范于未然。

3.1 2000版微機(jī)監(jiān)測

圖2所示為2000版微機(jī)監(jiān)測交流道岔電流采樣單元采樣示意圖。

道岔電流采樣模塊只能采集道岔啟動電流，不具備道岔功率的采樣功能。該系統(tǒng)功能簡單，未能為電務(wù)部門提供詳細(xì)的道岔動作狀況，需要電務(wù)人員進(jìn)行要點(diǎn)試驗(yàn)，以便確定故障點(diǎn)位置。其采集板集中放置，不具備物理隔離。

3.2 2006版微機(jī)監(jiān)測

圖3所示為2006版微機(jī)監(jiān)測交流道岔電壓、功率和電流采樣單元示意圖。

在2000版的基礎(chǔ)上增加了道岔功率測試，道岔故障分析的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高，但其采集板上沒有進(jìn)行物理隔離，存在安全隱患。

3.3 2010版微機(jī)監(jiān)測

圖4所示為2010版微機(jī)監(jiān)測交流道岔電壓、功率和電流采樣單元示意圖。

A，B，C三相以顏色區(qū)分，紅色為A相，藍(lán)色為B相，黃色為C相。采集板融入了高可靠性的采樣單元，使監(jiān)測設(shè)備

與被監(jiān)測設(shè)備之間存在良好的電氣隔離，采集板上進(jìn)行了物理隔離，進(jìn)一步保證了設(shè)備安全。

2010版道岔采樣模塊的電壓采樣在斷相保護(hù)器輸入側(cè)，電流采樣在斷相保護(hù)器輸出側(cè)。施工期間，將道岔組合斷相保護(hù)器11.31.51端子處并接交流轉(zhuǎn)轍機(jī)，電壓配線采用42×0.15阻燃軟線，斷開原有21.41.61配線，將其電流穿芯采樣線穿過電流采樣模塊后，恢復(fù)至原有端子，配線采用原組合內(nèi)部配線。道岔的電壓、電流都可采集數(shù)據(jù)，并經(jīng)過模塊傳輸至道岔采集板。微機(jī)監(jiān)測工控機(jī)可分析道岔采集板傳輸?shù)男畔?，?shí)時(shí)監(jiān)測道岔狀態(tài)，從而為保證設(shè)備正常工作提供可靠數(shù)據(jù)。

在施工中，如果采集板出現(xiàn)斷電、混電和工作電源指示燈滅燈，則數(shù)據(jù)未采集，工作指示燈滅燈。在此情況下，在施工、開通期間，可根據(jù)微機(jī)監(jiān)測各采集板的指示燈判斷工作狀態(tài)?？赏ㄟ^插拔采集板、更換同類的采集板判斷是否為采集板故障。如果故障可恢復(fù)，則判定為采集板故障；如果故障未恢復(fù)，則可繼續(xù)判定是否在設(shè)備與監(jiān)測機(jī)柜間存在故障。

4 微機(jī)監(jiān)測的發(fā)展趨勢

微機(jī)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)了電碼化設(shè)備、燈絲報(bào)警數(shù)據(jù)、電源屏自行監(jiān)測數(shù)據(jù)與微機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)的交換，降低了大量的施工成本和施工難度。

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行部分正在日新月異的發(fā)展，原有的繼電執(zhí)行電路將會被電子執(zhí)行模塊代替，采樣模塊也將隨之消失。各種信息將經(jīng)過執(zhí)行模塊自身的監(jiān)測功能為微機(jī)監(jiān)測提供數(shù)據(jù)，各廠家的數(shù)據(jù)將會在安全的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，方便電務(wù)使用者采用各個(gè)廠家的微機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而消除各種安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]林瑜筠.高速鐵路信號技[M].北京：中國鐵道出版社，2012.

〔編輯：張思楠〕