鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)

王萌萌

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，鐵路運(yùn)營(yíng)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越迅速，很大程度上促進(jìn)了我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展。鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)作為鐵路信號(hào)系統(tǒng)的重要組成部分，是集電壓自動(dòng)記錄儀、鐵路信號(hào)電源屏監(jiān)測(cè)和鐵路機(jī)械室環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，且具有配置靈活、功能完備等優(yōu)點(diǎn)，從而滿足了我國(guó)鐵路發(fā)展的需要。為此，本文主要對(duì)鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)進(jìn)行詳細(xì)的闡述，以此提高鐵路運(yùn)輸?shù)目煽啃?、安全性?/p>

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)；電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；研究；開發(fā)

目前，鐵路信號(hào)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜化，且設(shè)備間與信號(hào)間具有非常大的相關(guān)性，長(zhǎng)此以往將會(huì)導(dǎo)致鐵路信號(hào)系統(tǒng)故障頻繁發(fā)生。鐵路信號(hào)系統(tǒng)不僅是確保運(yùn)輸安全的重要設(shè)施，還是實(shí)現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度的重要設(shè)施，鐵路信號(hào)電源號(hào)稱是鐵路信號(hào)設(shè)備的心臟。因此，對(duì)具有可靠性高、安全性好、網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及能夠遠(yuǎn)程控制等鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)是極其必要的。

1 我國(guó)鐵路信號(hào)電源的現(xiàn)狀

由于信號(hào)設(shè)備對(duì)電源的要求不同，可以將其分為多信息移頻設(shè)備、25HZ電源屏、UM71區(qū)間電源屏、駝峰電源屏以及電氣集中電源屏等。由于車站的規(guī)模不同，可以將其分為特大站、大站、中站和小站等，通常工作的過程就是引入兩路電源后，對(duì)穩(wěn)壓器進(jìn)行交流以及隔離變壓器，則其采用的供電方式為：交流集中穩(wěn)壓和分散隔離，這樣就可以給信號(hào)設(shè)備提供各種直流和交流電源。對(duì)于整套電源來(lái)說(shuō)，通常采用一主一備的方式，這樣就可以滿足當(dāng)前信號(hào)系統(tǒng)的使用的需求，但其技術(shù)指標(biāo)很大部分是沿用了過去電氣集中設(shè)備對(duì)供電電源的要求。

目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)鐵路運(yùn)輸越來(lái)越朝著高速、重載的方向進(jìn)行發(fā)展，這對(duì)鐵路運(yùn)輸技術(shù)的安全性以及運(yùn)營(yíng)管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化等要求越來(lái)越高。另外，隨著我國(guó)地鐵和輕軌鐵路的不斷發(fā)展，對(duì)鐵路信號(hào)電源的運(yùn)營(yíng)管理、安全及技術(shù)有了更高的要求。因此，只有研制出一個(gè)快速、完善、適應(yīng)全路局的鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，才能確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩浴⒖煽啃院透咝?，才能滿足鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展需要，推動(dòng)我國(guó)鐵路信號(hào)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成和功能

1、鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

對(duì)于鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要是由調(diào)度監(jiān)控主站、傳輸通道以及STU構(gòu)成。雖然主站可以在段調(diào)度中心進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，但為了優(yōu)化系統(tǒng)、方便管理以及節(jié)約成本等，通常會(huì)合并鐵路信號(hào)電源主站及鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的電力線路自動(dòng)化、變配電所自動(dòng)化等，通過一個(gè)電力遠(yuǎn)動(dòng)主站平臺(tái)的使用，可以將鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)納入到電力遠(yuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)，這樣就可以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理和實(shí)施。鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示：

通過鐵路信號(hào)電源自動(dòng)監(jiān)測(cè)、故障告警的實(shí)現(xiàn)，不僅使管理人員能夠?qū)﹁F路信號(hào)供電電源的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行隨時(shí)掌握，而且對(duì)故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和搶修，從而確保了鐵路信號(hào)電源供電的有效性、安全性和可靠性。另外，可以準(zhǔn)確地分析、判斷故障發(fā)生的原因，這樣可以避免工作人員相互推卸責(zé)任現(xiàn)象的產(chǎn)生，有效地提高了鐵路的管理水平。

2、鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能

（1）具有遠(yuǎn)動(dòng)的功能

鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)的遠(yuǎn)動(dòng)功能能夠監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)電源的運(yùn)行狀態(tài)、控制高低壓開關(guān)，具體內(nèi)容有：信號(hào)機(jī)電源的開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)遠(yuǎn)程的控制、電壓電流數(shù)據(jù)的采集以及順序事件的記錄等。

（2）具有遙測(cè)越限、管理故障的功能

對(duì)于遙測(cè)越限來(lái)說(shuō)，可以將其分為一、二、三級(jí)過流和一、二級(jí)過壓、欠壓、失壓告警等，把一、二級(jí)過流作為告警事件，則其需要對(duì)告警波形進(jìn)行記錄；把三級(jí)過流作為過流故障，需要處理故障錄波信息。

（3）具有圖形管理的功能

對(duì)于整個(gè)鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，提供信號(hào)電源圖形管理功能的是主站端，將其分為：一、二、三級(jí)圖，可以逐級(jí)調(diào)出各級(jí)圖形，并由圖形完成所有的調(diào)度、監(jiān)測(cè)操作。

（4）具有網(wǎng)絡(luò)復(fù)視的功能

鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過遠(yuǎn)動(dòng)主站與信息管理或辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的連接，能夠及時(shí)發(fā)布鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)的信息，從而有效地提高了相關(guān)部門和人員的工作效率。

3 傳統(tǒng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)存在的不足之處

1、鐵路信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)化程度需要進(jìn)一步提高

由于機(jī)電技術(shù)設(shè)備體積較大，實(shí)現(xiàn)智能控制和聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)測(cè)存在很大的困難。目前，因我國(guó)微電子技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電控制技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域漸漸地被淘汰，則PLC、微機(jī)控制等智能控制技術(shù)取代了機(jī)電控制技術(shù)，但相比于工業(yè)控制領(lǐng)域，我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)大多使用的仍是機(jī)電控制設(shè)備，雖然也使用了一些計(jì)算機(jī)智能控制設(shè)備，但其發(fā)展的速度比較慢，且形成大規(guī)模的綜合控制體系存在很大的困難，這樣以來(lái)對(duì)整個(gè)效率的提高、資源配置的優(yōu)化效果不夠顯著。所以，就需要進(jìn)一步提高我國(guó)鐵路信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)程度。

2、鐵路信號(hào)系統(tǒng)安全性低

由于鐵路信號(hào)系統(tǒng)受著自動(dòng)化程度的限制，這樣就會(huì)使行車調(diào)度指揮工作過于依靠人力，且行車的控制也會(huì)根據(jù)司機(jī)對(duì)地面信號(hào)的觀察進(jìn)行判斷?，F(xiàn)如今，列車的速度得到了很大的提高且其密度也得到了增加，這給行車調(diào)度指揮工作增加了很大的難度，在很大程度上會(huì)造成調(diào)度員工作疏忽現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而會(huì)嚴(yán)重影響工作的效率，并且對(duì)列車的安全運(yùn)行具有直接的影響，

3、鐵路信號(hào)系統(tǒng)管理不集中

雖然鐵路系統(tǒng)是一個(gè)整體，但是不同時(shí)間、不同地區(qū)的情況具有很大的差別。由于鐵路信號(hào)系統(tǒng)的通信方式叫落后，則所傳遞的信息速度就會(huì)較慢，這樣以來(lái)就無(wú)法從整體上進(jìn)行資源的合理配置，就算安裝了微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但也無(wú)法使其真正的作用發(fā)揮出來(lái)。

4、鐵路信號(hào)系統(tǒng)管理水平較落后

對(duì)于鐵路系統(tǒng)的管理來(lái)說(shuō)，過去都是由我國(guó)政府部門進(jìn)行管理的，這種管理機(jī)制導(dǎo)致了鐵路系統(tǒng)人員辦事效率低、營(yíng)銷手段落后現(xiàn)象的出現(xiàn)，并且造成了資源無(wú)法得到合理的利用。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路系統(tǒng)成為了我國(guó)物流環(huán)節(jié)中不可或缺的一部分，只有引進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)管理機(jī)制，鐵路系統(tǒng)由企業(yè)管理，才能夠有效提高工作的效率，促進(jìn)我國(guó)鐵路事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)的必然性

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及行車速度的不斷提升，傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的需要，所以鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)是必然的。通過鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以解決傳統(tǒng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)存在的不足之處，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)車遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。因此，鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)的必然性有幾下幾點(diǎn)內(nèi)容：

1、通過鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)中心，可以按照列車實(shí)時(shí)返回的機(jī)車位置信息，準(zhǔn)確定位機(jī)破、車輛分離等重大故障的列車，這樣就可以為緊急救援人員提供準(zhǔn)確的信息。

2、通過鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以直接對(duì)機(jī)車下達(dá)調(diào)度命令，這樣可以避免調(diào)度命令轉(zhuǎn)達(dá)導(dǎo)致錯(cuò)誤現(xiàn)象的出現(xiàn)，有效提高了列車的安全性和可靠性。

3、通過鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的遙測(cè)數(shù)據(jù)，可以對(duì)機(jī)車實(shí)施故障告警，這樣可以幫助工作人員及時(shí)排除和處理故障，能夠快速恢復(fù)機(jī)車的正常運(yùn)行。

4、通過鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)中心，可以按照列車返回的機(jī)車運(yùn)行數(shù)據(jù)異常信息，對(duì)線路進(jìn)行有針對(duì)性地指導(dǎo)檢修，從而可避免安全隱患的發(fā)生。因此，鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)是必然性的。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鐵路信號(hào)電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保證列車安全運(yùn)行的重要設(shè)備，不僅提高供電的有效性、安全性和可靠性，還大大促進(jìn)了我國(guó)鐵路事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉偉，淺談信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)自律可擴(kuò)展模式研究與設(shè)計(jì)《中國(guó)鐵路》2011，8.

[2]劉勇民.我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)與安全綜臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)[M ].北京科學(xué)出版，2011，11.

[3]張照亮，鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2011.