鐵路信號監(jiān)測技術(shù)研究與分析

王天一

摘要：我國鐵路建設(shè)在不斷的進(jìn)行中，從單一的火車，到現(xiàn)在的高鐵、地鐵等等，發(fā)展速度迅猛。信號的監(jiān)測技術(shù)在鐵路發(fā)展過程中也發(fā)揮著重要的作用，本文就鐵路信號技術(shù)的種類、作用以及發(fā)展趨勢進(jìn)行了研究與分析。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；監(jiān)測技術(shù)；列車控制；發(fā)展趨勢

一、信號監(jiān)測技術(shù)在鐵路運(yùn)輸中發(fā)揮的功能與作用：

鐵路列車要正常運(yùn)行必須實(shí)現(xiàn)完整的網(wǎng)絡(luò)覆蓋信號通信，同時配備信號技術(shù)的維護(hù)技術(shù)與方案。國內(nèi)外的信號系統(tǒng)雖然各不相同，但是核心功能類似，下面以理解的角度，進(jìn)行說明：

1.1調(diào)度功能：

接收與發(fā)送通信信號，及時傳送列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，采用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)，了解自然因素。如鐵軌的實(shí)時溫度、當(dāng)前形勢中的風(fēng)速等自然信息，從而進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的分析與運(yùn)算。

1.2維護(hù)系統(tǒng)：

在鐵路列車出發(fā)前，要例行檢查硬件設(shè)備的損耗程度，是否出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。同時還具有相關(guān)的軟件系統(tǒng)實(shí)時分析設(shè)備使用情況，獲取工作參數(shù)，及時做出分析，在異常情況下進(jìn)行警報處理。

1.3信號抗干擾以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋功能：

信號的傳送需要物理設(shè)備來完成，但是物理設(shè)備在工作過程中也受到一些因素的影響。尤其是自然因素，例如暴風(fēng)、積雪、雨水等因素，會造成信號傳送的衰減程度增強(qiáng)，甚至破壞信號的正常傳送。所以信號系統(tǒng)一定要具備一定的抗干好功能。網(wǎng)絡(luò)覆蓋功能是指，信號的傳送設(shè)備與軟件工作范圍應(yīng)該包含整個工作系統(tǒng)。如果是高鐵，應(yīng)該包含高鐵運(yùn)行路線和指揮調(diào)度中心，如果是地鐵則應(yīng)該包含地面和地下信號通信的范圍。只有具備信號覆蓋全的特點(diǎn)，才能體現(xiàn)鐵道通信的真正作用。

二、我國鐵道信號技術(shù)具體應(yīng)用舉例：

我國在鐵道信號技術(shù)在不斷發(fā)展中也取得了長足的進(jìn)步，在鐵道中以不同的系統(tǒng)發(fā)揮著具體的作用。篇幅有限，這里簡單舉例介紹：

2.1 GSM系統(tǒng)：

中文含義是中心監(jiān)控系統(tǒng)。功能主要體現(xiàn)在設(shè)備檢測、信號傳送監(jiān)測、異常報警、信息記錄與調(diào)取等方面，工作方式是采用總線與實(shí)際的信號傳送設(shè)備配合，獲取相關(guān)參數(shù)，并且利用端口完成列車、信息中心等信息的通信。常用的硬件設(shè)備有電纜、信號機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)等等。

2.2列車監(jiān)控系統(tǒng)：

這個系統(tǒng)在每個鐵道信號系統(tǒng)中都需要具備，可以成為關(guān)鍵子系統(tǒng)。通常分為動態(tài)與靜態(tài)系統(tǒng)兩部分，靜態(tài)系統(tǒng)是以及完成好的，根據(jù)軟件系統(tǒng)的指揮進(jìn)行日常列車數(shù)據(jù)的記錄與控制。常見參數(shù)為信息的輸入、司機(jī)操作參數(shù)、速度參數(shù)、警報參數(shù)等等。動態(tài)系統(tǒng)主要安裝在列車端，用于緊急處理時替代靜態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息傳送。其特點(diǎn)是實(shí)時性能好、遠(yuǎn)程傳送信號強(qiáng)。

2.3列車維護(hù)系統(tǒng)：

這里的列車維護(hù)系統(tǒng)，是利用軟件系統(tǒng)，進(jìn)行關(guān)鍵硬件部件工作參數(shù)的分析，通過實(shí)時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)參數(shù)動態(tài)變化。一旦數(shù)據(jù)進(jìn)入異常范圍，提交數(shù)據(jù)，并傳送警報信息，由信息中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判斷異常是否可以排除。如果異常狀態(tài)明顯，會對人民的生命財產(chǎn)安全造成威脅，要啟動緊急預(yù)案，避免事故發(fā)生。

三、鐵道信號技術(shù)功能發(fā)展趨勢：

首先，匯集各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，便于集中綜合分析.以現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用各種傳輸方式及聯(lián)網(wǎng)方式，把各種信號設(shè)備和相關(guān)通信設(shè)備的監(jiān)測信息匯集至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心分析人員充分利用各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對分析、關(guān)聯(lián)分析及綜合分析.建設(shè)數(shù)據(jù)處理平臺，實(shí)現(xiàn)綜合智能分析.在構(gòu)建數(shù)據(jù)處理平臺基礎(chǔ)上，融合各種監(jiān)測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場維修人員測試、檢查數(shù)據(jù)及設(shè)備日常故障數(shù)據(jù)，總結(jié)、分類維修經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)模型和領(lǐng)域知識，建立智能分析與故障診斷知識庫，積極開發(fā)比對分析、關(guān)聯(lián)分析及綜合分析軟件，實(shí)現(xiàn)綜合智能分析.其次，融合通信網(wǎng)管監(jiān)測信息，實(shí)現(xiàn)通信信號監(jiān)測一體化.許多列控系統(tǒng)故障需要依靠信號監(jiān)測系統(tǒng)及通信網(wǎng)管系統(tǒng)信息共享、綜合分析，才能實(shí)現(xiàn)高效診斷與處理.因此，應(yīng)當(dāng)融合通信網(wǎng)管相關(guān)監(jiān)測信息，包括GSM-R的監(jiān)測信息等，實(shí)現(xiàn)地面設(shè)備監(jiān)測與車載設(shè)備監(jiān)測、通信系統(tǒng)監(jiān)測與信號系統(tǒng)監(jiān)測一體化.最后，充分利用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，開展電務(wù)設(shè)備狀態(tài)預(yù)測分析.充分利用各種監(jiān)測系統(tǒng)存儲的歷史數(shù)據(jù)及電務(wù)段收集的設(shè)備檢修及履歷數(shù)據(jù)，運(yùn)用可靠性技術(shù)及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，與生產(chǎn)廠家一起開發(fā)設(shè)備可靠性分析模型，掌握設(shè)備狀態(tài)的可靠性特性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的智能分析與預(yù)測。

結(jié)束語：

鐵道信號技術(shù)在鐵道運(yùn)輸中起到重要作用，實(shí)現(xiàn)全程實(shí)時監(jiān)控列車運(yùn)行、運(yùn)行數(shù)據(jù)記載于分析、硬件設(shè)備維護(hù)與監(jiān)測、遠(yuǎn)程信息通信、實(shí)現(xiàn)列車調(diào)度等功能。我國鐵路信號技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，在實(shí)際應(yīng)用中能夠發(fā)揮重要作用。所以相關(guān)技術(shù)人員，要熟練掌握鐵道信號系統(tǒng)使用方法，定期進(jìn)行硬件設(shè)備的檢測與維護(hù)，保證列車的安全正常行駛。

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