微機監(jiān)測技術(shù)在鐵路信號設(shè)備維護中的應(yīng)用研究

劉鎏

【摘要】 ? ?鐵路信號系統(tǒng)直接影響鐵路的運營效率，有力保證鐵路信息安全，鐵路信號系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行是非常重要的?；诖?，本文探究微機監(jiān)測技術(shù)功能，思考微機監(jiān)測技術(shù)在鐵路信號設(shè)備維護中的有效應(yīng)用，并進一步討論加強鐵路信號設(shè)備維護的有效手段，即提高準備工作準確性，重視日常檢測。

【關(guān)鍵詞】 ? ?微機監(jiān)測 ? ?數(shù)據(jù)庫 ? ?故障經(jīng)驗

引言：

在鐵路軌道運行狀態(tài)監(jiān)測的工作中，微機監(jiān)測技術(shù)是主要手段之一，可以全線集中鐵路現(xiàn)場，并采用傳感控制技術(shù)和計算機技術(shù)，以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)等多種措施，實現(xiàn)了現(xiàn)場實時監(jiān)控鐵路。微機監(jiān)控設(shè)備具有回放功能，對信號設(shè)備的故障分析有很好的幫助。但在分析許多故障信號時仍存在一定的缺陷，需要在這方面進行進一步的研究。

一、微機監(jiān)測技術(shù)功能探究

微機監(jiān)測技術(shù)的功能包括基線監(jiān)測在線系統(tǒng)控制，列車控制中心與微機檢測接口可以實現(xiàn)狀態(tài)中心列車控制、進出路信息收發(fā)。車站信號機降級顯示命令，展示臨時限速狀態(tài)。如果臨時限速命令發(fā)送到LEU的消息顯示臨時限速設(shè)置異常，監(jiān)測軌道電路交流電壓和相位角的設(shè)備就會在線實時測量赫茲。就ZPW-2000A實時監(jiān)測而言，監(jiān)測內(nèi)容主要分為傳輸電壓電流、發(fā)送器電源電壓、移頻、載頻、低頻等。另外還有接收器的電源電壓、軌道、載頻、低頻。繼電器的線圈電壓報警負載情況也會實時發(fā)送[1]。使用彈出窗口可以實時顯示故障通知按鈕的相關(guān)信息，從而起到提醒的作用，工作人員也可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的故障。監(jiān)測軸接口利用的是計軸器，實時、全面地監(jiān)測計軸器的狀態(tài)，如繼電器軌道、磁頭、輔助軸雙零點和接收狀態(tài)。實現(xiàn)對互連運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，與計算機聯(lián)鎖的維護接口可以監(jiān)視機器A、機器B、機器聯(lián)鎖和備用機器的狀態(tài)，并具有重要的報警功能。對機房環(huán)境溫度、濕度信號以及與大氣有關(guān)的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上限和下限及時報警。就直流電壓和直流電流半自動閉鎖線路的監(jiān)測工作而言，對每天的線路電流和電壓電流進行監(jiān)測，完成半自動處理塊的過程，連續(xù)的子系統(tǒng)顯示歷史報警信息，主要包括一級報警信息、二級報警信息和三級報警信息。為了掌握報警的原因，會通過顯示接口對其進行實際處理。

二、微機監(jiān)測技術(shù)在鐵路信號設(shè)備維護中的應(yīng)用

2.1建立數(shù)據(jù)庫便于分析信息

鐵路信號設(shè)備主要是信號機的基礎(chǔ)，其功能是在列車運行過程中，輔助引導(dǎo)列車安全到站，維護鐵路正常運營，確保列車的安全操作。為了實現(xiàn)這一目標，鐵路工作人員必須保證控制信號水平。信號機具有更易感知的鐵路交通指揮控制功能，能保證列車的正常運行。為提高信號檢測工作質(zhì)量，對信號設(shè)備檢測技術(shù)的研究與開發(fā)就顯得尤為重要。實時數(shù)據(jù)信號機能夠有效地采集鐵路運行過程中的實時數(shù)據(jù)，信號設(shè)備的數(shù)據(jù)信息有助于維持信號設(shè)備的工作效率，同時微機監(jiān)控技術(shù)可以實時檢測多種信號設(shè)備，它還可以更好地完成存儲和傳輸?shù)挠嘘P(guān)操作，可以根據(jù)用戶的需求自由地建立數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)組織及時分析信息，從而提出精確的問題點，同時提供一定的參考數(shù)據(jù)用于信號設(shè)備的進一步維護。微機監(jiān)控技術(shù)中心可以采集數(shù)據(jù)，將獲得的信息轉(zhuǎn)換成具有一定邏輯關(guān)系的表格，方便技術(shù)人員日后對設(shè)備的維護。根據(jù)對比要求，顯示信號設(shè)備的運行狀態(tài)，更為直觀地為信號設(shè)備的后續(xù)維護提供有價值的技術(shù)支持。

2.2數(shù)據(jù)處理總結(jié)故障經(jīng)驗

電路設(shè)計和電流調(diào)節(jié)非常復(fù)雜，對電壓控制的要求也越來越高。信號的合成實際上是信號在配置基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。信號機有不同的類型，主要可分為高型和矮型，二者之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在裝置功能和不同的安裝位置上。通過設(shè)計一定的電流和電壓安全范圍，在發(fā)生故障信號機不工作時，發(fā)出相應(yīng)的報警信號，達到監(jiān)測和管理鐵路的作用。信號機的組成是非常復(fù)雜的，因此發(fā)展微機監(jiān)測技術(shù)是十分必要的，其最大價值在于為信號設(shè)備的安全實現(xiàn)全過程的技術(shù)支持，同時也為鐵路發(fā)展提供更強有力的技術(shù)支持，確保鐵路信號設(shè)備的安全運行。由于鐵路信號燈的安裝位置大多偏僻，具體環(huán)境條件不同。因此在鐵路信號燈的長期使用中，應(yīng)該從實際出發(fā)，分析鐵路信號燈出現(xiàn)故障的原因及設(shè)備老化的原因。在設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作中，需要選擇和組織區(qū)域位置，根據(jù)不同地區(qū)組織不同的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮其在具體項目開發(fā)中的作用。

在實際的運行中，一方面可能是由于軌道信號使用時間過長，會產(chǎn)生氧化老化，導(dǎo)致鐵路信號燈的質(zhì)量出現(xiàn)問題，即長期風(fēng)雨交加所造成的損壞，需要采取相應(yīng)的措施加以解決[2]。另一方面，由于軌道信號燈表面溫度高，軌道信號燈的內(nèi)部功能在應(yīng)用一段時間后，會產(chǎn)生物料分離，由于長期運行和工作量過大，對內(nèi)部構(gòu)件造成壓力，導(dǎo)致?lián)p壞的發(fā)生，使鐵路信號燈的使用壽命減短。事實上，這也與季節(jié)性氣溫以及信號燈的運行要求有很大的關(guān)系，而這些經(jīng)驗的總結(jié)都是通過微機監(jiān)控技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的。

2.3監(jiān)測并記錄系統(tǒng)情況

在鐵路信號系統(tǒng)運行過程中，微機監(jiān)控技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，實現(xiàn)對信號系統(tǒng)的有效管理和監(jiān)控。運行期間系統(tǒng)故障不能完全排除，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)一些小的故障，并有效排除。當(dāng)發(fā)生了一些復(fù)雜的故障，則需要識別故障原因，這個過程通常需要很長的時間，甚至維修費用也可能是昂貴的。而且當(dāng)故障問題比較復(fù)雜時，大規(guī)模維修和故障排除所需的時間也相對較長。只有在故障原因被明確診斷時，才可以采取有效措施解決相應(yīng)的故障問題。微機監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)對鐵路運行狀態(tài)的控制，也能實現(xiàn)對交通信號系統(tǒng)進行全天候的實時監(jiān)控，使系統(tǒng)得到有效管理。及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)中的異常數(shù)據(jù)和系統(tǒng)故障問題，采取有效措施將故障消除。縮短故障時間，使系統(tǒng)能夠很快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。

在鐵路信號系統(tǒng)中道岔監(jiān)控系統(tǒng)是防止道岔故障的重要設(shè)施，微機監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用可以有效地觀察和記錄道岔設(shè)施運行過程中的電流變化，當(dāng)?shù)啦戆l(fā)生故障時維修人員可根據(jù)電流變化找出故障原因，微機監(jiān)控系統(tǒng)準確記錄數(shù)據(jù)信息。在系統(tǒng)維護過程中，通過對標準線路的有效比較，確定相應(yīng)道岔的故障，及時的解決道岔的故障問題。

2.4監(jiān)測信號系統(tǒng)設(shè)備電氣狀態(tài)

將微機監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于鐵路信號系統(tǒng)中，可有效地監(jiān)控鐵路信號系統(tǒng)中設(shè)備的電氣狀態(tài)，可防止設(shè)備出現(xiàn)故障。檢測設(shè)備電氣性能異常狀態(tài)并報警，給出對應(yīng)的提示。目前，微機監(jiān)控系統(tǒng)在我國鐵路信號系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，覆蓋不同水平的信號系統(tǒng)。為了保證整個系統(tǒng)的正常運行，不同故障發(fā)出的報警是不同的。應(yīng)區(qū)分不同故障和不同級別的警報，比如微機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出三級報警信號，顯示信號系統(tǒng)的電氣特性有故障[3]。如果列車運行不正常，且列車運行順序為錯誤的，就會引發(fā)嚴重故障，由于該故障會直接影響整個鐵路系統(tǒng)的安全運行，此時發(fā)出的警報就屬于一級警報。通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行信息分析和故障判斷，可以更有效、更有序地進行專業(yè)檢查，為規(guī)范檔案管理提供理論依據(jù)，當(dāng)警報響起，就能及時迅速的采取相應(yīng)的措施將故障消除。

2.5避免軌道電路故障

軌道電路系統(tǒng)是重要的信號基礎(chǔ)設(shè)施，目前，我國軌道電路容易發(fā)生故障，進而導(dǎo)致鐵路的各種故障，有的故障是瞬間發(fā)生的，此時維修工作人員就不能有效地控制電氣變化，并不能準確地判斷發(fā)生故障的位置。微機監(jiān)控的應(yīng)用使上述問題不再存在，這是因為微機監(jiān)控可以以一種實時的方式監(jiān)控和記錄設(shè)備的狀態(tài)。通過有效的故障排除，及時發(fā)現(xiàn)故障，提高了維修人員的工作效率，解決故障問題，提高鐵路設(shè)施的維護水平，為鐵路事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)，保證了鐵路運輸工作的順利運行。

三、應(yīng)用微機監(jiān)測加強鐵路信號設(shè)備維護的有效手段

3.1提高準備工作的準確性

計算機互連是一個方便而強大的系統(tǒng)，必須仔細準備，以確保每個設(shè)備與整個系統(tǒng)的良好連接。前期的精心準備可以提高設(shè)備的工作質(zhì)量，負責(zé)人應(yīng)正確認識設(shè)備管理和維護的重要性，盡可能嚴格控制工作過程，監(jiān)督準備程序，認真分析設(shè)備的未來工作情況。包括功能要求和故障問題，以達到預(yù)防安裝事故的效果。計算機聯(lián)鎖設(shè)備技術(shù)含量高，安全性高，為保障鐵路企業(yè)財產(chǎn)安全，保障鐵路運營安全，需要一個技術(shù)能力強的專家小組來評估設(shè)備。為保證鐵路信號系統(tǒng)在提高設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)上取得良好的工作效果，有必要檢查設(shè)計開發(fā)后設(shè)備或樣品的質(zhì)量。對于計算機聯(lián)鎖設(shè)備顯示的能力，為了使鐵路信號系統(tǒng)中的儀器和設(shè)備能夠在專業(yè)模擬系統(tǒng)中發(fā)揮能力，并相互協(xié)調(diào)工作，有必要通過模擬試驗進行深入驗證，以便順利實現(xiàn)系統(tǒng)的形式化操作，同時能深入了解系統(tǒng)的工作特性，了解系統(tǒng)的錯誤缺陷。常見或重要的問題是檢查I/O接口、機器布局位置、信號驅(qū)動條件等。采用過程模擬的方式，解決發(fā)現(xiàn)的問題，并及時報告，問題解決后應(yīng)進行下一步的仿真操作。在仿真的過程中，設(shè)備的連接安裝應(yīng)根據(jù)工作結(jié)果認真完成，從而保證更好地執(zhí)行軟件命令，并充分給予系統(tǒng)詳細的反饋。

3.2重視微機監(jiān)測設(shè)備的日常檢查維護

在實際的應(yīng)用中，可以明顯發(fā)現(xiàn)如果日常維護足夠詳細和全面，硬件設(shè)備的性能退化速度會減慢。而如果隨著時間的推移，缺乏對硬件設(shè)備的維護，就很容易引發(fā)各種意外的設(shè)備故障問題[4]。為了確保鐵路信號的安全，相關(guān)人員應(yīng)合理規(guī)劃日常維護過程，嚴格監(jiān)督日常維護行為，對計算機CPU、信號燈燈絲、按鈕端子、鎖芯等具體設(shè)備和部件制定詳細的管理規(guī)定，使基礎(chǔ)人員能夠正確掌握維修時間和檢查內(nèi)容，避免在設(shè)備管理過程中盲目降低警惕，或者是未按照要求每日做檢查報告。日常維護管理也要注意保證工作效率，降低消耗成本。另外制定聯(lián)鎖設(shè)備的使用班次和維修周期報告也是非常重要的，在完成該項工作時需要根據(jù)系統(tǒng)的運行方式，盡可能優(yōu)化人員和資源，合理安排維修內(nèi)容。比如某鐵路企業(yè)采取了輪流切換設(shè)備的方式，為停止工作的設(shè)備安排維護時間，盡可能地發(fā)揮計算機故障的自我監(jiān)測能力，同時為了使計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)能實現(xiàn)信號控制和自動控制，增加多種傳感器來檢測電流和溫度，該方法取得了較好的工作成效。

四、結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵路行業(yè)與時俱進，處于充滿活力的發(fā)展階段。將微機監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于鐵路信號設(shè)備的維護工作，大大提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，降低了系統(tǒng)信號設(shè)備的故障發(fā)生頻率，并朝著零故障方向前進。與此同時，鐵路工業(yè)的快速發(fā)展與我國鐵路信號系統(tǒng)的自動化、智能化水平密切相關(guān)，隨著鐵路信號系統(tǒng)自動化、智能化的功能不斷進步，也使我國鐵路工業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。

參 ?考 ?文 ?獻

[1]孟鵬云.利用既有微機監(jiān)測功能監(jiān)測STP系統(tǒng)及施工方案探討[J].鐵道通信信號， 2019， 55（12）：34-36.

[2]孫永剛.微機監(jiān)測中軌道電路的故障報警技術(shù)解析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（16）：25-26.

[3]喬麗平，褚建立，宋亞青.信號微機監(jiān)測數(shù)據(jù)交互處理技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用[J].邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019，36（03）：65-68.

[4]劉永樂.微機監(jiān)測技術(shù)在鐵路信號設(shè)備維護中的應(yīng)用探析[J].中國新通信，2019，21（05）：152.