如何利用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析和處理鐵路信號(hào)設(shè)備故障

摘要：鐵路信號(hào)設(shè)備在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中起到了非常關(guān)鍵的作用，為了能夠讓鐵路信號(hào)設(shè)備高效而穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，鐵路企業(yè)要及時(shí)采用微機(jī)監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)，在施工環(huán)節(jié)中有效地預(yù)防鐵路信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障，從實(shí)質(zhì)上幫助施工人員解決相關(guān)問(wèn)題。從理論分析角度入手，闡述了微機(jī)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的具體運(yùn)行原理，以全面提升鐵路信號(hào)傳輸設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及科學(xué)性為目的，利用微機(jī)信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)道岔電流、電壓曲線等方面進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)，并結(jié)合鐵路信號(hào)，設(shè)備的運(yùn)行落實(shí)狀態(tài)備記錄、全過(guò)程跟蹤以及信息管理打造高質(zhì)量的維護(hù)方案，確保能夠?yàn)殍F路系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鐵路；微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；信號(hào)設(shè)備；故障

一、前言

鐵路交通安全關(guān)系到整個(gè)鐵路交通大局，其交通安全問(wèn)題非常重要。我國(guó)國(guó)土遼闊，資源豐富，鐵路運(yùn)輸作為現(xiàn)階段非常關(guān)鍵的交通運(yùn)輸方式，推動(dòng)了我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是運(yùn)用在鐵路行車安全中的關(guān)鍵設(shè)施，也是對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的關(guān)鍵設(shè)備。鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)施監(jiān)督和檢測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備的具體運(yùn)行情況，對(duì)鐵路運(yùn)行的實(shí)際情況及出現(xiàn)的故障進(jìn)行詳細(xì)的分析。同時(shí)，鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備報(bào)警模塊，能夠檢測(cè)到鐵路信號(hào)設(shè)備在工作期間產(chǎn)生的偏差，并及時(shí)報(bào)警提示，保證列車能夠安全運(yùn)行。此外，通過(guò)鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析檢測(cè)，負(fù)責(zé)管理和維護(hù)鐵路信號(hào)及通信設(shè)備的工作人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)鐵路在正常運(yùn)行中所存在的安全隱患，為其研究分析鐵路故障提供了有效的途徑。

二、微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其工作原理

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用在傳輸控制模式以及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)之上，由鐵路車站中的采集系統(tǒng)、信號(hào)中心服務(wù)器的管理系統(tǒng)、上層網(wǎng)絡(luò)終端和廣域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組合而成[1]。鐵路車站的采集系統(tǒng)是所有數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)，為相關(guān)信號(hào)設(shè)備提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)信息的精確性和可靠性。在信號(hào)中心服務(wù)器的管理環(huán)節(jié)中，由一臺(tái)中心系統(tǒng)服務(wù)管理器以及多臺(tái)終端系統(tǒng)構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，中心系統(tǒng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)信息庫(kù)服務(wù)器兼作通信系統(tǒng)服務(wù)器以及遠(yuǎn)程訪問(wèn)系統(tǒng)服務(wù)器，在負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息管理的同時(shí)接收終端用戶系統(tǒng)的訪問(wèn)。除此之外，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用相對(duì)先進(jìn)的CAN科學(xué)技術(shù)、傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)信息庫(kù)和系統(tǒng)軟件工程技術(shù)，在監(jiān)測(cè)的同時(shí)，記錄信號(hào)設(shè)施的重要運(yùn)行情況，為鐵路信號(hào)工作人員有效掌握設(shè)備及分析信號(hào)故障提供科學(xué)依據(jù)[2]。

（二）工作原理

計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效運(yùn)用了鐵路信號(hào)設(shè)備的電氣特性原則，針對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和監(jiān)測(cè)。在微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中合理地設(shè)置了鐵路信號(hào)設(shè)施電氣特性標(biāo)準(zhǔn)的上限和下限所對(duì)應(yīng)的數(shù)值，當(dāng)鐵路信號(hào)設(shè)施出現(xiàn)一些異?，F(xiàn)象時(shí)，電氣特性指定的標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)發(fā)生一定的變化，與其相對(duì)應(yīng)的曲線也會(huì)產(chǎn)生不同程度的波動(dòng)[3]。軌道電路的電壓曲線在日常工作狀態(tài)下保持一條水平的直線，當(dāng)軌道電路設(shè)施產(chǎn)生異?，F(xiàn)象時(shí)，會(huì)對(duì)電路電壓產(chǎn)生影響，電路電壓曲線隨之發(fā)生一定程度的波動(dòng)，曲線形狀也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。由此提示相關(guān)工作人員該軌道區(qū)域段出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需要及時(shí)處理軌道電路設(shè)備發(fā)生的故障。當(dāng)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象超出設(shè)置的上限和下限數(shù)據(jù)范圍時(shí)，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)超限情況及時(shí)發(fā)出一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)聲光報(bào)警信息。

三、微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作的主要目的以及特點(diǎn)

我國(guó)現(xiàn)階段鐵路信號(hào)設(shè)施實(shí)踐運(yùn)行中，使用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但可以針對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生的一些問(wèn)題進(jìn)行智能化研究，而且可以在故障發(fā)生的第一時(shí)間進(jìn)行解決，同時(shí)還具備以下優(yōu)勢(shì)：首先，鐵路信號(hào)故障智能分析系統(tǒng)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工探究模式，運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)采集其中的數(shù)據(jù)信息。其次，當(dāng)鐵路信號(hào)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，智能化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提出科學(xué)而有效的解決措施，提高故障處理的實(shí)際效率，減輕故障對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成的影響。再次，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還具備比較靈活的特征，可以自動(dòng)更新監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的專業(yè)水平，確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的信息數(shù)據(jù)能夠保持其完整性。最后，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備發(fā)生的故障進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理，幫助電務(wù)工作人員在實(shí)際鐵路信號(hào)故障處理的工作環(huán)節(jié)中分析和了解鐵路信號(hào)設(shè)備本身的特點(diǎn)及原理，掌握鐵路信號(hào)設(shè)備故障處理方式的優(yōu)勢(shì)。

四、運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析和處理信號(hào)設(shè)備故障

（一）通過(guò)道岔電流進(jìn)行故障判斷

第一，道岔電流的監(jiān)測(cè)原理。道岔電流的檢測(cè)由道岔采集機(jī)械完成，通過(guò)對(duì)道岔電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，直接檢測(cè)出電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的啟動(dòng)電流、工作電流以及電氣設(shè)備的故障電流和動(dòng)作時(shí)間，并由此制作出道岔電流的曲線動(dòng)態(tài)。通過(guò)對(duì)電流曲線動(dòng)態(tài)的解析和研究，可以判斷出道岔轉(zhuǎn)轍的電氣特質(zhì)、時(shí)間特性和電氣機(jī)械的特性。第二，故障分析以及故障處理。鐵路信號(hào)的微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中體現(xiàn)的道岔電流曲線，重點(diǎn)表現(xiàn)的是道岔運(yùn)轉(zhuǎn)情況。由于每個(gè)鐵路道岔類型各不相同，電流值以及動(dòng)作時(shí)間也會(huì)出現(xiàn)一定的變動(dòng)。在采集道岔電流的整個(gè)環(huán)節(jié)中，運(yùn)用道岔采集機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道岔運(yùn)行過(guò)程。與此同時(shí)，根據(jù)鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所體現(xiàn)的道岔電路曲線數(shù)據(jù)對(duì)道岔數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，確定電流數(shù)據(jù)開(kāi)始的區(qū)域段，由此分析卡阻情況是出現(xiàn)在道岔運(yùn)行動(dòng)作的上半程還是下半程，幫助電務(wù)人員確定鐵路軌道故障發(fā)生的具體位置。舉例來(lái)講，當(dāng)?shù)啦黼娏髑€所體現(xiàn)的電路出現(xiàn)異常時(shí)，其具體原因可能是電氣線路在接觸觸電時(shí)不穩(wěn)定。電流曲線發(fā)生快速斷流還有可能是因?yàn)榈啦黼姎饩€路中某個(gè)接觸端產(chǎn)生觸電虛接的情況。在鐵路道岔故障的處理環(huán)節(jié)中，應(yīng)針對(duì)性地整治鐵路道岔設(shè)施，從根本上預(yù)防鐵路信號(hào)設(shè)備故障，保證信號(hào)設(shè)施能夠處于正常運(yùn)行的狀態(tài)。

（二）通過(guò)電壓曲線來(lái)判斷故障

1.常見(jiàn)故障分析。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，各行各業(yè)大量采用新型材料、運(yùn)用專業(yè)科學(xué)技術(shù)，軌道電路在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題的次數(shù)也隨之減少。就目前情況來(lái)看，鐵路電路需要調(diào)整的部分是鐵路鋼軌的連接處，此處有三個(gè)地方容易發(fā)生問(wèn)題：第一，在夏季，鐵路軌道的絕緣處容易被固定；第二，鐵路的每個(gè)接頭處會(huì)因受到各種情況的壓迫而出現(xiàn)肥邊狀況，容易引起電壓短路；第三，在軌道接頭處連接引接線處會(huì)因?yàn)槭艿秸駝?dòng)而產(chǎn)生松動(dòng)斷開(kāi)的現(xiàn)象，致使鐵路鋼軌的接頭端發(fā)生故障。因此，要提高鐵路信號(hào)設(shè)備的巡視檢查，運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的模式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制，避免發(fā)生故障。

2.故障的處理。

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的電壓曲線能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)鐵路軌道電路設(shè)施中的故障隱患，防止產(chǎn)生安全事故。運(yùn)用鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的電壓曲線來(lái)排查某個(gè)區(qū)域段的電壓瞬間產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)電壓短路的情況[4]。產(chǎn)生這一故障的關(guān)鍵原因是鐵路信號(hào)設(shè)施的鐵路軌道電路暴露在室外的部分很容易受到自然環(huán)境等各個(gè)因素的影響而發(fā)生電壓短路，例如作業(yè)人員的錯(cuò)誤操作、列車上掉落的鐵器物品等都會(huì)導(dǎo)致鐵路軌道電路短路，從而出現(xiàn)電壓波動(dòng)現(xiàn)象。因此，需要在相鄰的鐵路軌道電氣電路區(qū)域段對(duì)電壓曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和檢測(cè)，具體檢查是否存在電壓波動(dòng)的異?，F(xiàn)象，波動(dòng)的時(shí)間是否一致。如果在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)區(qū)域段同時(shí)發(fā)生波動(dòng)，就可以分析為兩個(gè)區(qū)域段和相鄰的鐵路軌道絕緣破損或者鐵路軌道電路區(qū)段公共部分有異常情況發(fā)生。

（三）運(yùn)用道岔曲線判斷道岔故障降低延時(shí)

道岔的故障有啟動(dòng)故障以及表示故障。因而在沒(méi)有微機(jī)監(jiān)測(cè)前期，道岔發(fā)生故障時(shí)，只能通過(guò)電話和車站值班工作人員來(lái)了解故障的具體信息。由于發(fā)生故障時(shí)，車站的其他列車也會(huì)因此受到行車影響，值班工作人員的工作比較繁忙，能獲取到的數(shù)據(jù)和信息十分有限，嚴(yán)重影響了解和分析故障設(shè)備具體情況的效率，導(dǎo)致不能及時(shí)處理故障。隨著科技的進(jìn)步，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程分析故障信息情況，通過(guò)判斷道岔曲線，實(shí)時(shí)了解鐵路道岔的異常狀況。

（四）微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)能監(jiān)督鐵路信號(hào)系統(tǒng)

在實(shí)踐運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)的環(huán)節(jié)中，能夠針對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)督，監(jiān)測(cè)到鐵路信號(hào)設(shè)備是否處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，鐵路信號(hào)設(shè)備正常運(yùn)行的質(zhì)量是否達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，從而保證鐵路列車能夠安全運(yùn)行。如果鐵路信號(hào)設(shè)施在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)中發(fā)生了異?，F(xiàn)象，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。提示監(jiān)控工作人員實(shí)施下一步工作。

五、微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)中的運(yùn)用

（一）記錄設(shè)備狀態(tài)

每個(gè)設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)故障，鐵路信號(hào)設(shè)備也在所難免。運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以降低鐵路信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障的頻率，對(duì)于小事故可以隨時(shí)進(jìn)行處理，對(duì)于一些大的事故，也可以做好預(yù)防工作。在鐵路信號(hào)維護(hù)工作中，利用微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)能夠有效記錄鐵路信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷地對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和監(jiān)測(cè)[5]。與此同時(shí)，還可以針對(duì)數(shù)據(jù)信息實(shí)施檢測(cè)和分析，相關(guān)工作人員可以通過(guò)檢測(cè)結(jié)果來(lái)判斷鐵路信號(hào)是否出現(xiàn)異常現(xiàn)象，準(zhǔn)確無(wú)誤地找出故障發(fā)生的原因，并對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)處理。

（二）避免鐵路信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障

現(xiàn)階段對(duì)微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用比較廣泛，運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)能夠?qū)﹁F路信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行分層治理，對(duì)于不同程度的故障，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出不同的警報(bào)。目前很多鐵路建設(shè)中都安排了專業(yè)人員運(yùn)用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和控制，如果微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，負(fù)責(zé)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的專業(yè)人員就會(huì)及時(shí)進(jìn)行解決。

（三）微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以避免電路故障

電路是支撐整個(gè)鐵路信息設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵因素，根據(jù)具體情況，在我國(guó)現(xiàn)階段的鐵路建設(shè)中，電路設(shè)施發(fā)生事故頻率比較高，給負(fù)責(zé)電路設(shè)施的工作人員帶來(lái)了很大的困擾，無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地找出事故發(fā)生的具體位置、掌握電氣的特性。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以針對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備實(shí)施全方位的監(jiān)測(cè)和有效記錄，將電氣的更改動(dòng)態(tài)通過(guò)表格的形式體現(xiàn)出來(lái)，從而提高修理效率，避免鐵路發(fā)生電路故障。

六、微機(jī)監(jiān)測(cè)在鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)和管理中的重要性

鐵路信號(hào)系統(tǒng)在具體工作環(huán)節(jié)中，相關(guān)負(fù)責(zé)部門的工作人員應(yīng)增強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的重視程度，定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理，確保鐵路信號(hào)設(shè)施能夠正常運(yùn)行。在實(shí)際鐵路信號(hào)維護(hù)工作中，微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，既能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)施的運(yùn)行情況，還能備份關(guān)數(shù)據(jù)信息，確保鐵路信號(hào)設(shè)施能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)[6]。同時(shí)，微機(jī)監(jiān)測(cè)科學(xué)技術(shù)能對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的日常運(yùn)行情況實(shí)施監(jiān)測(cè)，檢查和監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)資料，從根本上為鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行提供科學(xué)有效的幫助。此外，鐵路信號(hào)系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)行環(huán)節(jié)中，如果鐵路本身的電氣性能在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期超過(guò)有關(guān)規(guī)定或者是超過(guò)指定的標(biāo)準(zhǔn)，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)在第一時(shí)間給出報(bào)警信號(hào)。如此一來(lái)，相關(guān)工作人員就可以在發(fā)生故障時(shí)運(yùn)用科學(xué)合理的方案排除故障，有效減輕故障對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)施日常運(yùn)轉(zhuǎn)情況造成的影響，增強(qiáng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性，促進(jìn)我國(guó)鐵路行業(yè)的健康發(fā)展。

七、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鐵路信號(hào)設(shè)備的安全問(wèn)題直接關(guān)系到整個(gè)鐵路的運(yùn)行，隨著我國(guó)電子科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，有效合理地完善鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)施監(jiān)測(cè)過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用起到了關(guān)鍵作用，對(duì)增強(qiáng)鐵路軌道運(yùn)行的安全性具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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