鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)的發(fā)展方向分析

陸森

摘 要：在鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，微機(jī)監(jiān)測(cè)的作用十分關(guān)鍵，同時(shí)也在維修工作中占據(jù)著十分重要的地位。鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)可以對(duì)信號(hào)設(shè)備實(shí)施全天候監(jiān)督管理，對(duì)不同的信號(hào)設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行收集與處理，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備當(dāng)中所存在的問(wèn)題，這也就意味著鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)可以為信號(hào)設(shè)備維修工作提供可靠的技術(shù)支持，從而保證設(shè)備維持在正常運(yùn)行狀態(tài)，提高鐵路行車的安全性。對(duì)此本文針對(duì)微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備在鐵路信號(hào)設(shè)備應(yīng)用的基本情況與常見維修方法進(jìn)行分析，并提出微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)與未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)設(shè)備;微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù);安全運(yùn)行;硬件設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)已無(wú)法滿足新時(shí)代下的檢測(cè)要求。鐵路信號(hào)檢測(cè)目標(biāo)與信息量的大幅度增加，在一定程度上加大了維修人員的日常工作量，但是也保證了鐵路運(yùn)行的安全性。而為了有效解決這一問(wèn)題，就必須要將微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在鐵路安全運(yùn)行管理當(dāng)中，在常規(guī)監(jiān)控儀器設(shè)備中廣泛應(yīng)用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，體現(xiàn)出更加智能化的集成功能優(yōu)勢(shì)，為列車運(yùn)行安全提供保障。也就是說(shuō)，在新時(shí)代發(fā)展環(huán)境下，積極探索鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在鐵路日常運(yùn)營(yíng)中的創(chuàng)新應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備在鐵路信號(hào)中的基本應(yīng)用情況

從近些年實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)是鐵路軌道運(yùn)行監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，在大部分鐵路車站當(dāng)中都得到了重點(diǎn)應(yīng)用，并且還融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)鐵路運(yùn)行信號(hào)設(shè)備。常見的微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是由硬件結(jié)構(gòu)與軟件結(jié)構(gòu)兩部分組成。其中，硬件結(jié)構(gòu)主要包含計(jì)算機(jī)、路由器、調(diào)制器以及保護(hù)器等設(shè)備。通過(guò)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以將這些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)有效結(jié)合在一起，發(fā)揮出系統(tǒng)軟件與硬件的組合優(yōu)勢(shì)，從而形成較為穩(wěn)定的站場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮出現(xiàn)場(chǎng)可利用空間的優(yōu)勢(shì)，減少了系統(tǒng)干擾問(wèn)題，從而精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)鐵路運(yùn)行軌道的目標(biāo)。

二、鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)故障常見的維修方法

（一）瀏覽法

在瀏覽法具體應(yīng)用期間，主要包含數(shù)值狀態(tài)瀏覽、警報(bào)狀態(tài)瀏覽以及曲線狀態(tài)瀏覽等等。而在這些數(shù)值狀態(tài)瀏覽故障檢修中，需要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，了解數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，比如25Hz軌道電路可接受的電壓在20V以上，道岔區(qū)段應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)在20-35V范圍之內(nèi)，區(qū)間接受電壓也要保持在0.9-2.3V范圍內(nèi)，在瀏覽日常電壓表數(shù)值的基礎(chǔ)上就可以更加清楚地了解故障[1]。另外，曲線狀態(tài)瀏覽就是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，仔細(xì)觀察曲線變化，如果低于正常電壓值，那么就說(shuō)明出現(xiàn)了短路問(wèn)題。一旦出現(xiàn)警報(bào)，還要進(jìn)行報(bào)警狀態(tài)瀏覽，先對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)值進(jìn)行分析，了解曲線比的變化情況，在此基礎(chǔ)上了解具體問(wèn)題原因，并給出正確合理的解決方案。

（二）對(duì)比法

通常情況下，對(duì)比法的應(yīng)用主要就是為了驗(yàn)證瀏覽法所發(fā)現(xiàn)的各種問(wèn)題。在此方法應(yīng)用期間，要利用人工操作的方式對(duì)故障進(jìn)行排除，之后通過(guò)對(duì)比以往數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察，一般在波動(dòng)值較大的區(qū)域都會(huì)出現(xiàn)安全隱患。

（三）分析判斷法

此方法主要是監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備電流值變化情況，其判斷原則建立在參考曲線存檔之后，其參考曲線也是以摩擦電流曲線和工作電流曲線為基礎(chǔ)。

三、鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)

（一）硬件設(shè)計(jì)

在鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，開關(guān)量一般都會(huì)用在控制臺(tái)按鈕、燈絲以及監(jiān)控繼電器等設(shè)備上，對(duì)其中所存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)記錄，以此來(lái)成立用于明確故障問(wèn)題的數(shù)據(jù)庫(kù)[2]。并且微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還會(huì)對(duì)大量的交換機(jī)狀態(tài)進(jìn)行記載，從而完成更改、分析和記錄，對(duì)處于監(jiān)視狀態(tài)下的異常交換機(jī)進(jìn)行報(bào)警處理。并且有效采集時(shí)間在250毫秒之內(nèi)，就會(huì)減少引線應(yīng)用，為了能夠保證鐵路信號(hào)設(shè)備能夠安全運(yùn)行，還要提供相應(yīng)的絕緣措施。在此過(guò)程中，讓開關(guān)量的各個(gè)子系統(tǒng)同步工作，利用PC控制與采集開關(guān)量來(lái)診斷鐵路信號(hào)設(shè)備線路故障問(wèn)題，間隔時(shí)間在20毫秒，這樣一來(lái)就可以對(duì)電路故障進(jìn)行及時(shí)診斷與跟蹤。

（二）軟件設(shè)計(jì)

一是在采集機(jī)加工方面。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行之后會(huì)完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，CAN啟動(dòng)數(shù)據(jù)包來(lái)完成數(shù)據(jù)處理與傳輸，同時(shí)還能夠檢測(cè)CAN中是否帶有數(shù)據(jù)信息。隨后，解析緩沖區(qū)完成命令與收集，并將其傳輸?shù)紺AN數(shù)據(jù)當(dāng)中，以此來(lái)檢測(cè)鐵路信號(hào)的狀態(tài)和往返行程。另外，關(guān)于采集器的處理先是要完成程序初始化，讀取相應(yīng)的開關(guān)值，落實(shí)絕緣處理和模壓處理，確保在40毫秒之后執(zhí)行采樣工作，從而對(duì)開關(guān)值進(jìn)行穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上立刻切斷電源。在命令處理結(jié)束之后，再次進(jìn)行讀取。

二是斷電處理。一旦鐵路信號(hào)設(shè)備受外部電網(wǎng)的影響出現(xiàn)停電或電壓波動(dòng)問(wèn)題，那么信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)立刻觸發(fā)停電警報(bào)，沒(méi)間隔40毫秒就會(huì)進(jìn)行一次瞬時(shí)停電，樣本值為1。同時(shí)，如果樣本存儲(chǔ)區(qū)域在5-200區(qū)間之內(nèi)不為1，那么就代表著沒(méi)有出現(xiàn)瞬時(shí)電源故障。但是如果瞬時(shí)故障數(shù)值為0，那么就會(huì)自動(dòng)返回到主程序當(dāng)中。

四、鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)的未來(lái)發(fā)展方向

伴隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，要想全面實(shí)現(xiàn)鐵路信息化建設(shè)，就必須要依靠微機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸與應(yīng)用。通常情況下，黑匣子會(huì)被應(yīng)用在監(jiān)控信息系統(tǒng)當(dāng)中，將信號(hào)監(jiān)控與傳輸結(jié)合在一起[3]。而為了實(shí)現(xiàn)這一功能，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和處理，明確參數(shù)鏈接之間的關(guān)系，提高數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)，每個(gè)故障設(shè)備的信號(hào)特點(diǎn)都可以在監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)收集期間獲得，并及時(shí)定位與檢測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備的具體故障問(wèn)題。當(dāng)前微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠滿足錄音使用的具體要求，但還是需要注冊(cè)并提示復(fù)雜分支跟蹤部分。而針對(duì)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)容量不足的問(wèn)題，在注冊(cè)完成之后，可以利用部分列車的分流信號(hào)來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸。為了能夠優(yōu)化并改善此功能，未來(lái)還需要對(duì)故障設(shè)備的高強(qiáng)度進(jìn)行了解，將其注冊(cè)到微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，采取科學(xué)有效的方法，縮短特定部分和數(shù)據(jù)輸入注冊(cè)時(shí)間，在界定范圍的基礎(chǔ)上來(lái)便于現(xiàn)場(chǎng)故障處理。

另外，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要功能就是要提高操作的安全性，強(qiáng)化鐵路信號(hào)設(shè)備接頭管理，對(duì)鐵路運(yùn)行質(zhì)量和信號(hào)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控[4]。與此同時(shí)，在鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)過(guò)程中，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還可以對(duì)鐵路信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)保證鐵路信號(hào)設(shè)備故障預(yù)警管理。從目前實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)在我國(guó)鐵路運(yùn)輸方面的應(yīng)用已經(jīng)得到了明顯改進(jìn)，像信號(hào)設(shè)備之類的新技術(shù)大大減少了維護(hù)工作人員的工作負(fù)擔(dān)，在維持鐵路安全運(yùn)行方面起到了十分重要的作用。從未來(lái)發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，積極推廣鐵路微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，從技術(shù)角度來(lái)解決鐵路交通安全問(wèn)題，積極開展管理任務(wù)，將單一的儀表監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芫C合診斷。這些都是鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)的主要方向，在這些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用下，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)將會(huì)變得更加安全。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)是一種以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的新型設(shè)備維護(hù)技術(shù)，它具有動(dòng)態(tài)性強(qiáng)、靈活且速度快等優(yōu)勢(shì)，能夠提前檢測(cè)出鐵路信號(hào)設(shè)備中所存在的故障隱患，并規(guī)避了由于鐵路信號(hào)問(wèn)題導(dǎo)致的鐵路延誤情況。同時(shí)在鐵路實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，微機(jī)監(jiān)測(cè)還可以對(duì)每個(gè)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行具體監(jiān)測(cè)，從而利用遠(yuǎn)程控制功能來(lái)以最快的速度完成鐵路信號(hào)設(shè)備維護(hù)。

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