铁路信号集中监测系统问题分析与解决方案

铁路信号集中监测系统问题分析与解决方案

陈星润朱洪婷

成都地铁运营有限公司

引言

信号集中监测系统是监测信号设备运用状态的必要设备，应充分利用信号集中监测系统实时监测、超限报警、存储再现、过程监督、远程监视等功能，及时发现信号设备隐患，预防设备故障，充分发挥信号集中监测系统在信号设备日常维修及故障处理中的重要作用，提高维修工作的针对性、有效性，提高系统维护管理质量，指导维修工作，保证设备正常运用。近年来，随着高速铁路建设的快速发展，大量信号设备投入运用，联锁、列控中心、TDCS/CTC、ＲBC、区间综合监控、电源屏、ZPW-2000A、道岔缺口监测等信号设备和子系统通过信息接口方式接入信号集中监测系统，各系统的报警信息均送到信号集中监测系统，报警信息量多、准确性不高，信息处理难度大，种种弊端逐渐显现，信号集中监测系统的优势无法体现。因此，迫切需要对信号集中监测系统报警信息进行全面梳理、整治、优化、完善。

1信号集中监测系统在铁路信号设备维护中的重要作用

铁路信号包括很多种运行参数，例如列车的实时车速，距前车的距离和天气因素等等，铁路信号设备便是对这些信号进行采集然后转化为数据。传统的方法对信号设备进行精确性的检验比较困难，因而一些设备出现故障时，人为检测的精准度低，并不能及时发现设备的隐性故障，这将导致故障的设备仍然被当作完好的设备使用，极易导致事故的发生。信号集中监测系统简单来说就是将各种信号汇总在一起，形成一个数据整体，便于对数据进行分析，类似于飞机上"黑匣子"。它可以全天候地监测列车运行状况，对设备进行不定时的参数测试、数据查询、数据存储和数据回放等操作，进而保证了信号设备运行的透明化，也体现了铁路运行信号的数字化和智能化的特征。例如当信号集中监测系统发现铁路信号设备的数据偏离了正常的设定值，便会立即报警，有关人员可以及时检修；或者是当操作人员出现误操作，信号集中监测系统也可以及时发现并提醒，这样便能有效避免误操作带来的事故。所以说应用信号集中监测系统可以让信号设备的运行更加安全可靠，通过对信号数据的分析处理可以及时发现设备的故障，保障铁路信号设备的无故障运行，进而促进铁路的健康发展。

2铁路信号集中监测系统问题分析

2.1室内外故障难以迅速定位

现有微机监测系统的信号设备模拟量采集点，就近分散安装在组合架各层的信号设备后面。一旦发生信号故障，电务维护人员需先在分线盘处，去掉内线侧软线或外线侧硬线，再连接模拟测试设备进行相应的测试，以迅速确定故障点是在室内还是在室外。①如果确定是室内问题，则处理相对简单，因为信号机械室属于电务维护人员管理，可在电务专业范围内快速解决，故障处理时间一般较短。②如果确定是室外故障，就需要进行复杂的多部门间配合协调，例如供电、工务、通信等多个专业联合整治，故障处理时间长、影响面大。③如果微机监测系统得到的数据，和从分线盘处断开室内外线缆后人工测量的数据之间，存在一些差异，那么就无法进行故障的迅速定位，大大增加电务故障处理时间、延误行车。

2.2信息量不足不便于智能诊断分析

微机监测系统的模拟量采集，主要需做电压和电流这２个参量的实时采集与处理，但现有技术条件的模拟量采集方案，一般要求只对电压、电流进行二选一的实时采集。仅靠一个参量，虽可以完成故障报警、事故调查、回放取证，但却很难实现智能诊断分析，这也就是迟迟无法从故障修、计划修全面转向状态修的一个重要原因。只有提供出实时完整的大数据，结合专家诊断库，上下结合研发全新一代电务智能诊断分析系统，才能达到铁路信号设备集中监测与智能诊断分析的初衷与目标。

2.3采集传感器影响施工与维护

传感器安放位置分散，且采集线、数据线、供电线的位置与长度不固定，直接造成采集配线现场施工繁杂、零乱、接触不良、安全间距隐患等问题，不便于施工配线、联调联试、运维抢修。

3铁路信号集中监测系统问题的解决方案

3.1新型信号监测防雷分线柜

信号监测防雷分线柜三合一底座，需按高可靠性、高可用性和高维护性进行设计。为了尽可能实现免维护，需将微电子器件等容易损坏的电子元器件，全部置于可热拔插的三合一底座防雷模块、采集模块内，大大提高保障系统的可靠性、可用性和可维修性。机柜背面为防雷分线工作面，每个三合一底座位于两侧的分（配）线端子，左边ＩＮ侧可供室外进户电缆硬线接入，右边ＯＵＴ侧可供室内组合架电缆软线接入，实现室内、外分界处的分线功能。每个三合一底座可拔插安装３只防雷模块，对每２条线进行雷电浪涌过电流的横向、纵向或纵横向防护；不同防护模式下仅为防雷模块内部防雷组件配置不同，外部配线完全依照室外分线盘配线图；三合一底座安装固定时，即可靠连接到横向接地汇流条，可实现就近防雷接地；每只防雷模块的拔出缺位与脱扣翻红告警信息，均可被检测并送到上位机直观显示。增加经过六端子底座上的所有传输线缆所需模拟量的监测采集；增加对六端子底座所插的最大３个防雷模块的缺位与故障状态开关量的监测采集；增加对车站雷击浪涌电流幅值、极性、雷击时间与次数的监测采集，使之成为新一代电务智能诊断分析系统的基础设备。

3.2全面梳理系统报警信息

每月梳理管辖范围内高速铁路各站信号集中监测系统报警信息，并对报警信息按电源屏、道岔、轨道电路、信号机、外电网、自采集、联锁、列控、TDCS/CTC、ZPW-2000A、灯丝断丝报警等设备进行归类、分析，针对存在问题的报警信息进行分析研究，按照"先易后难，先多后少，先一二级后三级"的原则，逐步解决。

3.3功能完善

①中继站断丝报警(DSJ)未设计采集，未能实现区间信号机断丝总的报警，增加采集项，实现区间信号机断丝总的报警功能。②未开通设备报警，完善软件实现未开通设备停止报警。③外电网断电报警后，电源屏其他各种电源超下限报警，完善软件实现只报警外电网断电报警，屏蔽其他各种电源超下限三级报警。④信号机灯位转换灯丝电流超上下限报警。完善软件处理逻辑(灯位转换软件做延时6s处理)，实现不报警。⑤信号机亮黄闪黄(USU)时灯丝电流超上、下限报警。完善软件处理逻辑，实现不报警。⑥电缆绝缘。原来电缆绝缘超限只显示红色，不报警，现完善软件实现电缆绝缘超限报警。⑦ZPW-2000A电气特性(功出电压、功出电流、接收入口主轨电压)在信号集中监测系统侧增加超限报警。ZPW-2000A小轨电压在相邻两个轨道区段无车时超限报警。

结语

综上所述，信号集中监控系统对于信号设备的故障诊断有着重要意义，保证了信号设备的正常运行，才能保证设备的安全运行。所以信号集中监测是未来信号设备故障诊断的发展方向。

参考文献

［1］中华人民共和国铁道部．运基信号［2010］709号．铁路信号集中监测系统技术条件［Ｓ］．2010．

［2］中华人民共和国铁道部．运基信号［2011］377号．铁路信号集中监测系统安全要求［Ｓ］．2011．

［3］中华人民共和国铁道部．科技运［2008］36号．客运专线铁路信号产品暂行技术条件汇编－10：客专防雷分线柜［Ｓ］．2008