文章编号:1673-0291(2012)05-0090-05 中国高速铁路信号系统分析与思考 郭 进,张亚东 (西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031) 摘 要:介绍中国高速铁路信号系统的发展历程及成果,对比分析了中国高速铁路列车运行控制系统的技术水平及特点.在总结成果的基础上,针对现有信号系统的技术标准与体系结构存在缺陷、基础研究薄弱、安全保障体系不符合高速铁路安全需求等问题进行了思考,并提出了改进建议. 关键词:高速铁路;铁路信号;中国列控系统中图分类号:U284 文献标志码:A Study and consideration on Chinese high speed railway signal system G UO Jin ,ZH AN G Yadong (School of Infor matio n Science and T echnology,Southw est Jiaotong U niversity,Cheng du Sichuan 610031,China) Abstract:The paper introduced the achievement of Chinese high -speed railway signal system,and then analyzed the technical characteristics of China Train Control System (CTCS).After summarizing the development of CTCS,some problems of the technical standard and config uration on CTCS w ere men -tioned,and the modification suggestions w ere put forw ard to decrease the risk on CTCS.Key words:high -speed railw ay ;railw ay sig nal;China Train Control System 收稿日期:2011-10-20 基金项目:铁道部科技研究开发计划项目资助(2011X025-C,2012X007-D) 作者简介:郭进(1960 ),男,四川成都人,教授,博士,博士生导师.研究方向为铁路信号.email:jguo -scce@sw https://www.doczj.com/doc/5c13071639.html,. 近年来,我国高速铁路建设取得了迅猛发展,截至2011年底,高速铁路营业里程达7531km(不包括台湾地区),在建高速铁路1万多千米,已成为世界高速铁路运营速度最高,运营里程最长、在建规模最大的国家[1] .铁路信号系统是为了保证铁路运输安全而诞生和发展的,它的第一使命是保证行车安全,没有铁路信号,就没有铁路运输的安全[2].随着列车运行速度的提高,完全靠人工 望、人工驾驶列 车已经不能保证行车安全了,当列车提速到200 km/h 时,紧急制动距离将达到2km (常用制动距离超过3km ),因此,国际上普遍认为当列车速度大于时速160km 时,必须装备列车运行控制系统(简称列控系统),以实现对列车间隔和速度的自动控制,提高运输效率,保证行车安全.要实现列车自动控 制,需要解决许多关键技术问题,例如:车-地之间大容量、实时和可靠信息传输,列车定位,列车精确、安全控制等,需要车载设备、轨旁设备、车站控制、调度指挥、通信传输等系统良好的配合才能实现,以现代列车运行控制技术为核心的信号系统可以称为现代铁路信号系统. 高速铁路装备了列控系统后,提高了列车运行速度和行车密度,同时对中国铁路信号技术还具有积极的促进作用,但由于发展速度太快,设备、标准、管理与养护都免不了存在一些缺陷和不足.本文作者简要阐述了中国列车运行控制系统为我国铁路发展所产生的促进作用,也对现有系统存在的若干问题进行了分析,在分析的基础上,针对今后中国列车运行控制系统的建设提出了改进建议. 第36卷第5期 2012年10月 北 京 交 通 大 学 学 报 JOU RNAL OF BEIJING JIA OT ON G U N IV ERSIT Y Vol.36No.5Oct.2012
浅谈铁路通信信号一体化技术赵永旺 发表时间：2019-07-24T15:51:34.720Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：赵永旺 [导读] 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。 赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇查布嘎电务工区内蒙古赤峰市 025550 摘要：随着计算机及网络技术的快速进步，推动了信号系统的发展，在发展的过程中，通信系统、信号系统以及信息化系统之间逐渐的实现了融合及组合，向着数字化、智能化的方向发展，而这也是铁路通信信号系统发展的趋势。在本文中，介绍了当前通信信号设备的现状，接着阐述了通信信号一体化系统结构及关键技术。 关键词：铁路通信信号；一体化技术；发展 一、通信信号设备现状 （一）机车信号与超速防护（ATP） 第一，轨道电路制式多。在当前的铁路通信系统中，通信的制式比较多，而且所采用的轨道电路制式也比较多，这种状态导致在传输信号时十分的混乱。第二，站内轨道电路电码化困难。站内电码化是一个过程，需要逐步的进行完善，不过在最初进行设计时，存在着许多的问题，比如兼容性差、协调性弱等。第三，站内干扰严重，站内轨道电路在工作时，经常会受到同频干扰、外界干扰等不同的干扰，从而导致电路经常问题。 （二）调度集中 目前，我国的铁路行业进行调度时，采用的方式为集中调度，这是一种传统的调度方式，效果并不理想，而且随着铁路现代化、信息化的发展，集中调度的方式已经不能满足铁路快速发展的需求。 （三）无线列调 第一，技术落后，在进行通信时利用模拟单信道，通信质量比较差，而且受到的干扰非常的严重；第二，能力饱和，我国现有的无线列调能力已经达到了饱和，因而无线列调就没有能力再进行列车控制、移动通信等业务；第三，效率低下，在专用系统中，各个部门在工作时，都是独立开展的，缺乏有效地沟通及联系性。 二、现代铁路信号 1949年后，60年来，随着我国铁路事业翻天覆地的变化，中国铁路信号也已经从零发展成为世界铁路信号的强国。今天的现代铁路信号系统，已经成为计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，铁路信号的功能也从传统的保障铁路运输安全的“眼睛”，扩展为保证行车安全、实现集中统一指挥、提高运输效率、改善劳动条件和提升运营管理水平。现代信号技术已成为实现列车有效控制、提高铁路区间通过能力和编组能力、向运输组织人员提供实时信息的必备手段，是铁路的“中枢神经”，是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之一。 三、通信信号一体化的优势及其系统结构 3.1通信信号一体化的优势 与传统的轨道电路传送信号相比，通信信号一体化具有五大优势：第一，传输可靠性高，传统的轨道电路在传输信号时，传输者只管发送，接受者是否接到信号无法得知，而实现了一体化之后，有效的实现了双向通信，从而保证了信号传输的可靠性；第二，运输效率高，通信信号一体化采用的通信方式为无线通信，这样一来，在传送信号时，实现了移动自动闭塞，使运输效率得到了有效的提高，武县城在设备系统接收信息具有较高的实时性与准确性；第三，传输信息量大，传统的轨道电路在传输信号时，载体是铁轨，这种方式虽能传输的信息量比较小，随着列车速度与目的的不断增加，列车控制信号不断增加，而实现通信信号一体化之后，由于是无线通信，所能传输的信息量大增；第四，降低工程投资和生存期成本，信息传输的方式发生了改变之后，所需要进行的工程投资也相对减少，信息传输不再依赖轨道电路，设备主要集中在室内与机车上，从而实现了投资的降低与故障面的减少；第五，具体有通用性和灵活性，在系统中，只需要保持原有的设备就可以实现双向运行，这样有效的保证了系统的性能和安全，由于系统中采用的是通用组件，所有未来相互独立的子系统升级或者换代时不会对列产的控制产生影响。 3.2通信信号一体化的系统结构及关键技术 从广义上来说，信号系统主要包含四层，从高到低的顺序分别为：第一层，局（部）调度中心，该层的主要作用是进行宏观决策；第二层为分局（局）调度中心，在该层中，包含着许多的结构，主要有调度集中、电力调度、机车调度、车辆调度、设备维修中心；第三层为安全控制设备，主要的作用就是保证安全，车站联锁、道口安全控制等都设置在该层；第四层为最低层，现场的信号机、机车信号等都归属于该层。 四、我国铁路通信、信号系统的发展方向 随着我国高速铁路的跨越式发展，铁路通信信号作为高铁核心技术的重要组成部分，也迎来了高速发展的黄金时期。目前，我国铁路通信信号技术已经迈上了新的台阶，尤其是通过引进吸收国外先进技术、我国已研发出了CTCS、TDCS、等一大批有自主核心技术的铁路通信、信号控制系统，在利用计算机、控制技术方面取得了长足的进步。中国高速铁路的发展需求决定了铁路通信信号的发展方向，不仅对行车安全保障有了更高的标准，还要求通信信号技术能够实现高速铁路站间接发车作业和区间运行的自动化，提高通过速度与列车密度，大大增强高铁运营效率。 4.1铁路通信的发展方向 （1）大力发展GSM-R技术 目前我国铁路对GSM-R技术应用的还不够充分，如有的线路利用GSM-R技术参与列车运行控制，而有的线路仅将其作为一种进行数据传输的移动通信手段。今后我国应重点围绕客运专线建设，做好对GSM-R移动通信核心网的整体布局规划并加大沿线无线网络的建设，全面推进高速铁路无线通信设备的技术进步。 （2）建设综合视频监控技术平台 为满足安全监控需要，需要建设综合视频监控技术平台，主要应用在几点：对铁路重点线路设备的监控；对客运车站重点区域的监
信号集中监测系统（TJWX-2006-th）简介
铁路信号集中监测系统由北京全路通信信号研究设计院以铁道部运基信号[2010]709号《铁路信号集中监测系统技术条件》为依据研制开发，是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、反映设备运用质量、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备。 信号集中监测系统作为铁路电务部门的辅助维修工具正发挥着越来越大的作用。系统利用计算机高速信息处理能力实现对信号基础设备进行实时不间断的监测。 信号集中监测系统通过对监测数据的智能分析，提前对故障隐患进行预警和告警，并通过网络传送到各级信号维护终端，实现对信号设备的集中监测和远程诊断，同时可存储大量现场数据，对分析事故原因也有很大的帮助。 系统特点： ●TJWX-2006-th型信号集中监测系统采集设备采用工业级产品，传感器精度等级达到0.5级， 能够满足信号的精密可靠采集。 ●系统采集响应时间可达到毫秒级，可真实还原信号设备工作状态和信号波形。 ●系统采用高阻抗输入、光电转换、电磁感应、霍尔效应等手段，保证采集设备与信号安全设
备间可靠的电气隔离。 ●系统对外接口采用标准现场总线、串行接口、以太网接口等多种形式，可与不同接口类型的 设备灵活适配。 ●系统采用图形化人机界面，操作简便、快捷。 ●系统采用2M独立通道组网，可实现远程诊断和远程维护。 ●系统采用正版SQL Server数据库、Windows操作系统和防病毒软件。 ●系统各项性能指标达到铁道部《铁路信号集中监测系统技术条件》要求。 ●系统软硬件全部自主研发，拥有完全的自主知识产权，可以根据用户需求和新技术的发展随时升级。 卡斯柯TJWX-2006-ka型微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量、提高运维部门维护水平和维护效率的重要行车设备。 该系统符合铁道部2006型微机监测系统最新技术条件（铁道部运基信号[317号]《信号微机监测系统技术条件（暂行）的通知》）的要求，对电源屏、道岔、轨道电路、信号机、区间自闭、计轴等信号设备的模拟量和开关量、状态、报警、日志等信息进行在线监测，完成对站场运用状况、信号设备运用情况、作业操作记录等进行的实时监视和历史跟踪，对涉及行车安全或影响行车和设备正常工作的故障进行报警或预警，并进行必要的故障诊断和智能分析。
铁路信号系统的现状与发展 铁路是一个国家国民经济的主要保障，对每一个国家的发展都有着非常重要的作用。由于铁路运输具有较低的成本、较高的效率和安全性以及能源节约性等特点，当下世界各个国家都在对铁路运输技术的研发速度进行不断地加快和创新，现代铁路发展方向正逐渐走向高速、重载以及高密度。铁路信号系统不但能够在很大程度上保障列车运行的安全性，同时也是让铁路效率得到提升的重要设施之一，是现代化铁路系统中必不可少的重要组成部分。但是，当下我国铁路信号系统依旧还存在着很多问题有待解决，这对我国铁路运输的发展带来了严重阻碍。 1 我国铁路信号系统现状 1.1 自动化程度有待提升 我国继电技术虽然已经越发成熟，但由于较大的设备体积，智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快，在工业控制行业中，继电控制技术已逐渐无法有效满足现代化工业要求，PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用。而相对于工业控制领域而言，我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备，虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用，但是较慢的发展脚步，促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成，从而也就无法让其整体效率得到显著提升，其资源配置也无法得到优化和完善。 1.2 较低的安全性 由于受到自动化程度的局限，铁路行车调度指挥工作都是运用人力进行，列车的控制也大都是依靠列车司机来观察和判断地面信号。虽然这在传统铁路运行发展过程中有着一定作用，但是随着当下列车速度和密度的不断提升与增长，行车调度指挥工作的也愈加繁忙，相关调度员如果工作时间过长，则很有可能发生疏忽大意的现象，这样
不但会让工作效率降低，同时也会对列车的安全运行造成非常严重的影响。而且，当列车速度超过160 km/h之后，想要单单依赖于列车司机的自身视力，是很难对列车安全运行做到有效保障的。 1.3 管理缺乏统一性，管理水平较为落后 铁路系统属于一个整体系统，时间和地区的不同也就存在较大差异。当下我国铁路信号系统中由于缺乏先进的通信方法，信息传递存在较慢的速度，同时也很难都整体上对资源进行合理分配，虽然已经对微机监测系统进行了运用，但是却并没有让其作用得到充分发挥。其次，我国铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理，当现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在，从而也就造成了较低办事效率、较为落后的营销手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看，我国铁路系统作为物理行业中主要核心结构之一，应交给企业来管理，通过现代化企业的管理制度，让整体效率得到提升，进而让整体效益得到增加。 2 现代铁路信号系统的特点 2.1 网络化特点 现代铁路信号系统不单单只是有多种信号设备而简单组成的一种系统，而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统。在系统内部中，各个功能单元彼此单独运行，同时又彼此相互联系，对信息进行交换，构建出来非常复杂的网络化结构，能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握，让系统资源得到灵活配置，从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。 2.2 信息化 想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车线路过程中的信息全面、准确的掌握。因此，现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术，例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。 2.3 智能化
国内铁路信号技术发展及趋势 铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较，具有受自然条件影响小、运输能力大，能够负担大量客货运输的显著特点。迫于运输市场愈演愈烈的竞争，各国铁路部门都在积极采取铁路新科技来提升铁路的运输能力。而在实现高速、重载运输的同时，要保证列车的行车的安全，就不能不提到铁路信号。铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备，其技术水平发展直接影响到了行车安全水平和铁路运输效率。 1.铁路信号的定义 铁路信号是用特定的物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。铁路信号是铁路运输系统中，保证铁路行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制及远程控制的技术和设备的总称；是在行车、调车工作中，用于向行车人员指示行车条件而规定的符号；是显示、联锁、闭塞设备的总称。 2.铁路信号作用及发展历程 铁路信号的最主要的功能就是保证铁路行车安全。 随着列车运行速度的不断提升，从最初的人持信号旗、骑马前行、引导列车前进；到逐渐发展的球形固定信号装置、电报信号、连锁机、轨道接触器、自动停车装置；到后来出现的车内信号、调度集中控制、行车指挥自动化等设备。 每一次铁路速度的提升就会要求一种新型铁路信号的出现；每次铁路信号的革新，就会给铁路运输带来一次质的飞跃。随着铁路信號技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号的发展也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益的一种现代化技术手段。 3.铁路信号的组成
3.1信号控制设备 信号控制设备是指信号联锁系统，是保障铁路运输安全的核心，是铁路信号中最重要的组成部分。信号控制设备通过信号传输设备接收和发送不同的信息，经由联锁关系来控制信号设备及各种信号的显示。 3.2信号显示设备 信号显示设备指接收来自于信号控制设备的信息，通过信号机，机车信号，控制台、显示器，音响等设备，采用声、光等信息，来实时反应列车和相关信号设备状态的铁路信号设备。 3.3信号传输设备 指服务于信号控制系统与信号显示系统之间，进行各种信息互通的传输设备及媒介。 3.4信号防干扰措施及设备 指为防止信号被其他因素干扰而产生错误的信号显示而设立的防干扰设备及措施。 4.国内铁路信号技术及发展趋势 4.1信号控制设备的技术发展 信号控制设备中的核心是联锁系统。 国内联锁系统发展主要历经了早期的继电器联锁，90年代时期的计算机联锁加安全型继电器执行形式的控制系统，以及目前在广泛推广的计算机联锁系统。 计算机联锁除了自身的联锁系统管理之外，还可以向旅客服务系统、列车运行监督系统以及列车指挥系统等提供信息，加快铁路运输管理的一体化的实现。随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术日趋成熟，我国的计算机联锁也逐步开始由计算机联锁加安全型继电器控制型向全电子计算机联锁转变。 全电子计算联锁系统是基于未来铁路及城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求而研制；具有模块化程
信号集中监测系统 一、信号集中监测系统结构及原理 信号集中监测系统以主要信号设备为对象，以融合的现代传感器、现场总线、计算机网络通讯、软件工程及数据库等技术为手段，监测并记录设备运行状态、统计分析相关数据、加强设备管理，为信号维护管理部门掌握设备当前状态、进行故障分析、指导现场作业和管理提供科学依据，从而提高信号设备维护效率和维护水平。 （一）信号集中监测系统功能 1.模拟量监测功能 ◆外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角、功率监测。 ◆电源屏输入电压、电流、输出电压、电流；25Hz电源输出电压、频率、相位角监测。 ◆电动转辙机道岔转换过程中转辙机动作功率、电流、动作时间、转换方向监测。 ◆道岔表示交、直流电压监测。 ◆电缆绝缘监测。 ◆电源对地漏泄电流监测 ◆列车信号机点灯回路电流的监测 ◆集中式有、无绝缘移频自动闭塞区间移频发送器发送电压、电流、载频、低频，区间移频接收器轨入(主轨、小轨)电压，轨出1 、轨出2电压、载频、低频，区间移频电缆模拟网络电缆侧发送电压、接收电压、发送电流监测。 ◆环境状态的模拟量温度、湿度、民用空调电压、电流、功率监测。 ◆防灾系统与列控系统分界口处接口直流电压监测。 ◆站(场)间联系线路直流电压、场间联系电压、自闭方向电路电压、区间监督电压监测。 2.开关量监测功能 ◆对按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等开关量进行监测。 ◆列车信号主灯丝断丝状态监测。 ◆环境监控开关量监测。 ◆监测系统接口功能，满足对计算机联锁、列控中心、TDCS/ CTC、、智能电源屏、ZPW2000、有源应答器、道岔缺口等具有自诊断功能的信号设备，通过接口方式获取所需的状态信息和报警信息功能。 3.故障报警 监测系统根据设备故障性质产生三类报警和预警： ◆一级报警：涉及到行车安全的信息报警。 ◆二级报警：影响行车或设备正常工作的信息报警。 ◆三级报警：电气特性超限或其它报警。 ◆预警：根据电气特性变化趋势，设备状态及运用趋势等进行逻辑判断并
浅析铁路信号集中监测接口故障处理 尹德伟 摘要：分析了信号集中监测各种接口设备的测试的方法与发生故障时如何快速地排除故障点。 关键词：铁路信号集中监测；接口；故障；分析 Abstract：Analysis of all kinds of ports on the CSM computers and how to quickly eliminate points of failure ,are introduced. Key words：Railway Centralized Signalling Monitoring System (CSM);Port; Fault; Analysis 0前言 在现代化铁路中，随着铁路提速工程和高速铁路工程的建设，新型信号设备不断上道应用，工业计算机上的两个232串口已经无法满足现代化铁路中新型信号设备的接入，因此根据新兴型号设备的不同特性，信号集中监测系统扩充了诸多信息接入接口，如多串口卡接口，CAN卡接口，网卡接口。所有的模拟量和开关量都是通过这些接口，接入信号集中监测计算机，作为信号集中监测计算机的核心设备，莫过于插在计算机内部的各种接口，这些接口是整个信号集中监测的神经元，负责接收不同设备的传输来的模拟量和开关量信息，如果这些接口损坏，那就如人的大脑失去了神经元，会立即瘫痪，因此维护这些接口的正常运行是至关重要的。 1信号集中监测站机上COM口的测试与故障处理 2013年7月份青岛电务段青西地区雷击灾害严重，青西二场的信号集中监测的好多设备都受到雷击，从路由器、交换机到信号集中监测站机，以及各种采集机都受到不同程度的损坏，导致了站场图上没有开关量信息和部分模拟量信息。 青西二场站场图信息是通过CTC维护机通过COM1口传输到信号集中监测站机，遇到这种情况该如何判断？是采集机的故障还是信号集中监测站机的故障亦或是CTC维护机的故障呢？这时信号集中监测计算机上串口的好坏是处理此类故障的关键，那么如何判断COM口的好坏呢？ 很简单，只需一块小小的短路冒就能解决。如图1
随着铁路建设的发展，信号设备的维护管理逐步向大工区模式过渡，无信号维护人员的车站越来越多。为了使维护人员能够实时全面地掌握现场设备状况，及时发现问题并尽快处理，需将影响行车安全的因素纳入信号微机监测系统，在既有功能的基础上,实现道岔状态智能判断，以及信号人员作业、设备运用环境监控，补充对既有和新上信号设备的监测和统计分析能力，加强故障诊断功能，使信号微机监测系统进一步满足实际使用需求。 1 系统概况 信号微机监测系统按硬件结构分为4种类型：97型、工控机型、2000型和综合一体化型。大准铁路工程有限责任公司所采用的信号计算机联锁是在工控机型基础上，针对大同至准格尔线的特点研制出的T J W X-2006t d型信号微机监测系统，完成单线半自动闭塞、站内电码化、6502电气集中的室内设备电气特性测试以及故障检测报警。 信号系统目前主要采用信号微机监测系统跟踪和记录设备状态。大准铁路工程有限责任公司、信号段、信号检修所和信号工区，可以通过终端机按照权限许可范围查询有关站、点设备的运用状况和维修人员的测试情况，大大方便了现场维修指导和故障诊断。监测功能可实时记录部分信号设备的运用数据，并可通过回放再现故障时刻站场的情况、设备状况及相关参数，为分析查找故障原因提供详实的数据。监测系统功能如下。 （1）模拟量在线监测。包括电源屏、轨道电路、道岔、电缆绝缘、电源对地漏泄电流和站内电码化等项目的监测。 （2）开关量在线监测。对按钮状态、控制台表示和功能型继电器状态实时监测。 （3）其他监测功能。监测列车信号主灯丝断丝，可按信号机架或架群报警；对组合架零层、组合侧面以及控制台的主副熔丝转换装置进行监测；站内电码化发码、传输继电器状态监测并记录；道岔表示缺口、实际位置监测，并对环境温度、水害、烟雾及玻璃破碎等条件进行监测报警。 （4）简单的故障报警功能。一级报警涉及到行车安全的信息；二级报警为影响行车和设备正常工作的信息；三级报警为设备电气特性超标。 总体来说，当前微机监测系统能实时、动态、较准确和量化地反映一些信号设备的运用质量、结合部设备状态，并具有状态信息储存、重放、查询和报警功能。当部分电气特性超标或违章作业进行局部接点封连时，监测系统能按照等级及时报警。这对于防止违章作业，分析判断故障，特别是对瞬间发生时好时坏的“疑难杂症”，以及结合部故障的分析界定提供了初步依据。 2 系统不足 近年来，信号微机监测系统在硬件和软件方面都在不断完善，功能也在进一步拓展，但总体来看，其运用情况不理想，这些不足主要有以下几点。 信号微机监测系统功能发展趋势 焦景忠 王永光 （神华准格尔能源有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯010300） 摘要：论述信号微机监测系统概况和不足，阐述了信号微机监测系统功能发展趋势。 关键词：信号 微机监测 功能 发展 Abstract: This article introduces the overview and insuf? ciency of the signal computer monitoring system and discusses the developmant trend of the signal computer monitoring system function. Keywords: Signal, Computer monitoning, Function, and Development
铁路信号系统新技术的发展趋势 近20多年来，在运输市场激烈竞争的压力下，各国铁路，特别是发达国家铁路为实现提速、高速和重载运输，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。 一、故障-安全技术的发展 随着计算机技术、微电子技术和新材料的发展，故障—安全技术得到了飞速发展。高可靠性、高安全性的故障—安全核心设备出现了“二取二”、“二乘二取二”和“三取二”等不同结构形式，其同步方式有软同步和硬同步。西门子公司、阿尔斯通公司、日本京山公司、日本日信公司等推出了不同类型的采用硬件同步方式的安全型计算机。 故障—安全技术的提高为高可靠和高安全的铁路信号系统的发 展打下坚实的基础。 二、高水平的实时操作系统开发平台 实时操作系统（RTOS,Real Time Operation System）是当今流行的嵌入式系统的软件开发平台。RTOS最关键的部分是实时多任务内核，它的基本功能包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理、消息管理、队列管理、旗语管理等，这些管理功能是通过内核服务函数形式交给用户调用的，也就是RTOS 的应用程序接口（API,Application Programming Interface）。在
铁路、航空航天以及核反应堆等安全性要求很高的系统中引入RTOS，可以有效地解决系统的安全性和嵌入式软件开发标准化的难题。随着嵌入式系统中软件应用程序越来越大，对开发人员、应用程序接口、程序档案的组织管理成为一个大的课题。在这种情况下，如何保证系统的容错性和故障—安全性成为一个亟待解决的难题。基于RTOS开发出的程序，具有较高的可移植性，可实现90%以上设备独立，从而有利于系统故障—安全的实现。另外一些成熟的通用程序可以作为专家库函数产品推向社会，嵌入式软件的函数化、产品化能够促进行业交流以及社会分工专业化，减少重复劳动，提高知识创新的效率。 在铁路这样恶劣工作环境下的计算机系统，对系统安全性、可靠性、可用性的要求更高，必须使用安全计算机，以保证系统能安全、可靠、不间断地工作。而安全计算机系统的软件核心就是RTOS。目前，英国的西屋公司（Westinghouse）已经在列车运行控制系统中采用了RTOS，瑞典也有很多铁路通信和控制系统采用OSE实时操作系统。 采用实时操作系统可以满足如下性能或特性： 提高系统的安全性。实时操作系统可以成为整个软件系统的中间件，即实时操作系统通过驱动程序与底层硬件相结合，而上层应用程序通过API和库函数与实时操作系统相结合。实时操作系统完成系统多任务的调度和中断的执行，这样系统的安全模块和非安全模块将会得到有效的隔离，RTOS可以很好地解决硬件冗余模块的同步问题。
信号集中监测系统作业指导书
一、技术要求 1.放线要准确无误，确保线型正确，保证导线有足够长度，走线要合理，所有电缆必须从远端走。 2.线把绑扎要平直美观。 3.所有导线都要留有余量，焊接必须可靠，确保无虚焊、假焊，焊接表面要平滑光亮、无毛刺。 4.导线时要认真仔细，确保导线完毕后所有线连接正确、可靠。 5.监测模块安装要合理牢固。 6.所有开关量的采集连线应接在对应继电器的空接点上。 7.系统监测信息应与站场信号设备实时工作状态相一致。 二、施工准备 1.劳动组织
2.工具 3.主要材料
三、作业程序 3.1 工艺流程图 3.2 操作方法 信号集中监测系统的施工一般在车站联锁系统作业完毕后进行，但条件允许的情况下，最好与车站联锁系统同步施工，这样可以避免某些
工作的重复作业。 3.2.1 施工准备 3.2.1.1根据项目部提供的微机监测图纸，确定各种机柜包括衰耗器板，电缆绝缘测试组匣等设备的安装位置，为节约投资，方便配线，节省空间，可将各衰耗器板，采集继电器，电缆绝缘测试组匣等设备分散到组合柜的空余位置。各种机柜位置的变更须经项目总工的确认同意方可进行，并在图纸上注明更改的的位置。 3.2.1.2 核对图纸，确定图纸与实际配线端子的正确性，需增加的内容及时与总工联系，以确保材料计划的完善和正确性。 3.2.1.3 提前准备好各分项工程所需的工器具和材料清单，并及时上报材料员，保证材料到达的及时性。 3.2.1.4 对各种隔离衰耗器板及各采集器进行测试，确认各种器件的性能准确，对于不正常的器件做好标记，统计好数量并及时报给材料员，以补齐数量。 3.2.1.5 对各种机柜进行外观、名称及数量的检查。确认设备在质量和数量上都没问题，同时做好说明书、合格证的收集工作。 3.2.2设备安装 3.2.2.1 机柜安装 根据室内设备布置图，将微机监测信息采集柜、电源采集柜和计算机桌等按照现场实际情况安装在合适的位置，并用钢卷尺进行尺寸测量确保其准确，并确定机柜朝向的正确，确保机柜摆放的美观性及合理性。同时需要考虑安装在地面上的机柜地沟的引线口与机柜的引线口是否一
广州铁路(集团)公司文件 广铁电发〔2014〕36号 广铁（集团）公司 关于发布《广铁集团铁路信号集中监测系统 智能分析与故障诊断功能技术规范》的通知 各合资铁路公司，各合资在建铁路公司，各铁路建设指挥部，工程管理所，各直管（合资）电务段： 根据《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号〔2010〕709号）的要求，为了细化《铁路信号集中监测系统技术条件》的电务维修智能分析及辅助决策功能，统一信号集中监测系统智能分析与故障诊断在我集团公司使用的界面、功能和接口，特制定本规范。现将《铁路信号集中监测系统智能分析与故障诊断功能技术规范》予以发布，并提出要求如下，请一并贯彻执行。 — 1 —
1．各信号集中监测开发商应遵守本规范，设计和研发铁路信号集中监测系统智能分析与故障诊断功能，并通过集团公司组织的专家验收组验收。 2．建设单位在招投标时应将本规范纳入技术规格书，严格按本规范将信号集中监测系统建设到位。已完成招投标但没有开通的项目应按本规范执行。已开通的项目应通过设计变更或更新改造等方式增加信号集中监测系统的智能分析与故障诊断功能。 3．设备接管单位应严格按规范验收，不符合本规范的信号集中监测系统不予接管。 广铁（集团）公司 2014年2月13日— 2 —
广铁集团铁路信号集中监测系统 智能分析与故障诊断功能技术规范 一、总则 1．为统一集团公司铁路信号集中监测系统功能，细化《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号〔2010〕709号）的电务维修智能分析及辅助决策功能，满足先进、成熟、经济、适用、安全、可靠以及互连互通资源共享要求，制定本技术规范。 2．本规范依据原铁道部《铁路信号集中监测系统技术条件》（运基信号〔2010〕709号）、《铁路信号集中监测系统安全要求》（运基信号〔2011〕377号）等有关规定，并结合集团公司管内信号集中监测系统实际情况制定。 3．铁路信号集中监测系统的智能分析与故障诊断功能，以2010版信号集中监测系统技术条件规定的硬件和数据采集范围为基础而制定，应满足通用、共享的要求。 4．铁路信号集中监测系统的智能分析与故障诊断功能除应符合本技术规范外，尚应符合国家及铁路有关强制性标准的规定。 5．本规范适用于集团公司铁路信号集中监测系统（以下简称监测系统）的设计、制造、工程施工以及工程验收。新建铁路及既有线微机监测系统的升级改造应按照本规范执行。 — 3 —
高速铁路信号系统发展现状及发展趋势分析 发表时间：2017-09-29T17:09:14.293Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：雷文超[导读] 摘要：随着经济的快速发展，铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着越来越重要的作用。 武汉铁路局襄阳电务段湖北襄阳 443000 摘要：随着经济的快速发展，铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着越来越重要的作用。尤其是近些年来，随着我国高速铁路网络的逐步建成并完善使得我国各地之间的交通更为方便、联系更为紧密。高速铁路信号系统是确保高速铁路能够正常运行的重要一环。基于此，本文主要阐述了高速铁路信号系统的发展现状和特点，并且探讨出高速铁路信号系统的发展趋势，从而进一步促进我国高速铁路信号系统的发展。 关键词：高速铁路；信号系统；现状；发展趋势 1我国高速铁路信号系统现状 1.1自动化程度有待提升 我国继电技术虽然已经越发成熟,但由于较大的设备体积,智能控制和联网集中监测很难得到有效实现。随着微电子技术发展速度的不断加快,在工业控制行业中,继电控制技术逐渐无法有效满足现代化工业要求,PLC和微机控制等智能控制技术逐渐开始得到普遍使用。而相对于工业控制领域而言,我国铁路信息系统却依旧还是运用继电控制设备,虽然也对一些计算机智能控制设备进行了简单使用,但是较慢的发展脚步,促使大规模的综合控制体系很难得到有效形成,从而也就无法让其整体效率得到显著提升,其资源配置也无法得到优化和完善。 1.2安全性方面存在不足 在自动化程度比较高的国家,铁路信号系统的控制和管理以及识别基本上都是依靠技术进行保障,但是由于我国铁路信号系统的自动化程度不高,这就更多的需要由人力来完成许多的工作,比如火车司机对于地面信号的观察和判断等,这种工作方法在以前铁路发展不太发达的时期较为有用,但随着铁路运输不断提速、高铁动车运输的发展,单纯的依靠人力进行控制和管理铁路信号系统己经很难适应了,而且这种方式的安全性存在很大问题,而且会严重影响工作效率。 1.3管理缺乏统一性,管理水平较为落后 首先，从我国当前的高速铁路信号系统管理模式来看，其管理缺乏统一性，管理水平相比于国外发达国家较落后。同时，自上到下的管理体系不健全，不能够将高速铁路信号系统的相关管理要求和规定落实到位，部门之间的配合不协调，以至于在实际情况中出现很多不必要的问题。其次,我国高速铁路系统在以往大都是由相关政府部门来进行综合管理,而现行的管理机制促使很多铁路系统人员没有认清自身职责所在,从而也就造成了较低办事效率、较为落后的管理手段以及资源无法得到有效和合理利用的现状。从当下我国市场经济条件的角度上来看,我国高速铁路系统作为交通运输行业中主要核心机构之一,应交给企业来管理,通过现代化企业的管理制度,让整体效率得到提升,进而让整体效益得到增加。 2现代铁路信号系统的特点 2.1网络化特点 现代铁路信号系统不单单只是由多种信号设备而简单组成的一种系统,而是一种具有完善的功能和层次分明的控制系统。在系统内部中,各个功能单元彼此单独运行,同时又彼此相互联系,对信息进行交换,构建出来非常复杂的网络化结构,能够让相关指挥人员对辖区内的各种情况做到全面了解和掌握,让系统资源得到灵活配置,从而促使铁路系统运行的安全性、高效性得到有效保障。 2.2信息化 想要保障高速列车运行的安全性就必须对列车运行过程中的信息全面、准确的掌握。因此,现代铁路信号系统大都运用了诸多较为先进的通信技术,例如：光纤通信、无线通信、GPRS以及卫星通信等。 2.3智能化 铁路信号系统的智能化主要分为两个部分：其一,系统的智能化；其二,控制设备的智能化。系统智能化主要是指相关管理部门结合铁路系统的实际状况,通过运用先进的计算机技术来对列车的运行进行合理规划,促使最优化的铁路系统能够得以有效实现。控制设备的智能化则主要是指通过对智能化的执行机构进行合理运用,促使指挥者所需要的信息能够得到准确、快速地获取,同时使其能够按照相关指令来对列车的运行进行合理指挥和控制,从而让列车运行的安全性得到有效保障。 3高速铁路信号系统发展趋势 3.1无线通信在高速铁路信号系统上的运用 无线通信的高速铁路信号系统通过利用车地间双向信息通道以实现对于运行列车的闭环控制，从而使得列车运行的安全性与可靠性大为提高。无线通信的高速铁路信号系统是现今高速铁路信号系统发展的重点，相较于原先所使用的CTCS中国列车控制系统对于列车运行的位置、速度等的相关信息都有着明确的显示，同时通过使用无线通信的方式与高速列车的车载设备进行数据交换与控制，从而实现对于列车运行状态的实时监控，在列车安全运行的前提下以最大限度的提升列车运行的密度。 3.2采用车地无线通道的控制方式 在现今的高速列车的控制中主要使用的是车地无线通道的控制方式以实现对于列车信息的交互。在列车的运行过程中，车载设备将高速列车的速度、位置等的运行信息通过使用GSM-R无线网络传输至无线闭塞中心中，无线闭塞中心通过对接收到的信息数据对比前车的占用信息来对当前列车的行车许可进行计算，待到计算符合要求后再将许可通过使用GSM-R无线网络发送至车载设备中。在这一高速列车的控制系统中，采用的是集中控制，无线闭塞中心通过联锁设备和列控设备对轨道的占用情况进行分析判断来对列车发出运行许可。由于在列车运行控制中采用的集中控制方式，不论控制中的任何一个环节出现故障都会导致高速列车行车许可计算失败从而造成安全事故的发生。为提高列车的安全运行，需要在对现今采用的车地信息交换的基础上研发出更为自主智能的通信方式，从而使得高速列车运行中的前后车的通信可以绕开列控中心，通过高速列车自身的自主定位和前后车之间的自主传递等的方式进行，从而进一步由车载设备自主计算列车的行车许可，自主实现高速列车超速紧急预警的方式控制高速列车的运行。通过构建车、车之前的信息传递，实现前后车之间的位置、速度等信息的传递，此外，在高速列车的运行过程中，前车还可以通过主动发送追尾碰撞警告、紧急事件预警以及道路信息通告等的信息以实现高速铁路运行的自主智能控制，确保列车的安全运行。
铁路信号集中监测功能扩展分析 发表时间：2018-03-23T16:12:01.077Z 来源：《防护工程》2017年第33期作者：安卓 [导读] 铁路信号集中监测系统是面向的是铁路信号领域，是对铁路信号监测设备维护的综合性实时监测的重要设备。 新疆铁道勘察设计院有限公司 830011 摘要：当前，我国铁路和城市轨道交通发展的非常快。铁路信号系统作为行车安全的关键保障系统，在技术和设备上也不断发展，进入了快速发展的新时代。各类信号设备高效可靠运行是保障铁路运输安全、提高运输效率和增加旅客满意度的关键因素。因此，铁路管理部门需全面实时地掌握各信号设备的运行状态，迅速深入分析，及时发现问题并解决问题。这对信号设备维护的有了更高的要求，所以有一套完备的监测和分析系统，作为铁路管理部门的支撑，以实现信号设备管理和维护从传统的人工或半人工模式向智能化和信息化模式转换。本文主要就对铁路信号集中监测系统概述以及功能拓展进行了阐述。 关键词：铁路信号；微机监测；设备功能；扩展 1 引言 铁路信号集中监测系统是面向的是铁路信号领域，是对铁路信号监测设备维护的综合性实时监测的重要设备，对铁路信号维护人员现场分析处理故障、发现设备安全隐患和指导现场维修起到了至关重要的作用。因此，加强对铁路信号集中监测系统应用和发展的研究，对促进铁路事业的发展具有重要的意义。 2 铁路信号集中监测系统概述 2.1信号集中监测系统架构 信号集中监测系统融合了计算机技术、测量技术、传输技术及通信网络技术等现代化技术，同时综合分析铁路电务部门的实际运行需求来构建其“三级四层”的体系架构，“三级四层”具体来说是指三个管理层以及组成各管理层的电务监测系统和监测组网，三个管理层分别是铁路总公司（原铁道部）、铁路局以及电务段；“四层”则是铁道部系统、铁路局系统、电务段监测子系统以及车站的监测组网。信号集中监测系统拥有的各个子系统之间相互独立并具有一定的互联性，各个子系统之间的互通是为了保障铁路线路运行过程中监测组网能够采集到各种信号信息。同时通过“三级四层”的体系架构将各个子系统按照级别和维护重点与标准分散到各个层级中来完成。铁路信号集中监测系统与联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试、验收及开通，是保障铁路行车安全的重要行车设备。 2.2监测对象 铁路信号集中监测系统的监测对象包括模拟量、开关量及带自诊断功能的信号设备，其中模拟量包括外电网综合质量、电源屏、轨道电路、转辙机、道岔表示电压、电缆绝缘、电源对地漏泄电流、列车信号机点灯回路电流、闭塞、场联电压、环境状态等；开关量包括按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态、列车信号主灯丝断丝状态等监控开关量。带自诊断功能的信号设备通过接口方式获取状态和报警信息，有计算机联锁、列控中心、智能电源屏、TDCS/CTC、ZPW-2000、道岔缺口以及计轴设备等。 3 信号集中监测系统存在的问题 3.1系统的智能分析与故障诊断水平较低。当前系统基本还停留在采集数据的展示层面，设备的维修和维护信息主要依靠人工调阅和判断，无法通过系统自动判别设备隐患和精确定位故障。如何将系统采集的信息进行科学的归纳和分析，给电务维护人员提供及时的诊断信息和高效的解决方案，是迫切需要解决的问题。 3.2系统的监测范围有待拓展。对于无线闭塞中心（RBC）、临时限速服务器（TSRS）和有源应答器等设备，尽管当前系统已预留接口，但未实现监测；列车自动防护（车载子系统ATP）的信息尚未纳入；与信号系统相关的安全数据网、GSM-R无线网和视频监控系统也未纳入监测范围。对于部分已纳入监测范围的信号设备，系统采集的设备状态信息和业务信息也需进一步精细和拓广。 3.3系统的功能有待延伸。当前系统主要集中于信号设备的监控，对于电务部门的生产调度、施工管理和应急指挥涉及很少。 4信号集中监测系统的功能扩展 4.1基于仿真的系统级故障诊断 铁路信号系统由各子系统和设备等基本单元构成，各单元间主要靠业务信息发生关联，在电气特性上并无太多相关性。分析各单元的业务功能，提取关键业务数据，构建业务模型，是系统级故障诊断的基础。基于仿真的系统级故障诊断，也即用数学模型来模拟真实的信号系统，再将模型状态与信号系统的真实业务状态进行比较，从而发现和定位系统的故障。用于诊断的数学模型包括各单元的业务模型及相互间的交互关系，应反映真实系统的主要特征。通过对信号系统的业务流程分析，可归其为离散事件系统，即其状态在某些离散时间点上发生变化。仿真的实现依靠事件驱动，这类事件包括道岔锁闭、区段占用和进路开放等，其发生时间与真实系统同步。当仿真系统与真实系统的业务状态存在差异时，依据时间次序及判别规则对故障进行识别和分析。 4.2基于机器学习的设备级故障诊断 信号设备故障诊断的本质在于其面临不确定性和复杂性的双重挑战。测量过程中的噪音和干扰等影响因素往往具有不确定性。信号设备由大量元件组合而成，每个元件的电气性能存在差异，同时设备的承载业务和应用环境也不断变化，难以建立有效的平稳模型。从已知数据出发，通过基于概率和统计的刻画方式，运用机器学习技术，挖掘其中隐藏的知识，再以这些知识来预测未知数据，是解决该类问题的有效途径。监测系统采集的原始数据由于高维度或噪音，往往不能直接用于诊断和学习，需要进行预处理，以抑制噪音和降低维度。特征提取是其中至关重要的环节，需要融入各设备领域的专业知识，以使提取的特征与故障类型紧密相关，且各特征间尽可能互相独立。机器学习技术基于概率理论，对特征数据进行分析，自动寻找最佳的概率模型和求解算法，并不断优化参数，以期找到统计意义上的最佳诊断结果。 4.4电务综合监测平台 将信号集中监测系统的监测范围扩展，构建涵盖全部信号设备和通信设备的电务综合监测平台，是系统往广度发展的一大方向。各信号设备及关联的通信设备是一个紧密结合的大系统，分散和孤立的信息不利于系统级的故障诊断。同时，若单类设备配置独立的维护单