浅谈中国铁路信号系统智能监测技术
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近年来，我国高速铁路建设取得了迅猛发展，截至2012年底，高速铁路营业里程超过1万km，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.伴随着高速铁路及现代信息技术的发展，我国铁路信号技术也正在经历着重大变革.设备功能由单一化走向系统化、综合化，并已成为保障列车运行安全、实现统一调度指挥的控制和监督综合自动化系统.
尽管我国高速铁路信号系统功能强大并逐步完备，技术装备达到世界先进水平，围绕各种信号设备也开发了许多监测及记录装置，但是各监测检测系统缺乏互联互通，监测数据缺少关联性、综合性，不能有效共享，不能实现系统的智能分析与设备状态趋势预测，故障判断和维护方案主要依靠人工经验，总体上仍停留在传统的维修维护模式.随着高速铁路大规模开通运营，信号设备维护工作难度加大，目前的监测维护模式的弊端将更加突出.因此，要实现真正意义上的现代化铁路信号系统，不仅需要先进的控制设备
与网络，还需要建设覆盖面全、功能完善的综合监测系统，对信号设备运用状态进行全面、实时和科学的检测与监测，提高维修维护综合智能化水平，保障列车安全运行.
结合上述需求，本文简要阐述了中国铁路信号监测技术现状，对现有技术存在的问题进行了分析，在此基础上，给出了适应现代铁路信号系统的综合智能化电务监测与维护构想，并对其实现思路及需要关注的问题进行了阐述，为中国铁路信号系统智能化监测技术的发展提供借鉴和参考.
1国外信号系统监测技术现状
国外铁路信号系统监测技术
世界上铁路发达的国家都非常重视通信信号设备的监测诊断与维护技术.日本新干线的列车运营管理系统(COSMOS系统)的集息监视子系统(centralizedinformationmonitoringsystem，CMS)与电务监测维护密切相关.CMS中心装置安装在新干线运行本部，通过LAN网对沿线区间及车站的防灾和通信信号设备状况(如信号ATC设备、转辙机、联锁机等工作状态)进行集中监控;其功能如下:
(1)中央调度统一管理新干线信号、通信设备的故障信息，同时也能获取轨道电路数据和计算机联锁设
备动作状态的数据.在调度终端以图形显示风速、雨量、积雪量等数据，监视钢轨温度，在必须限制列车运行速度的场合，将必要的数据提供给运输调度的运行表示终端.
(2)信号设备维护系统不仅对室信号系统的运用状态进行了监控，还监测了室外道岔、信号机、轨道电路的关键技术参数，并能够实现电缆断芯分析.
法国高速铁路在以机车信号为主的列车自动控制系统上增加了设备监测和报警子系统，其主要容为接触网电压监测、热轴监测、降雨监测、降雪监测、大风监测、立交桥下落物监测等.针对高速道岔，安装了道岔综合监测装置，进一步强化了列车运行安全的保障功能.针对地铁信号监测维护，ALSTOM公司的系统由集中站的MSS站机采集监测数据传输到监测维护中心的MSS服务器进行分析处理.集中站MSS监测联锁、ATC、ATS、DCS系统的状态信息，但没有采集智能电源屏、计轴、道岔、信号机等信号设备状态，监测项目偏少.卡斯柯公司参照中国铁路信号集中监测709号文，在平台基础上增加了对地铁基础信号设备的集中监测，由维保分中心MSS接入车站层监测信息，并对单线进行综合监测、诊断故障原因并具备辅助维护管理与应急指挥功能.
德国高速铁路形成了通信信号一体化的电务控制和监测维护体系，覆盖了车站信号、区间信号和车载信号设备，还包括有线通信、无线通信以及空间无线场强、干扰监测等各技术领域，实现了车-地信号综合分析.此外德国ICE高速列车自检系统，不仅能够报警，还可以通过ICE的无线通信系统将维修所需要的重要诊断数据传送给有关的检修段，使其作好快速修复准备.
中国铁路信号系统监测技术
信号集中监测系统(CSM)
信号集中监测系统(centralizedsignalingmonitoring，CSM)为三级四层体系架构.CSM通过CAN总线实时采集转撤机、信号机、轨道电路、信号电缆、电源屏等信号设备的电气参数模拟量信息和部分开关量信息，并以通信接口方式与ZPW2000轨道电路及CBI、TCC等设备的维修机连接，获取其部分监测信息.CSM具有检测、报警、信息储存、状态再现等功能，便于分析人员对现场设备工作状态进行监测、诊断，指导现场的维修工.
列控监测检测子系统
各列控子系统均拥有不同程度的监测检测数据采集和处理功能，主要包括:设置在RBC监控室的RBC
维护终端用于查阅RBC系统的工作状态、与CTC系统的通信状态及C3列车的运行状态等;安装在列车上的车载司法记录器(JRU)用于记录与列车运行安全有关的数据，包括输入信息、等级转换信息、司机动作信息、速度信息、输出常用制动命令/紧急制动命令信息等;临时限速服务器TSRS维护终端用于TSRS故障自诊断、维护及管理;微机联锁电务终端用于计算机联锁系统故障诊断.
为了实时监测列控车载设备的运行情况，在动车组上还装备了动态监测设备(DMS).DMS由列控车载信息采集装置、地面数据中心和查询终端组成.列控车载信息采集装置实时采集列控车载设备(ATP)、地面应答器、轨道电路和RBC信息，并经GPRS/GSM-R/WLAN网络实现车载信息落地和远程传输，实现运营动车组安全状态的远程监测.
通信监测技术
GSM-R通信监测主要包括GSM-R网管监测和通信接口监测.GSM-R网管可实现安全管理、配置管理、告警管理、故障管理等功能，实时监测系统设备的工作状态，并实现设备故障定位.GSM-R接口监测对GSM-R网络重要接口进行实时监测，跟踪网络接口的信令和业务数据，提供GSM-R在线用户监测、网络
状况监测、网络异常事件分析、历史数据查询和综合报表生成等功能，实现CTCS-3级列控数据传输业务的信令和数据的跟踪.
2铁路信号系统监测技术现状分析
德、法、日的电务监测现状体现了监测信息对维修维护的指导作用、监测信息的集中管理、室外信号设备的监测、通信信号一体化监测及综合分析的发展趋势.我国围绕信号系统监测与维护开展了许多工作，信号集中监测及与各种列控设备配套的维修管理终端逐步投入使用，取得了一定成果，但仍存在一些问题:
(1)各种监测系统间缺少互联互通，监测数据总体上缺少关联性，设备故障主要靠人工判断.信号集中监测系统是我国铁路信号监测的核心设备，主要监测了联锁系统相关的转撤机、信号机、轨道电路、信号电缆、电源屏等设备的电气参数和部分开关量信息.并通过ZPW2000轨道电路及TCC等设备的维修机连接，获取其监测信息，但是与RBC维护终端、动态监测设备(DMS)等缺少互联互通，监测数据总体上也缺少关联性、综合性，不能实现设备间对比分析、关联分析及综合智能分析.列控系统故障以后，究竟是车载设备故障、地面设备故障、车站设备故障、RBC故障等仍然主要靠人工判断故障位置、故障设备，不能实现自
动诊断.
(2)通信网管及信号设备监测数据不能共享，因而通信信号结合部分故障不能得到有效分析.GSM-R已成为了列车控制与调度指挥系统的重要组成部分，承载了CTCS-3级列控系统的车-地信息传输业务.目前在高铁运营过程中，通信超时、脱网等事件时有发生，影响了列控系统的正常工作.由于我国通信网管及信号设备监测数据没有共享，难以对故障原因(传输设备问题、无线电干扰、信号车载设备问题、信号地面设备问题等)进行准确分析和快速定位.通信信号结合部分故障分析成为我国列控系统应用中的较大难题.
(3)不能实现设备状态的智能分析与预测，影响从“故障修”向“状态修”过渡.目前我国铁路信号各种监测设备尽管存储和记录了大量历史监测数据，但缺乏对历史数据进行有效的数据挖掘与利用的智能分析软件，轨道电路、道岔转辙机等设备运用状态得不到准确分析、预测及预警，使现场设备从“故障修”向“状态修”过渡难以实现.
(4)监测维护系统未与电务生产调度指挥有机结合.既有的监测维护故障分析工作未与电务施工计划、过程监控、处理结果反馈等各环节建立有机的联系，不能形成高效的综合监测维护及调度管理平台，不利
于全面掌握电务系统相关设备状态，影响在途运行状态整体监测和设备的日常维修维护，不利于紧急情况下(如铁路通信信号系统关键设备故障)各运输相关部门的整体联动应急处理，不能为电务调度指挥人员提供足够的故障分析和辅助决策信息.
总体而言，目前我国铁路信号系统现场维修、维护基本维持了传统铁路信号维修模式与方法，与先进的铁路信号系统不相适应.
3铁路信号系统智能监测技术构想
综合智能化电务监测维护系统概念模型
为了提高铁路信号监测检测、综合智能分析和辅助决策能力，应当研究开发铁路信号综合智能化电务监测维护系统.通过对检测、监测设备进行功能完善、技术集成，形成具有综合处理功能的检测与监测平台.该系统的核心是综合智能化电务监测数据分析，通过对监测数据进行对比、关联分析，实现信号设备的故障报警和故障定位，并为电务调度指挥中心提供辅助决策信息.此外，系统结合电务生产资源信息和历史监测数据，进行特征挖掘和智能分析，实现对信号设备运用状态的趋势预测和状态预报警.系统中还需建立维修维护专家系统，对道岔、轨道电路等基础设备进行报警分析、状态预警，并根据故障和异常原因分析
结果，指导现场人员维修维护.维护人员的处理结果可以输入到系统中，进行规化整理，不断完善故障模型条目，达到专家系统的自学习和自完善功能.
综合智能化监测维护系统的具体说明如下:
(1)汇集各种监测数据，便于集中综合分析.以现有监测系统为基础，采用各种传输方式及联网方式，把各种信号设备和相关通信设备的监测信息汇集至数据中心，数据中心分析人员充分利用各种监测数据，进行比对分析、关联分析及综合分析.
(2)建设数据处理平台，实现综合智能分析.在构建数据处理平台基础上，融合各种监测数据及现场维修人员测试、检查数据及设备日常故障数据，总结、分类维修经验、标准模型和领域知识，建立智能分析与故障诊断知识库，积极开发比对分析、关联分析及综合分析软件，实现综合智能分析.
(3)融合通信网管监测信息，实现通信信号监测一体化.许多列控系统故障需要依靠信号监测系统及通信网管系统信息共享、综合分析，才能实现高效诊断与处理.因此，应当融合通信网管相关监测信息，包括GSM-R的监测信息等，实现地面设备监测与车载设备监测、通信系统监测与信号系统监测一体化.
(4)充分利用历史监测数据，开展电务设备状态预
测分析.充分利用各种监测系统存储的历史数据及电务段收集的设备检修及履历数据，运用可靠性技术及数据挖掘技术，与生产厂家一起开发设备可靠性分析模型，掌握设备状态的可靠性特性，实现设备状态的智能分析与预测，为实现现场设备“状态修”奠定技术基础.
(5)与电务调度指挥中心系统有机结合.监测数据处理中心，为调度指挥中心系统提供各种故障信息、设备状态信息及辅助决策方案，提高电务调度指挥及应急处置能力，实现对问题库的发现、整改、督办、销号、验证等过程盯控，加强重点维修工作的督办过程跟踪，实现对设备报警信息的闭环处理、设备运用监控和现场作业监控.
综合智能化电务监测维护系统架构
系统是基于电务处、电务段、车站的三级应用平台.在车站层，通过信号集中监测车站系统将车站的监测数据进行汇聚，并向电务段层上传.在电务段层，将来自各个车站的信号监测数据整合为电务段数据中心，为电务段监测分析中心提供基础数据，实现段级的智能化故障分析和预报警，同时将段级的预报警数据通过数据中心向电务处层继续上传.在电务处层，除来自各电务段的信号监测数据，还将在电务段层无法
获取的DMS、GSM-R网管、TSRS、RBC等系统的监测数据，融合为电务处数据中心，为电务处综合分析中心进行车-地闭环分析、通信-信号综合智能分析提供数据支持.智能化电务监测维护系统考虑既有电务设备监测数据的采集和集中分析处理、故障隐患的分析诊断与预警，也考虑与通信网管系统、电务生产资源管理系统、电务调度指挥系统的有机结合.针对涉及安全生产的人员、设备形成科学有效的监测、分析、诊断、生产组织、调度指挥，为科学指导电务设备维修维护和应急指挥提供决策依据和管理平台.
上述铁路信号智能化监测维护系统体现了4个主要特点:(1)建立通信信号监测一体化区域数据中心实现信息的集中存储与共享;(2)地面-车载监测信息的关联闭环综合分析提高电务设备的故障分析能力;(3)对历史监测数据的智能分析实现设备故障与异常的趋势预警;(4)电务监测系统与专家系统、电务生产资源系统、电务调度指挥系统进行交互集成，提高了电务生产资源的优化配置能力、故障分析与处理能力和调度指挥效率.该智能化监测系统从我国铁路电务设备监测现状及监测维护需求出发，虽参考了国外电务监测维护思路，但理念上超越了国外的监测维护技术体系，充分发挥了监测系统在信号设备维护方面的指导作
用，推动监测系统向综合化、智能化、信息化方向发展.
4关键技术
共享数据甄选
电务监测数据包括从单元设备到系统、从地面设备到车载设备的开关量、数字量及模拟量，种类多、数据量大.因此，在建立数据中心时，首先应重点考虑需共享和存储两方面的监测数据:一是对信号故障模式所涉及的关联监测数据进行深入分析，提取比对、关联和车地综合分析所需的数据集;二是用于设备趋势分析、预警、生命周期管理所需的数据集，这与趋势分析、预警算法和维护管理策略有关.通过对监测维护需求的深入研究，才能建立起科学的共享监测数据集，而不是监测数据的集中堆砌.
存储与共享机制
数据中心是数据共享的主体，既为段、处级分析中心提供数据，也为地面监测系统CMS、车载监测系统DMS及其他监测系统提供数据服务.考虑监测设备分布现状、数据容灾和低成本要求，需要重点研究共享数据在处级、段级数据中心和站机的存储分配策略，以及对数据消费者的透明共享机制.此外，各监测子系统数据库异质异构，监测数据的半结构化特点，数据
中心的存储模式和集成模式是构建综合数据平台的关键技术.
多数据库系统(multi-databasesystem，MDBS)是由一些预先存在的、异构的、分布的和自治的数据库系统组成的协作数据库系统.该系统支持对物理上分布的多个数据库文件或文件系统的全局透明访问.MDBS的这种特点符合电务监测子系统的实际情况.该方案不需要建立一个统一的数据中心，在车站级各系统维护更新各自的数据库，各子系统对其他系统的数据依赖性比较低.整个系统的存储数据量可从海量(TB级)升级到大数据(PB级)，能保持子系统的异质异构性、分布式状态及局部自治，通过提供集成的数据类型转换和数据访问接口，系统集成的代价较低，但进行数据分析和决策时的代价较高.
为提高数据分析和决策性能，可借鉴数据仓库技术和OLAP联机分析处理技术进行监测数据管理.前提是需要整合集成元数据，实现多源的数据级集成，形成语义统一、模式统一、规的数据.也可采用云存储技术和虚拟化技术建立电务监测私有云平台，实现共享数据的透明访问和调度，并借鉴数据挖掘和大数据分析方法进行特征提取和决策.不管采用何种数据存储共享管理机制，均应具备工具化的模型修改和扩充
能力，能够根据需求变化修正已有数据模型以及扩充模型以容纳新监测数据(如工务、机务监测).数据模型的动态能力关系到整个数据平台的灵活性和可扩展能力，是数据平台中的关键技术.
智能化分析技术
这里的智能化分析重点关注两方面:一是设备间基于联锁关系的信号业务逻辑故障分析，包括对比分析、综合关联分析(车-地、地-地、信号-通信);二是单项设备的专项故障分析，包括状态故障、超限故障、趋势分析、生命周期分析等.
对于设备间的信号逻辑故障分析，需要收集、整理、标准化信号领域专家提供的知识和经验，建立故障诊断专家系统进行推理和判断.其中，知识库的建立和规划是影响智能诊断的关键因素，需要对知识库的建立和知识的表示进行研究.为缩小问题空间，提高知识搜索效率，便于知识库维护更新，可采取以下划分方式规划知识库:(1)按设备征兆不同，将征兆与其相关联的知识综合为一个知识库模块;(2)按系统的组成结构，将子系统的知识建立成知识模块;(3)按采用的数学模型不同，将知识分为不同的模块，实现设备知识多种表示的综合运用;(4)按专家对领域知识的划分，分为对象性知识(设备相关理论)、故障知识(标准故障模
式)、启发性知识(专家经验)、过程性知识(信号处理)和元知识.由于铁路信号设备与设备之间存在故障上的关联性，其最直接的表现形式就是树状关联，根据这一特性，将设备故障处理信息以树状的形式存入知识库，通过故障树的简化使知识库尽可能地降低冗余，便于故障推理.
对于单项设备的故障分析，由于设备的故障状态一般会反映到监测信息中，因此可采用现代信号处理方法(如谱分析、时频分析、状态估计、自适应滤波等)从监测数据中预测状态趋势，或从中提取出相关故障特征进行故障检测与诊断.对于各种故障间的相互影响，研究基于故障特征信息融合理论的特征层或决策层的推理方法，其优点是不需要建立电务设备的准确故障模型，具有很强的适应性.对于某些故障特征存在边界模糊性，尤其是故障与征兆的模糊关系，研究具有较强结构性知识表达能力的模糊逻辑推理与神经网络、专家系统相结合的智能化故障诊断方法，使得基于规则的结构性知识得到学习和调整，并与基于事例的推理相结合，解决知识获取困难，推理匹配冲突和组合爆炸等推理问题，最终得到合理有效的诊断与预测结果.
规化和标准化
监测数据整合涉及面广，规和标准化工作十分关键，既是基础工作，也是难点工作，其重点是电务设备和数据命名规.数据整合的目标之一是要通过数据中心平台建设，制定一套符合应用需求的电务监测数据规和标准，为自动数据采集、自动模型同步和自动数据关联提供基准.
5需要关注的问题
构建智能化电务监测维护系统是一项复杂的系统工程，不能一蹴而就，需要分步实施，同时还需关注设备安全等级划分、接口协议和数据规的一致性，以及网络安全等问题.
(1)从分散型(初期)向集中型过渡.首先实现数据集中，然后进行数据融合、计算机关联分析，在此基础上，根据需要进行整体功能规划与系统设计，补充关键数据、生产和施工指挥信息以及其他系统接口，最终形成智能化电务监测维护系统.
(2)合理分工，注意设备间安全等级.对于直接影响行车的设备要分配较高安全等级，附属监测部分应尽量考虑与控制设备隔离，明确划分安全责任.另外，监测及维护管理网络要尽可能与信号控制网络实现物理隔离，避免由于监测网络影响控制网络的工作.
(3)统一接口协议及数据规.在分步实施过程中就
要认真研究建立统一的接口协议及数据规，才能实现各种系统的数据共享，并根据需要进行系统的模块扩充与修改.
(4)密切关注网络安全.在构建智能化电务监测维护系统后，电务监测维护系统与控制系统关联性可能会加强，因此，需要密切关注监测及维护管理网络安全，严格安全防护措施，杜绝黑客和病毒的侵入.
6结束语
通过对现状分析，本文初步阐述了建立与现代信号系统相配套的综合智能化电务监测维护系统的构想，对于提高铁路信号监测检测、综合智能分析和辅助决策能力，改变传统铁路信号维修模式与方法，使我国铁路信号不仅具有先进的控制设备与网络，并且具有强大的智能维修维护网络支持具有重要意义.对于智能化电务监测系统的开发与建设，今后应当重点针对系统设计、智能化、综合分析等技术进一步深入研究.
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铁路信号技术及其发展应用 当前，对于铁路信号技术人们有不同的理解。有人仅将铁路信号技术解读为为了保证铁路运输过程的安全和设备；有人则将铁路信息技术解读为向行车人标示下达行车条件的命令；还有些人则把铁路信号技术解读为铁路信号就是铁路上一系列如连锁、闭塞设备、信号显示等设备的总称。 从十八世纪二十年代开始，世界上的第一列列车在英国开始运行，当时选择的方法是人工持信号旗骑马在前方引导列车前进的方式。之后一百多年里，铁路技术发生了翻天覆地的变化。中国铁路于十九世纪初期初次在大连---长春线路间开始装设壁板信号机。十九世纪二十年代，色灯信号机第一次投入使用。后来在中华人民共和国成立后，铁路信号技术终于开始了飞速发展。五十年代，在京广线的衡阳车站装设了中国自己设计、自己制造、自己施工的进路继电式集中连锁，此后在全国的铁路线上相继装设了半自动闭塞、自动闭塞、车站电气集中联锁和调度监督等设备，并建成机械化和半机械化驼峰调车场。此外，在北京的地下铁道上还成功地装设了行车自动指挥和列车自动控制系统。 在这一百多年，形成了今天的现代铁路信息系统。它是计算机、现代通信和控制技术三方面在铁路运输过程中的具体应用，在铁路运输的生产过程中，隶属信息与控制学科范畴。它为铁路列车提供了基本的安全保障，这些措施都是建立在以人为主体的基础上的安全保障体系。 一、铁路信息技术的发展历史 在党的十六大胜利闭幕之后，铁道部提出了铁路建设跨越式展规划，即要建设一个发达完善的现代化铁路网，以去适应国民经济发展背景下的总体要求。通过铁路运输的实践，即便是铁路路线、列车、桥梁等设备完好的情况下，也会发生列车冲突和颠覆之类的重大事故。
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/eb17427110.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
浅谈铁路信号工程技术施工管理袁小龙 发表时间：2017-11-15T15:39:33.413Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：袁小龙 [导读] 近年来冶金运输企业的铁路运输产业快速发展，铁路工程状况也也使企业的安全生产效果和经济利益受到很大的影响。 中国铁建电气化局集团第一工程有限公司河南洛阳 471013 摘要：近年来冶金运输企业的铁路运输产业快速发展，铁路工程状况也也使企业的安全生产效果和经济利益受到很大的影响，因此加强铁路工程技术的改进和发展的意义十分重大。铁路工程管理能力则直接影响到铁路信号工程的进展。本文主要基于铁路信号施工技术的特征，联系铁路工程管理实际，深入分析了怎么增强铁路信号工程施工技术的管理，保障铁路的运输不受影响。 关键词：铁路信号；工程施工；管理 前言： 随着中国社会经济快速发展，日益增强了铁路的建设领域。与此同时，社会的发展对铁路的运输效率也提出了新的要求。由此可见，加强铁路信号的工程技术管理十分重要。唯有如此才可以不断提高铁路运输的经济效益，才可以促进我国经济的可持续发展。 1 铁路信号工程 一般情况下，铁路信号灯主要分为有色灯、声音信号灯、手势信号灯三种。这三种信号灯是保证铁路工程正常运行，奠定铁路工作正常开展的关键。随着我国信息技术的发展，铁路信号灯也发生了很大的变化。如信息技术能够让铁路信号灯更加智能化、自动化、简单化。为此，工程施工人员应当紧跟时代发展，完善铁路信号工程的管理，并根据实际要求，不断提高铁路信号工程的施工水平。 2 铁路信号工程技术的施工管理措施 2.1 完善施工方案 铁路信号工程技术实施的基础正是施工方案，而这也是确保进行规范施工的核心所在。为此，施工单位在施工前，应综合考虑成本投资、工程环境、技术条件等多种因素，进一步完善铁路信号工程技术施工方案。首先，技术人员应当从全局出发，能够正确看待铁路信号工程，并能够遵循科学性、合理性的原则保障铁路信号工程技术施工管理质量。其次，应当在施工前做好市场调查工作，认真分析影响到铁路信号工程技术施工的各种因素，从而使铁路信号工程经济效益和社会效益发挥到最大值。最后，为了尽量减少方案变更，增加施工单位的投资成本，在最初设计方案时应将每个施工环节考虑其中。这样才能保证设计方案的可行性和操作性。 2.2 加强材料管理 工作人员应该增强管理相关材料，避免因材料问题导致质量问题的产生。第一，工作人员要对材料管理加强重视，从购进材料的时候就要严格管理，对材料的规格、质量等进行严格的检查。同时对材料的供应商也要进行严格的筛选，尽量选用高信誉度、管理完善的供应商，由此确保材料的质量。其次，施工人员还应当重视加强材料的定期检查，保证施工材料由专人管理、负责，从而提高材料管理质量。最后，应当利用信息技术做好材料的管理工作，将价格、尺寸等纳入管理系统中，降低材料管理的难度。而且利用信息管理系统还方便以工程后期的验收。 2.3 加强过程管理 施工人员不仅要加强施工前的管理，还应当加强施工过程的管理，从而真正提高铁路信号工程的质量，促进我国铁路事业的蓬勃发展。铁路信号工程的施工分为室内和室外两个部分。其中室内施工主要是进行线路的焊接。这时施工人员应确保焊接的高质量。另外，如果存在虚焊情况，即在过渡开通时脱落，会造成信号设备运转中断。而且这种故障的维护难度较大，损失较为严重。另一方面，室外设备包括信号机、道岔、轨道电路三部分。在室外施工时，施工人员要保证能够按照相关标准施工。 2.4 加强安全管理 安全施工是铁路信号工程施工的基本原则，主要包括施工人员人身安全以及铁路运行安全两个部分。施工单位在施工前就应当制定好完善的安全管理制度、方法，并在施工中加以落实。首先，应当做好施工人员的安全管理。如开展安全教育和培训活动，提高施工人员的安全意识。其次，应逐步完善安全管理制度，保证工作人员能够在可控的范围内施工，从而减少安全事故的发生。如建立安全员制度、安全防护制度、室内室外管理制度以及应急制度。在完善制度的同时，施工单位还应当加大制度的执行力度，完善奖罚机制和事故问责制。最后，还应当加大安全隐患的排查，保证江安全隐患扼杀在萌芽状态。如管理人员可以开展定期的安全检查活动，深入施工现场，建立全方位的安全防护体系。另外，施工单位还应当开展安全演练活动，提高施工人员的安全保护水平以及应急水平，尽可能地减少安全事故的损失。总之，施工单位应当做好安全管理工作，保证铁路信号工程技术施工的安全管理。 3 铁路信号工程技术的应用 3.1 铁路信号工程中的技术方式 铁路信号施工一般包含信号光缆及电缆线路铺设、轨道电路、设备转辙、铁路信号调试等环节，施工单位需通过对以下方面进行施工管理，以保证铁路信号工程的施工质量。 3.1.1 电缆施工技术 先要通过提前勘察和预案确定电缆沟和过道挖掘的位置和具体挖掘方案。还要在施工前由专业机构勘测施工路段的深度，如有掩埋垃圾或杂物应及时清理，以确保电缆敷设工程顺利进行。正式施工前还应该对电缆的长度进行实测，确认实测数据后将电缆预配到施工段，再进行下一步的作业。 3.1.2 室内布线工作 施工技术人员在铺设信号机械室的线路时必须使用阻燃线缆。把分散的线缆按照类型和用途制作为护套线缆是当前较为常用的铺设方式，利用这种方式施工，不仅能使线路美观，也便于维修人员进行检查与维修。 3.1.3 室内电气设备的安装技术 首先，电气设备的安装应严格按照图纸设计的指定位置进行安装设备的走线槽之间必须做绝缘隔离处理，若设备以双排形式安装，后
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
浅谈铁路信号工程施工中的技术交底 作者：黄文涛来源：安全管理网点击：90 评论：0 更新日期：2011年09月08日 论文摘要：作者概述了信号工程施工技术交底是整个施工过程中的一个重要环，做好技术交底工作是保证工程质量的前提。 论文关键词：信号工程施工技术交底 铁路信号工程施工中的技术交底，是指在某一单位工程开工前，或一个分项工程施工前, 有两次重要的技术交底，一是在建设单位主持下，由设计单位向施工单位进行交底。二是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工的人员进行的技术交底，其目的是使参加施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施方面有一个较详细的了解，以便于科学的组织施工，避免技术质量等事故的发生。各项技术交底记录也是工程技术档案资料电中不可缺少的一部分。 1技术交底一般包括以下几个方面 1.1设计交底 即设计图纸交底。主要交待本次信号工程的设计范围、设计原则及主要技术条件和有关问题说明。施工单位拿到设计文件后，首先要熟悉图纸，到现场实际勘测调查，发现问题认真记录，在设计交底时，向设计人员及时反映设计图纸中的疑难问题，现场实际勘测调查发现的问题，如实际的设备坐标与图纸是否一致，设备的建筑限界是否符合技规要求，信号机显示距离是否符合要求等等，这方面在以往的信号工程施工中经常遇到。如去年在襄渝线上施工的麻虎车站原XIIX3信号机侵限，设计部门在设计调查时未发现问题，仍按原位置设置，由于在设计技术交底前，施工单位也未作现场调查，没有在技术交底时，及时反映出来，设计部门的失误，施工单位的疏忽，留下了行车安全隐患，在施工过程中，安装信号机时发现了该隐患，我们即刻联系工务部门，调整轨缝，将信号机设置在规定的限界内，消除了行车安全隐患，保证了行车安全。但是，这次设计问题给我们施工造成一些麻烦，使我们施工工期被迫延长，同时，还增加了我们施工成本。所以说，在技术交底前，施工技术人员必须认真熟悉施工图纸，注重每一个环节，做好现场调查，有疑问及时向设计单位提，给予明确答复，并做好记录，由设计单位、建设单位及施工单位三方签认归档。 1.2施工组织设计交底 由施工组织设计编制单位（或编制人）向施工队进行交底。将施工组织设计的全部内容进行交底。使施工人员对工程概况、施工部署、施工中的技术要求与措施、施工进度与质量、 安全措施等方面，有一个较全面的了解，以便在施工过程中充分发挥各方面的积极性。
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。
浅谈未来铁路信号微机监测的发展方向皇甫伟 发表时间：2018-05-14T11:41:58.493Z 来源：《电力设备》2017年第36期作者：皇甫伟[导读] 摘要：自从2007年铁路第六次提速完成之后，我国铁路发展的迅猛之势可见一斑（中铁三局运输工程分公司准格尔铁路运输段山西省晋中市 030600）摘要：自从2007年铁路第六次提速完成之后，我国铁路发展的迅猛之势可见一斑。普通客运火车的速度、安全性以及车厢的配置都得了质的飞跃，同时国家对高速列车的建设也在紧锣密鼓的筹备当中，不仅仅是高铁走出国门，磁悬浮列车和火箭式列车也正在不断的进行着技术革新。但是整个铁路事业的发展只靠列车本身的完善是远远不够的，还需要实时路况信息采集和路况检测以及合理的列车调度系 统，然而，我们国家在铁路信息采集方面的设备比较落后且容易出现故障，这就给我国铁路的发展拖了后腿。本文从铁路信息基本建设出发，通过分析当前政策和现状，浅谈未来铁路信号微机检测的发展方向，为中国铁路的发展构建一个美好蓝图。关键词：铁路信号微机监测；智能分析诊断；发展方向前言 铁路的发展对我国的影响是十分巨大的，不仅仅表现在经济方面，对我国交通和民生都有着十分深远的影响。自08年以来，我国高铁开始不断进行出口，不仅为我国创造了财富，同时高铁作为一张国际名片，在国际铁路领域深深印上了中国的烙印。同时铁路方面的发展在一定程度上缓解了我国交通压力。另一方面，我国在普通客运火车上也做出了巨大的改进，极大增强了我国人们乘坐火车的舒适度，我国民众对铁道交通的改革和变化津津称道，赞不绝口。 1 铁路信号集中监测系统的发展和应用特点铁路运行控制系统包含计算机连锁，继电器，轨道电路，GSM-R等技术。我国铁路分类大致分为以下几种：第一即为国有干线铁路，铁路关于列控（列车运行控制）和通信是分开的，前者由电务段负责，主要分类有继电器车间，地面信号车间，车载设备车间即ATP车间等等。继电器生产厂家在铁道部出版的铁路设计与施工一书中提到主要生产厂商为沈阳信号厂和西安信号厂，这两家信号厂一直以来都是我国列车信号的巨头。关于列车运行就不得不说中国铁路运行控制系统CTCS了，它是铁科院以中国通号为主，卡斯柯为辅助在ETCS（欧洲铁路运行控制系统）为基础研究出来的。顾名思义在这个方面，负责工作基本上都是中国通号一手承包了，还有一些国内的比如和利时，交大微联等企业。国外的有卡斯柯，阿尔斯通等。而通信网络主要依靠通信段，但是铁路通信最早的负责组织则为中国铁路移动通信，就是大名鼎鼎的铁通，现在已经改制给了移动了。现在主要依靠通信段了，主要从事就是列车通信，主力技术就是GSM-R，即为全球通信系统。其次，地铁运行控制系统就是CBTC，包括ATP列车超速自动防护，ATC 列车自动控制，ATO列车自动运行这几个子系统。供应商主要有中国通号，国外供应商为上海电气自仪泰雷兹集团，上海电气集团占比51%，法国自仪泰雷兹（法国军工航空集团）占比49%，主要负责地铁通信运行，规模十分庞大。 2 现今铁路信号集中监测系统日常维护特点铁路信号集中监测系统日常维护是一个十分重要的工程，因为这个工程在一定程度上能够及时发现列车在运行过程中所遇到的突发状况，同时也能够保障列车自身性能安全。铁路信号集中监测系统工作流程大致分为以下几个阶段：（1）利用数据采集卡对列车本身和铁路状况进行实时监测获取数据。（2）通过数据转换系统将这些模拟数据转化为数字量，利用铁路综合调控系统对这些数据进行分析处理。（3）处理分析完毕之后，再将这些数据传输给列车数据显示系统，并通过显示器将这些数据显示出来，列车控制人员就可以根据这些数据对列车进行控制，保证列车安全平稳行驶。在传输过程中数据传输系统也会出现故障，在恶劣或者能见度比较低的天气环境中，数据采集系统在采集数据方面可能需要更多的时间，这就会造成数据处理系统的延迟，这时列车操作人员就需要手动调节采集时间，使其能够满足整个系统的要求。另外，如果我们的信号发射塔被闪电击中，信号发射塔就会失去所有功能，这个时候我们无法通过地面无线电系统对列车进行控制，这就是温州动车事故的罪魁祸首。当出现这种情况的时候，列车操作人员应该即刻采取备用通道，借助其他城市的信号塔与总机取得联系或者直接用卫星电话与控制台进行实时沟通，这是处理信号监测系统紧急故障最有效的方法。对于其他一些列车故障，列车自带的监测系统能够直接将其反映到自带的处理系统图像上，通过观测图像，就可以发现故障的部位，维修人员可以在列车运行过程中对其直接进行维修。对于列车的维护，在列车行驶一段时间之后，维修人员应该对整个列车进行全面的检测和故障排除，确保下次列车的行驶安全。 3 铁路信号集中监测系统的发展方向对于铁路信号集中监测系统的发展方向，我们国内专家在很早的时间里就做出了预测，专家预测的方向是我们国家的铁路监测系统会向着智能化方向发展。从铁路发展的进程中我们也能够感受到铁路确实是朝着这方面的发展的。比如：当今列车的班次完全是根据计算机技术来进行安排的，而且现在乘客在乘坐高铁的时候，铁道部门也推出了人脸识别技术，不必再使用火车票，另外我们国家已经召集了一部分擅长智能化技术方面的人才对我国铁路信号集中监测系统进行创新。更值得我们骄傲的是，铁路部门已经开始运用大数据技术，时刻观测我国国内人流量的去向，并根据这些数据合理的进行车次的增减和调度，为我国交通持续减压。 4 结束语铁路信号集中监测系统已经成为铁路控制系统最亟待发展和改进的一个环节了，随着我们国家新技术，新设备，新智慧的注入，我们有理由相信，铁路信号集中监测系统能够不断地接近智能化，达到智能化。当检测系统达到智能化之后，我国的铁路事业就会迈上一个新的发展高峰。参考文献： [1]尹春雷.关于铁路信号微机监测未来发展的探索[J].铁路通信信号工程技术，2009，6（5）：45-46. [2]赵会兵.未来铁路信号微机监测的发展方向[J].科技创新与应用，2017（13）：295-295. [3]卢立波.光纤铁路信号微机监测系统数据前端设计[D].石家庄铁道大学，2014：127-129. 作者简介：
信号专业技术管理理论题库 一、填空题： 1、技术交底应采用书面形式，主持人、交底人和接受人都应签字确认。 2、信号设备的金属外缘距接触网带电部分距离应大于 2m 。 3、距接触网带电部分小于 5m 的信号设备，其金属外壳应接至安全地线或扼流变中间连接板处。 4、技术交底前，要作充分的准备(熟悉设计图纸、有关的规范规程及技术安全标准)，拟定交底提纲，向接受交底的人员分发书面资料，仔细核对交底内容范围，所有的技术交底须执行技术复核制。 5、中铁四局《施工技术管理办法》由总则、技术责任制、工作标准、检查考核和附则五部分组成。 6、进站、出站、进路信号机及线路所通过信号机，因受地形、地物影响，达不到规定的显示距离时，应装设复示信号机。 7、信号设备不应与电力，房屋建筑合用接地体，其接地体间距离不应小于 20m 。 8、自动闭塞的分类一般是根据运营上和技术上的特征来进行的 9、信号设备的各种电路必须符合故障—安全原则，各种监测、遥信、报警电路均必须构成独立电路系统，不准借用信号联锁条件。 10、电气化区段信号设备的地线有防雷地线、安全地线和屏蔽地线。 11、一送多受轨道电路最多不应超过 3 个接收端。 12、交流电力牵引区段的吸上线，装在设有轨道电路的区段上时，相邻两吸上线的装设间距不得小于 2 个闭塞分区。 13、地铁信号设备的接地宜接入综合接地系统，也可采用分设接地方式。 14、地铁进、出段信号机、调车信号机以显示禁止信号为定位。 15、在地铁信号中，信号机一般设置在列车运行方向的右侧。车站应设置发车指示器或发车计时装置。 16、在改变运行方向电路中，的作用是记录发车按钮继电器的动作，从而改
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
关于铁路信号技术的发展探讨 摘要：我国铁路信号技术发展历史悠久，随着其技术的进步，铁路行业领域也迅速发展，极大程度上提高了列车运行的安全性和高效率性。本文简要解读铁路信号技术在我国的发展历史与前景，并对当前我国在城轨交通信号方面的技术应用与发展进行了探讨分析。 关键词：铁路信号技术；发展历史；城轨交通信号；数字信号；前景 DOI：10.16640/https://www.doczj.com/doc/eb17427110.html,ki.37-1222/t.2018.09.025 铁路信号被称为“列车之眼”，这是因?樗?通过特定方式为铁路机组人员实时传递了有关列车运行方面的列车状态 和路况状态，为整个车组设备建立了一套完善且全面的信息系统，这大大提高了列车运行过程的安全性和有效性。而随着人类高科技技术的不断更迭，铁路信号技术也拥有了它今非昔比的巨大进步，值得深入研究探索。 1 铁路信号技术在我国的发展历史及前景探索 铁路信号技术在我国发展迅速，它在相当程度上也决定了我国铁路现代化发展转化的重要前进步伐，越来越成为铁路机组设备不可或缺的重要组成部分。在早期，我国铁路信号技术主要围绕联锁系统展开技术研究及运用，秉承闭塞、
列控系统技术理念，并经历了包括机械联锁、电机联锁、电气联锁和计算机联锁4个重要时期。这其中电气联锁时期还衍生了继电联锁和电锁器联锁两种设备，虽然技术类型丰富但依然还存在技术缺陷，例如在设备中严重缺乏人机对话交流环节，难以实现有效操作，且其联锁功能也不够完善，这导致许多操作无法有效实现。再一点就是它的造价极高，且占用了大量的人力物力，而所产生的经济效益回报却相对较低，无法满足行业发展需求。而后，为了迎合时代发展，实现技术革新，计算机联锁技术出现，它能够通过计算机网络来满足铁路车站之间的有效沟通联系，当前计算机联锁系统都通过控制微机作为技术内核，它是一种可靠性较高且功能性相当丰富的电子设备，能够为铁路网络提供全电子化、全信息化技术支持，对我国铁路信号闭塞系统的进化完善也有推力作用。 就围绕我国铁路信号的闭塞系统建立过程来看，它就经历了电话闭塞、路签闭塞、半自动闭塞和自动闭塞4个重要阶段。目前还出现了固定、准移动和移动闭塞3个新阶段。从最早的电话闭塞说起，它就通过各个车站之间工作人员的电话沟通来实现铁路信号传递。随后路签闭塞系统出现，它将路签作为主要依据来明确列车在单个车站区间内的行驶 过程，依然还属于人工操作为主的阶段。再后来所出现的半自动闭塞和自动闭塞则趋向于智能自动化，它不再过分依赖
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
技术工作总结 我是电务段调度指挥中心TDCS调度;自1999年参加铁路工作以来，经历了几次工作变动，干过列车员，制动员、信号工，从2006年至2016年11月，我一直工作在电务段，信号工区从事值班故障处理工作，2016年11月调入电务段TDCS，从事TDCS值班工作，2017年1月调入电务段调度指挥中心，任TDCS调度，信号设备值班故障处理这条繁重而又艰苦的工作岗位上，长达10年，在这一工作岗位上，我亲身经历了电务信号设备的大改造----- 6502电气集中联锁改微机联锁。 刚参加工作的我，勤奋好学，热爱本职工作。2008年被评为段先进生产工作者，这更加坚定了我钻研业务的信念，很快成为了一名骨干人员，2009参加了技术表演赛，使我对电气集中设备有了初步的了解，经过一段时间的学习，于是倡导利用中修机会整理配线合理化，美观化。标准化。在上级领导的支持下，于2009年我制作了内“轨道电路”“信号点灯单元电路”故障处理便携式演示台，演示台不但加快了轨道电路故障处理学习，更方便了维修演示，线色分明。得到了领导的赞赏。 凭借着我刻苦的学习和向资深师傅们的请教，现在已能熟练解决维修和生产中遇到的诸多难题。自2009年担任
值班工作以来，处理了多次故障，下面例举俩个事例，如2011年8月的一天，我正要去工区值班，客车走到站外时，就接到值班的人员打来电话，说X道发车后遗留红光带，我就边分析边指挥：我先让他测量送电端，结果有220V，我让他再测轨面电压，轨面电压也正常；我让他继续往下测，结果测出受端二次有电压，一次没有电压；这时我对故障原因有了初步判断，正好列车已经进入车站，我立刻下车进入机械室内把BG50备用变压器拿上赶扑现场，我再次用万用表确认，当时I次线圈是连接2、3端子，使用1、4端子。用万用表一测，结果是变压器的I次2、4线圈断线，立即更换变压器，恢复设备正常使用。通过这次故障的处理对轨道电路原理有了更深刻的理解。还有一个事例是在2012年的6月在天窗检修道岔时，室内操纵，室外调整摩擦电流，当道岔转换到第三次时，由定位向反位转换，当道岔转换到“四开”位置时，反位启动保险熔断，道岔无表示，往定位操纵时，道岔能够转换到定位而且有表示。当更换完反位启动保险后，再次向反位操纵时，反位保险又熔断，道岔四开位置，这时我让室内把道岔转回定位，室内往定位操纵时，定位保险熔断无表示。当室内把保险更换完后又一次向定位转换时，道岔转到定位而且有表示。这时，我判定启动电路混线造成，就把道岔的A、B机的插接器拔开，让室内转换道岔，反位启动保险任然熔断，又从分线盘把道岔，2#、4#、6#电
浅谈铁路信号设备的防雷措施 摘要：新时期经济发展下我国铁路运输水平不断提高，铁路信号设备是铁路运 营管理中非常重要的设备组成，文章结合常见的雷害现象对铁路信号设备运行下 防雷措施展开探讨。 关键词：铁路信号；信号设备；设备防雷；防雷措施 引言 铁路工程是一项重要的民生工程项目，历经长时期的发展，涌现了大量的先进技术，在 新时代背景之下，针对铁路运行效率与安全性能方面提出了更高的要求，铁路信号设备的自 然灾害应对能力也需要大力提升。通过提升铁路信号设备的防雷性能，可以减小雷害对设备 产生的影响，保证铁路的安全运行。 1铁路信号设备雷害产生原因分析 雷电对铁路信号设备产生的危害类型有直击雷和感应雷2种。直击雷是雷电直接对铁路 信号设备产生冲击和影响，这种雷电灾害对铁路信号设备的影响非常大，造成的破坏程度也 比较严重，更严重的情况可能会直接导致信号系统的瘫痪与崩溃。其次，感应雷。这种雷电 所产生的影响明显要小于直击雷。它对铁路信号设备的影响主要是来自于雷电的感应磁场， 通过感应磁场对信号系统造成一定的干扰，最直接的结果就是铁路信号设备出现信号错误、 信号干扰等方面的问题，并不会产生根本的损害，因此维修难度大大降低。但是感应雷对信 号设备的干扰往往会导致铁路信号设备出现错误的显示内容，这严重干扰了正常的铁路运行，给铁路出现带来难以估量的麻烦。雷电对铁路信号设备的干扰主要是通过入侵信号完成的， 主要有3种入侵方式。第一，通过交流电完成入侵。雷电通过交流电完成入侵时会先进入高 压线路，然后通过高压变压器转换为低压再入侵低压设备。第二，通过轨道电路完成入侵， 轨道电路传输线的主要材料是钢轨，钢轨是很容易传输雷电的材料。第三，通过电缆完成入侵。铁路信号设备连接的主要材料是电缆，电缆是一种很容易传输雷电的材料，当恶劣天气 出现时，雷电就很容易通过电缆入侵到室内，导致事故的出现。因此，雷电干扰破坏铁路信 号设备的方式是多种的，想要规避或者减少损害还需要从根本环节入手，斩断连接，这样才 能够更好地完成铁路信号设备的防雷整治工作。 2铁路信号设备的防雷措施 2.1提高室内防雷技术方案成熟度 要强化对室内防雷技术应用重点的关注，从电源的角度出发，制定针对电源为主的关键 性机械部位的多级防护保障机制，使终端电子设备可以得到更加成熟的应用，为室内防雷技 术故障的识别和隐患的排除提供技术支持。要针对铁路路网的运行情况进行多方位的分析， 并对其信号所受干扰及影响进行总结，提高室内防雷技术方案的设计针对性。 2.2设置屏蔽接地棚 屏蔽接地棚，又常被人们称作法拉第笼，通常设置在铁路信号设备的顶部与周围，利用 导电性较好的镀锌铜条，将接地网进行有效的连接。信号楼的内部包含了大量的小功率电气 设备，包括电压较低的电子逻辑系统与遥控系统，为了保证这些设备的安全运行，减小雷击 对设备产生的损害，在条件允许的基础上，可以有效设置屏蔽网。结合有关规范标准能够知道，该网格的规格不能够超过3.0m×3.0m，网格需要全部压环处理，并采用避雷带进行等电
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
基于单片机的铁路信号测试系统 【摘要】随着铁路信号的发展，为了更好的实现对铁路系统中微小电阻测量、补偿电容测试，建立基于单片机的电阻电容测试系统。系统主要由单片机、电阻测试模块、电容测试模块，电源模块、LCD显示模块、DC转换模块、串行口模块以及数据存储模块组成。该系统测量精度高，可靠性好，实用性良好。 【关键词】单片机；测试系统；电阻测量；电容测量 1.引言 基于单片机的铁路信号测试系统，是根据现场的实际使用需要而研制开发的，可以很精确的测试电阻和补偿电容，直接读出电阻阻值、电容容量。接地线电阻作为轨道电路的一个重要参数，为了保证通信、信号设备及人员安全，要求通信、信号设备的地线接地电阻必须达标，控制在一定范围内。补偿电容可以弥补电容不足，抵消钢轨感性，使钢轨阻抗尽可能呈阻性负载，以保证轨道电路的传输距离和机车信号系统的可靠性。 2.系统总体结构 基于单片机的铁路信号测试系统的软件流程图如图1所示，硬件框图如图2所示。系统的工作过程：启动测试系统，上电或复位，系统进行初始化，完成初始化后，选择工作模式，电阻测试或者电容测量。通过STC89C52单片机控制电阻模块和电容模块，测试的数据存储在SD卡中，通过RS232串口将数据传输到微机存储。 在硬件设计过程中，采用单片机STC89C52编程，实现对电阻、电容测试的控制，LCD显示；采用24位HX712A/D转换器芯片；RS232串行口通讯频率9600bit/s；电源采用线性稳压芯片ASM1117，供电电压3.3V、5V。 3.测试工作原理 采用STC89C52单片机，20引脚为接地端，40引脚为电源端，31引脚需要接到电位使单片机选用内部程序存储器，18、19引脚接上一个11.0592MHz的晶振为单片机提供时钟信号，第9引脚为复位引脚，单片机只有满足这些才能正常工作。利用P2口作为数据读写，片选信号端，功能切换。P3口采用第二功能，定时器/计数器外部计数脉冲输入，外部数据存储器写/读。采用HX712芯片完成测阻。在设计程序测量时，首先选择测试工作模式，在测量的同时，程序执行做出判断，不能超过设定的量程，然后跳转到测量程序，在范围内正常测试并且显示结果，按“确定”键后数据存储。测阻电路如图3所示。 4.系统软件设计