铁路信号集中监测系统的分析与运用

实用科技　试论铁路信号集中监测系统的应用与发展　李鸿强　北京铁路局天津电务段　天津　３００１４０　摘要：现如今，我国的铁路事业获得了飞速发展，科技的进步推动了铁路事业的自动化及智能化。目前铁路信号集中监测系统已在铁　路电务段得到了广泛的应用，对保障信号监测设备的正常运行起到了重要的作用。文章具体分析了铁路信号集中监测系统的应用与发展，　以期为同行业人员提供一些有借鉴价值的建议和思路。　关键词：铁路；信号集中监测系统；应用；发展　铁路信号集中监测系统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网络系统，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。　１铁路信号集中监测系统概述　１．１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、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。　１　２监测子系统组成①车站监测网。车站监测网由站机、数据　采集设备、网络通信设备组成，其是系统的基本单元，主要功能是采　集、分类分析以及处理数据。②电务段监测子系统。电务段监测子系　统是铁路信号集中监测系统的中枢部分，设备组成主要包括数据　库、接口、网路服务器、应用服务器以及通信前置机，另外还有电源　设备、网络通信安全设备、防雷设备和监测终端等，同时还会根据电　务段的实际运行需求建立相应的其他终端　电务段监测子系统的主　要功能是管理全段内所有车站节点，接收和存储站机数据并发送有　关站机操作指令，根据监测终端要求进行数据分类以及相应的ＷＥＢ　服务。③铁路局电务监测子系统。铁路局电务监测子系统是全局监　控中心，其设备组成主要由应用服务器、监测终端和维护工作站，负　责管理局内所有电务段机车站节点，通信连接所辖电务段及中国铁　路总公司并进行数据交换。④中国铁路总公司电务监测子系统。中　国铁路总公司监测子系统是铁路全线路信号集中监测系统的监控　核心，设备组成包括通信管理机、中国铁路总公司监测终端，负责管　理全路联网车站，并通信连接各铁路局及进行数据交换工作。⑤广　域网数据传输子系统。广域网数据传输子系统主要由两部分构成：　第一，车站与电务段间的基层网，其是采用每５—１２个车站形成一个　环路的环形组网方式，采用不低于２Ｍ通道的抽头方式与电务段进　行星型连接；第二，电务段与铁路局、中国铁路总公司的上层网，上　层网采用不低于２Ｍ通道星型连接的组网方式。同时各网络节点间　的通信按照ＴＣＰ￣Ｐ协议和统一的数据格式来完成。　１，３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、转辙机等；开关量包括按钮状态、控制台表示状态、关键继　电器状态、提速道岔分表示、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有计算机联锁、列控中心、智能电源　屏、ＴＤＣ￣ＣＴＣ、ＺＰＷ一２Ｏ００、道岔缺口以及有源应答器等。　２铁路信号集中监测系统对安全运输的作用　铁路信号集中监测系统通过分析信号设备的电气性能，能够帮　助现场维修人员采取有针对性的维修措施，进而在很大程度上降低　了电务段工作人员的劳动强度和工作量，提高了故障处理和现场维　修的效率和质量，同时铁路信号集中监测系统新增的监测模块和智　能分析模块，在对信号设备进行实时监测的同时还能够利用内嵌的　数据库同步自动分析数据，提前预警设备劣化的发生并对故障设备　进行准确定位，也为事故分析和定责提供了科学的依据，实现信号　设备的状态修以及最大化的缩短设备故障延时，为电务段的安全生　产提供了强有力的技术支持，进一步提高了电务部门的维护水平，　确保了铁路的行车安全，是目前我国铁路信号系统的标准装备。　３铁路信号集中监测系统的未来和发展　随着科技和社会经济的发展，铁路信号集中监测系统将有更为　广阔的发展空间，主要表现在两方面：第一，电务一体化综合监测平　台。ＣＳＭ根据铁路信息化发展的需求以及电务段生产力布局的转　变，以数据中心建设思路为依据将拓宽自身的监测范围，对照既有　功能，建立包括全部信号和通信设备的电务一体化综合监测平台，　电务一体化综合监测平台将以ＤＭＳ，ＢＭＥ，ＲＢＣ、安全信息网、防灾　系统、道岔融雪系统等各种子系统为支撑，实现信号设备和通信设　备的统一维护和管理。第二，电务一体化综合管理平台。电务一体化　综合管理平台是构建涵盖铁路总公司、铁路局、电务段、工区和设备　厂家的电务综合管理平台，将系统的功能向广度发展，该平台以电　务段为数据中心，汇集电务信号维护和日常管理的各类信息，各应　用终端可通过ＷＥＢ服务器对系统进行远程访问。另外，电务一体化　综合管理平台还可以有机整合电务部门既有的各信息系统，并对其　进行深度挖掘，从而不断完善电务作业流程。此外，电务一体化综合　管理平台将各功能系统地整合，将会极大地提高运输生产效率，是　推进铁路电务信息化建设的强大动力。　４结束语　综上所述，铁路信号集中监测系统的应用极大地提高了铁路电　务部门的工作效率和质量，促进了铁路的信息化发展。随着高新技　术水平的不断提高，相信在未来，铁路信号集中监测系统将会有更　广阔的发展空间。　参考文献：　【ｌ】水晶．ＧＳＭ—Ｒ在信号集中监测系统中的应用研究【Ｄ】．兰州交通大　学，２０１３．　【２】张素阳，窦道飞，苏欢乐．铁路信号集中监测系统中心网络【Ｊ】．铁道　通信信号，２０１ｌ，０８．　【３】张朝波．信号集中监测技术的应用与探讨［Ｊ】．现代城市轨道交通，　２０１ｌ。０５．　【４］李变芳信号集中监测系统的运用和管理【Ｊ】．太原铁道科技，２０１３，０１．　·２１．２·

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摘要：我国铁路和城市轨道交通发展日新月异。铁路信号系统是行车安全的核心保障系统，在技术和设施上的不断研发投入，从而进入了迅猛发展的新阶段。不同信号设备合理有效的正常工作是铁路运输平稳、高效与安全的根本前提。所以，铁路管理部门应该及时有效的研发和管理信号监测系统，不断将信号设备控制从以往的人工模式向自动化与智能化的方向发展。本文对铁路信号集中监测系统的应用现状进行分析，并展望了未来的发展趋向。

铁路;信号监测;运用

1.信号集中监测系统的作用及构成要素

信号集中监测设备是关键的行车设备。其主要有铁路局、电务段、车站监测设备等组成的监测网络系统，它的功能体现在如下几点上：第一，通过微机及时信息分析手段，开展高效监测、问题分析、智能选择;第二，通过微机大规模信息储存手段，对数据进行分析、处理和存储;第三，通过微机联网手段，提高调度指挥、问题解决和统一控制的水平。

2.现阶段信号集中监测系统的使用现状 第 2 页 共 7 页 车站监测网为系统的核心组成要素，主要是进行数据的收集、细分与处理，完成信号设备的高效监测和问题分析。其主要是由站机、收集设备和网络通信设备组成的。

电务段监测子系统为系统的核心系统，主要控制段内全部的车站节点，保存站机数据，对外传播相关指令而对站机进行管理，按照监测终端的要求进行数据传播与web服务。其能够装配数据库服务器、通信前置机、web服务器和监测终端等设备。铁路局电务监测子系统为整个信号集中监测系统的管理核心，对其中全部的电务段和车站节点进行控制，能够和电务段与铁路总公司间实现数据共享。其装配了应用服务器和联网车站，能够和不同铁路局间形成连接与数据共享。

广域网数据传输系统主要包括铁路总公司的上层网、电务段和铁路局等。其基层采取了环形组网的形式，环路包括5到12个车站，还采取大于2M通道抽头方式来和电务段星型建立联系。上层网采取了高于2M通道星型的组网形式，每个网络节点通过TCP/IP协议与集中的数据形式建立联系。

第 1 页 共 7 页 铁路信号检测控制的研究

铁路信号是铁路运输工作中重要的指挥系统，还是保证铁路运输工作顺利进行的基础设备。铁路信号对铁路设备的检测、数据信息的传送以及调度指令的发出和接收的起着至关重要的作用。科学技术的飞速发展使得铁路信号能够很好的发挥其技术特长，但其中仍然存在一些问题。本文对其进行分析探究并提出我国铁路信号检测的发展方向。

动态检测；高速铁路；枢纽调度

我国铁路交通的发展基本上可以称之为一日千里。基本来看，每年铁路都有新的变化。20__年我国铁路实现第六次提速，铁路列车时速最高可达250公里；08年京津城际开通，正式运营，最高时速达350公里。随之，石太、郑西以及武广等客运专线相继开通，缩短了城际客运运输的时间，使人们出行能够获得极大的便捷。但是近年来由于铁路列车的不断提速，铁路交通事故也时常发生。因此铁路信号检测技术的改进非常具有实际意义。

一、铁路信号动态检测的现状

（一）国内动态检测技术的现状 第 2 页 共 7 页 对于我国铁路信号动态检测设备和技术的研究可以追溯的二十世纪八十年代的中叶，其发展历程也经历了由简到繁的转变。我国的动态信号检测技术设备经历了由单一测试项目转变为综合测试项目，由非智能化转变为智能化，由单机运行转变为组网运行的演变历程。在国内，铁路列车主要普遍运用TJDX-20__A信号动态检测设备。该系统设备是指通过对发生故障的设备的综合定位、多次检测的资料累计和分析来建立多级数据库的方式，处理一些突发事故并进行现场维修，提高机器设备的使用效率，为运输工作的顺利进行和安全性提供保障。随着铁路动态信号检测技术的研发、推广和使用，铁路各个相关部门的工作人员对信号检测技术有了全新的认识。铁路信号动态检测技术得到了普遍的认可和接纳。政府部门也出台了许多相关政策和规章制度，来促进铁路信号技术的普及和使用。

（二）国外铁路信号检测技术的应用现状

纵观全球，当前，铁路高速发达的国家主要是日本、德国、意大利以及法国等。这些铁路高速发达的国家都在使用综合检测技术保证列车的安全行驶。该系统中，信号检测具有非常重要的作用，它是保证铁路正常运行、设备顺利运转的关键因素。比如，日本采用的East-i信号技术，德国应用的GeoRail-Xpress综合检测技术，还有意大利01年开始使用的第 3 页 共 7 页 阿基米德号高速检测技术，检测时速可以达到220公里。此外还有铁路运输高度发达的日本，其早在东海道新干线建设的初期就开始测试使用综合检测技术，该技术系统包含了音频AF轨道电路、ATC以及ATS三种轨道电路检测手段。

第 1 页 共 5 页 铁路信号集中监测系统研究

铁路信号微机监测系统通过监测电务、通信、工务、电力、车务等结合部设备，为故障及事故分析提供了可靠的数据依据，运用微机监测系统真实再现事故发生的整个过程，可彻底分清事故责任，真正起到了行车设备“黑匣子”的作用。

铁路信号；集中监测系统；应用要点

中图分类号：U284文献标识码：A

引言

随着我国经济的发展，基础设施建设也在不断加速，尤其是我国的铁路建设更是有了迅猛的发展。每年节假日铁路都承载着巨大的客运任务，那时候，若是调度出现暂时性运转失灵，则很容易出现事故在铁路网中同时运行着数以千计的列车，要想保证每辆列车安全稳定的运行，就必须保证铁路信号的实时监测和采集，进而汇总计算，对列车进行实时调度，所以说铁路的信号设备是保证列车安全运行的重中之重，必须予以重视。近年来科技的快速发展也使得很多新型的智能化信息设备逐步应用于铁路信息监测中来，可以对信号设备进行完备的监测，这是信号集中监测系统发展的一个重要里程碑，对于铁路信号设备的维护也具有非常重要的意义。 第 2 页 共 5 页 1我国铁路信号系统应用存在的问题

1.1数据共享难度大

目前我国铁路信号监测系统工作存在数据共享困难的问题，这就使得工作人员无法全方位对铁路故障进行分析。铁路数据共享问题突出，更导致不能及时对设备故障进行维修或者维修难度加大。另外，由于铁路数据共享存在一定难度，使得总基站与列车的通信出现问题，给列车的安全行驶带来一定风险，给列车平稳运行带来相应的困扰。并且当下我国在整个城市轨道交通中不能将所有数据信息进行总体掌握，交通及时信息较为分散，不能有效的运用物联网大数据云平台进行数据共享。

1.2信号系统与调度指挥协调度低

目前，我国铁路信号监测系统工作模式相对于国外而言依旧传统守旧，与全球正在构建的先进铁路信号系统存在一定差距。由于电务调度指挥和检测系统没有形成有效的协调，故障监测工作没有与后期工作计划和结果处理等环节相关联，宏观来看故障监测工作与后期处理工作都是个体关系，没有建立综合度较高的管理平台，对铁路信号监测系统的数据不能及时发送和掌握，也导致列车运输过程中依旧存在一些问题，给列车的安全驾驶带来一定的威胁。