驼峰信号微机监测系统应用探讨

王军涛

铁路信号集中监测系统是铁路信号智能化、信息化的重要组成部分，在铁路信号设备维护中发挥着重要的作用。由于驼峰信号设备种类多、构成复杂，设备出现故障很难人工判断，所以对各种驼峰信号设备进行微机监测十分必要。但现有的多种驼峰微机监测系统普遍存在监测对象不全、记录数据简单、没有联网等问题，不能很好地满足实际需求。为此对照 《运基信号 ［2010］709号》规定执行的 《铁路信号集中监测系统技术条件》，对驼峰信号微机监测系统应用中的若干问题进行分析和探讨，并提出一些建议和解决方案。

1 驼峰信号微机监测的范围及监测方法

驼峰信号微机监测系统主要由采集机和上位机组成。采集机完成各种信息采集；上位机完成各种信息的处理、显示、存盘、打印。采集机和上位机通过CAN总线通信。目前主要监测项目有：外电网输入状态、电源屏输出电压、驼峰2.3轨道电路电流、480型轨道电路电压，电动道岔启动电流；道岔动作状态等，还可对电缆绝缘和电源漏流进行测试，对模拟量和开关量进行本地存盘、显示、打印等。

但是，驼峰信号除了信号机、轨道电路、转辙机、电源屏等与常规车站信号相同的设备之外，还有许多特有设备，如：减速器，测重、测速雷达等。因此，驼峰信号设备监测的对象应包括室外电缆、转辙机、轨道电路、信号机、减速器、场联电压、电源屏、外电网综合质量、灯丝断丝报警、空压设备 （空压站、各部位储风缸压力）、测速雷达、测重等，此外还应包括关键开关量的监测。

在 《铁路信号集中监测系统技术条件》中，仅对驼峰2.3轨道电路、驼峰ZD7型转辙机的监测方式做了比较明确的规定，而对其他驼峰专有的设备并没涉及。如何对空压设备、减速器、测重、测速雷达等特殊设备进行监测，需要在保证设备安全运行的前提下，研究出既有效又经济的方法。

例如，对于空压设备的监测，可以通过驼峰微机监测系统与各个空压机控制单元联网，将空压机运行状态、运行时间等统一记录在监测系统中。在各部位储风缸合适的位置安装压力传感器，实时测量各个位置的压力值，设置预警门限。当空压低于门限时，可及时报警。对于测速雷达，有必要由驼峰微机监测系统采集并记录其输出信号，这样当出现速度控制失常时，可以将控制系统记录的数据与监测系统记录的数据进行比较，判断究竟是雷达天线的故障还是控制系统采集模块的故障。

2 驼峰信号微机监测系统实时性要求

驼峰信号微机监测系统与一般车站信号微机监测系统相比，采集数据要求速度更快，开关量采样周期更短，时间精度更高。驼峰作业的过程是动态的，分路道岔采用快动道岔，转换时间在2s以内，雷达速度采样周期往往小于0.1s。要精确地记录车组溜放过程中各种设备的工作状态，需要按时序记录大量的数据，这就对监测系统的硬件和软件设计提出了更高的要求。

硬件方面，驼峰监测信息采集机除了一般车站微机监测系统配置的模入、开入、开出、轨道采集、电流采集板等，还需要设计雷达信号采集板。雷达信号的监测可以采用采集周期，也可以采集频率。

软件方面，传统监测系统软件设计多采用单任务方式，并按程序顺序执行。由于驼峰监测内容繁多、数据量大，单任务设计方式必然会降低系统数据采集的实时性，所以，在驼峰微机监测系统软件设计中，应考虑采用实时多任务的方式，才能满足驼峰现场数据采集高实时性的要求。

终端软件结构设计从上到下依次为人机界面、信息处理、服务访问接口3个层次。针对驼峰监测的客户机应用，人机界面和信息处理模块与一般车站微机监测系统不同，需针对每一个功能进行具体分析，设计相应的人机界面和信息处理模块。

3 驼峰信号微机监测系统与控制系统接口

目前，驼峰信号微机监测系统与驼峰计算机控制系统之间完全独立，没有任何接口，《铁路信号集中监测系统技术条件》对此也未作规定。

鉴于目前我国驼峰信号控制普遍采用计算机控制系统，以往由继电器构成的命令输入、存储、传递等电路，已由控制系统软件实现，同时控制系统本身记录有作业过程的动态数据，因此，驼峰微机监测系统有必要与驼峰控制系统接口，一方面获取相关记录数据，丰富监测信息，减少监测系统的采集对象数量；另一方面，驼峰控制系统的工作状态、各种输入和输出命令亦应成为驼峰微机监测系统的监测对象，包括控制系统计算机正常工作继电器、控制道岔动作的继电器 （定反位控制继电器、道岔操纵继电器）、控制减速器动作的继电器 （制动/缓解继电器）等。

驼峰微机监测系统与控制系统的接口方式可以参照监测系统与计算机联锁系统的接口标准，由驼峰控制系统单向发送，监测系统接收。发送的内容包括：驼峰站场动态画面信息、溜放车组信息、雷达速度曲线、作业过程异常提示信息以及报警信息、控制设备工作状态信息等，传送内容的准确性和实时性要满足要求。

4 驼峰信号微机监测系统联网和数据上传

目前，大部分驼峰微机监测系统没有与电务监测网相连，部分已联网的系统也只是上传了一些简单的图表、统计等数据。而设备管理单位最关心的驼峰溜放过程的动态数据，如车辆速度的变化、道岔动作过程以及作业过程的回放数据等均无法上传和再现。作为铁路信号集中监测系统的组成部分，驼峰信号微机监测迫切需要与电务信息网联网，向电务段和铁路局指挥中心传送数据。

鉴于驼峰作业过程数据量大、种类特殊，要实现与电务信息网联网，必须解决以下2个问题：

1.集中监测网应满足传送驼峰监测数据带宽的要求。

2.集中监测系统中心设备必须具有对驼峰微机监测系统上传的数据进行处理，实现存储、回放等功能。

集中监测系统配置的独立2Mb/s通道，基本可以满足传送驼峰监测数据的要求。如不能满足要求，可采用2个2Mb/s通道，进行网络通信和数据交换。

在电务段或路局中心需要增加必要的设备，如配置驼峰监测专用终端，安装相关软件，实现实时显示驼峰站场图形、查询和打印驼峰微机监测系统上传的各项记录等功能。必要时，可以为驼峰监测配置独立的应用服务器，完成驼峰微机监测系统数据存储、再现、分类汇总和统计分析功能，以及向终端提供历史信息的查询功能。历史信息包括：开关量、模拟量历史报表及曲线、驼峰速度控制曲线、报警及其统计汇总报表、电务维护报表、系统日志和状态报表等。中心基本网络结构和设备如图1所示。

图1 驼峰微机监测系统与集中监测系统中心互联网络结构图

5 驼峰信号微机监测系统投资与应用效果

驼峰信号微机监测系统是驼峰计算机控制系统的配套设备。它能够实时监测相关驼峰信号设备的工作状态并记录，为设备维护人员判断设备工作状态、分析故障原因提供了依据，有利于缩短故障处理时间，提高驼峰信号设备的维护和管理水平，减少维护人员的工作量。

根据站场规模大小，一般驼峰微机监测系统的设备造价在15万元至25万元之间。如果要扩大系统监测范围，实现与集中监测系统中心组网等功能，势必要增加系统的硬件和软件的费用及工程造价，估计每个系统的设备投资将超过50万元。但从铁路信号智能化、信息化的技术发展，实现设备维护智能化的角度看，增加这些投资是完全必要的。提高和完善驼峰信号微机监测系统的功能和性能对增强运输作业安全，保障铁路运输畅通，改善维护人员劳动条件、减轻劳动强度，提高社会及经济效益具有重要意义。

6 结束语

驼峰信号微机监测系统是提高驼峰信号设备的维护和管理水平不可缺少的重要设备。应加大投资，尽快制定新的技术标准，明确监测对象和监测方法，充分考虑数据采集实时性的要求。系统应独立于驼峰计算机控制系统，通过与控制系统接口，接收相关数据，丰富监测内容。系统采集的数据应能上传至电务段和铁路局中心，并能实时显示、记录和回放。只有这样，驼峰微机监测系统才真正在驼峰信号设备的维护中起到重要作用。

［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］ 韩志远，郭富春.关于驼峰信号微机监测系统研制中几个问题的探讨［J］.铁道通信信号，1998（1）.

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［4］ 邱学.微机监测升级改造中的调试［J］.铁道通信信号，2011（11）.30－31.

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