道岔状态智能监测系统运用探讨

蒋贤伟 中国铁路上海局集团有限公司徐州电务段

1 道岔状态智能监测系统构成及功能

道岔状态智能监测系统主要由系统管理、应用管理、可视信息和信息查询四大部分组成。安装在现场的道岔状态监测设备采集道岔动、静态数据并经过通道传输至后台系统，后台的应用服务则通过数据库、中间件、系统认证、数据传输、数据存储、数据分析等提供相关的支撑功能。系统可以实现道岔动、静态数据采集，道岔数据变化趋势采集分析，列车经过时道岔状态曲线监测，道岔转换时道岔状态曲线监测，多动道岔转换过程同步性曲线监测，道岔状态告警等功能。

1.1 道岔静态数据采集

道岔状态现场监测设备通过在道岔转辙部位安装位移传感器，不间断采集道岔的基本轨框架、尖轨密贴、尖轨开程、基本轨垂直方向振动和转辙机振动等数据，判断道岔状态，并将这些数据传输到系统后台服务器。

1.2 道岔动态数据采集

除道岔静态参数外，在有列车经过道岔时，道岔转换过程中，通过安装在轨旁的监测设备动态采集道岔状态数据，传输至后台服务器记录为动态文件，由后台服务器解析动态文件，写入对应道岔数据库中，与存储器内的标准数据进行比对分析。

1.3 道岔过车时状态曲线监测

通过用户界面可以查看道岔各牵引点过车时基本轨框架、尖轨密贴、尖轨开程、基本轨垂直方向振动和转辙机振动等数据曲线。

1.4 道岔转换时道岔状态曲线监测

通过系统界面可以查看道岔转换过程所有牵引点动作同步性曲线，全程监测道岔解锁、转换、锁闭过程状态。通过用户界面可以查看道岔各牵引点转换时基本轨框架、尖轨密贴、尖轨开程、基本轨垂直方向振动和转辙机振动等数据曲线。

1.5 道岔状态告警

当有道岔参数超出安全阈值时用户界面显示道岔状态告警信息，根据安全等级分为“红色”一级报警，“黄色”二级报警等。信号工区值班人员确认后可手动消除告警，根据报警信息初步判断并视情况申请天窗点上道检查，排除隐患。

1.6 系统管理

系统管理功能主要包括机构管理、用户管理、道岔管理、设备管理等。可以对以上内容进行管理配置，系统管理是系统的基础管理模块，是系统的运行基础。

2 道岔状态智能监测系统实现内容及技术要点

道岔状态智能监测系统实现道岔尖轨密贴及开程、基本轨框架、钢轨和转辙机受力振动加速度等数据的动态和静态采集。实现多点牵引道岔同步性的采集分析，监测采集尖轨动作转换过程，分析道岔多点转换的同步性，道岔转换过程中的阻力点，尖轨与基本轨密贴过程反弹点，列车经过道岔时框架及密贴的变化情况。建立电务区域道岔智能监测系统，信号工区、现场车间、电务段监控中心均可根据权限调阅相应数据。基于所采集道岔相关数据，实现对道岔的运用状态进行预警和告警。分析道岔历史监测数据，运用信号比对处理技术，对数据进行处理与特征提取，研究道岔运用状态变化规律，实现道岔运用状态趋势分析。基于历史和当前数据以及道岔养护维修记录，判断道岔运用状态，并给出早期预警，为道岔隐患分析提供可靠第一手详实数据，为实现道岔精准状态维修提供技术手段。

2.1 全天候实时监测

系统可以实现道岔状态的实时采集，无需频繁申请天窗点上道现场检查测量，提高了工作效率，节省了维护人力。可实时观察道岔状态及动态变化趋势，及时给出预警信息。

2.2 非接触式道岔状态参数采集

采用非接触式传感器，非接触式数据采集方式既能满足道岔运用相关参数的采集要求，又能保证日常使用的安全性和可靠性需要。

2.3 高精度参数采集

系统设备采用24位高精度A/D芯片，采用稳定电压芯片，高稳定电流转换电路，采集精度可以精确到0.5 mm以内，系统设备具有自适应补偿功能，保证采集数据受外部环境的影响保持在可控范围内。

2.4 海量数据采集处理

系统能够支持电务段管辖范围内大量道岔相关参数的采集、传输、存储、处理等操作功能，包括基础数据与实时测量数据，系统能够存储和处理海量数据，并能够实现快速检索功能。

2.5 监测数据可视化显示

系统能够实时保存监测的道岔运用状态信息，并通过监测终端，用曲线直观显示道岔当前和历史数据。

3 道岔状态智能监测系统运用意义

道岔状态智能监测系统通过对道岔结合部及转换过程进行实时动态监测，分析道岔转换时各牵引点的同步性，检查道岔尖轨的密贴状态，列车通过时密贴尖轨的动态变化，测量道岔开程，判断开程是否超标，监督轨道框架的变化过程，建立道岔一岔一档数据库，增强道岔转换过程中的运行可靠性，提高维护效率，及时发现存在的隐患，及早排除，为道岔实现“状态修”提供科技手段支撑，确保铁路运输安全，提高行车效率。

4 结束语

道岔状态智能监测系统投入使用后，可以消除目前道岔设备微机监测采集项点单一、道岔状态监测不全面的缺点，通过对道岔状态进行分析预判，为现场信号工区具有针对性、重点性维护道岔设备提供有力技术支撑，降低信号工区频繁现场检查和测试工作量，使信号维护人员、各级监测人员能够及时了解道岔状态的变化趋势，发现潜在隐患，实现道岔相关设备的预防性状态修，提升天窗利用率，防患于未然。