铁路信号微机监测的发展方向分析

陆森

摘 要：在铁路信号设备运行过程中，微机监测的作用十分关键，同时也在维修工作中占据着十分重要的地位。铁路信号微机监测可以对信号设备实施全天候监督管理，对不同的信号设备相关信息进行收集与处理，在短时间内发现铁路信号设备当中所存在的问题，这也就意味着铁路信号微机监测可以为信号设备维修工作提供可靠的技术支持，从而保证设备维持在正常运行状态，提高铁路行车的安全性。对此本文针对微机监测设备在铁路信号设备应用的基本情况与常见维修方法进行分析，并提出微机监测系统的相关设计与未来发展方向。

关键词：铁路信号设备;微机监测技术;安全运行;硬件设计;软件设计

伴随着科学技术的不断发展，传统的铁路信号微机监测技术已无法满足新时代下的检测要求。铁路信号检测目标与信息量的大幅度增加，在一定程度上加大了维修人员的日常工作量，但是也保证了铁路运行的安全性。而为了有效解决这一问题，就必须要将微机监测系统应用在铁路安全运行管理当中，在常规监控仪器设备中广泛应用微机监测系统，体现出更加智能化的集成功能优势，为列车运行安全提供保障。也就是说，在新时代发展环境下，积极探索铁路信号微机监测系统在铁路日常运营中的创新应用具有十分重要的现实意义。

一、微机监测设备在铁路信号中的基本应用情况

从近些年实际发展情况来看，微机监测技术是铁路轨道运行监控的关键技术应用，在大部分铁路车站当中都得到了重点应用，并且还融合了计算机技术、传感控制技术以及数据通信技术来监测铁路运行信号设备。常见的微机监测系统主要是由硬件结构与软件结构两部分组成。其中，硬件结构主要包含计算机、路由器、调制器以及保护器等设备。通过微机监测技术可以将这些先进的科学技术有效结合在一起，发挥出系统软件与硬件的组合优势，从而形成较为稳定的站场监测结构，发挥出现场可利用空间的优势，减少了系统干扰问题，从而精准实现了监测铁路运行轨道的目标。

二、铁路信号微机监测故障常见的维修方法

（一）浏览法

在浏览法具体应用期间，主要包含数值状态浏览、警报状态浏览以及曲线状态浏览等等。而在这些数值状态浏览故障检修中，需要先对数据进行采集，了解数据处理的主要内容，比如25Hz轨道电路可接受的电压在20V以上，道岔区段应当调节在20-35V范围之内，区间接受电压也要保持在0.9-2.3V范围内，在浏览日常电压表数值的基础上就可以更加清楚地了解故障[1]。另外，曲线状态浏览就是在发现问题之后，仔细观察曲线变化，如果低于正常电压值，那么就说明出现了短路问题。一旦出现警报，还要进行报警状态浏览，先对数据库数值进行分析，了解曲线比的变化情况，在此基础上了解具体问题原因，并给出正确合理的解决方案。

（二）对比法

通常情况下，对比法的应用主要就是为了验证浏览法所发现的各种问题。在此方法应用期间，要利用人工操作的方式对故障进行排除，之后通过对比以往数据进行观察，一般在波动值较大的区域都会出现安全隐患。

（三）分析判断法

此方法主要是监测铁路信号设备电流值变化情况，其判断原则建立在参考曲线存档之后，其参考曲线也是以摩擦电流曲线和工作电流曲线为基础。

三、铁路信号微机监测系统的相关设计

（一）硬件设计

在铁路信号微机监测系统当中，开关量一般都会用在控制台按钮、灯丝以及监控继电器等设备上，对其中所存在的问题进行及时记录，以此来成立用于明确故障问题的数据库[2]。并且微机监测系统还会对大量的交换机状态进行记载，从而完成更改、分析和记录，对处于监视状态下的异常交换机进行报警处理。并且有效采集时间在250毫秒之内，就会减少引线应用，为了能够保证铁路信号设备能够安全运行，还要提供相应的绝缘措施。在此过程中，让开关量的各个子系统同步工作，利用PC控制与采集开关量来诊断铁路信号设备线路故障问题，间隔时间在20毫秒，这样一来就可以对电路故障进行及时诊断与跟踪。

（二）软件设计

一是在采集机加工方面。微机监测系统在运行之后会完成数据采集任务，CAN启动数据包来完成数据处理与传输，同时还能够检测CAN中是否带有数据信息。随后，解析缓冲区完成命令与收集，并将其传输到CAN数据当中，以此来检测铁路信号的状态和往返行程。另外，关于采集器的处理先是要完成程序初始化，读取相应的开关值，落实绝缘处理和模压处理，确保在40毫秒之后执行采样工作，从而对开关值进行稳定，在此基础上立刻切断电源。在命令处理结束之后，再次进行读取。

二是断电处理。一旦铁路信号设备受外部电网的影响出现停电或电压波动问题，那么信号微机监测系统就会立刻触发停电警报，没间隔40毫秒就会进行一次瞬时停电，样本值为1。同时，如果样本存储区域在5-200区间之内不为1，那么就代表着没有出现瞬时电源故障。但是如果瞬时故障数值为0，那么就会自动返回到主程序当中。

四、铁路信号微机监测的未来发展方向

伴随着社会的进步与发展，要想全面实现铁路信息化建设，就必须要依靠微机监控数据传输与应用。通常情况下，黑匣子会被应用在监控信息系统当中，将信号监控与传输结合在一起[3]。而为了实现这一功能，可以对数据进行对比和处理，明确参数链接之间的关系，提高数据的可靠性。同时，每个故障设备的信号特点都可以在监测中心数据收集期间获得，并及时定位与检测铁路信号设备的具体故障问题。当前微机监测系统能够满足录音使用的具体要求，但还是需要注册并提示复杂分支跟踪部分。而针对微机监测系统容量不足的问题，在注册完成之后，可以利用部分列车的分流信号来完成数据传输。为了能够优化并改善此功能，未来还需要对故障设备的高强度进行了解，将其注册到微计算机系统当中，采取科学有效的方法，缩短特定部分和数据输入注册时间，在界定范围的基础上来便于现场故障处理。

另外，微机监测系统设计的主要功能就是要提高操作的安全性，强化铁路信号设备接头管理，对铁路运行质量和信号设备进行监控[4]。与此同时，在铁路信号设备维护过程中，微机监控系统还可以对铁路信号进行实时检测，通过数据分析来保证铁路信号设备故障预警管理。从目前实际发展情况来看，铁路信号微机监测技术在我国铁路运输方面的应用已经得到了明显改进，像信号设备之类的新技术大大减少了维护工作人员的工作负担，在维持铁路安全运行方面起到了十分重要的作用。从未来发展形势来看，积极推广铁路微机监测系统的应用，从技术角度来解决铁路交通安全问题，积极开展管理任务，将单一的仪表监控转变为智能综合诊断。这些都是铁路信号微机监测的主要方向，在这些先进技术的应用下，我国铁路运营将会变得更加安全。

结束语：

综上所述，微机监测技术是一种以现代信息技术为基础的新型设备维护技术，它具有动态性强、灵活且速度快等优势，能够提前检测出铁路信号设备中所存在的故障隐患，并规避了由于铁路信号问题导致的铁路延误情况。同时在铁路实际运营过程中，微机监测还可以对每个信号设备进行具體监测，从而利用远程控制功能来以最快的速度完成铁路信号设备维护。

参考文献：

[1] 赵会兵. 未来铁路信号微机监测的发展方向[J].  2021（2017-13）：295-295.

[2] 时磊. 关于信号微机监测技术在铁路信号系统应用的研讨[J]. 中国设备工程， 2020（24）：3.

[3] 谢立山. 铁路信号微机监测系统在铁路运行中运用研究[J]. 科技创新与应用， 2020（13）：2.

[4] 马宝钢. 关于信号微机监测技术在铁路信号系统应用的研讨[J].  2021（2018-12）：44-45.

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