高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考

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高速铁路信号监测分析及精细化管理的思考
赵波波
中铁建电气化局集团第三工程有限公司 
摘要：高速铁路信号动态监测技术主要是通过对列车行进中的各项数据进行监测，从而保障动态信号信息传输设备、监测设备等处于安全、正常的运行范围，从而为列车的安全运行提供保障。

运用高速铁路信号动态监测技术，不但可以对高速铁路信号设备进行定期的维护，而且还可以保障高速铁路、列车始终处于稳定安全的使用状态，从而在根本上避免和预防各类高速铁路事故的发生。

因此，随着高速铁路信号动态监测技术水平的日益提升及其应用范围的不断扩展，其将在我国高速铁路运输事业发展中发挥越来越大的作用。

关键词：高速铁路；信号监测；精细化管理1高速铁路区域分析中心工作职能
高速铁路区域分析中心主要工作职能有：查询分析各种监测终端，上报管内信息分析存在的问题;负责管内信息分析问题的追踪;配合安全生产指挥中心对管内设备异常报警信息及预警信息进行分析及处理;负责管内维修及施工作业的全过程盯控;负责中继站室内信号设备维修工作。

2高速铁路信号动态监测技术主要功能
高速铁路信号监测技术主要运用在高速铁路列车新线路验收以及线路日常监测、数据收集和分析领域中。

具体来讲，高速铁路信号监测技术主要包含五个方面的功能：一是轨道电路方面的监测。

高速铁路信号动态监测技术对轨道电路监测主要体现在对轨道电路传输特点、补充电容的监测；二是对基础数据的管理。

具体指的是对轨道电路、应答器报文以及信号机等基础数据的存储、创建以及修改等功能管理，同时还可以对各项数据进行核对，从而避免出现数据漏洞；三是对点式应答器、报文方面的监测。

高速铁路信号监测技术主要对对点式应答器的运行状态、装维以及信号传输频率、强度的监测。

同时还能够对应答器发出与接收报文数据进行分析；四是LKJ 与车载ATP 运行状态监测。

高速铁路信号动态监测技术能够对ATP、LKJ 的运行状态、产生的故障原因进行数据记录和分析。

另外还能够对高速铁路列车运行信息、车载ATP 运行状态进行体现；五是对高速铁路列车运行数据进行整合和分析。

从整体上来说，高速铁路信号动态监测技术不但可以对高速铁路列车运行中的各项数据进行给分析和管理，而且还可以通过回放和记录的方式来对各项设备的运行状态进行动态评价。

3高速铁路信号动态监测技术的原理3.1动态信号数据的收集
首先是对感应信号的分析处理。

动态信号数据在导入列车感应线圈以后，开始进入信号调整阶段。

在对DSP、参数以及滤波等多项数据分析以后，形成列车运行的动态主要信号，这样可以避免多个信号并存所产生的互相干扰。

同时，通过运用频谱分析技术对主信号进行数字化的处理，从而得出信号的载频、频率，进而分析出点等信息，最终实现对列车轨道电路传输特点的监测；其次是对显示开关量的分析。

在列车导入信号点灯电压以后，通过电平转换、光电隔离以后，再输入到单片机，从而再与频谱分析中的低频点灯信号汇总成信号显示数据，从而实现对列车信号运行质量的监测；再次是对列车速度里程处理。

列车动态监测技术在速度里程处理内容主要包含里程坐标、GPS 接收以及轴头脉冲。

GPS 主要是由RS-232接口以及译码和定位等多项内容构成。

在串行端口输送到单片机
以后，从而分析得出列车运行的经纬度、速度以及其他信息，进而实现列车运行的坐标以及车站信息。

轴头速度传感器在列车运行后转换成为电脉冲，并且在单片机中计算出列车运行的具体速度；最后是是对列车运行路况的分析。

3.2补偿电容数据收集
信号监测与发送设备、传感器以及感应器等能够对高速铁路信号补偿电容数据进行收集。

具体来讲，补偿电容数据收集发送设备主要位于列车之内，发送传感器则位于垂直轨面列车底部，接收传感器则位于两条轨道中间。

列车在运行过程当中，经过轨道电路补充电容时，车辆轮对与补偿电容、钢轨形成电磁回路后，通过发射信号来构成电磁感应。

此时，感应器就对磁场强度变化进行接收。

最终在计算机的分析下，轨道电路补偿电路动态监测得以完成。

3.3点式应答器数据收集
点式应答器在数据收集上主要是由连接电线、查询主句以及车载天线三部分构成。

数据接收的设备位于列车的内部，电线连接、查询主机通过RS-485与处理主机进行信息传递。

车载天线通过对地面传输信号的方式，在地面应答器激活以后，就可以将应答器所接受的报文数据直接传输给查询主机，查询主机在对这些报文数据进行解码以后，再将数据传输回处理主机，以此完成点式应答器数据收集过程。

4国内铁路信号动态监测技术应用现状
上个世纪八十年代，我国学者开始对铁路信号动态监测设备进行研究。

我国铁路信号动态监测技术在发展历程上主要包含单一测试、综合测试以及非智能测试、智能测试以及单机运行和组网运行三个主要的阶段。

当前我国铁路列车所广泛的使用的是TJDX-2000A 信号动态监测技术。

TJDX-2000A 信号动态监测技术主要通过对故障设备定位以及监测资料收集分析的方式，创建出铁路动态运行数据库，从而对列车运行过程当中的各类故障、突发情况进行及时的发现和解决，从而提升列车运行的质量和效率。

另外，伴随着国内铁路列车信号动态监测技术的广泛应用，使得铁路运输事业对于动态信号监测技术的重要作用的认识程度不断加深，这也就为列车动态监测技术获得更多的认可提供了良好的发展环境。

同时，我国政府在铁路动态监测技术的应用方面也陆续颁布实施了多项具体的规章管理规范，从而为铁路信号动态监测技术的推广以及应用提供了良好的政策环境。

5结论
高速铁路全线开通后，本着实现高速铁路维修管理精细化，我们在强化高速铁路分析功能、作业卡控功能上进行探索，通过充分发挥高速铁路区域分析中心分析、监测监控作用，做到提早发现问题，及时处理问题，预防故障发生，探索了由传统计划修模式向状态修模式的转变，提高了现场作业效率，形成新的维修模式并取得良好的效果，确保了某高速铁路信号设备的安全稳定运行。

参考文献：
[1]周涛.高速铁路无线信道传播特性、建模与测量方法研究[D].北京交通大学，2016.
[2]张晓燕.高速铁路列控信号的电波传播特性研究[D].北京交通大学，2013.。