道岔转换设备综合监测系统研究及探讨

道岔转换设备综合监测系统研究及探讨

文章研究一种对室外信号关键设备——道岔转换设备实行有效的监测系统，该监测系统采集转辙机缺口位置图像等数据，通过软件对缺口数据进行智能分析，实现道岔转换设备的预警和报警分析。文章从系统的架构、工程设计两个方面对系统进行了介绍，为类似的工程设计及实施提供一定的借鉴和指导。

标签：道岔转换设备；缺口监测；工程设计

随着铁路现代化建设的迅速发展，列车运行速度不断提高，运行密度也在逐步加大，这样，对信号设备质量就提出了更高的要求。目前，全路道岔设备故障占信号设备故障的60%左右，而导致道岔故障的主要原因是由缺口变化的发现、调整不及时造成的。为提高道岔设备质量，减少道岔故障的发生，对道岔缺口进行实时监测尤为重要。系统主要通过对铁路或轨道交通的道岔设备工作状态进行实时监测，使道岔相关维护人员能够提前了解道岔工作状态的变化趋势，及时发现存在的潜在问题，便于实现道岔相关设备的预防性状态修，防患于未然。这对于实施“天窗修”工作要求，提高道岔状态修效率尤为重要。

1 道岔转换设备综合监测系统技术方案

1.1 系统架构

系统由监测主机、通信主机、通信传输设备、采集模块及各监测功能所需传感器、电源设备灯组成。

系统结构框图见图1：

1.2 硬件采集

铁路道岔转换设备综合监测系统自上而下由人机会话层，数据处理层，通信传输层，数据执行层4个层次组成。

（1）人机会话层：由机柜子系统组成。（2）数据处理层：由数据处理系统组成，实现数据的传输，运算，存储，分析等功能。（3）通信传输层：由通信系统组成，实现室内外设备数据的传输交换等功能。（4）数据执行层：由缺口图像采集分机和道岔扳动信号采集分机组成，实现信号的采集功能。

系统硬件结构示意图如图2所示：

1.3 软件部署

铁路道岔转换设备综合监测系统软件分信号输入层，数据处理层，人机会话层3层。

（1）数据输入层软件：实现数据的采集。（2）数据处理层软件：实现系统数据的运算，设备之间的数据交换管理。（3）人机会话层软件：实现界面监控，参数设置，报警输出等功能。

2 道岔转换设备综合监测系统光缆设计方案

2.1 设计原则

（1）室外通信传输设备到轉辙机4线总线贯通，构成监测通讯网

络，完成数据采集与供电。（2）室外通信传输设备至转辙机距离不超过500米，超过500米需增加中继设备，每个通信传输设备可采集64台转辙机缺口监测数据。在转换频繁的道岔，为优化采集速度，系统集成设计中一般每个监测分支采集不多于20台转辙机缺口监测数据。（3）一般同一个咽喉在防雷分线柜处并接构成1个电源分支，设置电源防雷模块；每个通信传输设备箱盒一般熔接2根光纤，用1备1。（4）站间组网支持通过网络接入微机监测系统，也可以通过网络方式独立组网。（5）系统工作电源为AC220V，站机功耗250W，中继功耗为20W，缺口分机功耗为5W，工程初期预算电源，室外线路损耗及功率因数按照功耗的2.1倍計算。

例如：某站共60机需要监测，8个室外中继，则电源屏容量实际需求为：（60*5W+8*20W）/220V*2.1+250W/220=5.53A

2.2 工程设计方案

室内电缆：（1）监测主机至电源屏敷设RVV2*6.0，用于系统供电。（2）监测主机至微机监测交换机敷设超五类线，用于系统与微机监测互联互通。（3）监测主机至防雷分线柜敷设RVV2*2.5，用于室外设备供电，防雷分线柜需求设置防雷分线柜。（4）监测主机至室外通信传输设备箱盒光缆建议选型GYTZS型，芯数建议选用单个咽喉通信传输设备箱盒数量的2倍，用于信号传输。（5）防雷分线柜至室外方向盒采用2芯原设计监测线缆，用于设备用电。

室外电缆：（1）通信传输设备箱盒至方向盒敷设PYTA23型普通信号电缆8芯（含2芯备用）。（2）方向盒至各道岔终端盒采用4芯原设计监测线缆，其中2芯电源，2芯载波信号。（3）道岔终端盒至转辙机敷设RVV4*075多股软铜线，其中2芯电源，2芯载波信号，终端盒中与监测线缆对接，转辙机内制作防水接头，用于采集分机供电及信号传输。

2.3 与其它外部接口

相比于既有的信号集中监测系统，室外监测系统有许多专用的技术，其关键技术主要包括：

（1）与电源屏接口

（2）与监测接口

道岔缺口监测系统作为集中监测系统子系统，道岔缺口监测主机为下位机，信号集中监测系统为上位机，其联网物理连接方式为RJ45以太网接口方式，带宽不低于2M，IP地址由集中监测系统统一分配。

3 结束语

针对铁路项目自身特点，同时在现有铁路技术规定下，为解决铁路运输发展需要提供了一种很好的道岔转换设备综合监测系统光缆方案，为以后的工程实施提供一定的借鉴和指导。

参考文献

[1]刁洁明.道岔转换设备综合监测系统的研究与应用[J].上海铁道科技，2013（1）：42.

[2]战兴宇.道岔转换设备综合监测系统信号工程设计的研究[J].中国科技博览，2013（26）：579.

[3]胡金平.铁路道岔转换设备综合监测系统设计思路初探[J].中国新通信，2014（2）：49.