微机监测在铁路信号系统的应用

微机监测在铁路信号系统的应用

1、概述

信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。信号微机信号系统的“黑匣子”，也是信号技术向高安全、高可靠和网络化、数字化、智能化方向发展的标志之一。是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备应用质量的重要行车设备，该系统把现代最新技术，传感器、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程，融为一体，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，可以及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。它能实时、动态、准确、量化地对信号设备进行在线监测，反映信号设备的应用质量、结合部设备状态，并对状态信息进行储存、重放、查询、报警，对于防止违章作业，分析判断故障，尤其对分析发现潜伏性故障、瞬间故障和间歇性故障，提供重要的手段和依据，对确保运输安全发挥着重要的作用。信号微机监测系统是铁路专用信号微机监测设备，可作为电务维护管理的辅助工具。信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备应用质量的重要行车设备。随着铁路跨越式发展及信息化建设的不断深入，微机监测设备一方面作为电务故障诊断专家，其地位和作用越来越重要；另一方面却在管理、功能完善和作用发挥上与运输安全的需求存在较大差距。对此，自铁路部门实施直管站段新体制以来，各铁路局电务部门在管好、用好微机监测上下功夫。通过对其作用进行科学定位，明确管理的主导思想，实施功能二次开发，使微机监测系统较好地适应了电务改革、发展、创新的需要，对实现信号设备零故障，确保全局运输安全发挥了显著的作用。

2、研制背景

1997年，为了规范信号微机监测系统的上道管理，铁道部科技司和电务局

组织了由各研制单位组成的联合攻关组，在近六个月的努力下研制了第一代TJWX型信号微机监测产品，并且在现场得以应用，为监督电务设备应用状态及铁路运输安全做出了贡献。正是第一代TJWX微机监测设备在现场的应用，使铁道部和各铁路局对信号微机监测的重要性有了新的认识。铁道部领导在2000年初把信号微机监测系统列为保证铁路运输安全的首要措施，把信号微机监测系统称为电务系统的“黑匣子”，按行车安全设备对待。但是第一代微机监测系统难以满足这样的要求。

首先，第一代TJWX信号微机监测系统在现场实际应用中各个研制单位根据自身技术优势对该系统进行了不同程度的完善，开发出了形式各异、技术水平不等的微机监测设备。造成了微机监测系统制式不一、标准各异、分散使用、不能联网的局面。这使得微机监测系统的作用大大降低。因此开发出集各家之所长、统一制式、能够全路联网的新型微机监测系统显得尤为重要。

“4.29”“7.9”“10.29”事故给全路带来了重大损失和惨痛的教训，同时也给信号微机监测系统提出了新的课题。如何准确判断违章操作带来的事故隐患，防患于未然是第一代产品未能解决的问题，也是新一代微机监测系统必备的功能。为了保证铁路运输安全，新型微机监测系统的研制迫在眉睫。

目前，铁道部汇集了各铁路局及专家的意见对原《微机监测系统技术条件》提出了修改和完善，新的技术条件对微机监测系统进行了新的定义，并且增加了部分必须的功能。为了满足新的技术条件要求，一种新型微机监测系统的研制势在必行。

以上可以看出第一代微机监测系统已不能适应新形势的要求，为了使微机监测系统真正成为运输安全设备，成为电务系统的“黑匣子”，铁道部科教司和运输局基础部决定进行第二次联合攻关，集中各研制单位的20多位技术专家，在1997年第一代微机监测系统的基础上，开发新型的TJWX-2000微机监测系统。TJWX-2000微机监测系统以新的技术条件为依据，采用统一的软、硬件，具备全路联网功能，能够准确判断事故隐患，实现防患于未然，为今后行车安全措施项目的实施奠定基础。

3、铁路信号微机监测基本功能

3.1信号非正常关闭

采用的是三点检查。信号开放是指信号机点绿灯，或者黄灯，或者绿黄灯。信号关闭是指信号绿灯和黄灯（如果有的话）都落下。一般信号机有唯一的一个接近区段和一个唯一的离去区段。

信号非正常关闭的报警逻辑如下：

当信号由开放变为关闭时，判断是否属于以下两种情况。

1.离去区段和接近区段在信号开放后都曾经处于占用状态。

2.离去区段和接近区段在信号开放后都未被占用，取消按钮按下过。不属于这两种情况就报告信号非正常关闭。

注意：如果接近区段已经占用，按总人解按钮取消信号，依旧会报信号非正常关闭报警。如图3-1所示：SI出发信号机的接近区段为IG，离去区段为17DG，取消按钮为XZQ。

图3-1 某站站内信号平面图

3.2区间异常红轨报警

区间异常红轨报警是指非正常的区间红轨。区间行车非常有规律，而且只有两种方向——正向或者反向。当某个区段由空闲变成占用时，判断其前方区段是否是占用，如果不是则报警。与邻站交接的接车区段因无后方区段对应，不校验区间异常红轨条件。

如图3-2所示：当SJD点亮时，表示正向行车，如果6780G由空闲变成占用，而6792G空闲，将会报告区间6780G异常红轨。当SJD灭灯时，表示反向行车，如果6780G由空闲变成占用，而6766G空闲，将会报告区间6780G异常红轨。

图3-2 某站上行咽喉信号平面图

3.3挤岔报警

挤岔是指以下三种情况之一：

1.道岔空闲，无表示超过一定时间（一般为13秒，可以配置）挤岔灯亮。

2.道岔占用，同时道岔无表示。

3.道岔定位和反位同时置位。交大微机联锁表示道岔挤岔。

3.4道岔表示不一致

道岔表示是指道岔实际位置，和道岔表示的位置恰巧相反。

指以下两种情况之一：

道岔实际在定位，而道岔表示却在反位。

道岔实际在反位，而道岔表示却在定位。

备注：当道岔2DQJ-D和2DQJ-F状态一样时，只会报两启动报警，不会报道岔表示不一致。

3.5 模拟量超限报警

模拟量超限报警是指监测的模拟量值超出预先设置的正常范围。

有以下几种情况：

1.超限高报警，监测的模拟量值超过设置的上限。

2.超限低报警，监测的模拟量值超过设置的下限。

3.6两启动报警

道岔2DQJ-D，和2DQJ-F应该是相反的状态，如果这两个状态相同，并持续一定时间（一般为3秒），就为报警状态。

3.7破封按钮报警

某些按钮是加了封的比如总人解按钮、引导总锁闭按钮，如果被按下，将会报破封按钮报警。

3.8 主灯丝断丝报警

6502站有一个XDS报警和SDS报警。很多类型的微机联锁站会发送调车信号机的灯丝继电器状态，如果该状态落下，就报告断丝报警。

3.9外电网断电和三相断相报警

外电网断电是指外部输入的电源低于设定值，对于三相电是特指当3路采集值（相电压或者线电压）都低于设定值。

三相断相是指三相电中的一相或者两相低于设定值。