劉彬

內(nèi)容摘要 信號微機監(jiān)測設備應用到鐵路系統(tǒng)當中，能極大地提高鐵路系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)人工監(jiān)測相比，監(jiān)測系統(tǒng)在效率和可靠性方面具有很強的優(yōu)勢，而且能有效降低企業(yè)的運營成本。文章在此基礎上就信號微機設備功能拓展的相關問題進行探索，從而更好促進微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路系統(tǒng)的應用。

關鍵詞 信號微機系統(tǒng) 檢測設備 功能拓展

1 引言

隨著我國鐵路運輸行業(yè)的發(fā)展，鐵路規(guī)模越來越大，如何更好地維護鐵路設備運行安全是鐵路部門發(fā)展需要解決的重大問題。大多數(shù)鐵路線路都是建設在復雜的環(huán)境中，這給維護鐵路正常運行帶來了很多不便，這就需要加強對監(jiān)測設備的維護力度，從而更好地監(jiān)測各種設備的實時狀態(tài)，保持設備運行的穩(wěn)定性和安全性。但是信號微機監(jiān)測設備在使用過程中還存在一定的問題，本文就信號微機監(jiān)測設備功能拓展的相關問題進行探討，以期更好地提高微機監(jiān)測設備覆蓋的范圍和運行穩(wěn)定性，更好地發(fā)揮微機的監(jiān)測功能。

2 微機監(jiān)測設備工作相關概述

2.1 微機監(jiān)測在鐵路線路中發(fā)揮的功能

隨著鐵路建設規(guī)模的擴大，如何更好地監(jiān)測鐵路系統(tǒng)設備參數(shù)是關乎鐵路行業(yè)安全發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。微機監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了對鐵路設備各項參數(shù)進行準確監(jiān)測，從而更好地監(jiān)測鐵路系統(tǒng)各設備運行狀態(tài)，提前對隱患做出部署。這項成果的完成涉及很多專業(yè)技術(shù)，包括計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)以及相關數(shù)據(jù)的傳輸，通過這些技術(shù)的組合有效的監(jiān)控鐵路系統(tǒng)中各種信號數(shù)據(jù)，從而更準確地了解現(xiàn)場設備的實時情況。微機監(jiān)測系統(tǒng)由軟件和硬件構(gòu)成。在硬件系統(tǒng)中，主要包括信號收集設備、通信設備以及信號處理設備等。硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定能夠保證信號收集、傳輸和處理的穩(wěn)定性，且是保障微機監(jiān)測可靠運行的基礎，只有保障了硬件系統(tǒng)的可靠性，才能更好地為軟件系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)。軟件系統(tǒng)結(jié)合了各種信息融合技術(shù)和信息處理技術(shù)，更好地配合硬件系統(tǒng)使用，實現(xiàn)對收集信息更好地進行處理，更好地對現(xiàn)場設備進行監(jiān)控。

2.2 微機監(jiān)測的優(yōu)勢

微機監(jiān)測系統(tǒng)的應用對鐵路行業(yè)發(fā)展起到了積極的促進作用。與傳統(tǒng)監(jiān)測模式相比，微機監(jiān)測技術(shù)具有很多優(yōu)勢。一是微機監(jiān)測的硬件系統(tǒng)十分強大，信息收集處理速度快、頻率高，保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時性和準確性，同時這些信息的發(fā)送和接收都是通過專用通信網(wǎng)絡進行，大大縮短了信息傳遞所需要的時間，在最短時間內(nèi)能夠獲得所有被監(jiān)測設備的運行狀態(tài)以及機車運行情況，通過數(shù)據(jù)對比能夠及時發(fā)現(xiàn)設備存在的安全隱患，及時制訂解決方案，這種模式比傳統(tǒng)人工實地檢測更加可靠和高效。人工檢測存在人身安全隱患，且時間緊、任務量大、測試容易漏項，而且不能夠發(fā)現(xiàn)一些微小的安全隱患，也提高了企業(yè)運行需要投入的時間成本和人力成本，但是微機監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效提高監(jiān)測效率和降低成本。二是微機監(jiān)測系統(tǒng)具有動態(tài)監(jiān)測功能，能夠?qū)τ谕辉O備不同項點數(shù)據(jù)進行有效的監(jiān)測，但是傳統(tǒng)的人工監(jiān)測模式十分固定，對于其他不熟悉的區(qū)域故障很難進行排查。第三，微機監(jiān)測設備信息化集成度更高，具有信息檢索功能，還能對異常曲線進行預警和報警，更方便管理人員開展相應的維護和決策。與此同時，計算機將各項設備運行的相關狀態(tài)參數(shù)儲存到硬盤當中，方便后期的數(shù)據(jù)處理以及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。

3 鐵路信號中微機監(jiān)測的實際應用

3.1 規(guī)避各類電路故障風險

隨著鐵路相關技術(shù)的革新，電路結(jié)構(gòu)更加復雜，鐵路設備長時間運行過程中容易出現(xiàn)各種故障。而電路故障的發(fā)生往往具有突發(fā)性，導致維護人員很難第一時間確定電路故障類型，從而無法第一時間解決電路故障，此類現(xiàn)象直接影響鐵路運輸時效，擴大故障影響時間。微機監(jiān)測系統(tǒng)應用到鐵路系統(tǒng)當中之后，有效規(guī)避了機車長時間運行之后因設備不穩(wěn)定引起的的電路風險，做到提前預警。微機系統(tǒng)具有以下兩個技術(shù)特點：①微機監(jiān)測系統(tǒng)對鐵路系統(tǒng)中幾乎所有設備的電壓、電流等重要參數(shù)進行全天候監(jiān)測和記錄，并且將數(shù)據(jù)以線性形式展示，維護人員通過對這些曲線進行相應對比分析，能夠很快發(fā)現(xiàn)哪些設備參數(shù)存在異常從而找到隱患點，對一般隱患做好記錄并納入后續(xù)天窗處理，如發(fā)現(xiàn)重大安全隱患，立即進行信息上報，并做好處理準備工作。通過微機監(jiān)測相關數(shù)據(jù)曲線分析，能夠判定異常曲線原因是因為器械問題還是電路問題，或者干擾問題。②監(jiān)測系統(tǒng)對所有設備的曲線參數(shù)都有上下限設置，系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行記錄時，如果該數(shù)值超過上下限時會在系統(tǒng)產(chǎn)生預警和報警，分析人員通過每日地預警報記錄能快速掌握設備現(xiàn)狀，提前對設備故障風險進行研判和管控，提前記錄并制訂解決方案。

3.2 預防設備機械故障

鐵路設備上道周期長，長時間使用造成的設備磨損易引發(fā)故障。近年來鐵路系統(tǒng)機械故障頻發(fā)，一旦發(fā)生故障，直接影響鐵路運輸效益。通過微機監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，跟各類設備曲線數(shù)據(jù)標準進行對比，發(fā)現(xiàn)異常曲線時可分析出導致異常曲線的可能原因是哪一部分機械設備，提前做好風險研判，減少設備機械故障。

4 計算機在鐵路信號監(jiān)測中的功能拓展

4.1 優(yōu)化信息采集功能

對微機監(jiān)測系統(tǒng)來說，信號采集工作是基礎工作和重中之重，只有保障了信號數(shù)據(jù)的準確性，才能更好地發(fā)揮信號監(jiān)測系統(tǒng)的功能。所有數(shù)據(jù)的分析處理和相關決策都是建立在信息數(shù)據(jù)準確的基礎之上，這就需要保障傳感器和通信設備的可靠性，只有這樣系統(tǒng)采集的的數(shù)據(jù)才能夠真正反映設備運行的狀態(tài)。另外，在信息采集過程中，涉及數(shù)據(jù)融合的過程。因為鐵路系統(tǒng)中應用的傳感器種類繁多，不同的傳感器都需要將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)服務器進行分析，這就需要加強對數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)分批技術(shù)的應用。首先，將不同傳感器的數(shù)據(jù)進行有效融合，然后將數(shù)據(jù)上傳到相關數(shù)據(jù)服務器中進行處理。對很多數(shù)據(jù)還需要通過專業(yè)設備進行有效濾波和計算，從而剔除一些數(shù)據(jù)干擾，保證最終數(shù)據(jù)的可靠性。

4.2 優(yōu)化信號微機監(jiān)測系統(tǒng)處理低頻信息的能力

在鐵路運行過程中，其信息的傳播主要以低頻和高頻信號兩種為主，而低頻信號由于其隱蔽性較強且不易察覺，所以很容易對鐵路的運行產(chǎn)生一定的影響。比如，加速與降速信號調(diào)節(jié)方式產(chǎn)生誤差造成安全隱患事故等，所以說目前在聯(lián)鎖信息并網(wǎng)分析和處理方面存在問題。可以考慮將網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)的各個站點間的低頻數(shù)據(jù)等開展實時監(jiān)控與傳輸，能夠確保鐵路系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，針對其內(nèi)部隱形故障展開分析，獲取故障數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)上傳后采取必要措施，保障鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

5 信號微機監(jiān)測設備的發(fā)展趨勢

隨著信息技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展，信號微機監(jiān)測設備的智能化水平逐漸提高。未來信號微機監(jiān)測設備逐步朝著智能化和信息化方向發(fā)展，智能化水平的提高可以大大提高鐵路的安全性和可靠性。微機信號監(jiān)測設備對于異常信號監(jiān)測強度更加靈敏，從而及時發(fā)現(xiàn)鐵路系統(tǒng)中潛在的安全隱患。智能化技術(shù)能夠引入智能傳感器、智能控制技術(shù)以及專家系統(tǒng)，在鐵路系統(tǒng)運行的過程中能夠最大限度地保障電氣設備參數(shù)設置的合理化。通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對鐵路行業(yè)的各個環(huán)節(jié)進行分析，分析鐵路運營過程中可能存在的風險。另外，在產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)機械鐵路對于人的依賴性很強，需要工程師根據(jù)客戶的需求結(jié)合著自己的經(jīng)驗來設置產(chǎn)品，這樣就存在開發(fā)周期長、效率低下的問題，但是隨著EDA設計工具的不斷發(fā)展，工程師在設計產(chǎn)品過程中能夠通過軟件實時對于產(chǎn)品進行仿真模擬，這樣大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期，不僅提高了產(chǎn)品開發(fā)效率，而且大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

6 結(jié)語

綜上所述，微機監(jiān)測系統(tǒng)應用大大提高了鐵路系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，同時也提高了系統(tǒng)維護的效率，降低了運營成本，但是在應用微機監(jiān)測系統(tǒng)過程中，還要進一步加強系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)能力以及保障系統(tǒng)運行可靠性，從而更好維護鐵路系統(tǒng)地運行。

（作者系大秦鐵路股份有限公司侯馬電務段 助理工程師）

【參考文獻】

[1]陳鵬.關于信號微機監(jiān)測技術(shù)在鐵路信號系統(tǒng)應用的研討[J].中國科技投資，2013（26）：71.