鐵路信號電源監測系統的探討與改進

鐘清城

（深圳市地鐵集團有限公司 運營總部 518000）

摘要：我國鐵路的客運承載量很大，尤其是在春運前后。因此鐵路必須要減少故障頻率，才能保證在運作中保證其班次的穩定可靠。所以作為鐵路部件中的一部分，信號電源系統的安全可靠，是信號工作的重點。本文分析鐵路信號電源監測系統常見的幾種故障，并提出了相應的維修措施，希望能為鐵路信號電源監測工作提供參考意見。

關鍵詞：信號電源監測系統；綜合監測；信號設備；維修維護

0 引言

隨著鐵路的迅速發展，必須要有一個作為維護鐵路綜合平臺的信號電源監測系統，其充當了高鐵零部件監視器的作用，能夠快速反應后作出預警信息，能夠保證電源管理、全面監控。24小時不間斷的監測，對故障快速反應，并及時向各個監視終端工作人員報告故障信號，并能告知維修人員故障發生位置及解決方式，從而能夠全面高效的對設備故障進行搶修，能夠為鐵路工作者建立一套完整防范體系。

1鐵路信號電源監測系統的常見故障分析

鐵路信號電源監測系統一般會發生如下幾個方面的故障：

1.1鐵路聯鎖設備斷電故障

鐵路信號電源監測系統中，信號微機聯鎖設備系統起到十分關鍵的作用，而UPS則是該套設備中的重中之重，UPS電源監測一般處在電源屏幕的輸出端口，其擔任著聯鎖設備上下較為的用電安全和部分網絡設施的用電。其中上位機是人機交互的關鍵設備，其功能是集中管理控制整個聯鎖設備系統；而下位機是現場設備控制、反饋的核心組件。在以往的設備故障中，UPS的損壞一般都是線路損壞造成的，老鼠咬壞、電線磨損、插頭插座接觸不良都會導致線路斷電，但是這種情況下出現的斷電一般不會出現電源監測系統報警，UPS依靠儲蓄的電磁來維持聯鎖系統工作，一個小時待電耗盡了之后，會自動切斷電源，如此導致聯鎖斷電，這種情況下的故障帶來的負面影響非常大，會直接導致信號設備大面積斷電導致癱瘓，聯鎖數據丟失。而UPS線路檢查時間都是固定的，若是在無人監測的情況下，線路斷電，帶來的損失將無法估量。

1. 2鐵路信號電源監測系統重復穩壓故障

由于鐵路設備的供應商來自不同的廠家，其生產出來的產品型號規格各不相同，例如車間的微機聯鎖。電源屏、UPS等。當這些設備在工作時，由于其運行的電壓電流消耗不一致，必須要保證重復穩壓。但是UPS設備又必須在一零一火的情況下不穩定供壓才能工作，若是智能電源屏在提供兩根火線情況下的穩定供壓，就會出現UPS報警現象。這種自相矛盾的工作環境，著實是當前必須要解決的問題。

2針對上述問題的改進措施

2.1鐵路聯鎖設備斷電解決方案

2.1.1監視UPS電源工作狀況

利用相關設備來對UPS電源的工作進行監控并做記錄處理，若是其出現故障后突然斷電，監視設備會迅速感應到經過量化轉化過的反常數據，并一直發出警報，除非待工作人員檢修電源恢復正常，警報聲才會解除，設備恢復正常工作。

如何利用監控設備來實時監測UPS的線路的兩端電壓，來保證其正常穩定的工作？相關監測設備通過實時監控接收來自UPS兩端的電壓值的變化，來反饋目前UPS目前的工作狀態。為保證設備的正常工作，從UPS監測到的電壓變化直接會引入到監測采集系統，經過衰變電阻接入了互感器，完成信息采集過程。采用WB溪流運用電磁隔離原理制作而成的，精度十分高的電流互感器來進行監測，直流電壓0 V-5 V輸出，輸入阻抗高（40 kΩ）， UPS供電電路不受影響。在互感器被隔離之后，采集的信息運用交流信號，經過放大運算——精密整流——運算放大，轉成了0 V-5 V的標準直流TTL邏輯電壓。該直流電壓與UPS輸入端電壓值是呈線性對應關系的。量化后的標準直流電壓，經選通，送到監測采集機CPU板進行A/D轉換，將模擬量轉換成數字量后送入監測站機處理。UPS在其供給電源（交流220 V）切斷后，應給站機（監視器）一個高電平信號（平時是低電平）。站機會給采集機的CPU告警信息（同時將通知在局域網內其他機器），采集機的紅燈、喇叭同時報警，從而實現了提示和通知作用。

2.1. 2利用電務維修機監視UPS電源工作狀況

在一些人流量較少的小型車站可能沒有安排監測設備，所以需要選擇用電務維修機來對電源工作狀況進行監測并實時記錄。UPS電源一般會涉及帶有串口，利用電務維修機連接UPS電源的計算機通口，在其供給電源（交流220V）切斷，開始使用電池電能后，電務維修機收到UPS掉電信號會轉發調度監控機和上位機，上位機顯示器提示車務運轉人員有告警信息，并且上位機在40 min （UPS電池基本耗干）后告警沒有解除的話，將數據保存后正常退出，進一步保證了聯鎖機和上位機的安全正常工作。

2.1. 3引出電源監測線

從聯鎖柜子里面引出電源監控線，在車站電務段值班室需要接入一個UPS電源正常供電指示燈，當出現故障的時候，故障指示燈就會熄滅，令相關值班人員能第一時間反應，迅速處理故障，不讓故障影響正常鐵路運行。

2.2鐵路信號電源監測系統重復穩壓故障解決方案

在鐵路運行中，若是不對電路進行改造，可以只是使用電源屏不穩定電壓或者是單獨從室內遷出一條不穩定電壓，為UPS供電，如此一條零線一條火線的情況下，取代穩定電壓供電后，UPS不再會引起故障報警。另有一種方式就是利用供電電壓靈敏度非常高的UPS，則可以調節其靈敏度為低等狀態，這樣在穩定電壓供電的情況下，也不會出現頻繁報警了。

3結束語

鐵路通信信號在經歷著翻天覆地的創新和變革，鐵路信號計算機和網絡水平的不斷提高，信號電源監測系統作為鐵路信號的唯一監測平臺，將會發生積極的作用。隨著用戶需求多元化發展，信號電源監測系統的發展前景形式大好。

參考文獻：

[1]林瑜筠.鐵路信號智能電源屏[M].北京中國鐵道出版社， 2006.

[2]鐵路信號電源監測系統安全要求運基信號[2011]377號文件.中鐵總公司，2011

[3]李萍.鐵路信號電源監測系統[M].中國鐵道出版社，2012