運用微機監測系統數據分析防控信號設備故障

王超

摘要：通過鐵路信號微機監測系統，應用多種報警機制，收集、分析各級報警信息，監測信號設備及相關設備運行質量狀態，全天候實時或定時對主體設備進行參數測試、數據監測、數據查詢、打印、數據存儲、數據再現。通過外電網、道岔、軌道、信號機、區間移頻等方面記錄數據的分析，為鐵路信號設備檢修提供高效精準的指導，從而找出真正影響現場信號設備使用的關鍵報警，充分發揮微機監測系統報警對一線生產維修的指導作用。

關鍵詞：微機監測;報警分析;電氣特性;機械性能

1 引言

隨著微機監測系統在鐵路信號領域的大范圍應用，如何對系統的報警信息進行快速分析，指導電務人員日常設備檢修與故障處理，成為提升微機監測系統作用的關鍵。為及時掌握信號設備隱患，做好隱患整治工作，需要電務人員對微機監測報警信息及時進行分析處理。

2 微機監測系統基本情況

以天津鐵路樞紐西南環沿線采用的TJWX—2000型信號微機監測系統為例，它將電路動作過程中各關鍵繼電器動作情況（簡稱“開關量”），日常維護中最需要掌握的電氣特性（簡稱“模擬量”），以數據格式文件儲存在系統中，可為電務維護人員提供按日、月、年為單位時段的各類查詢功能，當監測內容發現影響行車安全的測試數據時，監測主機立即發送報警信息。此外，系統具有歷史回放功能，為信號設備的故障分析和預防提供依據。微機監測系統存儲與回放的主要項目包括：（1）電源屏輸入輸出電壓變化的日、月、年曲線;（2）無絕緣自動閉塞軌道電路發送接收電壓日、月、年曲線;（3）轉轍機的動作電流日、月、年曲線;（4）站場運用狀態圖;（5）電源屏、軌道電路、電纜絕緣、電源對地漏流等測試表;（6）轉轍機動作次數統計表;（7）設備故障統計表;（8）鉛封按鈕動作次數表;（9）列車、調車按鈕動作次數及時間;（10）列車、調車信號開放次數及時間等。

2.1開關量在線監測：包括對按鈕狀態進行監測，原則上從按鈕表示燈電路進行采集，無表示燈電路的按鈕采集空接點;對控制臺所有表示燈進行監測，從表示燈電路進行采集;對繼電器狀態進行監測，采集信號設備使用的繼電器。

2.2 模擬量在線監測：包括對電源屏輸入狀態、電源屏輸出電壓;電源輸出對地漏流;室外道岔轉換過程的動作時間、動作電流、功率;閉塞分區軌道電路發送端電壓、接收端電壓、電纜側電壓、設備側電壓、軌道繼電器端電壓;電纜芯線全程對地絕緣等。

3 報警信息劃分

微機監測系統報警共分三級。一級報警包括涉及到行車安全的信息報警，如：道岔擠岔、列車信號非正常關閉;二級報警包括影響行車或設備正常工作的信息報警，如：列車主燈絲斷絲、外電網輸入電源出現瞬間停電;三級報警包括電氣特性超限或其他一般的報警。

4 監測信息分析

4.1 電源屏

隨著智能設備、計算機設備的廣泛運用，電務設備對電源質量要求也越來越高，外電網的電壓、電流、相序、頻率、有功功率、無功功率等因素對電務設備的影響也越來越大。由于外電網的電源波動是瞬時的，所以發生故障后，為分析問題帶來極大不便。微機監測系統通過對外電網質量各種數據的實時監測，可及時發現超限問題并報警，準確判斷外電網斷電/斷相、外電網錯序、外電網電壓低于標準值、外電網電流波動大等問題。可有效防止由于電源質量不良引起的信號設備故障。對電源屏的輸入、輸出信息進行周期監測，周期不大于 1 s;對電源屏的錯相和缺相進行動態監測，實時記錄斷電故障并及時發出警報。

4.2 道岔

扳動道岔，根據動作時間和動作電流進行判斷室外轉轍機設備是否在良好的運用狀態。遇時間或電流曲線變化，在檢修作業時及時調整;道岔故障時，根據電流曲線變化宏觀判斷故障類型。當遇到道岔三相功率的曲線三相之間分離大時，需要檢查對應的電壓與電纜絕緣在道岔動作是否存在異常。如果排除外電網對電壓波動的影響，仍然存在功率曲線異常，則可以判斷為室外電纜絕緣不良造成三相曲線不均衡，同時道岔功率曲線的調閱分析結果可以與電纜絕緣測試數據相結合，有效預防道岔室外電纜接地或混線故障。

4.3 軌道

通過分析軌道電路電壓日曲線報表，可以了解一段時間內，某一軌道區段電壓變化情況。曲線發生波動的情況一般為：天氣原因、接線端子松動、分路不良區段碾壓不實等。

4.4 信號機

列車主燈絲斷絲報警信息主要采集計算機聯鎖的報警信息，微機監測系統所開發的列車主燈絲斷絲報警原理是在列車色燈信號機每個燈位上加裝不同型號的電阻，使微機監測系統能報至具體某架信號機燈位。并且及時捕捉燈絲電流的變化，有助于分析電流波動給燈絲帶來的影響。

4.5 區間移頻

區間移頻監測既能通過電氣特性超限告警，又能監測到區間設備是否良好。例如區間電容老化，發送器、接收器故障等，為區間設備運用質量提供分析數據支撐。同時，也為分析區間機車掉碼問題提供基礎依據。通過微機監測的數據分析，可以判斷機車運行到此區段時存在區間軌道是否壓實。另外，區間移頻設備遇到比較常見的報警為雨、雪、霧霾天氣道床漏泄電流大，造成接收電壓降低報警，電務人員一般依據報警數據及時對接收器接收等級進行調整，確保設備正常使用，經過1～2個雨、雪、霧霾氣候周期后達到一次性調整達標。

4.6 電纜遙測

通過監測電纜全程對地絕緣來驗證電纜的安全性，如通過天窗進行人工啟動電纜全程對地絕緣測試，當發現信號機電纜絕緣值偏低，可通過現場遙測查找對地不合格芯線，從而倒換備用芯線，預防因電纜故障引發的行車事故。

5 結束語

微機監測系統作為一種可靠的信號監測設備，為電務人員設備日常檢修提供了一種信息化手段。電務公司組織相關專業成立了微機監測分析小組，安排對現場信號設備維護經驗比較豐富的人員定期開展監測數據分析工作，在大量的報警信息中尋找設備運行規律，發現信號設備運行中的隱患，通知現場信號作業人員及時處理，力爭發揮該系統的最大效能，提升信號設備運用維護質量，確保行車安全。

參考文獻

[1] 趙相榮. TJWX-2000型信號微機監測系統[M]. 北京：中國鐵道出版社，2011.

[2] 運基信號[2010]709號 關于印發《鐵路信號集中監測系統技術條件》的通知[S].

[4] 李萍.鐵路信號集中監測系統[M].北京：中國鐵道出版社，2012.

（作者單位：天津南環鐵路電務有限責任公司）