基于鐵路信號微機監測數據分析方法研究

李鵬飛

摘 要：鐵路事業不斷完善，讓信息化水平不斷提高，讓微機監測數據得到高效精準的傳輸，為鐵路運行安全提供大力保障。基于此，本文首先分析了微機監測數據的分析內容，其次從常規狀態、波動狀態以及警報信息三個方面闡述了數據分析方法。以期通過對數據分析方法的研究，可以有效利用監測數據分析鐵路故障情況，預防故障問題，并快速處理故障，恢復鐵路事業的穩定運行。

關鍵詞：鐵路信號;微機監測數據;數據分析方法

引言：鐵道部門將信號微機監測當做是維護鐵路運輸安全的關鍵舉措，并將電務信號系統稱作“黑匣子”。監測系統逐漸在鐵路各個站段普及，通過對監測數據的合理分析，對信號工作狀態展開動態分析，掌握設備的工作狀態，維護鐵路運行安全。因此研究監測數據分析方法對于數據處理具有重要意義，通過對監測數據的科學分析和使用，可以快速察覺系統故障，及時進行修理，避免出現漏修或過修的問題。

一、信號微機監測數據的分析內容

鐵路信號設備包含眾多，且狀態、工作參數有很大差異，使用采集機采集信號，成為監測數據。通過監測數據分析，可以準確辨認故障狀態。信號微機監測系統分析數據除了報警信息外，還包括下述設備的數據分析：

（1）冗余設備狀態信息。目前一些微機系統完成了計算機聯網，可以利用智能電源屏對狀態數據集中調度。設備建設了備用系統，一旦單套系統出現故障，備用系統可以維護正常使用，導致這類設備難以及時察覺故障隱患[1]。要使用微機監測系統展開系統監測，主備狀態展開監控并完成報警信息處理。

（2）輸入輸出電壓。數據分析要查看輸入輸出電壓的運行情況，要保證電流曲線和電壓曲線處于規定范圍之內，并且曲線波動沒有異常情況。

（3）電壓發送和接收。要分析軌道電路電壓數據，是否達到標準要求，并查看電壓波動情況分析電壓曲線。通過對日曲線和月曲線的分析，一旦出現異常情況需要調取日曲線，查看異常情況。由于區間軌道電路受到外界環境的影響較大，每天都需要記錄實際測量值作為參考數據。

（4）道岔動作曲線。需要分析道岔動作曲線，道岔動作曲線分成定-反、反-定兩種，分析曲線異常情況。

（5）信號機的電燈電流。對電流日曲線進行分析，分析數據是否達到標準，曲線是否出現異常情況。

（6）電纜全程。安排值班人員對微機進行監測，將未達到1兆歐的記錄下，并進行處理。電纜防雷元件會影響測試，需要以月度為單位，選擇固定一天，將防雷元件拆除，展開全程測試。

二、鐵路信號微機監測數據分析方法

（一）常規狀態分析

對于常規狀態分析法來說，其主要使用了與技術標準展開對比的方式來實現監測分析。在日常查看中，應當選擇微機監測主界面中對應的菜單欄打開監測界面，并將其中顯示出的實時監測數據與設備正常運行狀態、標準參數等進行對比。此時，若是發現監測數據的變化異常、參數波動超過允許范圍時，則意味著相應設備可能發生問題，需要第一時間組織工作人員展開檢查與故障排查，避免問題范圍、影響的進一步擴大。在常規狀態分析法中，使用的標準主要包括信號設備的類型及其技術標準、電氣特性的要求等，例如，信號機燈絲點燈的電流、計算機聯鎖設備的正常運行狀態及參數顯示、輸入輸出電壓的允許波動范圍、站內道岔類型、轉換時間標準、動作電路大小等等[2]。

實例一：在區間軌道電路接收電壓的監測中，發現某一主軌的接收電壓數值為985mV，明顯高于標準調整表，判定該處出現異常。在確定軌道電路的長度、載頻后，結合調整表可以分析出軌入電壓的范圍。經判定，此處電壓超標的原因主要調整接收電壓時未嚴格依照標準調整表完成，解決后恢復正常。因此，在進行軌道電路的分析中，相關人員要結合標準調整表完成相位、電壓等參數的調整，在后續的分析中，僅關注電壓這一參數的波動即可。

實例二：在客專列車區間，各個區段的發送器為1+1冗余設置。在運行正常的條件下，各個發送器應當顯示綠燈，但是監視畫面中實際顯示的為12282AG的備用發送點后紅燈。進一步觀察發現，CANE和CAND均顯示紅燈，這意味著發送機故障。此時，安排人員對移頻機柜進行檢查，并完成設備更換。經過這一處理后，顯示等恢復正常。

（二）波動狀態分析

在鐵路信號微機監測中，波動狀態分析法也是常用的一種數據分析方法。在這一方法中，要求相關工作人員掌握設備在正常運行時的數據曲線，并將其作為參考曲線完成比較分析。通過將設備在當前運行狀態下產生的數據曲線與參考曲線展開對比，即能夠利用該曲線波動的情況判定相應設備的運行是否正常。需要注意的是，當曲線波動在正常范圍中時，還需要進一步分析曲線波動的狀態，包括曲線波動的平穩情況、波動的實際幅度、波動情況發生的頻率、當前站場的狀態信息等等。根據這些信息，綜合判定對應設備的運行狀態是否正常、是否需要檢修，并對需要檢修的位置、對象等展開確實。

實例分析：在實際監測中發現，某一線路的輸入JZ220-2電源電壓在180V-240V的范圍內波動，符合電壓的正常波動范圍。但是，經過進一步分析發現，在相應的波動曲線中，波動的發生較為頻繁、且呈現出陡升陡降的趨勢，能夠判定該線路中的輸入電源設備存在異常。此時，通過排查發現，在該線路中的電源輸入設備中，某一分支線路的電源輸入閘刀出現發熱異常的問題，進一步分析發現造成這一異常狀態的原因為該閘刀接觸不良。在完成更換后，顯示的輸入電源電壓波動曲線恢復正常。

（三）警報數據分析

除了常規狀態分析法以及波動狀態分析法，警報數據分析法也是鐵路信號微機監測中常用的一種數據分析方法[3]。在應用這一方法展開實際的監測前，要明確發生警報信息的條件，例如，在道岔斷表示報警中，包含著正常動作和非正常動作。其中，正常動作表示道岔在扳動的過程中斷表示;而非正常動作則表示道岔在未扳動情況下斷表示。通常情況下，道岔斷表示報警在滿足“擠岔鈴響”以及“控制臺上給相應道岔的定位表示與反位表示均消失”這兩個條件下才會發出警報。需要注意的是，在進行報警信息的分析過程中，要利用系統的回放功能完成相關數據的調取，并結合報警條件完成針對性的數據分析與故障判定。

實例分析：當發現某一信號非正常關閉時，首先對以下幾種情況進行判定，包括進路上是否存在區段異常紅光帶、信號機是否存在點燈電路故障、超限區域是存在紅光帶、發車條件是否發生變化、進路中是否存在道岔斷。同時，還對正常取消、解鎖等進行了排查，確定了該問題的發生原因為系統未收集到信息而導致的報警，經處理后恢復正常。

結論：綜上所述，本文基于信號微機監測數據的分析內容，研究了數據分析方法從常規狀態分析、波動狀態分析、警報數據分析三方面進行闡述。利用監測技術掌握設備運行情況，這是信號維護的重要手段，利用科學的數據分析方法，及時察覺故障信息，并加以處理。此外要進一步挖掘信號數據功能，如使用視頻監控手段，豐富數據類型，對鐵路運輸安全提供更加安全的保障。

參考文獻：

[1]馬寶鋼.關于信號微機監測技術在鐵路信號系統應用的研討[J].黑龍江科學，2018，9（12）：44-45.

[2]劉振東. 朔黃鐵路微機監測智能分析與故障診斷系統的設計與實現[D].石家莊鐵道大學，2017.