信號微機監測設備功能拓展的探索

劉彬

內容摘要 信號微機監測設備應用到鐵路系統當中，能極大地提高鐵路系統的安全性和穩定性。與傳統人工監測相比，監測系統在效率和可靠性方面具有很強的優勢，而且能有效降低企業的運營成本。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測系統在鐵路系統的應用。

關鍵詞 信號微機系統 檢測設備 功能拓展

1 引言

隨著我國鐵路運輸行業的發展，鐵路規模越來越大，如何更好地維護鐵路設備運行安全是鐵路部門發展需要解決的重大問題。大多數鐵路線路都是建設在復雜的環境中，這給維護鐵路正常運行帶來了很多不便，這就需要加強對監測設備的維護力度，從而更好地監測各種設備的實時狀態，保持設備運行的穩定性和安全性。但是信號微機監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測設備覆蓋的范圍和運行穩定性，更好地發揮微機的監測功能。

2 微機監測設備工作相關概述

2.1 微機監測在鐵路線路中發揮的功能

隨著鐵路建設規模的擴大，如何更好地監測鐵路系統設備參數是關乎鐵路行業安全發展的重要環節。微機監測系統實現了對鐵路設備各項參數進行準確監測，從而更好地監測鐵路系統各設備運行狀態，提前對隱患做出部署。這項成果的完成涉及很多專業技術，包括計算機控制技術、通信技術、傳感器技術以及相關數據的傳輸，通過這些技術的組合有效的監控鐵路系統中各種信號數據，從而更準確地了解現場設備的實時情況。微機監測系統由軟件和硬件構成。在硬件系統中，主要包括信號收集設備、通信設備以及信號處理設備等。硬件系統的穩定能夠保證信號收集、傳輸和處理的穩定性，且是保障微機監測可靠運行的基礎，只有保障了硬件系統的可靠性，才能更好地為軟件系統提供可靠的數據。軟件系統結合了各種信息融合技術和信息處理技術，更好地配合硬件系統使用，實現對收集信息更好地進行處理，更好地對現場設備進行監控。

2.2 微機監測的優勢

微機監測系統的應用對鐵路行業發展起到了積極的促進作用。與傳統監測模式相比，微機監測技術具有很多優勢。一是微機監測的硬件系統十分強大，信息收集處理速度快、頻率高，保證了監測數據的實時性和準確性，同時這些信息的發送和接收都是通過專用通信網絡進行，大大縮短了信息傳遞所需要的時間，在最短時間內能夠獲得所有被監測設備的運行狀態以及機車運行情況，通過數據對比能夠及時發現設備存在的安全隱患，及時制訂解決方案，這種模式比傳統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，而且不能夠發現一些微小的安全隱患，也提高了企業運行需要投入的時間成本和人力成本，但是微機監測系統能夠有效提高監測效率和降低成本。二是微機監測系統具有動態監測功能，能夠對于同一設備不同項點數據進行有效的監測，但是傳統的人工監測模式十分固定，對于其他不熟悉的區域故障很難進行排查。第三，微機監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參數儲存到硬盤當中，方便后期的數據處理以及系統穩定性分析。

3 鐵路信號中微機監測的實際應用

3.1 規避各類電路故障風險

隨著鐵路相關技術的革新，電路結構更加復雜，鐵路設備長時間運行過程中容易出現各種故障。而電路故障的發生往往具有突發性，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，此類現象直接影響鐵路運輸時效，擴大故障影響時間。微機監測系統應用到鐵路系統當中之后，有效規避了機車長時間運行之后因設備不穩定引起的的電路風險，做到提前預警。微機系統具有以下兩個技術特點：①微機監測系統對鐵路系統中幾乎所有設備的電壓、電流等重要參數進行全天候監測和記錄，并且將數據以線性形式展示，維護人員通過對這些曲線進行相應對比分析，能夠很快發現哪些設備參數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天窗處理，如發現重大安全隱患，立即進行信息上報，并做好處理準備工作。通過微機監測相關數據曲線分析，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監測系統對所有設備的曲線參數都有上下限設置，系統對采集的數據進行記錄時，如果該數值超過上下限時會在系統產生預警和報警，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故障。近年來鐵路系統機械故障頻發，一旦發生故障，直接影響鐵路運輸效益。通過微機監測系統的數據分析，跟各類設備曲線數據標準進行對比，發現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測中的功能拓展

4.1 優化信息采集功能

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

4.2 優化信號微機監測系統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生一定的影響。比如，加速與降速信號調節方式產生誤差造成安全隱患事故等，所以說目前在聯鎖信息并網分析和處理方面存在問題。可以考慮將網絡系統內的各個站點間的低頻數據等開展實時監控與傳輸，能夠確保鐵路系統的安全穩定性，針對其內部隱形故障展開分析，獲取故障數據，將數據上傳后采取必要措施，保障鐵路系統的穩定運行。

5 信號微機監測設備的發展趨勢

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

6 結語

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

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