信號集中監測系統采集設備安裝探討

周單路，潘圣浩，王一波

（卡斯柯信號有限公司，北京 100070）

信號集中監測系統車站采集內容主要分為兩部分：自采集部分和外部系統接口部分。影響信號集中監測系統施工進度、質量和系統性能的主要因素就來自于自采集部分。本文旨在探討通過改進信號集中監測系統車站信息采集設備的安裝模式，從而有效解決現場施工效率、提升施工質量，確保信號系統安全。

1 現狀

信號集中監測系統施工的關鍵節點流程為：由設計院根據規劃設計出可實施的施工圖紙，施工單位依據設計院提供的施工圖紙委托組合柜生產廠家進行各類定型信號組合的生產預制，組合柜生產廠家預制各類定型信號組合時將組合內配線按圖完成各類配線。組合柜到達現場后再由施工單位將室外設備通過分線盤接入各類定型信號組合，配線完成后即可開始聯調聯試工作。該過程也是信號集中監測系統的集中施工配線階段，多種作業交叉進行，作業場地有限，無法通過增加施工人員緩解，而且信號集中監測采集配線涉及室內所有設備，過程復雜，錯線、漏線時有發生。

信號集中監測系統是監測信號設備狀態、發現信號設備隱患、分析診斷信號設備故障、實現信號子系統接口信息安全監督、輔助和指導現場維修及故障處理、提高電務系統設備運用質量和維護水平的重要信號設備。但是信號集中監測系統作為輔助設備，是不能影響聯鎖系統的正常試驗和開通運行的。這就要求信號集中監測系統現場施工配線必須達到效率高、準確率高、工藝標準高的要求。通過長期深入現場，不斷探索驗證，本文基于此提出一個可行性方案，可有效減少現場施工配線工作量，并大幅提高準確率。

首先，根據《鐵路信號集中監測系統技術條件》，將自采集部分進行統計分析，如表1所示。

表1 自采集統計Tab.1 Statistics of self-acquisition

統計得出，表1中直接參與聯鎖組合內配線相關的自采集項有16項，占比59.26%。如何有效解決這一部分監測采集配線，對信號集中監測系統的現場施工成為關鍵。其中信號機點燈回路電流采集、轉轍機動作曲線采集（含關鍵繼電器開關量）、軌道送端及電碼化電纜側電流采集、區間電纜側電流采集等均需在聯鎖組合內穿入監測互感器，這些均對既有聯鎖（區間）組合配線存在二次施工。

通過不斷地探索嘗試和積累經驗，對關鍵信號集中監測采集設備進行分散安裝和工廠預安裝相結合的方式可有效解決上述問題。下面就這兩種安裝方式進行說明。

2 現場安裝

信號集中監測系統采集設備根據安裝位置的不同可分為分散安裝和集中安裝2種模式。分散安裝是指將部分監測采集設備就近安裝在聯鎖組合內，采集配線就近接入，不再單獨設置監測采集組合柜。集中安裝是指將監測采集設備集中安裝在監測采集組合柜內，采集配線統一敷設至監測采集組合柜內對應采集端子。安裝方式統計如表2所示。

表2 安裝方式統計Tab.2 Statistics of installation method

2.1 分散安裝

針對聯鎖（區間）組合內配線需二次施工拆配線的電流類模擬量（含配套的開關量）采集適用于分散安裝模式，采集需通過串接方式將監測采集設備串聯至聯鎖（區間）組合相關電路中，通常的采集內容包括：轉轍機動作電流（功率）、信號機點燈回路電流、電碼化電纜側電流、半自閉電壓電流。分散安裝統計如表3所示。

表3 分散安裝統計Tab.3 Statistics of decentralized installation

表3中所列配線采用集中安裝模式，則需要將聯鎖（區間）組合內配線進行更換延長至監測采集組合柜，所帶來的風險如下：

1）需拆除既有聯鎖（區間）組合內配線，更換長距離線纜敷設至監測采集組合柜，施工配線量大，成本高，且破壞了既有焊接點，存在接點二次焊接錯誤的風險；

2）更換的長距離線纜在傳輸過程中會存在信號衰減，這對監測系統的數據采集準確性存在影響，容易產生誤報警，不利于電務維護判斷；

3）更換的長距離線纜在槽道中容易受其他共槽線纜的電磁干擾影響，既對聯鎖設備的運行產生安全風險，也不利于監測系統的數據采集準確性；

4）后期維護需要電務人員跨設備、跨組合反復確認，不利于故障處理，反而容易發生故障范圍擴大的風險；

5）這種參與聯鎖配線的采集設備集中安裝會增加監測專用組合柜的數量，對組合柜數量和機房空間的需求進一步增加。

綜上所述，通過采用分散安裝模式可有效解決信號集中監測系統中自采集部分最為復雜的配線，實現在聯鎖（區間）組合內就近安裝，也為實現工廠預安裝提供了可能性。

2.2 集中安裝

集中安裝主要針對電壓類監測采集，包括軌道電壓、道岔表示電壓、絕緣、漏流、站（場）間聯系電壓等。該類采集均通過并接方式在規定采集點進行信息監測，對采集設備本身的工藝制造和現場采集配線的安全都有明確要求。集中安裝統計如表4所示。

表4 集中安裝統計Tab.4 Statistics of centralized installation

表4中統計的各類電壓（含配套開關量）采集點都集中在室外分線盤和軌道測試盤。而室外分線盤和軌道測試盤自身存在大量配線，空間狹小，不具備監測采集設備的就近安裝條件，集中安裝是唯一選擇。

3 工廠預安裝

為進一步減輕現場信號集中監測系統施工的壓力，可以考慮將非必須現場配線的分散安裝定型組合轉場至組合柜廠家進行工廠預安裝。設計院在設計聯鎖施工圖紙時已經將聯鎖組合配線定型化，組合柜生產廠家根據定型圖紙將聯鎖組合配線一次性完成。如果在該階段將信號集中監測配線提前設計到一起，投放到組合柜廠家進行組合配線，即可將監測部分配線一并落實。

3.1 工廠預安裝范圍

工廠預安裝統計如表5所示。統計分析可知將表5中各項進行工廠預安裝，其比例可以達到81.25%。該模式的優化具有以下優勢：

1）對建設單位：減少了監測施工線纜、監測組合柜、房屋空間等相關資金投入，同時提升了建設質量；

2）對施工單位：避免了現場二次配線和監測設備安裝，大幅縮減信號集中監測系統施工工期，保證施工安全，提升施工品質；

3）對運營維護單位：實現了聯鎖（區間）組合維護一本圖，不必跨系統、跨設備核對圖紙、維護設備，進而縮小了故障處理時間；

4）設計院在設計聯鎖室內配線時可統籌考慮，將監測配線一并納入設計，避免了信號集中監測系統現場調研空余端子增配線，一種設備兩套圖紙，從而出現圖實不符的問題。

3.2 工廠預安裝流程

工廠預安裝流程如圖1所示。設計院設計聯鎖（區間）內配線通用圖時將參與組合配線的監測配線（端子）一并納入設計，施工單位委托組合柜生產廠家生產聯鎖（區間）組合式時，信號集中監測系統廠商確保同步將分散安裝的設備發給組合柜廠家，由組合柜廠家按照最終組合配線一次性完成生產。實踐證明，通過該模式可有效縮短信號集中監測系統整體工期20%，僅施工單位監測配線施工工期可節省約50%。

圖1 工廠預安裝流程Fig.1 Work flow of preinstallation at the factory

4 結束語

通過實現采集設備分散安裝和工廠預安裝相結合的模式，可大幅提高信號集中監測系統現場施工質量，縮短工期，提升信號集中監測系統的產品質量。局限性就是僅針對新建線路（車站）和大修車站效果明顯。