铁路信号电源监测系统的研究与开发

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摘 要：随着我国科学技术的快速发展，铁路运营技术的发展越来越迅速，很大程度上促进了我国铁路事业的发展。铁路信号电源系统作为铁路信号系统的重要组成部分，是集电压自动记录仪、铁路信号电源屏监测和铁路机械室环境监测于一体的智能监测系统，且具有配置灵活、功能完备等优点，从而满足了我国铁路发展的需要。为此，本文主要对铁路信号电源监测系统的研究与开发进行详细的阐述，以此提高铁路运输的可靠性、安全性。
关键词：铁路信号；电源监测系统；研究；开发
目前，铁路信号系统越来越复杂化，且设备间与信号间具有非常大的相关性，长此以往将会导致铁路信号系统故障频繁发生。铁路信号系统不仅是确保运输安全的重要设施，还是实现铁路统一指挥调度的重要设施，铁路信号电源号称是铁路信号设备的心脏。因此，对具有可靠性高、安全性好、网络化、智能化以及能够远程控制等铁路信号电源监测系统的研究与开发是极其必要的。
1 我国铁路信号电源的现状
由于信号设备对电源的要求不同，可以将其分为多信息移频设备、25HZ电源屏、UM71区间电源屏、驼峰电源屏以及电气集中电源屏等。由于车站的规模不同，可以将其分为特大站、大站、中站和小站等，通常工作的过程就是引入两路电源后，对稳压器进行交流以及隔离变压器，则其采用的供电方式为：交流集中稳压和分散隔离，这样就可以给信号设备提供各种直流和交流电源。对于整套电源来说，通常采用一主一备的方式，这样就可以满足当前信号系统的使用的需求，但其技术指标很大部分是沿用了过去电气集中设备对供电电源的要求。
目前，随着我国经济、科学技术的快速发展，我国铁路运输越来越朝着高速、重载的方向进行发展，这对铁路运输技术的安全性以及运营管理信息化、网络化等要求越来越高。另外，隨着我国地铁和轻轨铁路的不断发展，对铁路信号电源的运营管理、安全及技术有了更高的要求。因此，只有研制出一个快速、完善、适应全路局的铁路信号电源监测系统，才能确保铁路运输的安全性、可靠性和高效性，才能满足铁路运输的发展需要，推动我国铁路信号技术的进一步发展。
2 铁路信号电源监测系统的构成和功能
1、铁路信号电源监测系统的构成
对于铁路信号电源监测系统来说，主要是由调度监控主站、传输通道以及STU构成。虽然主站可以在段调度中心进行单独设置，但为了优化系统、方便管理以及节约成本等，通常会合并铁路信号电源主站及铁路电力远动系统的电力线路自动化、变配电所自动化等，通过一个电力远动主站平台的使用，可以将铁路信号电源监测系统纳入到电力远动的范围内，这样就可以对其进行统一管理和实施。铁路信号电源监测系统的构成如图1所示：
通过铁路信号电源自动监测、故障告警的实现，不仅使管理人员能够对铁路信号供电电源的运行状态进行随时掌握，而且对故障能够及时发现和抢修，从而确保了铁路信号电源供电的有效性、安全性和可靠性。另外，可以准确地分析、判断故障发生的原因，这样可以避免工作人员相互推卸责任现象的产生，有效地提高了铁路的管理水平。
2、铁路信号电源监测系统的功能
（1）具有远动的功能
铁路信号电源监测的远动功能能够监测信号机电源的运行状态、控制高低压开关，具体内容有：信号机电源的开关状态、开关远程的控制、电压电流数据的采集以及顺序事件的记录等。
（2）具有遥测越限、管理故障的功能
对于遥测越限来说，可以将其分为一、二、三级过流和一、二级过压、欠压、失压告警等，把一、二级过流作为告警事件，则其需要对告警波形进行记录；把三级过流作为过流故障，需要处理故障录波信息。
（3）具有图形管理的功能
对于整个铁路信号电源监测系统来说，提供信号电源图形管理功能的是主站端，将其分为：一、二、三级图，可以逐级调出各级图形，并由图形完成所有的调度、监测操作。
（4）具有网络复视的功能
铁路信号电源监测系统通过远动主站与信息管理或办公自动化系统的连接，能够及时发布铁路信号电源监测的信息，从而有效地提高了相关部门和人员的工作效率。
3 传统铁路信号系统存在的不足之处
1、铁路信号系统自动化程度需要进一步提高
由于机电技术设备体积较大，实现智能控制和联网集中监测存在很大的困难。目前，因我国微电子技术的快速发展，机电控制技术在工业控制领域渐渐地被淘汰，则PLC、微机控制等智能控制技术取代了机电控制技术，但相比于工业控制领域，我国铁路信号系统大多使用的仍是机电控制设备，虽然也使用了一些计算机智能控制设备，但其发展的速度比较慢，且形成大规模的综合控制体系存在很大的困难，这样以来对整个效率的提高、资源配置的优化效果不够显著。所以，就需要进一步提高我国铁路信号系统自动化系统程度。
2、铁路信号系统安全性低
由于铁路信号系统受着自动化程度的限制，这样就会使行车调度指挥工作过于依靠人力，且行车的控制也会根据司机对地面信号的观察进行判断。现如今，列车的速度得到了很大的提高且其密度也得到了增加，这给行车调度指挥工作增加了很大的难度，在很大程度上会造成调度员工作疏忽现象的出现，从而会严重影响工作的效率，并且对列车的安全运行具有直接的影响，
3、铁路信号系统管理不集中
虽然铁路系统是一个整体，但是不同时间、不同地区的情况具有很大的差别。由于铁路信号系统的通信方式叫落后，则所传递的信息速度就会较慢，这样以来就无法从整体上进行资源的合理配置，就算安装了微机监测系统，但也无法使其真正的作用发挥出来。
4、铁路信号系统管理水平较落后
对于铁路系统的管理来说，过去都是由我国政府部门进行管理的，这种管理机制导致了铁路系统人员办事效率低、营销手段落后现象的出现，并且造成了资源无法得到合理的利用。随着我国市场经济的快速发展，铁路系统成为了我国物流环节中不可或缺的一部分，只有引进现代企业管理机制，铁路系统由企业管理，才能够有效提高工作的效率，促进我国铁路事业的进一步发展。
4 铁路信号电源监测系统开发的必然性
随着我国科学技术的快速发展以及行车速度的不断提升，传统的铁路信号系统已经无法满足现代化铁路运输系统的需要，所以铁路信号电源监测系统的开发是必然的。通过铁路信号电源监测系统可以解决传统铁路信号系统存在的不足之处，实现了对机车远程实时监测的目的。因此，铁路信号电源监测系统开发的必然性有几下几点内容：
1、通过铁路信号电源监测中心，可以按照列车实时返回的机车位置信息，准确定位机破、车辆分离等重大故障的列车，这样就可以为紧急救援人员提供准确的信息。
2、通过铁路信号电源监测系统，可以直接对机车下达调度命令，这样可以避免调度命令转达导致错误现象的出现，有效提高了列车的安全性和可靠性。
3、通过铁路信号电源监测系统中的遥测数据，可以对机车实施故障告警，这样可以帮助工作人员及时排除和处理故障，能够快速恢复机车的正常运行。
4、通过铁路信号电源监测中心，可以按照列车返回的机车运行数据异常信息，对线路进行有针对性地指导检修，从而可避免安全隐患的发生。因此，铁路信号电源监测系统开发是必然性的。
5 结束语
综上所述，铁路信号电源监测系统是保证列车安全运行的重要设备，不仅提高供电的有效性、安全性和可靠性，还大大促进了我国铁路事业的进一步发展。
参考文献
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