摘要：在飞速发展的大背景下，铁路行车安全成为了保证铁路事业持续发展的至关重用因素，从而也对铁路信号微机监测系统提出了更高的要求。铁路信号微机监测系统能够监测信号机、道岔、轨道电路等重要信号，通过信号判断行车情况并进行预警与报警，从而保证列车行驶安全。随着近年来电务设备新技术的不断发展，微机监测版本功能的不断优化升级，电务专业对微机监测数据的依赖也越来越重要。尤其在电务专业发展智能运维、智慧铁路、智能防护等大数据应用方面，铁路信号微机监测系统的运用将更加广泛，其在铁路科技保安中的作用也必将更加突出。

关键词：铁路信号微机监测系统;铁路运行;应用

引言

行车控制类中心设备接入下的铁路信号微机监测系统接入了车载信号设备、地面信号接收设备、行车控制类中心设备等，实现了铁路信号微机监测系统数据与网络服务器的互联互通，对列车运行过程中产生的各种状态信息能够及时处理和响应，通过汇集车载信号设备和地面信号设备，实现了铁路列车运行数据和运行状态的集中控制，具有很好的实际应用效果。

1铁路信号微机监测系统设计分析

1.1电源电路设计

由于铁路信号在监测过程中，可能会受到一些噪声影响，所以需要对监测系统的电源电路进行优化设计，将噪声对铁路信号的影响降到最低。电路中引入一定量的电源抑制器，对输出驱动器电源进行去耦处理，为了避免驱动器电源上的噪声干扰电源电路，需要对电源电路作去耦处理，该电源电路具有20μF的钽电容和200μF的陶瓷电容，电源电路的引脚用50μF的电容去耦。除噪声因素外，还应考虑输入放大器对铁路信号的影响，电源电路中的放大器需要具有低噪声和低失调电压，为铁路信号的传输和监测提供缓冲，因此该电源电路中配置的放大器具有较低的失调电压漂移，最高为1.2μV/℃，失调电压的最大值为45μV。

1.2采集器设计

监测系统的采集器内部配置了多通道双极性转换器，转换器采用了互补双极型工艺，能将较多的铁路信号链路功能集成在采集器芯片内，以提高其性能。该采集器具有较高的采样精度和采样速度，每通道的采样速度能达到512ks/s，其基本特点是8通道单极性，输入阻抗高;通过引脚设置输入电压值为3.5V;高速采样速率为512ks/s。采集器每条通道的采样速率为256ks/s，能同时触发内部配置的转换器和处理器，通过其USB接口和SPI接口获得铁路信号输出数据，在256ks/s采样速率下最大功耗为185.3mW，在休眠模式下，最大功耗为12.4mW。该款采集器可以实时采集行车类数据、信号监测数据、道岔数据以及信号机数据。

1.3单片机设计

监测系统的单片机可通过A/D转换采集铁路信号，并将其存入缓存区，根据网络通信协议将铁路信号数据发送到铁路现场总线上。单片机的芯片选用TI公司的TS796芯片，采用半双工通信方式，在1.8～3.3V电压范围内工作，可将低电平转换为高电平，内部配置了寄存器、接收器和监测器。寄存器的输入端与串行通信接口连接，接收器的输出端与并行通信接口相连，单片机的输出端为接收器的输入端。单片机的片上集成了一个高效的16位A/D转换器、一个增益放大器和一个驱动器，数据的转换方式可通过放大器来控制。在系统复位后，单片机的默认方式为双端输入，监测器的监测范围包括联锁、闭塞、TCC、RBC、TSRS、电源屏、DMS、机车信号远程监测系统、铁路列车区间监控等信号设备。

2铁路信号微机监测系统在铁路运行中的应用

微机监测功能升级与补强建议微机监测设备在日常数据分析、故障处理以及指导维修等方面发挥了关键性作用，但随着现代设备维护要求的提高，现有的监测项目和内容也暴露出在设备管理和数据分析等方面的弊端，收集了日常需要功能升级和补强的建议，以完善微机监测功能。

1 站间联系电路、熔丝报警等硅整流器电源保险管没有熔断检查和报警功能，仍是日常巡视和检修的重点，建议增加类似硅整流保险管的监测和报警功能。（2）增加监测与其他系统功能的接口，如设备履历系统、诊断系统等，一旦设备出现问题，可以从相应系统中调出相关设备的基础信息，如设备运行数据、故障数据、图纸电路等，便于对设备问题分析处理。（3）为确保设备良好的运行环境，电务专业拟对室外设备箱盒的温湿度以及防尘状况等项目纳入建设和整治重点，建议在微机监测上同步增加室外箱盒温湿度及尘密监测功能。（4）对电缆间等场所的电缆外皮增加温度传感器，便于在电缆密集场所温度异常时及时预警报警。（5）开发视频联动功能。为减少施工或外界干扰，铁路线路将逐步实现视频监控的无死角覆盖，建议增加异常曲线的分析与视频联动功能，在设备异常时，视频监控自动追踪异常设备处所，便于准确及时掌握现场设备状况，快速查找和排除故障。（6）增加微机监测语音报警功能。通过上述案例分析，尤其是道床漏泄区段电压需及时调整，这就需要预报警信息及时传达到电务值班人员。为此，建议在行车室、班组、值班室等场所设置语音报警装置，及时快速地通知到电务值班人员。

3提升铁路信号微机监测系统的管理措施

随着铁路科技保安等技术创新的大力投入，现场信号设备维修由原来的计划修、周期修向状态修转变，而如何提高天窗点内的作业效率，如何在有限的“天窗”点内解决更多的设备问题，就迫使我们把维修重心转移到如何高效利用微机监测上，向状态修要安全、要效率。从周期维修变为带着问题有重点的状态维修，逐步实现安全生产的高效可控。

（1）压缩报警数量、提升监测设备报警精准度。对现有报警标准结合故障数据分析、牵引回流干扰、异常天气影响等进行探讨修订，完善报警机制、压缩Ⅰ级Ⅱ级报警数量、提升Ⅰ级Ⅱ级报警精准度。（2）利用大数据分析，将管内历年设备故障障碍进行分类统计，对导致设备故障的前期报警参数进行分析比对，修正设备报警门限值及报警级别。（3）针对牵引回流干扰区段，对牵引回流干扰导致的设备异常进行二次研判，降低I级报警数量，提升报警精准度。建立车务、工务、电务和供电（牵引电流干扰）联动机制，对异常天气导致的设备报警信息同步推送相关单位，明确报警原因，合理安排人员处置。

结束语

铁路信号微机监测系统由电务段子系统和车站子系统组成，最核心的是车站子系统。车站子系统负责数据的采集、分类、处理和存储，实现对车站信号设备、区间信号设备的实时监测、故障分析与诊断，并提供友好的人机对话界面。为分析信号设备状态提供了详实的数据信息，同时向信息处理智能化发展，报警信息及数据智能分析功能日趋完善。信号设备维护人员需解读监测数据与设备状态及电路动作的对应关系，通过处理设备问题来验证设备状态与监测数据的对应关系，提升通过监测信息来预判信号设备状态的能力。

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