信号微机监测设备功能拓展的探索

刘彬

内容摘要 信号微机监测设备应用到铁路系统当中，能极大地提高铁路系统的安全性和稳定性。与传统人工监测相比，监测系统在效率和可靠性方面具有很强的优势，而且能有效降低企业的运营成本。文章在此基础上就信号微机设备功能拓展的相关问题进行探索，从而更好促进微机监测系统在铁路系统的应用。

关键词 信号微机系统 检测设备 功能拓展

1 引言

随着我国铁路运输行业的发展，铁路规模越来越大，如何更好地维护铁路设备运行安全是铁路部门发展需要解决的重大问题。大多数铁路线路都是建设在复杂的环境中，这给维护铁路正常运行带来了很多不便，这就需要加强对监测设备的维护力度，从而更好地监测各种设备的实时状态，保持设备运行的稳定性和安全性。但是信号微机监测设备在使用过程中还存在一定的问题，本文就信号微机监测设备功能拓展的相关问题进行探讨，以期更好地提高微机监测设备覆盖的范围和运行稳定性，更好地发挥微机的监测功能。

2 微机监测设备工作相关概述

2.1 微机监测在铁路线路中发挥的功能

随着铁路建设规模的扩大，如何更好地监测铁路系统设备参数是关乎铁路行业安全发展的重要环节。微机监测系统实现了对铁路设备各项参数进行准确监测，从而更好地监测铁路系统各设备运行状态，提前对隐患做出部署。这项成果的完成涉及很多专业技术，包括计算机控制技术、通信技术、传感器技术以及相关数据的传输，通过这些技术的组合有效的监控铁路系统中各种信号数据，从而更准确地了解现场设备的实时情况。微机监测系统由软件和硬件构成。在硬件系统中，主要包括信号收集设备、通信设备以及信号处理设备等。硬件系统的稳定能够保证信号收集、传输和处理的稳定性，且是保障微机监测可靠运行的基础，只有保障了硬件系统的可靠性，才能更好地为软件系统提供可靠的数据。软件系统结合了各种信息融合技术和信息处理技术，更好地配合硬件系统使用，实现对收集信息更好地进行处理，更好地对现场设备进行监控。

2.2 微机监测的优势

微机监测系统的应用对铁路行业发展起到了积极的促进作用。与传统监测模式相比，微机监测技术具有很多优势。一是微机监测的硬件系统十分强大，信息收集处理速度快、频率高，保证了监测数据的实时性和准确性，同时这些信息的发送和接收都是通过专用通信网络进行，大大缩短了信息传递所需要的时间，在最短时间内能够获得所有被监测设备的运行状态以及机车运行情况，通过数据对比能够及时发现设备存在的安全隐患，及时制订解决方案，这种模式比传统人工实地检测更加可靠和高效。人工检测存在人身安全隐患，且时间紧、任务量大、测试容易漏项，而且不能够发现一些微小的安全隐患，也提高了企业运行需要投入的时间成本和人力成本，但是微机监测系统能够有效提高监测效率和降低成本。二是微机监测系统具有动态监测功能，能够对于同一设备不同项点数据进行有效的监测，但是传统的人工监测模式十分固定，对于其他不熟悉的区域故障很难进行排查。第三，微机监测设备信息化集成度更高，具有信息检索功能，还能对异常曲线进行预警和报警，更方便管理人员开展相应的维护和决策。与此同时，计算机将各项设备运行的相关状态参数储存到硬盘当中，方便后期的数据处理以及系统稳定性分析。

3 铁路信号中微机监测的实际应用

3.1 规避各类电路故障风险

随着铁路相关技术的革新，电路结构更加复杂，铁路设备长时间运行过程中容易出现各种故障。而电路故障的发生往往具有突发性，导致维护人员很难第一时间确定电路故障类型，从而无法第一时间解决电路故障，此类现象直接影响铁路运输时效，扩大故障影响时间。微机监测系统应用到铁路系统当中之后，有效规避了机车长时间运行之后因设备不稳定引起的的电路风险，做到提前预警。微机系统具有以下两个技术特点：①微机监测系统对铁路系统中几乎所有设备的电压、电流等重要参数进行全天候监测和记录，并且将数据以线性形式展示，维护人员通过對这些曲线进行相应对比分析，能够很快发现哪些设备参数存在异常从而找到隐患点，对一般隐患做好记录并纳入后续天窗处理，如发现重大安全隐患，立即进行信息上报，并做好处理准备工作。通过微机监测相关数据曲线分析，能够判定异常曲线原因是因为器械问题还是电路问题，或者干扰问题。②监测系统对所有设备的曲线参数都有上下限设置，系统对采集的数据进行记录时，如果该数值超过上下限时会在系统产生预警和报警，分析人员通过每日地预警报记录能快速掌握设备现状，提前对设备故障风险进行研判和管控，提前记录并制订解决方案。

3.2 预防设备机械故障

铁路设备上道周期长，长时间使用造成的设备磨损易引发故障。近年来铁路系统机械故障频发，一旦发生故障，直接影响铁路运输效益。通过微机监测系统的数据分析，跟各类设备曲线数据标准进行对比，发现异常曲线时可分析出导致异常曲线的可能原因是哪一部分机械设备，提前做好风险研判，减少设备机械故障。

4 计算机在铁路信号监测中的功能拓展

4.1 优化信息采集功能

对微机监测系统来说，信号采集工作是基础工作和重中之重，只有保障了信号数据的准确性，才能更好地发挥信号监测系统的功能。所有数据的分析处理和相关决策都是建立在信息数据准确的基础之上，这就需要保障传感器和通信设备的可靠性，只有这样系统采集的的数据才能够真正反映设备运行的状态。另外，在信息采集过程中，涉及数据融合的过程。因为铁路系统中应用的传感器种类繁多，不同的传感器都需要将数据上传到数据服务器进行分析，这就需要加强对数据融合和数据分批技术的应用。首先，将不同传感器的数据进行有效融合，然后将数据上传到相关数据服务器中进行处理。对很多数据还需要通过专业设备进行有效滤波和计算，从而剔除一些数据干扰，保证最终数据的可靠性。

4.2 优化信号微机监测系统处理低频信息的能力

在铁路运行过程中，其信息的传播主要以低频和高频信号两种为主，而低频信号由于其隐蔽性较强且不易察觉，所以很容易对铁路的运行产生一定的影响。比如，加速与降速信号调节方式产生误差造成安全隐患事故等，所以说目前在联锁信息并网分析和处理方面存在问题。可以考虑将网络系统内的各个站点间的低频数据等开展实时监控与传输，能够确保铁路系统的安全稳定性，针对其内部隐形故障展开分析，获取故障数据，将数据上传后采取必要措施，保障铁路系统的稳定运行。

5 信号微机监测设备的发展趋势

随着信息技术和智能化技术的发展，信号微机监测设备的智能化水平逐渐提高。未来信号微机监测设备逐步朝着智能化和信息化方向发展，智能化水平的提高可以大大提高铁路的安全性和可靠性。微机信号监测设备对于异常信号监测强度更加灵敏，从而及时发现铁路系统中潜在的安全隐患。智能化技术能够引入智能传感器、智能控制技术以及专家系统，在铁路系统运行的过程中能够最大限度地保障电气设备参数设置的合理化。通过大数据分析技术对铁路行业的各个环节进行分析，分析铁路运营过程中可能存在的风险。另外，在产品设计环节，传统机械铁路对于人的依赖性很强，需要工程师根据客户的需求结合着自己的经验来设置产品，这样就存在开发周期长、效率低下的问题，但是随着EDA设计工具的不断发展，工程师在设计产品过程中能够通过软件实时对于产品进行仿真模拟，这样大大缩短了产品开发的周期，不仅提高了产品开发效率，而且大大提高了企业的经济效益。

6 结语

综上所述，微机监测系统应用大大提高了铁路系统运行的安全性和可靠性，同时也提高了系统维护的效率，降低了运营成本，但是在应用微机监测系统过程中，还要进一步加强系统收集数据能力以及保障系统运行可靠性，从而更好维护铁路系统地运行。

（作者系大秦铁路股份有限公司侯马电务段 助理工程师）

【参考文献】

[1]陈鹏.关于信号微机监测技术在铁路信号系统应用的研讨[J].中国科技投资，2013（26）：71.