传统的铁路信号系统

传统的铁路信号系统（精选8篇）

传统的铁路信号系统 第1篇

CTCS-3级列控系统是基于GSM-R无线通信实现车一地信息双向传输、无线闭塞中心（RBC）生成行车许可的列控系统，系统采用先进的技术手段对高速运行下的列车进行运行速度、运行间隔等实时监控和超速防护，以目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行，并可满足列车跨线运营的要求。

CTCS-3级列控系统主要有以下特点：

1、CTCS-3级列控系统是符合中国国情路情的、具有自主知识产权的、达到世界一流水平的先进列控运行控制系统；

2、CTCS-3级列控系统是按照中国铁路一张网原则规划的列控系统技术平台，能够满足最高运营速度380km/h，列车正向运行最小追踪间隔时间3分钟的要求，能够与200-250km/h新建铁路和既有提速线路的互联互通；

3、CTCS-3级列控系统成功采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先、GSM-R无线网络传输、信号安全数据网等先进技术，标志我国铁路列车运行安全控制技术达到世界先进水平；

4、CTCS-3级列控系统基于CTCS-2级列控系统构建，大量采用成熟技术，整合适配大量既有系统设备，系统技术先进成熟、经济实用、安全可靠；

5、CTCS-3级列控系统实现了我国列车运行控制的系统设计技术、生产制造技术、系统集成技术、工程应用技术、仿真测试技术、维护管理技术再创新和整体升级；

6、CTCS-3级列控系统采用国际先进的系统设计实现手段，构建完善的系统标准系统、以运营场景作为导入、按照欧洲安全设计流程实现、采用

系统评估作为系统确认手段，为我国铁路列车控制系统的可持续发展构建了完善的技术平台；

7、CTCS-3级列控系统的创新实现，形成了铁道部CTCS技术管理人才队伍平台、以实验室为中心形成测试分析和理论研究平台、供应商和运用单位结合的运用管理平台、企业系统产品的设计、开发、制造、施工、测试等生产和施工人才队伍平台；

8、CTCS-3级列控系统的技术攻关，构建了铁道部统一组织领导下，以项目为依托、以核心企业为主体，联合国外技术支持方、国内高校、科研单位和设计院，产、学、研一体的技术创新体系。

中国通号是中国轨道交通领域信息和自动控制产业基地之一，是国内系统集成及配套能力最强的专业化企业集团，产品主要分为信号、通信、基础、线缆四大类。

信号系统产品主要包括：移频自动闭塞、车站电码化、地面查询应答器、主体化机车信号、列控中心及车载设备，列车调度指挥系统设备（TDCS），分散自律调度集中系统设备（CTC），微机监测设备，列车超速防护设备（ATP），列车自动监督设备（ATS），计算机联锁设备，微机计轴设备，道口防护设备，编组站综合集成自动化设备（CIPS），驼峰溜放控制设备，信号产品测试设备等。

通信系统产品主要包括：无线列调系统设备、无线车次号校核系统设备、无线接入设备，GSM-R终端设备，综合视频监控系统设备，铁路电务管理信息化系统设备，铁路应急救援指挥系统设备，列车服务信息系统设备，客运信息服务系统设备，会议电话及会议电视系统设备，数字式电话集中机，列车广播机，光缆线路自动监测设备，光电数字引入柜，客票售检系统设备（AFC）等。

信号基础设备主要包括：25Hz信号电源屏、区间信号电源屏、驼峰信号电源屏、继电联锁信号电源屏、计算机联锁信号电源屏、三相交流转辙机电源屏，电动/电液转辙机、密贴检查器、驼峰车辆减速器、道岔外锁闭、道岔安装装置，RD1型道岔融雪设备，继电器、变压器，单元控制台，色灯信号机，防雷单元、防雷保安器，标准机柜机箱等。

线缆产品主要包括：数字信号电缆、通信电缆、光缆、光电综合缆、控制电缆、电力电缆等。

机车车辆电控设备、制动电阻装置、机车仪表。

电力工程高频开关直流组合电源柜、电动操作机构、真空断路器、隔离开关、电力铁塔等。

中国通号拥有的信号系统技术主要有自动闭塞系统、计算机联锁系统、列车调度指挥系统（TDCS）、调度集中系统（CTC）、国产化列车自动防护ATP系统、车站列控中心和应答器系统、驼峰自动控制系统、道岔转换安全保障系统等。

自动闭塞系统主要有ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞、WG－21A无绝缘轨道电路及25HZ相敏轨道电路、ZPW-2000（UM）系列闭环电码化。

车站计算机联锁系统主要有DS6-11型双机热备系统、DS6－20型三取二冗错系统、DS6-K5B型二乘二取二计算机联锁系统、区域计算机联锁系统、DS6-50型联锁和列控一体化集中控制的计算机联锁系统。

调度集中系统主要有FZt-CTC型、FZk-CTC型分散自律调度集中系统。车站列控中心和应答器系统作为CTCS2级列控系统地面主要组成部分，适用于装备计算机联锁或6502电气集中、CTC或TDCS车站。

国产化列车自动防护ATP系统：包括区域控制中心、车载设备、数字轨道电路三个子系统。

驼峰自动控制系统主要有TW-2型驼峰自动化系统、FTK-3型驼峰自动控制系统、TYWK型驼峰信号计算机一体化控制系统及编组站综合集成自动化系统（CIPS）。

中国通号拥有的通信系统技术主要有无线通信、视频监控、专用通信、智能交通、专用信息管理等。

无线通信系统技术主要有列车无线调度系统、DMIS无线车次号、800M列尾装置和列车安全预警综合系统、DMIS调度命令无线传送系统等。

视频监控系统技术主要有铁路线路视频监控系统及高速铁路综合视频监控系统。

专用通信系统技术主要有IP智能通信系统、铁路资源监控系统及应急救援指挥系统。

智能交通系统技术主要有自动售检票系统（AFC）、列车移动补票系统、铁路GSM-R SIM卡管理系统。

专用信息管理系统主要有铁路电务管理信息系统、铁路资金结算信息系统、地铁集中告警系统、OA系统、铁路财务会计管理信息系统及项目管理系统等。

传统的铁路信号系统 第2篇

铁路信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。信号微机监测系统把现代最新传感器技术、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术融为一体，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。信号微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。

卡斯柯信号有限公司作为主要的设计和研发单位，参加了铁道部组织的两次联合攻关。为了更好的利用资源，降低成本，提高效率，方便与调度监督、计算机联锁、DMIS等系统接口，公司组织大量科研人员、工程人员、市场人员对TJWX-2000型进行了改进优化，增加了多种信号设备信息采集、进路追踪与监测、计轴监测、站间透明、远程诊断、语音报警、路局总服务器、电务管理等功能，研制开发了卡斯柯公司信号微机监测系统（MMS—Maintenance & Monitoring System）。

卡斯柯微机监测系统网络结构一般分为三层，由车站系统层、电务段系统层（电务段中心服务器、段调度、领工区等终端）和铁路分局/局系统层（总服务器、铁道部、分/路局终端）。这三层通过广域网络数据传输系统连接而成。该网络系统采用基于TCP/IP协议之上的广域网模式。系统结构如图1所示。

1．监测站机系统

卡斯柯公司在铁道部第二次攻关（TJWX-2000型微机监测）的基础上，组织了二次开发，研制出新型的车站微机监测系统。它不仅符合铁道部2000型微机监测技术标准中规定的所有标准和要求，而且还融合了电务管理自动化，现场用户的最新需求、经验和体会，是2000型微机监测站机系统的延伸和扩展。

微机监测站机系统作为车站的集中管理设备，它负责对车站各种信号设备的原始数据进行采集、分类、逻辑处理、数据统计与存储、站场显示与回放。同时又为操作人员提供人机界面。根据对信号设备监测的结果，人机界面实现车站作业状态及设备运用状态的实时监测和各种数据的查询。站机还可以将本站的监测信息传送到服务器，为实现远程监测和管理提供基础。

车站系统采集的信息主要有模拟量（通过CAN采集机）和开关量（通过CAN、TCP/IP或RS422等方式采集）。车站基层网设计充分考虑到系统的灵活性和可扩展性，方便各类数据的采集。监测站机同时预留了多方接口（如调监、DMIS接口、计算机联锁和其他设备等）。

2．电务段监测服务器

微机监测系统以电务段为单位进行组网，每个电务段设监测中心服务器一台，服务器通过路由器和所辖站机之间采用迂回通道串行连接方式构成广域网。从电务段至所辖车站之间通道既适应数字通道，也适应模拟通道。微机监测网络结构简图如图1所示。

在网络规划方面，监测网上的每个计算机（站机、服务器、监测终端）都分配了一个站码、电报码和IP地址，且互不相同。IP地址用于采用TCP/IP协议的广域网互连，站码和电报码则用来唯一标识网上每一台计算机。

电务段服务器作为整个微机监测网络系统的中心和枢纽，它主要负责联络站机和终端机，是网络通信的主体。主要功能有接收站机数据，存储站机数据，发送有关命令对站机进行操作，提供数据给终端机查询，接收终端机的查询命令，传送查询命令给站机，并把站机的查询数据回送给终端机，以及服务器自身的一些操作功能等。

总服务器一般设在分局或路局机房，它以星型方式与各个电务段连接，管理全（分）局内所辖所有的电务段及其车站节点。其功能描述类似电务段服务器，这里不再赘述。

3．各类监测终端

监测终端用于人机操作，管理和查看权限范围内车站的站场及其它数据，并作报表汇总。数据报表和图形可由打印机打印输出。同时，监测终端能显示通讯网络结构拓扑图及通讯状态,进行一定的网络管理。终端软件在监测网的工作站上运行，向用户提供一个方便灵活、直观易用的交互环境。各类终端的接入方法如图所示。

分局/路局级终端（如电务处终端）一般设在电务段以上层次（包括铁道部终端）。该终端直接登录到总服务器上，通过总服务器透明地监测到局所辖内的所有车站，而不必分别登录到各个电务段的服务器上进行监控。其的功能类似于电务段一级的终端，这里不再赘述。

铁路信号微机监测系统

来源：中国铁道论坛

作者：

发表时间:2010-06-07 13:54

铁路信号微机监测系统

铁路信号系统设备是保证行车安全，提高列车运行效率的重要技术设备。但传统信号设备与现代技术设备比较而言并不是完美无缺的，一方面不具备实时自诊断设备电气特性是否合乎标准的能力，另一方面不具备对行车信息的长时间记忆、存储和历史回放的能力。长期以来，信号工作者一直都希望借助计算机技术来弥补传统信号设备的缺陷。

信号系统是采用微型计算机技术产生信号的微机监测系统，采用基于TCP/IP 协议的广域网模式，由车站采集系统、电务段中心服务器管理系统、上层网络终端（包括车间机、电务段监测终端、铁路分局监测终端、铁路局监测终端、铁道部监测终端等）及广域网数据传输系统组成。

车站采集系统是系统的基础，是所有原始信息的源头。所提供有关信号设备的质量信息应该是精确的，告警信息是可靠的，运输状态的记录是完整的。因此站机和采集机的工作应该是高稳定、高可靠的，满足微机监测系统要求的各项技术条件和原则。

车间机用于管理和查看所辖车站的数据。

电务段中心服务器管理系统是微机监测网络系统的中枢部分，是管内各站的微机监测数据和网络通信的管理中心。

铁路分局、铁路局和铁道部作为上层网络终端具有终端机的所有功能。

信号微机监测系统通过广域网数据传输系统把车站系统、电务段系统及上层网络连接起来。

广域网数据传输系统完成IP数据包在各计算机间的传输，它包括：路由器、调制解调器、集线器等。

信号微机监测系统的网络结构是由车站基层网、电务段管理网和远程访问用户网三部分组成的，以多级监测管理层自下而上地逐级汇接而成的层次型计算机广域网络系统。车站基层网由沿线各站主机和车间机（领工区）构成；电务段管理网由一台服务器和若干台终端构成局域网，数据库服务器兼作通信服务器和远程访问服务器，负责监测信息的管理并接收终端用户的访问；远程用户终端可通过拨号网络与电务段服务器或各站工控机连接，索取需要的信息。车间机直接连在基层网中，可以用一台工控机或商用机运行相应软件查询所管辖各站的监测信息。服务器采用IBM或者惠普等，工控采用凌华工控。

信号微机监测系统的网络结构是基于铁路的现状而设计的。在铁路沿线，每个段管辖范围往往延伸上百公里，而邻站之间距离仅10余公里，一条铁路线上通信资源往往很有限，如采用星状拓扑结构，不仅占用很多通信资源，而且需要增加线路中继；如果采用总线结构，虽然占用资源较少，但仍需要增加线路中继。

信号微机监测系统的网络结构是采用串联加环路的方式实现的，即一条线路上的各站仅需要一条通道，该通道站站开口，将沿线各站串联在一起，线路末端站再增加一条通道至电务段，使网络成环。

网络上传输的数据到达某个站后，由该站路由器对数据的传输进行路由选择，确定最佳传输路径并将数据传递给下一站，站站接力，一直到达目的地。

采用先进的现场总线（CAN）技术、传感技术和计算机网络通信技术、数据库及软件工程技术，监测并记录信号设备的主要运行状态，为铁路电务部门掌握设备运用质量和故障分析提供科学依据，是面向用户的开放性和模块化设计的系统。

利用微机高速信息处理能力，进行实时监测、故障诊断、自动分析；利用微机大规模信息存储能力，进行数据处理、记忆存储、回放再现。利用微机联网能力，加强调度指挥、故障处理、集中管理。

信号微机监测系统具有自诊断功能。能在信号设备运行的全部时间内监测运行状态和质量特性，全天候实时或定时对主体设备进行参数测试、存储、打印、查询、再现；能监测信号设备主要电气性能，当电气性能偏离预定界限时及时报警；能发现信号故障和故障预兆，为防止事故、实现信号设备预防维修提供可靠信息。进行实时监测、数据处理、故障诊断，从而大幅度提高了信号系统的安全性。

信号微机监测系统具有自记忆功能。记忆、存储信号设备的运行过程，并通过逻辑智能判断，有利于捕捉瞬间故障和间歇故障，克服“疑难杂症”，提高信号系统的可靠性；通过历史回放，为进行事故分析提供重要的手段和依据。

信号微机监测系统设备具有网络诊断管理和维护功能，可以实现电务段、分局、路局和铁道部的全路联网。加强生产指挥，便于指导维修，实现科学管理。

随着铁路网络规模的不断扩大，随着信息因特网技术的迅速发展，信号微机监测系统作为管理维修的主要设备，将向智能化、网络化方向不断完善和发展，并将同调度监督系统和运输信息管理系统汇接整合，更好地为铁路运输服务。

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铁路信号微机监测系统 第3篇

莱钢集团以铁道部1997年7月编制的《信号微机监测系统技术条件》为设计依据, 并优化其部分功能及技术指标后开发出铁路信号微机监测系统。该系统监测对象包括莱钢编组站、一铁站、炼钢站、轧钢站、大钢站和新区炉前站的电动转辙机、轨道电西门子S7-300 PLC STEP7 5.4版本, 梯形图编程。自动打捆系统主要功能: (1) 9m定尺能够实现两台打捆机同时自动打捆, 单台打捆机分别实现自动打捆。 (2) 12m定尺能够实现两台打捆机同时自动打捆, 单台打捆机分别实现自动打捆。 (3) 手动实现9m、12m两台打捆机同时打捆、单台打捆机分别打捆。 (4) 第一

传统的铁路信号系统 第4篇

关键词：铁路信号 施工工艺 运行质量 措施

中图分类号：U282 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-01

随着社会经济迅速发展，如何提高铁路信号施工的技术水平，保证铁路信号系统的运行质量成为当前我国铁路建设部门和单位亟待解决的重要问题和难点。该文通过对铁路信号施工中出现的主要问题进行分析和讨论，就如何提高施工技术水平和质量提出相应的建议和措施，以期促进我国铁路高效、快速、安全的运行。

1 铁路信号施工中存在的主要问题

1.1 防雷接地、电磁兼容方面

（1）缺乏防雷接地措施。铁路运行的信号系统出现故障的一个很重要的因素就是信号系统没有良好、完备的防雷接地设施，导致信号系统在雷雨天时常发生故障，给铁路行车带来了极大的安全隐患。（2）电磁兼容不足。传统的室内信号设备不需要考虑电磁的兼容性问题，而随着科技的进步，目前我国铁路系统所使用的信号系统基本都采用的是微电子产品，由于设计施工的忽视，使得这些元器件之间的电磁不兼容，造成信号的相互干扰。

1.2 电缆施工方面

（1）电缆成端。目前，我国铁路信号所使用的电缆多为数字电缆，尤以内屏蔽式数字信号电缆为主。数字电缆提高了移频信号的传输质量，但同时，由于其成端施工的质量不合格，造成信号传输时常出现错误，严重影响到电缆的信号传输质量和电气指标。（2）电缆接续。传统的铁路信号电缆的接续方式是采用的地面电缆箱盒方式进行接续。随着科技水平的提高和经济发展的要求，这种接续方式已不能满足当前铁路运行发展的需求，反而对电缆的传输质量和整体结构造成了很大的不便和阻碍，影响到电缆的正常运转，给铁路运行带来了不小的安全隐患。

1.3 其他方面

铁路信号施工中除了存在以上提到的问题，还存在施工仪表和工器具简陋，施工人员的技术能力参差不齐，施工技术不规范等等，这些都直接或间接的影响到了整个铁路信号系统的施工质量和功能使用。

2 加强铁路信号施工技术质量的措施

在实际的施工作业中，施工单位和人员可以采取下面几个方面的措施，来提高铁路信号施工的技术水平和使用质量。

2.1 施工前期的准备工作

（1）实地调查施工地点。施工单位要安排专人到施工地点的实地进行调查，了解和掌握施工地点的地形特征、地质、水文、公路交通的分布、气候条件、风俗习惯和生活经济状况等方面的实际具体情况。并调查施工当地的其他施工单位部门的进度安排，确保在进行信号系统的施工时，能够及时、有效同房建、工务、运输、供电等相关部门做好沟通和协调配合。并掌握当地施工队伍的人员情况，通过对施工人员专长、工作能力、业务素质、思想动态和脾气秉性等方面的了解，做好施工前的人员组织分配工作，打造一支业务能力强、素质干练的综合施工人才队伍。此外，还要对施工所需要的材料购置进行调查，了解和掌握材料的种类、型号、数量、质量和性能等方面的情况，从而保证施工的顺利开展。（2）审核施工设计图纸。施工单位要组织专业人员对铁路信号系统施工设计图纸进行讨论和审核，根据调查得出的施工现场的实际情况，结合工程的使用性质和要求，以及其他的相关情况，对设计图纸中不合理、不科学的部分进行调整和修改。（3）制定工程计划。施工单位要根据信号工程的要求，结合成本、质量、进度、安全等方面的需要，科学、合理的对信号工程的财力、物力、人力和时间等进行规划和安排，制定施工工程的计划方案，协调和组织好工程进度、质量、成本和安全之间的相互配合，以确保工程施工的顺利开展和进行。

2.2 施工过程中的技术质量控制

具体措施表现为：

（1）成本控制。对信号工程的成本控制主要包括施工用料、人员组织、设备设施以及其他方面的资金投入的管理和控制。在施工过程中，施工单位要安排专人对施工材料的领取和使用进行管理，做好材料使用的购进、领取、退还等的信息登记。（2）施工质量。施工单位要提高施工工艺的技术水平，努力更新自身的施工工艺，不断引进和应用先进的施工技术进行建筑施工。在施工过程中，要树立技术品牌观念，不断在工程实践中创新工艺技术，改进工艺流程和操作规范，以推动科技进步，提高铁路信号系统工程施工的质量水平。（3）技术安全。施工单位要制定相应的技术安全施工规范和规章，树立安全施工的思想，充分考虑到影响施工技术安全的因素，如防火、防电、防盗、机械事故、交通事故、违规操作等等。并针对它们采取明确、详细的应对措施，以确保施工的安全、可靠。（4）人员素质。施工单位要聘请专业人员定期的对管理人员、技术人员和施工人员进行职业道德和专业技能等方面的教育培训，提高员工的思想道德水平和职业道德素质，加强员工自身的专业知识的储备和施工技术能力。熟悉和掌握铁路信号系统施工工程的工作环境和操作规范流程，不断适应新材料、新工艺、新设备和新技术的要求，以提高工程施工的质量

水平。

2.3 施工后期的技术质量控制

（1）竣工验收的质量监督。施工建设单位要配合政府监理部门，进行严格的工程竣工质量验收工作。提高和加大对信号工程项目的竣工质量的监督力度，对验收工作实行全程的监督和控制，验收部门要严格按照国家有关的法律法规的标准和要求进行质量验收，做到有依法行事、严格执法，以确保铁路信号工程的质量。（2）养护管理。在工程竣工试运行后，要及时的做好信号系统工程的养护和维修管理工作。规范养护和维修的操作技术和行为，严格养护流程，从而确保铁路信号系统的正常、平稳、安全运行，延长信号系统工程的使用

寿命。

3 结语

铁路信号的施工质量对铁路行车的可靠、安全、舒适、高速都有着十分重要的作用和影响。在施工过程中，施工单位要提高施工技术水平，规范施工行为，严把质量关，从而确保我国铁路运行的安全、

高效。

参考文献

[1]邰建民.提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量[J].中国铁路，2009（6）.

[2]骆友曾.青藏线通信信号系统防雷设计[J].铁路通信信号工程技术，2008

我国铁路信号系统概况 第5篇

传统的铁路信号系统是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主体设备及其他有关附属设施构成的一个完整的“信号、联锁、闭塞”体系。在行内简称为“信、联、闭”体系。主要作用是：

为传达、指示列车运行命令、提供列车运行信息、反馈列车运行实时轨迹，以及表示某种特定信号警示。就需要包括地面固定信号、机车信号及各类信号标志等信号机设施。

为采集列车运行实时状况、表达钢轨线路占用情况、检查轨道性能的实际状态。就需要包括有绝缘（机械）、无绝缘（电气）等轨道电路。

为根据列车运行需要，接受控制命令自动分隔线路、开通并锁定列车通行进路。就需要包括电动、电液等转辙机。

为完成操作与控制信号设备、实时表示各类信号设备的实际运用状态。就需要包括电气集中、微机联锁、驼峰信号等联锁主机与控制台等控制设备。

为信号、联锁、闭塞设备提供电动力，并具备两路能自动转换的可靠电源。就需要包括车站、区间、驼峰等电源屏。

为沟通信号、联锁、闭塞设备，形成一体信号网落。就需要包括普通信号电缆、综合扭绞电缆、数字信号电缆、光缆等电线路。总之，铁路信号体系担负着路网上行车设备的运用状况、列车运行的实时状态、运输调度的指令控制等信息的传递与监控任务。保证铁路行车安全、扩大线路通过能力、提高运输组织效率、改善职工劳动条件。

铁路信号所具有技术密集度高、更新换代快；投资少、见效快、效益高的特点及优势。它渗透铁路运输各部门，由铁路信号产生的各种实时信息传输速度快、准确率高；控制命令逻辑关系严密，安全可靠度强，全程全网服务于铁路运输。铁路信号系统由车站联锁系统、区间闭塞系统、驼峰信号系统、列车运行控制系

统（CTCS）、行车调度控制系统（CTC）、微机检测系统和其他安全技术系统等构成。下面分别作进一步介绍：

第一，车站联锁系统。为保证行车安全，将车站的所有信号机、轨道电路及道岔等相对独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系，称“联锁”，即联锁关系。当前我国车站联锁设备主要有：

一为电气集中联锁。以电气传输方式集中操控信号机、道岔转辙机等设备的车站联锁设备。

二为计算机联锁。是指利用微型电子计算机对车站值班员的操作命令及现场设备表示信息进行逻辑计算，以实现对信号机、轨道电路及道岔转辙机等设备进行集中控制的车站联锁设备。计算机联锁具有信息量大，便于联网和升级的特点。目前，车站计算机联锁不论从软硬件水平、检测手段和运用质量等方面都已具备了加快发展的条件。为满足CTC区段和列车运行速度超过160km/h的区段，以及客运专线、煤运专线、高速铁路等均将采用计算机联锁设备，并借鉴德、法、日等国家先进经验，在铁路枢纽地区和有需求的区段将大力发展、采用区域计算机联锁设备。

第二，区间闭塞系统。“闭塞”——是指为保证行车安全，而将列车正在运行的线路区段予以（电气）封闭，以防止对向列车、后续列车的正面冲突或追尾事故的发生。我国目前基本确立采用二种主要行车基本闭塞法即：自动闭塞和半自动闭塞。

一是半自动闭塞。通常采用64D、64F等制式，即：两站间区间为一个“闭塞”分区，只容许运行一趟列车。

二是自动闭塞。通常采用多信息移频自动闭塞、UM-71、ZPW-2000A等制式，即：将两个车站间划分为若干个“闭塞”分区，可容许两趟以上列车按规定的间隔时分、以相同的行进方向连续进入区间安全运行。为保证提速列车追踪运行安全，速度超过120km/h的区段应采用速差式自动闭塞。为此，目前全路正推行实施采用ZPW-2000系列（或UM系列）设备以统一我国铁路自动闭塞制式。

在既有线进行统一自动闭塞制式改造的同时，将对机车信号车载设备同步改造为JT-1C2000型主体化机车信号设备，主体化机车信号是信号联锁向列车控制的延伸，是列车超速防护的重要基础。主体化机车信号改造将统一机车信号低频信息码，并实施站内正线电码化叠加预发码技术。

第三，驼峰信号系统。根据铁路运输物流的不同去向，通过分布于全路各枢纽地区的铁路编组站对各方向到达的列车进行解体、编组作业，重新组合列车以完成延续运输，而驼峰信号控制系统即承担了此项任务。

目前，驼峰信号控制系统正向综合自动化系统发展，其控制技术包括车辆溜放进路、溜放速度及机车推峰速度等实行自动控制。

第四，列车运行控制系统（CTCS）。包括列车自动停车、自动机车信号、列车速度自动监督和控制、机车信号与超速防护系统。

在列车运行速度超过160km/h的区段，必须实行列车运行控制系统，即列车超速防护系统，其设计按照5个等级进行：

0级——为既有线的现状；

1级——由主体化机车信号、点式设备和安全型监控装置构成；

2级——基于轨道电路（模拟或数字），与点式设备和车载ATP设备构成； 3级——基于轨道电路GSM-R，与点式设备和车载ATP设备构成；

4级——完全基于GSM-R的ATP系统。

第五，行车调度控制系统（CTC）。根据全路电务跨越式发展规划，将以DMIS为平台，以CTC为核心，以行车指挥自动化为目标，加快实现铁路运输调度指挥管理系统现代化。当今铁路将加快发展新一代CTC，实现分散自律和智能化控制，在对列车运行实行调度集中控制的同时，实现对调车作业的集中控制。行车调度控制系统包括调度集中、调度监督及遥控、遥信系统。

DMIS技术，DMIS系铁路运输调度管理信息系统，其功能是将实时采集现场信号设备运用状况的信息，并及时传送至各级运输调度管理中心。目前需进一步扩大DMIS系统在全路的覆盖率，以加速实现铁路运输调度指挥现代化。

第六，微机检测系统。微机检测系统是对信号机、轨道电路、道岔转辙机等基本信号设备电气特性指标和运行状况（包括：对道岔缺口变化、信号机械室环境等）进行实时监控的一种系统设备，其对信号设备的日常维护、故障处理、以及确保设备的稳定可靠运行均具有直接的指导作用。因此，建立一体化的信号综合监测网络系统，是当前一项发展任务。

第七，其他安全技术系统。一是DMIS调度命令无线传送系统：即在非正常行车的情况下，利用无线列调现有系统向司机传达书面调度命令作为行车凭证的一种行车安全装置，也是DMIS和新一代CTC的配套设备。二是调车无线机车信号和监控系统：将调车进路、信号显示状态及调车作业单等通过无线传送到调车机车，作为调车的凭证，可为调车作业提供进路开放状态，并对机车实施监控。

总之，铁路信号是铁路现代信息技术的重要领域，列车运行控制与行车调度指挥自动化是铁路信号发展的关键性技术，代表着铁路行车信息与控制技术的发展趋势。随着我国铁路交通建设的快速发展，当今铁路通信信号技术发生了重大变化，车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信、信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单

传统的铁路信号系统 第6篇

（深圳市地铁集团有限公司 运营总部 518000）

摘要：我国铁路的客运承载量很大，尤其是在春运前后。因此铁路必须要减少故障频率，才能保证在运作中保证其班次的稳定可靠。所以作为铁路部件中的一部分，信号电源系统的安全可靠，是信号工作的重点。本文分析铁路信号电源监测系统常见的几种故障，并提出了相应的维修措施，希望能为铁路信号电源监测工作提供参考意见。

关键词：信号电源监测系统；综合监测；信?设备；维修维护

0 引言

随着铁路的迅速发展，必须要有一个作为维护铁路综合平台的信号电源监测系统，其充当了高铁零部件监视器的作用，能够快速反应后作出预警信息，能够保证电源管理、全面监控。24小时不间断的监测，对故障快速反应，并及时向各个监视终端工作人员报告故障信号，并能告知维修人员故障发生位置及解决方式，从而能够全面高效的对设备故障进行抢修，能够为铁路工作者建立一套完整防范体系。

1铁路信号电源监测系统的常见故障分析

铁路信号电源监测系统一般会发生如下几个方面的故障：

1.1铁路联锁设备断电故障

铁路信号电源监测系统中，信号微机联锁设备系统起到十分关键的作用，而UPS则是该套设备中的重中之重，UPS电源监测一般处在电源屏幕的输出端口，其担任着联锁设备上下较为的用电安全和部分网络设施的用电。其中上位机是人机交互的关键设备，其功能是集中管理控制整个联锁设备系统；而下位机是现场设备控制、反馈的核心组件。在以往的设备故障中，UPS的损坏一般都是线路损坏造成的，老鼠咬坏、电线磨损、插头插座接触不良都会导致线路断电，但是这种情况下出现的断电一般不会出现电源监测系统报警，UPS依靠储蓄的电磁来维持联锁系统工作，一个小时待电耗尽了之后，会自动切断电源，如此导致联锁断电，这种情况下的故障带来的负面影响非常大，会直接导致信号设备大面积断电导致瘫痪，联锁数据丢失。而UPS线路检查时间都是固定的，若是在无人监测的情况下，线路断电，带来的损失将无法估量。

1.2铁路信号电源监测系统重复稳压故障

由于铁路设备的供应商来自不同的厂家，其生产出来的产品型号规格各不相同，例如车间的微机联锁。电源屏、UPS等。当这些设备在工作时，由于其运行的电压电流消耗不一致，必须要保证重复稳压。但是UPS设备又必须在一零一火的情况下不稳定供压才能工作，若是智能电源屏在提供两根火线情况下的稳定供压，就会出现UPS报警现象。这种自相矛盾的工作环境，着实是当前必须要解决的问题。

2针对上述问题的改进措施

2.1铁路联锁设备断电解决方案

2.1.1监视UPS电源工作状况

利用相关设备来对UPS电源的工作进行监控并做记录处理，若是其出现故障后突然断电，监视设备会迅速感应到经过量化转化过的反常数据，并一直发出警报，除非待工作人员检修电源恢复正常，警报声才会解除，设备恢复正常工作。

如何利用监控设备来实时监测UPS的线路的两端电压，来保证其正常稳定的工作？相关监测设备通过实时监控接收来自UPS两端的电压值的变化，来反馈目前UPS目前的工作状态。为保证设备的正常工作，从UPS监测到的电压变化直接会引入到监测采集系统，经过衰变电阻接入了互感器，完成信息采集过程。采用WB溪流运用电磁隔离原理制作而成的，精度十分高的电流互感器来进行监测，直流电压0 V-5 V输出，输入阻抗高（40 kΩ），UPS供电电路不受影响。在互感器被隔离之后，采集的信息运用交流信号，经过放大运算――精密整流――运算放大，转成了0 V-5 V的标准直流TTL逻辑电压。该直流电压与UPS输入端电压值是呈线性对应关系的。量化后的标准直流电压，经选通，送到监测采集机CPU板进行A/D转换，将模拟量转换成数字量后送入监测站机处理。UPS在其供给电源（交流220 V）切断后，应给站机（监视器）一个高电平信号（平时是低电平）。站机会给采集机的CPU告警信息（同时将通知在局域网内其他机器），采集机的红灯、喇叭同时报警，从而实现了提示和通知作用。

2.1.2利用电务维修机监视UPS电源工作状况

在一些人流量较少的小型车站可能没有安排监测设备，所以需要选择用电务维修机来对电源工作状况进行监测并实时记录。UPS电源一般会涉及带有串口，利用电务维修机连接UPS电源的计算机通口，在其供给电源（交流220V）切断，开始使用电池电能后，电务维修机收到UPS掉电信号会转发调度监控机和上位机，上位机显示器提示车务运转人员有告警信息，并且上位机在40 min（UPS电池基本耗干）后告警没有解除的话，将数据保存后正常退出，进一步保证了联锁机和上位机的安全正常工作。

2.1.3引出电源监测线

从联锁柜子里面引出电源监控线，在车站电务段值班室需要接入一个UPS电源正常供电指示灯，当出现故障的时候，故障指示灯就会熄灭，令相关值班人员能第一时间反应，迅速处理故障，不让故障影响正常铁路运行。

2.2铁路信号电源监测系统重复稳压故障解决方案

在铁路运行中，若是不对电路进行改造，可以只是使用电源屏不稳定电压或者是单独从室内迁出一条不稳定电压，为UPS供电，如此一条零线一条火线的情况下，取代稳定电压供电后，UPS不再会引起故障报警。另有一种方式就是利用供电电压灵敏度非常高的UPS，则可以调节其灵敏度为低等状态，这样在稳定电压供电的情况下，也不会出现频繁报警了。

3结束语

铁路通信信号在经历着翻天覆地的创新和变革，铁路信号计算机和网络水平的不断提高，信号电源监测系统作为铁路信号的唯一监测平台，将会发生积极的作用。随着用户需求多元化发展，信号电源监测系统的发展前景形式大好。

参考文献：

[1]林瑜筠.铁路信号智能电源屏[M].北京中国铁道出版社，2006.[2]铁路信号电源监测系统安全要求运基信号[2011]377号文件.中铁总公司，2011

铁路信号系统防雷保护方案 第7篇

一、概述

铁路系统信号结构庞大，设备众多，用以实现其强大的功能。例如：驼峰设备、道口设备、闭塞设备、联锁设备、控制台、道岔转辙设备、信号机、信号表示器、联锁系统等。所以铁路系统的防雷保护重点为信号设备的防护。

铁路信号系统包括：CTC（调度集中）和TDCS系统（列车调度指挥系统）（单独组网，铁路内部自成系统）。

红外线轴温探测系统配套故障跟踪装置，主要就是在现有红外线轴温探测系统中加装车号智能跟踪设备。

货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统，是采用声学技术和计算机技术，对运行列车的滚动轴承故障进行在线、早期诊断预报，确保行车安全。

货车运行故障动态图像检测系统，主要采用高速摄像、计算机、图像模式识别等技术，通过采集运行中的列车图像、轴距、速度等相关数据送入计算机进行分析和处理，判断出列车车种车型，并与标准库中的标准样图进行拟合，筛选出需要的车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位图像，以一车一档的方式在终端计算机中显示。

车辆运行状态地面安全监测系统，利用轨道检测平台，对货车运行安全指标进行动态检测，重点检测货车运行安全指标脱轨系数、轮重减载率，并检测车轮踏面擦伤、剥离以及货物超载、偏载等危及行车安全的情况。

客车运行安全监控系统，对列车运行中危及行车安全的主要设备（供电系统、空调系统、车下电源、车门、烟火报警、轴温报警器、防滑器、制动系统、车体、转向架动力学性能、轮对状态等）通过GPRS通信设备实现远程监控；并通过车上GPS装置实时监控列车的运行位置及速度；车辆到站后通过无线局域网

（WLAN），自动下载数据，并通过地面专家系统进行数据统计、分析车辆各设备的性能，定位故障指导维修，消除安全隐患。

调度指挥管理信息系统；我国铁路运输调度指挥管理是以行车调度为核心，实行铁道部、铁路局、铁路分局三级调度管理的体制。为适应现行的调度管理体

1制，并考虑到长远发展，铁道部调度指挥管理信息系统（DMIS）设计为四层网络体系结构。

铁路运输管理信息系统(Transportation Management Information System)。铁路运输管理信息系统（TMIS）主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、分局调度、货车实时追踪、机车实时追踪、集装箱实时追踪、日常运输统计、现在车及车流推算、军交运输等子系统。

二、防雷保护措施

铁路信号设备安装防雷保护器必须符合被保护信号设备的特定要求。并与被保护信号设备的绝缘耐压匹配。防雷保护器接入信号系统后，不允许改变原信号系统的性能，不允许影响被防护设备的工作；受雷电电磁脉冲干扰时，能保证信号设备不出现危机行车安全的后果。

HD系列信号设备用防雷保护器：

1、HD系列铁路信号专用设备的防雷保护器用于轨道电路、驼峰、信号机、道岔、信号点灯、道岔表示、道岔启动。

2、HD系列计算机通道防雷保护器用于驼峰测量设备、调度集中、调度监督、驼峰机车遥控设备。

3、对于计算机通道防雷保护器，室内数据传输线长度大于50-100m时，可在一端设备接口处设置防雷保护器；大于100m时，宜在两端设备接口处设置防雷保护器。

4、室内采集、驱动信号传输线防雷保护器冲击通流容量不小于1.5kA，限制电压不大于60V，信号衰耗不大于0.5db。

5、室内视频信号传输线防雷保护器冲击通流容量不小于1.5kA，限制电压不大于10V，信号衰耗不大于0.5db。

6、室内RS232、RS422、RJ45、G.703 /V.35等通信接口信号传输线防雷保护器冲击通流容量不小于1.5kA，限制电压不大于40V，信号衰耗不大于0.5db。

7、安装于室外的电子设备在缆线终端入口处设置防雷保护器。

8、在铁路信号系统信号传输线路两端LPZ0区和LPZ1区的界面处信号机房设备及终端终设备端口处均加装防雷保护器。通信传输线防雷保护器接地端子与保护地线间的连接线应采用截面积 1．5 mm2～4 mm2的铜芯导线。

9、铁路信号系统设备电源防雷保护：

在6/12/24/48/90/170V电源接线端子处串联安装HD系列电源防雷保护器。在12/24/48V接线端子式（负载电流1.5A）线路设备端口处串联安装HD系列电源防雷保护器。在120/200V接线端子式信号（负载电流10A）线路设备端口处串联安装HD系列电源防雷保护器。

10、等电位及接地

为保证信号系统设备的整体防护效果，要求信号设备机房有良好的保护地线PE。采用共用接地系统的信号设备机房，其接地电阻值应符合要求。达不到要求时安装柔性接地体以降低接地电阻值。将电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、信号设备工作地、防静电接地、金属屏蔽电缆外层、保护地及防备保安器接地端子等以最短的距离分别就近接到等电位接地排上。

传统的铁路信号系统 第8篇

关键词：防雷,集中监测,实时采集,远程监测

0 引言

铁路运输作为我国主要的长途交通工具,保证其安全运营的意义尤为重要,铁路防雷对防雷设备的安全性能需要实时检测[1]。防雷设备一旦失效,防雷工程如同虚设,后果不堪设想。对于铁路系统来说,信号设备规模较大,防雷设备数目众多,当有防雷器损坏时,需要工作人员在现场仔细检查才能发现,排查故障困难繁琐,反映不及时。因此只靠防雷器本身的自我监测不能满足目前铁路安全运行的需要。为解决上述问题,设计出一种车站信号设备防雷集中监测系统,集中式监控系统设计具有实时触发、实时采集、集中监测、远程管理等功能,改变了原先防雷器工作状态不能快速反馈的现状。

1 系统总体设计

整个系统由防雷基础模块(避雷器)、采集节点(采集器)、控制中心、Web服务器等构成,系统框图如图1所示。分布在铁路现场的每个采集节点利用采集器实现了对铁路上的各个防雷基础模块信号的现场采集,分析处理,告警呈现和实时上传等功能的集成。每个采集器由网线接入交换机通过数据通信网络接入控制中心的Web服务器,工作人员可通过Internet网络连接至控制中Web服务器进行实时监测。

2 防雷基础模块

防雷基础模块为安装在室内外分界处的防雷分线柜,它既实现了信号电缆的分线功能,又能利用柜内的防雷保安器对多路交流或直流线路进行集中保护,防止雷电沿交流或直流线路侵入,有效地限制电缆上的过电压,保护信号室的各种电子设备正常工作[2]。防雷分线柜的核心接线部件为德国PHOENIX公司生产的工业级笼式弹簧接线端子,每个接线端子有6路输入输出,防雷分线柜中采用单层接线端子设计多达616即96组576路输入输出,每组防雷模块底部有三个接线端子,编号分别为11、12、14,如图2所示。采集器就是要采集11、12或者11、14的端子闭合状态来确定防雷模块的状态,正常情况下端子11、12为常闭或者11、14常开,模块中的任一路或多路遭受雷击而产生异常情况时,端子11、12变为常开或者11、14变为常闭。本设计中选用采集11、14的闭合状态来确定防雷器的状态,即常开时为正常,常闭时为故障状态。

3 采集节点

3.1 硬件电路实现

采集节点硬件设计采用了模块化结构。硬件电路由STM32微处理器[3]及外围电路、以太网接口电路、防雷器信号输入电路及其他电路等组成,整体结构如图3所示。

96路避雷器并行信号通过两路50针SCSI接口输入采集器,再经过24组96路NEC-PS2801-4光耦隔离器,最终由并行转串行信号电路送至处理器。发生雷击后,防雷器11、14端子处于闭合,处理器监测到防雷器信号为高电平,产生报警。同时处理器将告警信号和产生告警的时间等信息通过以太网模块上传服务器和客户端,蜂鸣器同时也产生报警,并把这些故障信息储存在故障信息存储模块里,方便以后查看,存储模块里的故障信息可以储存长达一个月的故障告警信息,超过一个月会自动清除历史告警信息,重新存储新的信息。当由各种原因而产生告警,这些信息也会同时显示在显示屏上,可直观地查看故障产生的位置和时间,同时显示屏上也会显示地阻值、服务器和采集器的IP地址信息和连接状态、电池电量、当前时间等。

3.1.1 防雷器信号输入电路

电路中有两个50针的防雷器信号输入接口,接口选用SCSI-50P连接器,它将防雷器的96路并行信号输入到光耦隔离电路。光耦隔离电路是为保护处理器系统在雷击时不被损坏而设计的。由于STM32芯片的I/O口有限,为了节省I/O口,将光耦输出端的96路并行信号转换为串行信号输入到处理器上,并转串芯片选用恩智浦半导体NXP74HC165D,由12组8转1的74HC165D有序连接组成96转1的并转串电路,电路连接方式如图4所示。

3.1.2 以太网通信接口设计

各采集节点与服务器之间采用基于以太网的TCP/IP协议通信。以太网通信电路中的控制器芯片选用ENC28J60,ENC28J60是带有行业标准串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)的独立以太网控制器。它可以作为任何配备有SPI控制器的以太网接口。ENC28J60符合IEEE 802.3的全部规范,采用了一系列过滤机制对传入数据包进行限制,它还提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算。与主控制器的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率高达10Mb/s。两个专用的引脚用于连接LED,进行网络活动状态指示。要将处理器连接到速率为10Mbps的以太网,只需ENC28J60、两个脉冲变压器和一些无源器件即可。以太网通信接口原理如图5所示。

3.1.3 地阻仪接口电路

除防雷设备本身外,接地系统的接地电阻也是保证设备安全的一个重要因素,因此接地电阻的在线测量具有很重要的实际价值。防雷监测系统使用的测量地阻的装置是ETCR2800非接触式接地电阻在线检测仪,ETCR2800是新一代的接地电阻检测装置,完全打破了传统的摇表手动测量的方法,采用在线测试、非接触测量、地线穿心通过、无需自检、实时检测、远程监控技术,让接地电阻的测量从手动检测上升到在线自动监控的技术层面。ETCR2800地阻检测仪通讯接口为RS485通讯,通过MAX485芯片与处理器内置的串口通信,接口电路如图6所示。

3.1.4 其它外围电路

与处理器相连的其它外围电路主要有电源电路、蜂鸣器电路、储存电路、显示电路、配置接口电路和地阻仪接口电路等。电源电路中,除主电源外,还有一块可进行充放电管理的备用电源,可以在市电掉电情况下为系统供电。配置口用于配置服务器和采集器IP和序列号,通过MAX232芯片与处理器内置的串口通信。显示电路和蜂鸣器使用处理器普通I/O口控制。储存电路采用存储芯片CAT1024,通过和处理器上的I2C硬件接口连接通信。

3.2 软件设计

程序设计采用ARM公司的集成开发环境Keil。由于需要TCP/IP通信[4],所以需要在STM32处理器内嵌RT-Thread操作系统[5]。对于采集器初始化,首先由采集器向中心服务器发起连接,连接成功后,采集器向中心服务器发出注册请求,中心服务器接受请求并保留该连接,连接正式建立。连接建立后,采集器先不主动发送故障信息(包括防雷装置失效信息及设备自身故障信息,以下同),而是等待中心服务器向其询问,采集器收到询问报文后,响应询问报文,并开始上报所有故障信息。连续发送3次询问报文无响应,中心服务器认为网络中断,断开采集器已发出的连接重新侦听。中心服务器接收到故障信息后发送接收确认。故障信息上报结束后,采集器发送上报结束报文,中心服务器回复上报结束确认,服务器发送握手信号,采集器回复握手信号。采集器初始化流程如图7所示。

中心服务器每隔一段时间(可设置)向采集器发送通信握手报文,采集器接收握手报文并回复;若连续发送N次(可设置)无响应,则中心服务器认为网络中断,断开连接,等待采集器重新发出连接并注册。当采集器与中心服务器通信中断时,采集器保存通信中断期间的故障信息及产生时间,在通信正常后由中心服务器发出中断故障信息询问报文,采集器接收询问报文后发送通信中断期间保存的故障报警信息及报警恢复信息。采集器与中心服务器通信流程图如图8所示。

4 上位机服务端

上位机软件适合运行在Microsoft Windows XP/Vista/7下,安装此软件,需要微软的Microsoft.NET Framework3.5环境。在安装完服务器软件、客户端和数据库软件后,并进行软件配置初始化,连接至各个采集器接受信息。客户端主界面如图9所示,告警信息如图10所示。

5 结束语

监测系统的下位机采集装置以STM32作为数据处理、控制、显示和报警的核心,通过处理器内嵌的RT-Thread操作系统和以太网通信芯片实现与上位机的TCP/IP通信。上位机客户端可简单明了地显示各个防雷设备的工作状态。由于系统是基于以太网TCP/IP协议通信,可以方便地增加减少下位机采集装置而不影响系统运行,方便系统维护和更新。

本设计对于现场实时监测避雷器的工作状态具有重要意义,能对现场设备故障做到早发现、早处理、并能够准确定位,对于及时排除信号设备故障,保证铁路信号设备安全良好的运营具有重要意义。系统现场测试运行表明,系统抗干扰能力强,工作稳定。

参考文献

[1]杜友.铁路防雷中的几个安全问题[J].铁道通信信号,2007,7(43):64-65.

[2]郭平,张乐军.防雷接地技术——铁路通信防雷方法[J].铁道通信信号,2010,10(47):62-63.

[3]喻金钱,喻斌.STM32F系列ARM Cortex-M3核微控制器开发与应用[M].北京:清华大学出版社,2011.

[4]陈晓燕,庞涛,等.嵌入式TCP/IP协议数据传输监控系统的设计[J].测控技术,2012,2(31):81-83.