鐵路信號動態(tài)檢測技術(shù)問題探索

1、    鐵路信號動態(tài)檢測技術(shù)問題探索    楊瑞摘要：2011年7月23日發(fā)生在我國的甬溫線特大鐵路交通事故引起了全世界的震驚，鐵道部被全世界的媒體推到了風口浪尖，事故的真相、事故的處理、事故的善后，可以說事故的一切都成了媒體關(guān)注的焦點。關(guān)于事故原因的真相，焦點集中在“信號”與“雷擊”兩個問題上?！袄讚簟笔翘鞖庖蛩?，是客觀因素，也是偶然因素，也是鐵道部分布給公眾的唯一“合理”解釋，我們估且不做評論是否應(yīng)該在出現(xiàn)重特大問題的情況下首先找客觀原因的做法是否符合道德標準，是否符合天理良心。想知道真相的讀者們只能寄希望于像馮小剛這樣的有良心的藝術(shù)工作者們?nèi)舾赡旰?/p>

2、的藝術(shù)表現(xiàn)了。筆者根據(jù)多年從事鐵路信號通信技術(shù)研究的經(jīng)驗撰寫本文，旨在對鐵路信號的動態(tài)檢測技術(shù)及其相關(guān)問題做一探索，以期能夠?qū)@起事故的關(guān)注者以及鐵路工作同仁們用做參考。關(guān)鍵詞：鐵路信號 動態(tài)檢測 鐵道部 動車相撞 723事故 甬溫線技術(shù)探索 問題 動車事故 真相中圖分類號：f530.33 文獻標識碼：a 文章編號：一、國內(nèi)外鐵路信號動態(tài)檢測技術(shù)現(xiàn)狀眾所周知，我國的鐵路信號動態(tài)檢測系統(tǒng)的研發(fā)只有短短四十年的歷史，期間經(jīng)歷了每一種設(shè)備每一次檢測動作只能檢測一種項目到一種采集設(shè)備一次檢測動作可以檢測到多種要素狀態(tài)。信號操控系統(tǒng)也由單機操控發(fā)展到了整個系統(tǒng)內(nèi)部各列各線全部組網(wǎng)運行的發(fā)展巔峰。由于鐵道

3、部的壟斷經(jīng)營，因此，我國的鐵路系統(tǒng)全部采用tjdx- 2000a列車信號動態(tài)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是可以通過gps定位，使用計算機做為近信號端處理，可以并行操作、并行處理，硬件的集成度較高。但是，這個系統(tǒng)的缺點在于其集成度過高、抗干擾、抗惡劣條件差，因此，一旦出現(xiàn)電源故障、電壓不穩(wěn)等情況容易造成整個系統(tǒng)的癱瘓。信號系統(tǒng)一旦癱瘓，后果相信大家在前文的事故中都已經(jīng)知道有多么嚴重了。坐過中國的高鐵的朋友們可能都會非常自豪地說中國鐵路是最棒的，那是我們沒有看到國外發(fā)達國家的鐵路發(fā)達程度，在國外發(fā)達國家之間乃至重要經(jīng)濟帶之間十線并行已經(jīng)是非常普遍的事情，但是在我國國內(nèi)四線并行都十分罕見，這之間的差距

4、有多大可絕對不是十減四或十減二一個簡簡單單的減法問題。日本在1964年就建成了全球第一條高鐵，想想看，1964年我們的鐵路的發(fā)展狀況是什么樣子。日本的鐵路覆蓋密度已經(jīng)達到了我國的7倍。目前鐵路系統(tǒng)極為發(fā)達的主要國家有日本、美國、瑞典、德國、意大利、法國等。在列車行駛速度上，最快速的非法國莫屬，法國的列車曾經(jīng)創(chuàng)造過世界上最快的每小時515.3公里的世界紀錄。在行車間隔與列車密度上，發(fā)達國家的最小行車間隔可以達到驚人的3分鐘，列車密度可以達到每小時20列。這都得益于其先進的鐵路信號動態(tài)檢測技術(shù)。如果我國的行車間隔與列車密度可以達到這個水平，那么買票難與乘車難將會得到極大程度的緩解。解決鐵路信號檢測

5、技術(shù)的難點，完善鐵路信號動態(tài)檢測技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性、實時性問題就成了擺在我們?nèi)w鐵路技術(shù)工作者面前的一大攻關(guān)課題。二、動態(tài)信號檢測功能概況動態(tài)信號檢測系統(tǒng)對于列車的行車安全至關(guān)重要，因此在新線路驗收時一定要提高驗收標準，對信號檢測系統(tǒng)的全部功能進行抗惡劣條件、抗低電壓、抗干擾等測試以保證其安全性。在使用過程中必須每天對線路的檢測進行日常維護與比對、分析，發(fā)現(xiàn)異常必須及時對后車發(fā)出多種手段下的警報。1.對軌道電路的檢測功能。先進的軌道檢測功能主要是要精確地檢測出該段鐵路是否被機車占用以及哪一段分別被幾輛機車占用，各機車之間的距離如何，岔區(qū)段是否有機車通過，在機車接近岔區(qū)時閉鎖道岔防止機車經(jīng)過時

6、扳動道岔。并傳輸該區(qū)段前后的信號情況至主控裝置與前后列車的控制總控室。2.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理功能?；A(chǔ)數(shù)據(jù)包括由信號采集轉(zhuǎn)換裝置將檢測到的各種軌道交直流脈沖信號轉(zhuǎn)換成的數(shù)據(jù)信號以及信號機生產(chǎn)的信號、應(yīng)答器報文等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行匯入數(shù)據(jù)庫并進行存儲、轉(zhuǎn)換、處理、分析、以及根據(jù)歷史數(shù)據(jù)與常規(guī)值進行核對等功能。3.對點式應(yīng)答器及其報文檢測功能。檢測內(nèi)容是指：對點式應(yīng)答器工作狀態(tài)（有或無）、鏈接關(guān)系及對應(yīng)答感器的位置、應(yīng)答器上傳信號強度和頻率等數(shù)據(jù)參數(shù)進行檢測、報文校對（是根據(jù)錄入的應(yīng)答器報文與接收到的報文數(shù)據(jù)進行比較分析）4.對車載arip或lkj工作狀態(tài)的檢測功能。信號動態(tài)檢測技術(shù)實現(xiàn)對arip、lkj內(nèi)部

7、工作狀態(tài)的記錄，以及對事故的原因進行分析的功能。同時也分析軌道電路信號、應(yīng)答器報文等信息。鐵路列車運行時控制了相關(guān)信息，同時也反映了車載a-ip的工作狀態(tài)，這不僅有助于對車載a-ip、lkj的運行狀態(tài)的分析和判別，而且還有利于其他檢測數(shù)據(jù)的分析與判別。5.檢測數(shù)據(jù)綜合分析與處理的功能?？傮w而言，信號動態(tài)檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了對檢測數(shù)據(jù)的綜合分析處理和綜合管理的檢測功能。能夠?qū)崟r回放和記錄各項檢測數(shù)據(jù)的檢測技術(shù)，能夠?qū)α熊囋O(shè)備的工作狀態(tài)實時評價和分析的檢測功能。三、動態(tài)信號檢測技術(shù)的工作原理1.動態(tài)信號數(shù)據(jù)的采集。（1）感應(yīng)信號的處理。由列車感應(yīng)線圈導(dǎo)入的信號首先進入信號調(diào)理階段，通過對濾波、參數(shù)數(shù)據(jù)合

8、成和dsp數(shù)據(jù)的分析，形成了主信號，防止個相鄰信號的干擾等。再利用頻譜分析檢測技術(shù)對主信號進行數(shù)寧分析和處理，計算出信號頻率、載頻和幅度以及低頻信號，并給出信號的點燈信息，實現(xiàn)對軌道電路傳輸?shù)奶匦院皖l率特性的檢測與分析。（2）顯示開關(guān)量的處理，從列車導(dǎo)入的列車信號點燈電壓，經(jīng)光電隔離、電平轉(zhuǎn)換后輸入單片機，與頻譜分析出的低頻點燈信號合成，形成信號顯示的數(shù)據(jù)，并經(jīng)繼電器電路輸出，實現(xiàn)對機車信號運用質(zhì)量的檢測與分析。（3）速度里程的處理。速度里程的處理包括：gps接收、軸頭脈沖和里程坐標。gps由譯碼、放大、接收天線、rs- 232接口和定位組成，通過串行端口送給單片機，經(jīng)處理給出緯度、經(jīng)度、速度

9、以及相關(guān)信息參數(shù)，定位列車車站、信號機坐標位置等信息。軸頭速度傳感器將車輪行駛所形成的位移轉(zhuǎn)換為電脈沖，由單片機計算出列車移動的速度。（4）路況的處理。電子陀螺輸出的信號，經(jīng)過數(shù)寧濾波后，送給乘法器進行合成，修正后的數(shù)據(jù)與計算機內(nèi)保存的線路曲線庫、橋梁庫、隧道庫等統(tǒng)一描繪在圖形中，為系統(tǒng)提供路況信息。2.補償電容數(shù)據(jù)采集。鐵路信號補償電容的數(shù)據(jù)采集是由發(fā)送傳感器以及信號發(fā)送設(shè)備、接收感應(yīng)器以及信號檢測設(shè)備等組成。發(fā)送設(shè)備以及檢測設(shè)備安裝在列車內(nèi)，發(fā)送傳感器安裝在垂直軌面上端的列車底部，接收傳感器安裝在禮車底部位于兩軌條中問上方。檢測列車運行在軌道上，當經(jīng)過軌道電路補償電容上方時，由車輛輪對和鋼

10、軌以及補償電容構(gòu)成的電磁回路，對發(fā)迭傳感器發(fā)射的信號產(chǎn)生電磁感應(yīng)，其磁場強度發(fā)生的變化被接收感應(yīng)器取回，再利用計算機進行分析，實現(xiàn)對軌道電路補償電容的動態(tài)檢測。3.點式應(yīng)答器數(shù)據(jù)采集。點式應(yīng)答器數(shù)據(jù)的采集由查詢主機、車載天線及連接電線組成。接收設(shè)備安裝在車輛底部，查詢主機安裝于列車內(nèi)部，通過lu線連接，查詢主機與數(shù)據(jù)處理主機通過rs一485通信?？傊?，如何通過檢測、監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備，保證動態(tài)信號控制設(shè)備處于優(yōu)良的工作狀態(tài)中，最終為列車出行的安全服務(wù)。列車安全出行，應(yīng)該是信號動態(tài)檢測技術(shù)發(fā)展的永恒話題。利用鐵路信號動態(tài)檢測技術(shù)，可以不定期地為鐵路信號設(shè)備進行檢測，使鐵路運行始終屬于安全狀態(tài)，避免鐵路交通