铁路信号论文15篇Word下载.docx

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发生故障时能够及时的处理，降低故障风险，确保铁路运行的安全。

一、铁路信号控制系统故障导向安全概述

（一）铁路信号控制系统故障

铁路信号系统是指在整个铁路网络中所包含的一切信息，包括各种设备及设施为整个铁路的工作人员提供的关于铁路的运行条件、行车状态以及一些指令等。

这个系统显示了铁路正常运行的基本条件，是保障铁路安全运输的前提，因此，对铁路信号控制系统进行维护是一项非常重要的基础性工作，通过用科技方法排除故障，减少外界环境的影响，恢复铁路正常运行状态是电务工作中最基本的部分，这对于铁路安全运输意义重大。

（二）铁路信号控制系统故障导向安全

故障导向安全是指当系统内部发生故障的情况下，机器设备继续运行所产生的后果应该在一个相对安全的范围内，这样可以保障铁路运输的安全性。

在设备即使出现故障的情况下仍能够提供安全的指令，确保铁路上列车运行的安全性，完成铁路信号控制系统的任务。

故障导向安全原则，在铁路信号控制系统的实际应用中，起着无可替代的作用，尤其是在发生故障的情况下，仍能正确指导列车的运行情况。

二、铁路信号控制系统故障导向安全的分析

经过研究发现，要想确保铁路信号控制系统故障导向安全发挥出自己的价值，保证铁路运输的安全性，主要采取的措施如下：

（一）合理设计铁路信号控制系统

要想铁路信号控制系统故障导向安全发挥出作用，必须要合理设计铁路信号控制系统。

通过研究发现，采取动态闭环控制设计进行铁路信号的控制能够实现故障导向安全的设计初衷。

在这种设计中，将输入和输出电路设计成闭环控制系统，然后在系统中设置危险侧和安全侧，分别对应动态信息和静态信息，最后再进行信号的检验，通过检验可以判断出整个电路中是否存在故障。

如果检测结果显示电路中存在故障，则系统会发出静态信息，给安全侧下达指令来确保故障导向安全。

但是，要想动态闭环控制设计能够正常工作，还要满足两个条件，第一，将输出动态脉冲作为控制信息；

第二，对校验码进行验证时，为了确保闭环控制系统能够输出连续的动态信号，要采取代码计算机回读设计。

在合理设计铁路信号控制系统的基础上还要进一步健全和不断完善，才能确保列车的运行安全性。

（二）结合安全性冗余方法

铁路信号控制系统主要有四大类：

列车运行控制系统、调度集中控制系统、区间闭塞控制系统以及车站联锁控制系统等，除此之外还有一些其他小系统。

这四大系统在运行的过程中既保持相对独立性，但同时，相互之间又有联系，共同保证铁路运输的安全性。

由于各个系统的情况不同，因此，在对铁路信号控制系统故障导向安全进行设计的过程中，应综合考虑，对每个系统的安全性冗余环节多加分析，有针对性的进行设计，确保列车运行的安全性。

在进行设计时，要每一子系统的指令都统一时，才能正确指令列车的运行情况。

（三）提高系统的稳定性

有专家研究表明，航空运输发生故障的概率要比铁路运输的概率大很多，但同时因为飞机靠多个发动机一起工作，因发动机故障造成事故的概率就相对较小了。

而且，飞机与列车的运输系统不同，其可靠性远远高于列车，这都保障了航空运行的安全性。

虽然，为了保障铁路运输的安全性，采取了多套冗余设备，但由于列车的运输系统的稳定性问题，发生故障的概率仍然较高，只得通过“多个发动机”一起进行控制，来达到安全运行的目的。

因为这样，才能确保当某个部分发生故障时，其他部分仍能维持列车的运行，减少控制系统的错误指令，提高系统的稳定性。

（四）设计控制系统故障保障措施

为了实现列车的运行安全，在进行铁路信号控制系统故障导向安全设计时，还要采取了其他保障措施：

（1）采用机械控制手段保障故障导向安全。

这种手段利用重力的作用原理，来达到用机械控制的目的。

因为重力的方向始终向下，所以在进行实际操作中，依靠重锤的重力，垂直向下，来带动臂板发生转动，从而保证臂板保持水平，给列车发出停车的指令。

（2）应用继电器对整个铁路系统进行控制。

用这种安全性的继电器能保证在控制系统发生故障时仍能够正常的吸起落下，发出正常指令。

在对这种电路进行设计时，一定要安全对应，实现电路的故障导向安全。

（五）增加“丢车”检查功能

铁路信号控制系统发生故障会对不同车厢发出不同的指令，从而导致“丢车”现象的发生。

2011年温州发生的列车追尾事故中就是因为信号控制系统发生紊乱，导致信号被覆盖，从而导致“丢车”的情况发生。

一般正常情况下，这种现象是不会发生的，因为控制指令不会出现覆盖情况，要从一个区段进入另一个区段，但是，当控制系统发生故障时就会导致信号的重叠发出，而导致“丢车”现象的产生。

因此，为了保证列车运行的安全，应当在铁路信号控制系统中增加对“丢车”情况的检查功能，检查信号是否出现覆盖情况时，如果，有此情况出现，系统会发出停车指令，避免列车因“丢车”现象而出现追尾事故。

（六）对列车的头尾进行防护

因为实际生活中，列车出现追尾的现象发生过多次，虽然已经对控制系统进行了完善，但是仍有必要对列车的头尾进行保护，减少损失。

在铁路信号控制系统中增设一种控制信号，能够检测到前后两列车的车距。

当前车的尾和后车的头之间的距离少于安全距离时，能够发出信号，警告前后两列车可能存在的相撞危险，让列车做好紧急制动的准备，减少相撞的概率。

而且，还要加强系统的抗干扰能力，确保信号的准确性。

除此之外，还要设定闪光灯，起到警告的作用，降低追尾的发生率。

三、结束语

为了提高列车的运行安全，减少事故的发生，一定要加强对铁路控制系统故障导向安全的研究，将高科技手段应用到控制系统中，做好相应的措施，保障在控制系统发生故障时，列车仍然能接收到正确指令，并对系统中的故障点进行快速排查和解决，实现故障导向安全，保证列车的正常运行。

微机监测数据调看分析在包西铁路信号设备维护及管理中的实际应用

[摘要]通过微机监测数据调看，对信号电源故障、区间轨道电路故障、站内轨道电路故障、站内电码化故障、车务部门误操作等几个方面进行分析，真实体现微机监测数据调看分析的重要性及必要性，为准确全面地发现设备隐患和预防信号设备故障提供有力保障。

[关键词]微机监测数据分析

随着铁路信号技术的智能化发展，铁路微机监测设备在信号设备维护管理中的重要性日益突显。

微机监测系统能实时、动态、准确、量化地反映信号设备的运用质量，结合部设备状态，并具有状态信息存储、回放、查询和报警功能，这对于分析判断故障、特别是瞬间发生、时好时坏的“疑难杂症”故障，或结合部难以界定的复杂故障的分析提供了重要的手段和依据。

更重要的是，对于维护者能提前发现设备隐患，避免设备故障的发生。

下面结合日常信号设备维护工作中监测数据分析中的一些体会和认知，与大家共同探讨。

一、通过微机监测数据分析便于快速查找故障原因：

1、电源故障

2010年10月23日7：

20分，曹家伙场站区间上行线2652G、S1LQG、2692G、2606G、2620G红光带（图1）。

机械室内检查发现，区间组合柜QZ5零层QKZ电源熔丝双断，造成所在组合柜5个区段QGJ落下，导致轨道区段红光带。

调看微机监测报警记录，自开通后QZ5频繁出现熔丝断丝报警，大约每隔3～4天就会出现熔丝断丝。

回放每一次熔丝断丝报警时的站场信息，发现出现熔丝断丝报警时，控制台均排列S行通过进路。

QZ5组合柜QKZ在用熔丝容量为1A，排列S行通过进路时（因S行一接近、二接近、三接近区段组合均在QZ5组合柜上，排列S行通过进路时QKZ保险负载最大）对QZ5组合柜QKZ电流进行实际测量，最大时达到1.2A。

《维规》规定，熔断器设计容量应为最大负载电流的1.5～2倍，所用保险容量不符合规定，容量过小，造成频繁出现熔丝断丝。

经与设计单位联系，将设计保险容量更改为2A，从而解决了熔丝频繁熔断的设备隐患。

2、区间轨道电路故障

①2016年11月12日08：

04分，米脂―镇川区间下行线3747G红光带（图2）。

调看微机监测相关数据，3747G送端分线盘电压为89.9V；

主轨出电压为62mV，电压异常；

小轨出电压为116.7mV，电压正常；

列车运行方向后方区段3735G小轨出电压为130.4mV，电压正常。

由此判断故障范围在室外主轨道电路之间，判断为主轨间有断轨情况（区间为无缝轨）。

在室外3747G轨道区段检查发现，确是由于K374+790m处断轨造成，经工务插入短轨、电务配合打眼加装塞钉线后，红光带消失，微机监测各项曲线无波动，设备恢复正常使用。

②2017年2月13日04：

38分，延安―甘泉北区间下行线5783G红光带（图3）。

调看微机监测相关数据，5783G功出电压为152V；

功出电流为426mA，比正常情况下电流升高（正常情况下为334mA）；

主轨出电压为0V，电压异常；

小轨出电压为153mV，电压正常。

列车运行方向前方区段5797BG小轨出电压为4.1mV，电压异常。

由此判断故障范围在发送端。

后在室内测量区间分线盘发送电压为96.7V，甩开室外电缆后测量电压为185V；

室外测量发送端调谐单元输入电压为0V，甩开电缆测量电缆电压依然为0V。

从室内至终端方向盒间经分段进行测量，找出故障点就在F30-F41方向盒间两根电缆芯线混线，倒用备用芯线后红光带消失，设备恢复正常使用。

3、站内轨道电路故障

2011年3月2日，在延安北站调看微机监测，发现48DG、50DG频繁出现故障解锁，销记原因为48DG、50DG分路不良。

查看控制台盘面，48#道岔定反位均频繁过车，不可能出现分路不良（图4）。

调看微机监测回放多次列车运行情况，发现当列车经过48#、50#道岔调车作业时，当车压入48DG时，50DG闪红光带，电压曲线异常波动；

当车压入50DG时，48DG闪红光带，电压曲线异常波动；

当列车单独经过48DG、50DG时，列车压入其中一轨道区段，另一轨道区段电压曲线也出现异常波动。

分析48DG、50DG两区段g有短路情况，对两轨道区段现场进行检查，发现轨道区段绝缘接头处一横向连接线从两区段轨底斜着穿过，距轨底较近，当列车压入其中某一区段时，横向连接线与另一轨底相碰触，导致瞬间短路，造成另一区段轨道电路瞬间闪红光带。

经对连接线进行绝缘处理后，此现象再未出现。

4、站内电码化故障

①2017年2月5日14：

15分，机车司机反映，包西线神木西车站S行发车通过31DG时，机车信号绿掉白（图5）。

经对微机监测进行回放、分析，机车在分别驶入45DG、31DG时，功出电压始终为169.8V正常，发送电流由268mA变为11mA；

再调看开关量，机车驶入45DG时，31DG-CJ继电器正常吸起，但当机车驶入31DG时，31DG-CJ继电器非正常落下，11/31WG-CJ继电器未能正常吸起，导致SFMJ继电器非正常落下，切断发码电路，造成机车信号掉码（图6）。

经过分析判断，怀疑是由于31DG的GJ或者GJF继电器性能不良造成，分别测试31DG-GJ、GJF继电器接点，发现GJF继电器11、13接点有39.8mV的压降，对GJF继电器进行更换后，测试31DG入口电流正常，且再未出现机车信号掉码现象。

对更换下来的GJF继电器进行入所测试，第1组接点电阻大于50mΩ，确认是由于继电器性能不良造成接码异常。

②榆林站自包西复线开通后，X行机车正线通过时，偶尔出现机车信号掉码（图7）。

经对微机监测进行多次回放、分析，发现一个共性点，每次发生X行机车掉码时，S行线均有Ⅱ道发车或通过车。

进一步回放并调取电码化开关量信息进行反复比对，发现I道发车时，ⅠG-GJF继电器落下，当XⅠ信号机开放后，40DG-CJ继电器吸起；

若此时S行Ⅱ道刚好有发车进路，ⅡG有车占用，ⅡG-GJF落下，当机车驶入15DG时，18DG-CJ、18/40WG-CJ继电器错误吸起；

18DG-CJ继电器吸起后，切断了40DG发码电路，导致40DG接收不到电码化信息，造成机车信号掉码，初步判断为室内配线错误造成（图8）。

经查找确为室内配线错误，上下行正线发车电码化电路中的传递继电器条件间多了一根配线（ZH1-605-12～ZH2-605-1）造成，S（X）行发车时，另外一个方向的传递继电器误动，造成电码化电路瞬间切断，导致机车信号掉码。

5、车务操作失误

2010年6月28日23：

06分，延安北车站通知：

S进站信号机非正常关闭。

调看微机监测进行回放，发现车站于22：

56分排列上行通过进路，22：

59分按压S总取消按钮和S始端按钮（此时，列车已压入二接近区段），23：

00分S进站信号机绿灯关闭，而进路依然存在。

《技规》规定，在列车运行速度超过120Km/h的双线区段，应采用速差式自动闭塞，列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。

此时列车已压入二接近区段，接车进路无法正常取消。

确认是由于车站操作人员对新设备技术规范不熟悉造成操作失误，而非信号设备故障。

二、通过微机监测数据调看分析发现设备隐患，提前预防故障发生：

1、2016年8月30日，调看米脂站微机监测数据发现米脂至绥德上行区间4014G从8：

24至30分主轨出电压由457mV下降至293mV，存在安全隐患。

再调看对比其它数据，发现8：

24至30分4014G功出电压从141V下降到59.6V。

再对比主发送器和+1发送器数据4014G移频发送电流由349mV下降至0mV，S+1FS移频发送电流由0mV上升至340mV，由此可以判断为4014G发送器作用不良，瞬间倒向+1发送器工作。

要点对发送器进行更换，更换后测试轨道区段各项数据正常，后续对此区段各项数据进行连续几天监测，未发现异常。

4014G功出电压曲线下降微机监测截图（图9）：

2、2016年9月13日，调看米脂站微机监测发现XN-DJ点灯电流14：

08至19：

10分由148mA瞬间下降到92mA，存在安全隐患。

经现场测试查找判断为XN-H灯LED点灯电源盒作用不良，要点对电源盒进行更换后，试验正常，后续进行持续观察，点灯电流曲线正常。

XN-DJ点灯电流瞬间下降微机监测数据截图（图10）：

3、2016年11月13日，调看神木站微机监测时发现12日23：

22分，2-4DG轨道电压曲线由18.2V下降至16.7V，相位角由94.1°

下降至73.01°

。

经现场测试查找原因为室外BCQ-T型补偿器RD/1A保险两端压降大（20.8mV），要点对补偿器空开进行更Q，更换后电压曲线恢复。

2-4DG轨道电压曲线下降微机监测数据截图（图11）：

4、2016年10月9日，调看蟠龙站微机监测发现11：

35：

45秒至50秒，蟠龙至子长下行区间5163AG区间移频送端分线盘电压为0V。

经现场测试查找原因为5177信号机DJ继电器第三组前接点压降过大（54.7mV），导致5177信号机红灯灭灯，造成5163AG区间移频送端分线盘电压从117V降至0V。

要点对5177信号机DJ继电器进行更换后，对区间轨道电路进行持续监测，曲线良好。

5163AG区间移频送端分线盘电压下降微机监测截图（图12）：

通过以上几个日常维修中发生的真实事例，从维修的角度出发体现了微机监测数据调看分析的重要性，不但能在故障处理过程中判断故障点，更重要的是能提前发现设备隐患，避免造成设备故障的发生，从而使大家引以为戒，更深的认识到加强日常微机监测数据调看分析的重要性和必要性，为日常信号设备维修奠定基础。

铁路信号控制智能安全技术研究

[摘要]本文主要对铁路信号控制智能安全技术进行了研究，介绍了当前铁路信号控制中智能安全技术主要的研究方向以及通常所采用的两种技术。

实现了控制信号的智能化，不但可以提高铁路运行人员的工作效率，还能提高在控制过程中的安全系数。

铁路信号是在铁路行车过程中最为重要的指挥设备，铁路信号的安全运行，对于保障铁路系统能够进行安全运行存在着重要的意义。

本文在分析当前主要的安全技术研究方向基础之上，对两种主要的智能安全技术进行了详细的介绍，并且提出了技术所存在的不足以及技术研究过程中的缺陷。

[关键词]信号控制；

智能；

安全

一、引言

铁道信号作为铁路行车运行中重要的指挥设备系统，实现信号系统的自动化以及智能化技术，能够对铁路行车的安全、快捷以及高效产生重要的影响，对铁路行业今后的发展有着重要的作用。

我国铁路事业经过多年的发展，铁路信号控制技术也已经从机械联锁、电气集中联锁发展到了信号微机联锁，智能控制技术能够为保障铁路行车安全起着关键的作用。

实现铁路信息现代化基本是能够实现铁道信号的自动化、控制智能化以及信号现代化，信号控制技术水平越高，采用的技术装备也就更加先进，智能化控制也会越多，因此铁路运行的安全性也就越高。

二、信号控制智能化技术的研究方向

我国进行信息化发展有以下三个任务：

一是以电子信息技术的应用作为发展重点，逐渐提高传统的产业在生产过程实现自动化、控制智能化以及管理信息化水平；

二是将先进的制造技术应用作为重点，积极推进在制造业领域进行优质高效的生产，发展装备制造业；

三是对重点产业中所使用的关键技术进行重点的改革、共性技术与系统中相关配套的技术水平、工艺以及装备水平。

铁路信号的控制智能化技术能够为企业提高工作的效率，保障正常的运行，向着安全、清洁的生产方向发展。

铁路信号控制智能技术，主要是使用信号控制的智能技术用以保障安全运行，有很多种技术：

全电子执行单元系统的技术、三取二冗余系统技术等。

这两中技术逐渐成为铁路行车指挥信号安全最为重要的控制技术。

三、信号控制智能安全的主要技术

3.1全电子执行单元智能控制安全技术

在控制安全技术中应有全电子执行单元智能的控制原理是在有软件以及硬件多层防护基础上实行的执行单元以及监测系统，并能够由信号的执行单元系统与微机监测系统两个部分组成。

执行单元系统是由多种类型驱动采集模块所构成的，使用了双重结构的形式，有两个联锁执行子模块、通信子模快以及智能采集子模块所组成。

在能够实现联锁机构正常运行的同时，需要对系统外部的设备以及系统自身的设备进行实时监测，可以有效的增加系统可靠性以及安全性。

信号系统的监测系统是由通信处理机与系统监测站机所组成的。

通信处理机经过一台工业控制机所构成，在系统进行信号设备状态数据以及对执行单元状态数据采集时，信号系统的监测网络所接到的驱动命令以及系统设备状态数据。

信号控制的系统基本功能是全电子执行的单元主要有：

联锁执行区域、系统监测区域。

（1）联锁执行区域有两个基本模块构成：

动采集模块、网络管理模块。

驱动采集模块有设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、安全子模块、通信管理子模块以及模块自测与故障等。

在系统中，设备驱动子模块主要是依据联锁机所发布的控制命令对信号设备进行驱动；

设备状态逻辑子模块主要负责进行逻辑判断；

模块中的安全子模块主要是对模块内各种器件与使用的程序进行实时在线监测；

隔离故障并能够防止故障的传播，提高信号系统运行的可靠性以及安全性。

网络管理模块是由联锁控制的网络模块以及系统设备监测网络模块所组成，联锁控制的网络模块是进行管理联锁机和执行单元之间的通信链路，能够为联锁系统以及执行系统提供更加安全的通信，以便可以_保系统安全以及可靠运行；

系统在进行设备监测网络模块时是通过管理设备监测功能的模块以及与监测系统中的通信链路。

（2）监测区域有设备监测功能模块以及监测系统。

设备监测功能模块主要是智能信号设备输入模块以及信号模块内部自测。

智能信号对设备输入模块是采用现场信号设备中各个状态的数据，完成对所采集信息的加工以及处理；

模块内部自测与监测模块内部中状态信息，可以使用逻辑分析方法进行处理，并能够判断出发生故障的原因，并将信号传送给系统中的监测系统记录以及显示，方便电务部门进行相关的维修。

监测系统主要有通信处理机、监测机以及系统远程通信模块。

通信处理机主要是进行监听以及记录在联锁网络中的命令与状态数据，并且还可以与设备监测功能模块进行通信，可以对设备与系统模块中的状态数据进行采集，并可以将信息传输给系统的监测机。

监测机主要是对各种状态的信息进行加工与处理，并可以通过人机的接口显示出来，有利于电务人员维护。

3.2三取二冗余信号控制智能安全技术

三取二冗余技术是使用了容错联锁主机系统结构，也就是三重化具有高安全性计算机处理系统，能够在硬件基础上解决系统存在的安全可靠性问题。

为了能够保证系统工作的可靠性以及安全性，其结构图如下：

由上图可知，三台计算机可以进行同时工作，并能够进行两两的比较，出现两个结果一样的时候，则可以认为准确无误。

三个微处理器是由同一个时钟进行同步，它们内部中总线上可以设置更多的判决电路。

在内部总线中信息主要是以CPU的机械周期作为比较，因此可以检查出系统所出现的瞬间错误，并可以通过对多数判决电路进行修正。

三取二冗余技术能够对系统中现有的信号设备以及部分开关量做出实时在线监测，能够有着很好的自检能力。

在联锁数据处理过程中需要对信息进行采集、信息输入以及信息存储等过程。

可能有些数据是因为设备硬件的故障或者受到一定程度的干扰所产生错误，导致了系统出现失败，并将危险对外输出存在着危险。

因此，需要使用合适的数据编码以及差错控制技术对系统可靠性与安全性进行提升。

四、结语

铁路信号控制系统水平对铁路行车安全以及效率有着重要的影响。

当前，很多较为先进的技术都可以得到实践与应用。

然而，还存在着观念问题，重视问题，并且对信号系统控制过程中的硬件以及软件投资不足，对新技术的研发以及拓展不够，系统装备低等各种问题。

随着我国加大对铁路运输结构的调整，运输过程繁杂，因此铁路信号控制的智能化技术还需要提高。

我国铁路信号系统智能监测技术探究

[摘要]新世纪以来，各行各业都飞速发展，呈现勃勃生机，我国铁路运输业规模也迅速壮大。

为了进一步提高列车的运行速度，采用高科技手段，将智能监测技术应用到铁路信号系统中将大大促进铁路事业的发展。

智能监测技术的应用能加强对列车运行状况的监测，保证铁路运行的安全。

本文简单分析了我国铁路信号系统智能监测技术的概况以及应用现状，并具体探讨了智能监测技术在铁路信号系统中的实际应用。

[关键词]铁路；

信号系统；

智能监测技术

目前在世界范围内，我国的高速铁路规模最大，高科技的应用使得我国铁路信号技术不断完善，向着系统化的方向发展，而且目前已经建立信号系统监测的自动化体系，能够切实保证列车的运