基于鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法研究

李鵬飛

摘 要：鐵路事業(yè)不斷完善，讓信息化水平不斷提高，讓微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得到高效精準(zhǔn)的傳輸，為鐵路運(yùn)行安全提供大力保障?；诖?，本文首先分析了微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析內(nèi)容，其次從常規(guī)狀態(tài)、波動(dòng)狀態(tài)以及警報(bào)信息三個(gè)方面闡述了數(shù)據(jù)分析方法。以期通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析方法的研究，可以有效利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析鐵路故障情況，預(yù)防故障問(wèn)題，并快速處理故障，恢復(fù)鐵路事業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào);微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)分析方法

引言：鐵道部門(mén)將信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)當(dāng)做是維護(hù)鐵路運(yùn)輸安全的關(guān)鍵舉措，并將電務(wù)信號(hào)系統(tǒng)稱(chēng)作“黑匣子”。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)逐漸在鐵路各個(gè)站段普及，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的合理分析，對(duì)信號(hào)工作狀態(tài)展開(kāi)動(dòng)態(tài)分析，掌握設(shè)備的工作狀態(tài)，維護(hù)鐵路運(yùn)行安全。因此研究監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法對(duì)于數(shù)據(jù)處理具有重要意義，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析和使用，可以快速察覺(jué)系統(tǒng)故障，及時(shí)進(jìn)行修理，避免出現(xiàn)漏修或過(guò)修的問(wèn)題。

一、信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析內(nèi)容

鐵路信號(hào)設(shè)備包含眾多，且狀態(tài)、工作參數(shù)有很大差異，使用采集機(jī)采集信號(hào)，成為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以準(zhǔn)確辨認(rèn)故障狀態(tài)。信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)除了報(bào)警信息外，還包括下述設(shè)備的數(shù)據(jù)分析：

（1）冗余設(shè)備狀態(tài)信息。目前一些微機(jī)系統(tǒng)完成了計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，可以利用智能電源屏對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)集中調(diào)度。設(shè)備建設(shè)了備用系統(tǒng)，一旦單套系統(tǒng)出現(xiàn)故障，備用系統(tǒng)可以維護(hù)正常使用，導(dǎo)致這類(lèi)設(shè)備難以及時(shí)察覺(jué)故障隱患[1]。要使用微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)展開(kāi)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，主備狀態(tài)展開(kāi)監(jiān)控并完成報(bào)警信息處理。

（2）輸入輸出電壓。數(shù)據(jù)分析要查看輸入輸出電壓的運(yùn)行情況，要保證電流曲線(xiàn)和電壓曲線(xiàn)處于規(guī)定范圍之內(nèi)，并且曲線(xiàn)波動(dòng)沒(méi)有異常情況。

（3）電壓發(fā)送和接收。要分析軌道電路電壓數(shù)據(jù)，是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并查看電壓波動(dòng)情況分析電壓曲線(xiàn)。通過(guò)對(duì)日曲線(xiàn)和月曲線(xiàn)的分析，一旦出現(xiàn)異常情況需要調(diào)取日曲線(xiàn)，查看異常情況。由于區(qū)間軌道電路受到外界環(huán)境的影響較大，每天都需要記錄實(shí)際測(cè)量值作為參考數(shù)據(jù)。

（4）道岔動(dòng)作曲線(xiàn)。需要分析道岔動(dòng)作曲線(xiàn)，道岔動(dòng)作曲線(xiàn)分成定-反、反-定兩種，分析曲線(xiàn)異常情況。

（5）信號(hào)機(jī)的電燈電流。對(duì)電流日曲線(xiàn)進(jìn)行分析，分析數(shù)據(jù)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，曲線(xiàn)是否出現(xiàn)異常情況。

（6）電纜全程。安排值班人員對(duì)微機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將未達(dá)到1兆歐的記錄下，并進(jìn)行處理。電纜防雷元件會(huì)影響測(cè)試，需要以月度為單位，選擇固定一天，將防雷元件拆除，展開(kāi)全程測(cè)試。

二、鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析方法

（一）常規(guī)狀態(tài)分析

對(duì)于常規(guī)狀態(tài)分析法來(lái)說(shuō)，其主要使用了與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)對(duì)比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)分析。在日常查看中，應(yīng)當(dāng)選擇微機(jī)監(jiān)測(cè)主界面中對(duì)應(yīng)的菜單欄打開(kāi)監(jiān)測(cè)界面，并將其中顯示出的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)等進(jìn)行對(duì)比。此時(shí)，若是發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化異常、參數(shù)波動(dòng)超過(guò)允許范圍時(shí)，則意味著相應(yīng)設(shè)備可能發(fā)生問(wèn)題，需要第一時(shí)間組織工作人員展開(kāi)檢查與故障排查，避免問(wèn)題范圍、影響的進(jìn)一步擴(kuò)大。在常規(guī)狀態(tài)分析法中，使用的標(biāo)準(zhǔn)主要包括信號(hào)設(shè)備的類(lèi)型及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電氣特性的要求等，例如，信號(hào)機(jī)燈絲點(diǎn)燈的電流、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)顯示、輸入輸出電壓的允許波動(dòng)范圍、站內(nèi)道岔類(lèi)型、轉(zhuǎn)換時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)作電路大小等等[2]。

實(shí)例一：在區(qū)間軌道電路接收電壓的監(jiān)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)某一主軌的接收電壓數(shù)值為985mV，明顯高于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整表，判定該處出現(xiàn)異常。在確定軌道電路的長(zhǎng)度、載頻后，結(jié)合調(diào)整表可以分析出軌入電壓的范圍。經(jīng)判定，此處電壓超標(biāo)的原因主要調(diào)整接收電壓時(shí)未嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整表完成，解決后恢復(fù)正常。因此，在進(jìn)行軌道電路的分析中，相關(guān)人員要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整表完成相位、電壓等參數(shù)的調(diào)整，在后續(xù)的分析中，僅關(guān)注電壓這一參數(shù)的波動(dòng)即可。

實(shí)例二：在客專(zhuān)列車(chē)區(qū)間，各個(gè)區(qū)段的發(fā)送器為1+1冗余設(shè)置。在運(yùn)行正常的條件下，各個(gè)發(fā)送器應(yīng)當(dāng)顯示綠燈，但是監(jiān)視畫(huà)面中實(shí)際顯示的為12282AG的備用發(fā)送點(diǎn)后紅燈。進(jìn)一步觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，CANE和CAND均顯示紅燈，這意味著發(fā)送機(jī)故障。此時(shí)，安排人員對(duì)移頻機(jī)柜進(jìn)行檢查，并完成設(shè)備更換。經(jīng)過(guò)這一處理后，顯示等恢復(fù)正常。

（二）波動(dòng)狀態(tài)分析

在鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)中，波動(dòng)狀態(tài)分析法也是常用的一種數(shù)據(jù)分析方法。在這一方法中，要求相關(guān)工作人員掌握設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，并將其作為參考曲線(xiàn)完成比較分析。通過(guò)將設(shè)備在當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)曲線(xiàn)與參考曲線(xiàn)展開(kāi)對(duì)比，即能夠利用該曲線(xiàn)波動(dòng)的情況判定相應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行是否正常。需要注意的是，當(dāng)曲線(xiàn)波動(dòng)在正常范圍中時(shí)，還需要進(jìn)一步分析曲線(xiàn)波動(dòng)的狀態(tài)，包括曲線(xiàn)波動(dòng)的平穩(wěn)情況、波動(dòng)的實(shí)際幅度、波動(dòng)情況發(fā)生的頻率、當(dāng)前站場(chǎng)的狀態(tài)信息等等。根據(jù)這些信息，綜合判定對(duì)應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常、是否需要檢修，并對(duì)需要檢修的位置、對(duì)象等展開(kāi)確實(shí)。

實(shí)例分析：在實(shí)際監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，某一線(xiàn)路的輸入JZ220-2電源電壓在180V-240V的范圍內(nèi)波動(dòng)，符合電壓的正常波動(dòng)范圍。但是，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在相應(yīng)的波動(dòng)曲線(xiàn)中，波動(dòng)的發(fā)生較為頻繁、且呈現(xiàn)出陡升陡降的趨勢(shì)，能夠判定該線(xiàn)路中的輸入電源設(shè)備存在異常。此時(shí)，通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)，在該線(xiàn)路中的電源輸入設(shè)備中，某一分支線(xiàn)路的電源輸入閘刀出現(xiàn)發(fā)熱異常的問(wèn)題，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)造成這一異常狀態(tài)的原因?yàn)樵撻l刀接觸不良。在完成更換后，顯示的輸入電源電壓波動(dòng)曲線(xiàn)恢復(fù)正常。

（三）警報(bào)數(shù)據(jù)分析

除了常規(guī)狀態(tài)分析法以及波動(dòng)狀態(tài)分析法，警報(bào)數(shù)據(jù)分析法也是鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)中常用的一種數(shù)據(jù)分析方法[3]。在應(yīng)用這一方法展開(kāi)實(shí)際的監(jiān)測(cè)前，要明確發(fā)生警報(bào)信息的條件，例如，在道岔斷表示報(bào)警中，包含著正常動(dòng)作和非正常動(dòng)作。其中，正常動(dòng)作表示道岔在扳動(dòng)的過(guò)程中斷表示;而非正常動(dòng)作則表示道岔在未扳動(dòng)情況下斷表示。通常情況下，道岔斷表示報(bào)警在滿(mǎn)足“擠岔鈴響”以及“控制臺(tái)上給相應(yīng)道岔的定位表示與反位表示均消失”這兩個(gè)條件下才會(huì)發(fā)出警報(bào)。需要注意的是，在進(jìn)行報(bào)警信息的分析過(guò)程中，要利用系統(tǒng)的回放功能完成相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)取，并結(jié)合報(bào)警條件完成針對(duì)性的數(shù)據(jù)分析與故障判定。

實(shí)例分析：當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一信號(hào)非正常關(guān)閉時(shí)，首先對(duì)以下幾種情況進(jìn)行判定，包括進(jìn)路上是否存在區(qū)段異常紅光帶、信號(hào)機(jī)是否存在點(diǎn)燈電路故障、超限區(qū)域是存在紅光帶、發(fā)車(chē)條件是否發(fā)生變化、進(jìn)路中是否存在道岔斷。同時(shí)，還對(duì)正常取消、解鎖等進(jìn)行了排查，確定了該問(wèn)題的發(fā)生原因?yàn)橄到y(tǒng)未收集到信息而導(dǎo)致的報(bào)警，經(jīng)處理后恢復(fù)正常。

結(jié)論：綜上所述，本文基于信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析內(nèi)容，研究了數(shù)據(jù)分析方法從常規(guī)狀態(tài)分析、波動(dòng)狀態(tài)分析、警報(bào)數(shù)據(jù)分析三方面進(jìn)行闡述。利用監(jiān)測(cè)技術(shù)掌握設(shè)備運(yùn)行情況，這是信號(hào)維護(hù)的重要手段，利用科學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法，及時(shí)察覺(jué)故障信息，并加以處理。此外要進(jìn)一步挖掘信號(hào)數(shù)據(jù)功能，如使用視頻監(jiān)控手段，豐富數(shù)據(jù)類(lèi)型，對(duì)鐵路運(yùn)輸安全提供更加安全的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬寶鋼.關(guān)于信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)在鐵路信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)用的研討[J].黑龍江科學(xué)，2018，9（12）：44-45.

[2]劉振東. 朔黃鐵路微機(jī)監(jiān)測(cè)智能分析與故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].石家莊鐵道大學(xué)，2017.