信號集中監(jiān)測學習體會

信號集中監(jiān)測學習體會

高鐵信號控制1101班崔建強學號06305110144(10)一.概述

鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)由北京全路通信信號研究設(shè)計院以鐵道部運基信號[201*]709號《鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件》為依據(jù)研制開發(fā)，是保證行車安全、加強信號設(shè)備結(jié)合部管理、反映設(shè)備運用質(zhì)量、提高電務(wù)部門維護水平和維護效率的重要行車設(shè)備。

信號集中監(jiān)測系統(tǒng)作為鐵路電務(wù)部門的輔助維修工具正發(fā)揮著越來越大的作用。系統(tǒng)利用計算機高速信息處理能力實現(xiàn)對信號基礎(chǔ)設(shè)備進行實時不間斷的監(jiān)測。

信號集中監(jiān)測系統(tǒng)通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能分析，提前對故障隱患進行預(yù)警和告警，并通過網(wǎng)絡(luò)傳送到各級信號維護終端，實現(xiàn)對信號設(shè)備的集中監(jiān)測和遠程診斷，同時可存儲大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對分析事故原因也有很大的幫助。二.特點

TJWX-201*-th型信號集中監(jiān)測系統(tǒng)采集設(shè)備采用工業(yè)級產(chǎn)品，傳感器精度等級達到0.5級，能夠滿足信號的精密可靠采集。系統(tǒng)采集響應(yīng)時間可達到毫秒級，可真實還原信號設(shè)備工作狀態(tài)和信號波形。系統(tǒng)采用高阻抗輸入、光電轉(zhuǎn)換、電磁感應(yīng)、霍爾效應(yīng)等手段，保證采集設(shè)備與信號安全設(shè)備間可靠的電氣隔離。

系統(tǒng)對外接口采用標準現(xiàn)場總線、串行接口、以太網(wǎng)接口等多種形式，可與不同接口類型的設(shè)備靈活適配。系統(tǒng)采用圖形化人機界面，操作簡便、快捷。

系統(tǒng)采用2M獨立通道組網(wǎng)，可實現(xiàn)遠程診斷和遠程維護。系統(tǒng)采用正版SQLServer數(shù)據(jù)庫、Windows操作系統(tǒng)和防病毒軟件。

系統(tǒng)各項性能指標達到鐵道部《鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件》要求。

系統(tǒng)軟硬件全部自主研發(fā)，擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，可以根據(jù)用戶需求和新技術(shù)的發(fā)展隨時升級。三.模擬量在線測量功能

微機監(jiān)測中測量的模擬量包括：

電源屏監(jiān)測：電壓、電流、頻率、相位角、功率軌道電路監(jiān)測：電壓、電壓、相位角

轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測：道岔轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)轍機動作電流、故障電流、動作時間和功率

道岔表示電壓監(jiān)測：道岔表示交、直流電壓。電纜絕緣監(jiān)測電源對地漏泄電流監(jiān)測列車信號機點燈回路電流的監(jiān)測

站內(nèi)電碼化監(jiān)測：站內(nèi)發(fā)送盒功出電壓、發(fā)送電流、載頻及低頻頻率

集中式有絕緣移頻自動閉塞監(jiān)測：發(fā)送端功出電壓、發(fā)送電流、載頻及低頻頻率；接收端限入電壓、移頻頻率及低頻頻率。集中式無絕緣移頻自動閉塞監(jiān)測：區(qū)間移頻發(fā)送器發(fā)送電壓、電流、載頻、低頻；區(qū)間移頻接收器軌入、軌出1（主軌）、軌出2（小軌）電壓、載頻、低頻；區(qū)間移頻電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電纜側(cè)電壓。半自動閉塞線路電壓、電流監(jiān)測

環(huán)境信息監(jiān)測：溫度、濕度、大氣壓監(jiān)測；關(guān)鍵設(shè)備表面溫度監(jiān)測；民用空調(diào)電壓、電流、功率監(jiān)測四.開關(guān)量在線測量功能

微機監(jiān)測對開關(guān)量在線測量的要求包括按鈕狀態(tài)、控制臺表示狀態(tài)、功能型繼電器狀態(tài)等。采樣方式為通過采集電路和采集傳感器單元直接采集或者通過接口方式采集。五.報警功能

微機監(jiān)測故障報警根據(jù)故障性質(zhì)分為三級報警和預(yù)警：一級報警：涉及到行車運營及人身安全的信息報警。報警方式：聲光報警，人工確認后停止報警，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到各級終端。二級報警：影響行車或設(shè)備正常工作的信息報警。報警方式：聲光報警，報警后延時適當時間自動停報，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到各級終端。

三級報警：電氣特性超限或其它報警。報警方式：紅色顯示報警，電氣特性恢復正常后自動停報，可通過網(wǎng)絡(luò)上傳到維修終端。預(yù)警：根據(jù)電氣特性變化趨勢，設(shè)備狀態(tài)及運用趨勢等進行邏輯判斷并預(yù)警。報警方式：預(yù)警顯示為藍色。預(yù)警可通過網(wǎng)絡(luò)上傳到維修終端。

六.數(shù)據(jù)處理和控制及圖表顯示功能

卡斯柯201*型微機監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理按照處理節(jié)點的地位不同可以分為站機、終端、服務(wù)器等，每個節(jié)點對于數(shù)據(jù)的處理各不相同。

站機是車站微機監(jiān)測系統(tǒng)的核心，它負責監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分類、邏輯分析處理、報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、匯總、存儲、回放等功能。站機通過統(tǒng)一的標準接口與TDCS/CTC、列控中心、計算機聯(lián)鎖等系統(tǒng)通信，獲取監(jiān)測信息，提供統(tǒng)一的顯示界面。

終端主要顯示其管轄內(nèi)各站的數(shù)據(jù)；

服務(wù)器負責與所轄車站站機、監(jiān)測終端等節(jié)點建立通信連接，進行網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交互，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)流調(diào)度和信息路由等功能。

擴展閱讀：信號集中監(jiān)測系統(tǒng)(TJWX-201*-th)簡介

信號集中監(jiān)測系統(tǒng)（TJWX-201*-th）簡介

鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)由北京全路通信信號研究設(shè)計院以鐵道部運基信號[201*]709號《鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件》為依據(jù)研制開發(fā)，是保證行車安全、加強信號設(shè)備結(jié)合部管理、反映設(shè)備運用質(zhì)量、提高電務(wù)部門維護水平和維護效率的重要行車設(shè)備。

信號集中監(jiān)測系統(tǒng)作為鐵路電務(wù)部門的輔助維修工具正發(fā)揮著越來越大的作用。系統(tǒng)利用計算機高速信息處理能力實現(xiàn)對信號基礎(chǔ)設(shè)備進行實時不間斷的監(jiān)測。

信號集中監(jiān)測系統(tǒng)通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能分析，提前對故障隱患進行預(yù)警和告警，并通過網(wǎng)絡(luò)傳送到各級信號維護終端，實現(xiàn)對信號設(shè)備的集中監(jiān)測和遠程診斷，同時可存儲大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對分析事故原因也有很大的幫助。

系統(tǒng)特點：

TJWX-201*-th型信號集中監(jiān)測系統(tǒng)采集設(shè)備采用工業(yè)級產(chǎn)品，傳感器精度等級達到0.5級，

能夠滿足信號的精密可靠采集。

系統(tǒng)采集響應(yīng)時間可達到毫秒級，可真實還原信號設(shè)備工作狀態(tài)和信號波形。

系統(tǒng)采用高阻抗輸入、光電轉(zhuǎn)換、電磁感應(yīng)、霍爾效應(yīng)等手段，保證采集設(shè)備與信號安全設(shè)

備間可靠的電氣隔離。

系統(tǒng)對外接口采用標準現(xiàn)場總線、串行接口、以太網(wǎng)接口等多種形式，可與不同接口類型的

設(shè)備靈活適配。

系統(tǒng)采用圖形化人機界面，操作簡便、快捷。

系統(tǒng)采用2M獨立通道組網(wǎng)，可實現(xiàn)遠程診斷和遠程維護。

系統(tǒng)采用正版SQLServer數(shù)據(jù)庫、Windows操作系統(tǒng)和防病毒軟件。

系統(tǒng)各項性能指標達到鐵道部《鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件》要求。

系統(tǒng)軟硬件全部自主研發(fā)，擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，可以根據(jù)用戶需求和新技術(shù)的發(fā)展隨時升級。

卡斯柯TJWX-201*-ka型微機監(jiān)測系統(tǒng)是保證行車安全、加強信號設(shè)備結(jié)合部管理、監(jiān)測信號設(shè)備狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)信號設(shè)備隱患、分析信號設(shè)備故障原因、輔助故障處理、指導現(xiàn)場維修、反映設(shè)備運用質(zhì)量、提高運維部門維護水平和維護效率的重要行車設(shè)備。

該系統(tǒng)符合鐵道部201*型微機監(jiān)測系統(tǒng)最新技術(shù)條件（鐵道部運基信號[317號]《信號微機監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件（暫行）的通知》）的要求，對電源屏、道岔、軌道電路、信號機、區(qū)間自閉、計軸等信號設(shè)備的模擬量和開關(guān)量、狀態(tài)、報警、日志等信息進行在線監(jiān)測，完成對站場運用狀況、信號設(shè)備運用情況、作業(yè)操作記錄等進行的實時監(jiān)視和歷史跟蹤，對涉及行車安全或影響行車和設(shè)備正常工作的故障進行報警或預(yù)警，并進行必要的故障診斷和智能分析。

卡斯柯信號有限公司201*型微機監(jiān)測系統(tǒng)符合鐵道部運基信號[201*]317號《信號微機監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件（暫行）的通知》要求，系統(tǒng)充分融合了傳感器、現(xiàn)場總線、計算機網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)庫及軟件工程等現(xiàn)代最新技術(shù)，將所采集的各項開關(guān)量、模擬量及報警數(shù)據(jù)進行分析、歸納，采用靈活的推理控制策略，對信號設(shè)備電氣特性實時分析并給出預(yù)防性維修警示，從而為維護人員提供科學的養(yǎng)護依據(jù)。是保證行車安全、加強信號設(shè)備結(jié)合部管理、監(jiān)測信號設(shè)備的重要行車設(shè)備，是實現(xiàn)信號狀態(tài)修的不可缺少的維修手段。

卡斯柯信號有限公司201*型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)(TJWX-201*-ka型)通過鐵道部質(zhì)檢中心組織的軟件功能現(xiàn)場測試以及硬件系統(tǒng)的專項測試，并于201*年2月份率先獲得鐵道生產(chǎn)行政許可證（證書編號：REAC201*-00017）。該系統(tǒng)資質(zhì)齊全、技術(shù)成熟可靠、運行安全穩(wěn)定、已成功應(yīng)用于客運專線、普速鐵路、城市軌道交通、煤礦、港口等。

卡斯柯201*型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)以成熟的技術(shù)、安全可靠的性能、成功的實施應(yīng)用經(jīng)驗，贏得了用戶的肯定和好評，也樹立了卡斯柯微機監(jiān)測系統(tǒng)良好的品牌形象。

卡斯柯201*型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)采用"三級四層"的結(jié)構(gòu)，即：三級：鐵道部、鐵路局、電務(wù)段，四層：鐵道部電務(wù)監(jiān)測中心、鐵路局電務(wù)監(jiān)測中心、電務(wù)段監(jiān)測中心及車站監(jiān)測網(wǎng)，采用基于TCP/IP協(xié)議之上的廣域網(wǎng)絡(luò)模式。典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

微機監(jiān)測系統(tǒng)在車站配置信號設(shè)備微機監(jiān)測車站基層系統(tǒng)一套，包括監(jiān)測站機（工控機、顯示器）、采集機、UPS電源、傳感器件、現(xiàn)場總線控制模塊、組網(wǎng)設(shè)備和接口設(shè)備等。采集設(shè)備采集信號設(shè)備相關(guān)模擬量信息、開關(guān)量信息、以及報警等信息。車站部分信息可以通過與計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、TDCS(或CTC)系統(tǒng)接口獲得。

在電務(wù)段維護中心（維修基地）配置監(jiān)測局域網(wǎng)系統(tǒng)一套，其中含1套應(yīng)用服務(wù)器，1套數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（服務(wù)器雙機冗余，根據(jù)需要數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可與應(yīng)用服務(wù)器合一），1套調(diào)度終端、1套試驗室終端、1套維護終端、UPS電源、網(wǎng)絡(luò)通信、打印設(shè)備等；在車間或維修工區(qū)設(shè)置車間機一套。

卡斯柯201*型微機監(jiān)測中測量的模擬量包括：電源屏監(jiān)測：電壓、電流、頻率、相位角、功率軌道電路監(jiān)測：電壓、電壓、相位角

轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測：道岔轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)轍機動作電流、故障電流、動作時間和功率道岔表示電壓監(jiān)測：道岔表示交、直流電壓。電纜絕緣監(jiān)測

電源對地漏泄電流監(jiān)測列車信號機點燈回路電流的監(jiān)測

站內(nèi)電碼化監(jiān)測：站內(nèi)發(fā)送盒功出電壓、發(fā)送電流、載頻及低頻頻率

集中式有絕緣移頻自動閉塞監(jiān)測：發(fā)送端功出電壓、發(fā)送電流、載頻及低頻頻率；接收端限入電壓、移頻頻率及低頻頻率。

集中式無絕緣移頻自動閉塞監(jiān)測：區(qū)間移頻發(fā)送器發(fā)送電壓、電流、載頻、低頻；區(qū)間移頻接收器軌入、軌出1（主軌）、軌出2（小軌）電壓、載頻、低頻；區(qū)間移頻電纜模擬網(wǎng)絡(luò)電纜側(cè)電壓。半自動閉塞線路電壓、電流監(jiān)測

環(huán)境信息監(jiān)測：溫度、濕度、大氣壓監(jiān)測；關(guān)鍵設(shè)備表面溫度監(jiān)測；民用空調(diào)電壓、電流、功率監(jiān)測

微機監(jiān)測對開關(guān)量在線測量的要求包括按鈕狀態(tài)、控制臺表示狀態(tài)、功能型繼電器狀態(tài)等。采樣方式為通過采集電路和采集傳感器單元直接采集或者通過接口方式采集。

微機監(jiān)測故障報警根據(jù)故障性質(zhì)分為三級報警和預(yù)警：

一級報警：涉及到行車運營及人身安全的信息報警。報警方式：聲光報警，人工確認后停止報警，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到各級終端。

二級報警：影響行車或設(shè)備正常工作的信息報警。報警方式：聲光報警，報警后延時適當時間自動停報，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳到各級終端。

三級報警：電氣特性超限或其它報警。報警方式：紅色顯示報警，電氣特性恢復正常后自動停報，可通過網(wǎng)絡(luò)上傳到維修終端。

預(yù)警：根據(jù)電氣特性變化趨勢，設(shè)備狀態(tài)及運用趨勢等進行邏輯判斷并預(yù)警。報警方式：預(yù)警顯示為藍色。預(yù)警可通過網(wǎng)絡(luò)上傳到維修終端。

卡斯柯201*型微機監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理按照處理節(jié)點的地位不同可以分為站機、終端、服務(wù)器等，每個節(jié)點對于數(shù)據(jù)的處理各不相同。

站機是車站微機監(jiān)測系統(tǒng)的核心，它負責監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分類、邏輯分析處理、報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、匯總、存儲、回放等功能。站機通過統(tǒng)一的標準接口與TDCS/CTC、列控中心、計算機聯(lián)鎖等系統(tǒng)通信，獲取監(jiān)測信息，提供統(tǒng)一的顯示界面。

終端主要顯示其管轄內(nèi)各站的數(shù)據(jù)；

服務(wù)器負責與所轄車站站機、監(jiān)測終端等節(jié)點建立通信連接，進行網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交互，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)流調(diào)度和信息路由等功能。

故障診斷功能是在故障發(fā)生后給出故障地點的判斷，如室內(nèi)故障或室外故障等。其主要依托微機監(jiān)測系統(tǒng)采集的各項開關(guān)量及模擬量數(shù)據(jù)，采用靈活的推理控制策略，應(yīng)用專家分析的手段，直接定位故障處所，幫助信號工迅速判斷室內(nèi)外故障，并快速處理。系統(tǒng)在處理過程中采取了與信號工互動的方式，即通過與信號工的互動來實現(xiàn)自學習功能。?

預(yù)警功能是在故障發(fā)生前，通過對設(shè)備電壓、電流等信息24小時不間斷的監(jiān)測和分析，尋找其電氣性能弱化或變化的趨勢，并提前將故障消滅在萌芽狀態(tài)，采用了穩(wěn)定性和精度更高的采集設(shè)備，并采用了總線傳輸?shù)臄?shù)字通信方式，即為后續(xù)的智能分析提供可靠的信息來源，又提高了系統(tǒng)的可擴展性。增加了接口狀態(tài)報警功能；增加了軟件的自動升級功能；

增加了天窗修作業(yè)管理及檢修時報警的屏蔽處理；增加了綜合網(wǎng)絡(luò)管理的功能；

卡斯柯201*型微機監(jiān)測系統(tǒng)確保了系統(tǒng)的開發(fā)的持續(xù)性、靈活性和可擴展性；遵循向下兼容，向上擴展的設(shè)計開發(fā)原則，堅持TJWX-201*型集散式基本架構(gòu)不變，對于新增加功能涉及到的集中和分布的程度以及所涉及的硬件安裝作更為合理的定義和部署。

201*年4月，卡斯柯公司具備信號設(shè)備故障診斷與智能分析功能的201*型微機監(jiān)測系統(tǒng)通過沈陽局技術(shù)鑒定，并已在沈陽局、呼和局、南寧局、蘭州局等車站應(yīng)用，并獲得了用戶的好評。

卡斯柯通過DNV（挪威船籍社）ISO9001:201*國際質(zhì)量管理體系認證和CMU/SEI的CMMI3的認證。在微機監(jiān)測產(chǎn)品開發(fā)和項目實施的過程中，認真執(zhí)行CMMI和ISO的規(guī)范和思想，并將CMMI和ISO很好的結(jié)合，從而提高了卡斯柯信號監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量，極大地提升了產(chǎn)品的競爭力。

卡斯柯在1997年和201*年兩次作為主要研制單位，參加鐵道部組織的信號微機監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)合攻關(guān)開發(fā)。201*年5月，受鐵道部委托，卡斯柯公司參與了鐵道部《鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)條件（201*版）》的編寫和修改工作。

目前卡斯柯公司微機監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于多個鐵路局、地方鐵路、城市軌道交通線路。截止201*年底，安裝并使用的車站超過1500個車站。

先進的計算機軟硬件技術(shù)和模塊化的軟件程序架構(gòu)先進的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)智能分布式的體系結(jié)構(gòu)

監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備良好的隔離措施，不會影響被監(jiān)測設(shè)備的正常工作?系統(tǒng)采用安全編碼和冗余技術(shù)，確保所采集的數(shù)據(jù)的完整性。

關(guān)鍵設(shè)備采用雙機冗余或熱備采用高可靠性硬件

系統(tǒng)采集設(shè)備經(jīng)過調(diào)校后，其采集精度可保證一年不變。

系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備具備自檢功能，可及時提醒電務(wù)人員維修，降低電務(wù)人員的維護工作量。提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并預(yù)警，提示值班人員及時查找并消除設(shè)備隱患

通過故障診斷模塊，在發(fā)生故障時及時報警并迅速判別故障處所，并指導現(xiàn)場維修人員處理故障，壓縮故障延時。

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