時(shí)間：2022-05-20 03:02:33
序論：在您撰寫鐵路信號畢業(yè)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：對列車的運(yùn)行進(jìn)行組織、指揮、信息傳遞并讓列車的安全有效運(yùn)行得到保障的基礎(chǔ)設(shè)施之一是鐵路信號設(shè)備，作為一項(xiàng)重要的設(shè)施可以促進(jìn)國內(nèi)鐵路運(yùn)輸?shù)男剩矠榱熊嚬ぷ魅藛T的工作提供良好的保障。當(dāng)前，國內(nèi)對鐵路信號設(shè)備故障的診斷方式有很多，筆者在文本中對國內(nèi)常見的診斷故障的方法以及常見的問題進(jìn)行深入的研究，以期進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)鐵路信號設(shè)備故障診斷水平，保障列車安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：鐵路；信號設(shè)備；故障診斷；問題分析
進(jìn)入新世紀(jì)后，國內(nèi)鐵路事業(yè)獲得長遠(yuǎn)的發(fā)展，作為保障列車平穩(wěn)運(yùn)行的設(shè)備之一———鐵路信號設(shè)備也逐步走向?qū)I(yè)化、自動化、密集化。當(dāng)前，國內(nèi)很多機(jī)構(gòu)都在研究診斷信號設(shè)備故障的方法，取得了很大的進(jìn)展和可喜的成就。我們都知道，要想保障列車的平穩(wěn)運(yùn)行，必須保障鐵路信號設(shè)備安全穩(wěn)定的工作。就國內(nèi)當(dāng)前鐵路信號設(shè)備實(shí)際的發(fā)展情況來看，其中還存在一些問題。筆者在文本中對國內(nèi)常見的診斷故障的方法以及常見的問題進(jìn)行深入的研究，以期進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)鐵路信號設(shè)備故障診斷水平，保障列車安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。
1常見鐵路信號設(shè)備故障診斷方法及措施分析
1.1傳統(tǒng)故障診斷方法。我們所說的傳統(tǒng)的診斷故障方法，指的是具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員在對故障設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的排查之后，現(xiàn)場分析并處理故障的老方法。其中壓縮法、邏輯推理法、比較法、觀察法等比較常見，在實(shí)際的工作中這幾種方法也比較常用。6502電氣集中聯(lián)鎖和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖本身也有一些排除故障的能力，比較容易對電路進(jìn)行故障診斷。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題之后，該系統(tǒng)可以把故障的狀態(tài)使用直接或者間接的方式給以呈現(xiàn)。然后使用各種操作手法，對故障電路存在的大概位置或者層次進(jìn)行有效的判斷。要是DS6-ll型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的一些硬件和軟件出現(xiàn)問題，一般情況下適合使用傳統(tǒng)的方法。處理故障的過程中完全可以根據(jù)日常的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，因?yàn)閷鹘y(tǒng)的老方法我們比較熟悉，使用起來比較順手，可以自如的運(yùn)用，對故障的處理非常有利。就機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)而言，可以保障電路安全運(yùn)行，讓人們在電力上的需求得到滿足?？梢詼?zhǔn)確的定位故障所在的位置，傳統(tǒng)的方法在排查故障方面有很大的優(yōu)勢。
1.2信號處理法。所謂的信息處理法，指的是通過使用數(shù)學(xué)函數(shù)等方法對可測信號進(jìn)行直接的分析，在得出具體結(jié)果之后取出特征值，在解決故障的過程中使用科學(xué)的方法。在故障模型上的要求信號處理方法不是太高，這是這種方法突出的優(yōu)點(diǎn)，因此具有較好的適應(yīng)性。這種方法不僅易于實(shí)現(xiàn)而且比較簡單。缺點(diǎn)是這種辦法會被信號噪聲干預(yù)，比較依賴于信號的檢測和處理。并不能對所有的故障進(jìn)行處理，適用范圍比較窄?？梢娦盘栐\斷系統(tǒng)在故障檢測系統(tǒng)中已經(jīng)使用，較強(qiáng)的局限性導(dǎo)致在其他對象身上很難應(yīng)用。筆者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，最近幾年在故障檢測系統(tǒng)中已經(jīng)使用了很多高新技術(shù)，因此我們要統(tǒng)籌兼顧，讓信號檢測的精度和時(shí)間進(jìn)一步提升，以便于進(jìn)一步在其他領(lǐng)域使用。
1.3解析模型法。我們所說的解析模型法指的是使用解析函數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)方法對信息進(jìn)行處理。這種方法以精確的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)。使用解析模型方法對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行高智商的構(gòu)建，這種方法具有較強(qiáng)的有效性和實(shí)用性。當(dāng)故障出現(xiàn)在系統(tǒng)之中后，會對系統(tǒng)的輸出輸入關(guān)系進(jìn)行改變。在數(shù)學(xué)模型上這些關(guān)系我們都可以發(fā)現(xiàn)，然后再次檢查數(shù)學(xué)模型判斷是不是出現(xiàn)故障，進(jìn)而有針對性的采取相關(guān)措施對故障予以解決。系統(tǒng)內(nèi)部的具體問題我們可以了解，同時(shí)開展合理的解決和預(yù)測。這種方法充分的運(yùn)用了高科技技術(shù)，參與研發(fā)的操作人員都具有較強(qiáng)的科技實(shí)力和基礎(chǔ)，非常有效的塑造解決故障以及處理突發(fā)事件的能力。這種方法在我們進(jìn)行檢測和處理故障的過程中需要充分的考慮和使用，對故障及時(shí)的檢測并有效地處理。進(jìn)行檢測鐵路故障的時(shí)候，對檢測出的故障進(jìn)行科學(xué)的分析并提供行之有效的解決措施。在這種方法中廣泛的運(yùn)用了數(shù)學(xué)的思想和數(shù)學(xué)的計(jì)算方法，這對故障的檢測以及解決具有積極的意義，對此我們需要深入的研究，解決其中存在的問題，以便于更好的應(yīng)用于鐵路信號系統(tǒng)故障的檢測和排除，為鐵路安全平穩(wěn)的運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.4人工智能故障診斷法
1.4.1專家控制系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是一種故障診斷系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)為專業(yè)知識，也就意味著這種方法比較依賴于專業(yè)知識。一般會讓這一領(lǐng)域的專家提供科學(xué)的方法，然后讓操作人員進(jìn)行操作。這就需要專家在對工作人員進(jìn)行指導(dǎo)的時(shí)候具有較高的領(lǐng)悟能力，這對工作人員而言極為重要。以專家控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的故障診斷技術(shù)和模擬人的邏輯思維比較適合，對需要對邏輯推理的復(fù)雜診斷問題進(jìn)行解決，這是這種方法眾多優(yōu)點(diǎn)中最突出的一個。通過符號可以表達(dá)出這一方法的知識，處理知識的細(xì)節(jié)，在模塊化問題處理上非常有效，通過專業(yè)化的知識對自己的具體解答推理步驟進(jìn)行深入的解釋。由于國內(nèi)實(shí)際存在車站微機(jī)監(jiān)測的情況，通過這種方式把實(shí)踐和知識有機(jī)的結(jié)合在一起，對問題進(jìn)行處理的過程中使用人工智能方法排除和解決故障，從本質(zhì)上而言這種方法也屬于故障處理的方法，具有較高的專業(yè)知識要求，和傳統(tǒng)的處理故障的方法相比具有很大的不同，需要科學(xué)的結(jié)合傳統(tǒng)處理故障的方法，所以這種方式比較獨(dú)特、新穎，對故障的科學(xué)定位以及及時(shí)的解決故障極為有利。
1.4.2模糊邏輯方法。模糊性是由于我們對事物的定義沒有根本的把握，在數(shù)量上沒有規(guī)定，在質(zhì)上沒有明確的涵義。模糊邏輯具有很多在故障排查當(dāng)中的所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，因此被越來越廣泛地采用。模糊邏輯方法進(jìn)入故障診斷領(lǐng)域是一種必然的發(fā)展趨勢，它比較適合表達(dá)模糊的知識，在普及的時(shí)候比較接近人的邏輯思維。在具體的故障排查操作過程中，我們應(yīng)該按照正確的流程和比較正規(guī)的操作規(guī)范對一系列的故障進(jìn)行檢查，這樣才能避免我們在檢查完畢之后出現(xiàn)沒有必要的麻煩?；谝?guī)則的推理和基于事例的推理可以快速確定故障點(diǎn)，迅速判斷故障的原因，得到診斷結(jié)果。
2結(jié)論
進(jìn)入新世紀(jì)后，隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，鐵路信號設(shè)備的診斷技術(shù)作為一種高科技技術(shù)在鐵路行業(yè)中不斷的推廣。在這一技術(shù)的幫助下可以讓鐵路信號設(shè)備維修人員對故障的原因可以及時(shí)的判斷并解決，讓排查故障以及解決故障的效率進(jìn)一步提升，對國內(nèi)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的安全平穩(wěn)運(yùn)行極為有利，進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)現(xiàn)代化水平的提升。筆者在文本中對國內(nèi)常見的診斷故障的方法以及常見的問題進(jìn)行深入的研究，以期進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)鐵路信號設(shè)備故障診斷水平，保障列車安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。
作者：蔣繼友 單位：上海鐵路局
1CSM系統(tǒng)運(yùn)用現(xiàn)狀
北同蒲、大秦線85個站已全部安裝CSM，采用北京交大微聯(lián)公司的TJWX-JD型信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)。CSM系統(tǒng)由電務(wù)段子系統(tǒng)和車站子系統(tǒng)組成。電務(wù)段子系統(tǒng)由段集中監(jiān)測終端、車間集中監(jiān)測終端和服務(wù)器部分組成。車站子系統(tǒng)由站機(jī)、采集機(jī)等構(gòu)成。各車站與服務(wù)器、終端之間通過專用廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)形連接，然后以抽頭的方式與太原中心連接。微機(jī)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過信息中心、路局和電務(wù)段遠(yuǎn)程終端、車間終端及監(jiān)測站機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了各級主管部門、相關(guān)負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問、信息遠(yuǎn)程采集、故障遠(yuǎn)程診斷、運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)督等功能。極大地提高了鐵路系統(tǒng)電務(wù)部門的工作效率。電務(wù)段已建立信號集中監(jiān)測分析制度。目前，分析運(yùn)用已形成三級監(jiān)測網(wǎng)，電務(wù)段一層級在調(diào)度指揮中心設(shè)立微機(jī)監(jiān)測分析工區(qū)，每日對管內(nèi)所有站場全覆蓋分析。車間一層級在車間設(shè)立CSM車間終端，每日由值班干部對管內(nèi)所有設(shè)備全覆蓋分析。工區(qū)一層級利用CSM終端，每日8：00、14：00、20：00對管內(nèi)設(shè)備全覆蓋分析三遍。下級巡視情況在CSM系統(tǒng)中有記錄，上層級隨時(shí)可以查看分析情況。電務(wù)段對分析處理的設(shè)備隱患實(shí)行嚴(yán)格獎懲制度。工區(qū)一層級自己發(fā)現(xiàn)處理的設(shè)備隱患，由段和車間進(jìn)行獎勵；車間一層級自己發(fā)現(xiàn)處理的設(shè)備隱患，由段進(jìn)行獎勵。上一層級發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，下一層級未發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)格進(jìn)行考核。對發(fā)現(xiàn)的重大設(shè)備隱患，段進(jìn)行通報(bào)表揚(yáng)。通過實(shí)行獎懲制度，激發(fā)了干部職工微機(jī)監(jiān)測分析的積極性和責(zé)任心，保證了信號設(shè)備安全運(yùn)行。
2CSM分析運(yùn)用案例分析
2.1處理信號設(shè)備安全隱患
案例1：2013年1月6日16：20分，北周莊站單機(jī)越過上行出發(fā)信號機(jī)后掉白，通過運(yùn)器資料當(dāng)時(shí)只能判斷是咽喉區(qū)掉碼，但具體是哪個區(qū)段，無法確定。通過電務(wù)維修機(jī)回放及室外測試入口電流，確定為7-13WG掉碼。通過電務(wù)維修回放發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單機(jī)只占用7-13WG時(shí)，控制臺SMD由點(diǎn)亮變?yōu)闇鐭?，判斷為SII/FMJ不自閉。北周莊站SII正線出站進(jìn)路共有4個區(qū)段（13DG、7-13WG、1-7DG、IIAG），測試機(jī)車信號入口電流發(fā)現(xiàn)7-13WG電流異常，進(jìn)一步驗(yàn)證了上述判斷。通過進(jìn)一步查找發(fā)現(xiàn)7-13WGJF的13接點(diǎn)配線開焊，造成SIIFMJ自閉電路斷開。案例2：2013年1月22日，CSM分析人員發(fā)現(xiàn)懷仁站22號道岔轉(zhuǎn)換時(shí)間長，分析人員立即向車間進(jìn)行匯報(bào)，車間組織工區(qū)現(xiàn)場查找過程中，發(fā)現(xiàn)22號道岔液壓站內(nèi)部油封破損，更換后恢復(fù)正常。
2.2處理信號設(shè)備故障CSM系統(tǒng)
在處理信號設(shè)備運(yùn)用中，不僅能掌握設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，還具有回放功能，給判斷疑難故障提供了準(zhǔn)確、詳實(shí)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，CSM系統(tǒng)具有直觀、分析性強(qiáng)的曲線分析項(xiàng)目，能夠大力壓縮故障延時(shí)。案例1：2012年8月17日懷仁站區(qū)間388G瞬間閃紅光帶，由于人工測試沒有抓到故障數(shù)據(jù)，通過微機(jī)監(jiān)測“送端分線盤電壓”曲線分析發(fā)現(xiàn)故障時(shí)分線盤電壓瞬間為0V，由此判斷故障點(diǎn)在室內(nèi)，進(jìn)一步查找發(fā)現(xiàn)為DJF性能不良。案例2：2013年11月16日，大秦線北辛堡站2394信號機(jī)點(diǎn)LU時(shí)滅燈，通過CSM系統(tǒng)查看2DJ電流為92MA左右，1DJ有明顯的斷電現(xiàn)象，2DJ未可靠吸起。分析原因?yàn)閁燈發(fā)光盤性能不良，現(xiàn)場更換后恢復(fù)正常。
3CSM系統(tǒng)分析取得的成果
電務(wù)段充分運(yùn)用CSM系統(tǒng)分析以來，故障逐年減少，安全生產(chǎn)有序可控，為鐵路運(yùn)輸提供了良好的設(shè)備條件。
4CSM系統(tǒng)測試存在的問題
2013年7月4日，里八莊站IAG電壓曲線波動頻繁，原因?yàn)樗投丝沽骱行盘柸?、牽引圈接地形成短路。傳統(tǒng)的電纜絕緣全程測試通常在分線盤進(jìn)行測試，由于軌道變壓器的隔離作用，造成軌道變壓器II次-抗流變壓器信號圈之間的回路絕緣無法檢查，形成絕緣測試“死角”。依此類推分析目前信號設(shè)備的絕緣“死角”，主要體現(xiàn)在三方面：一是信號機(jī)點(diǎn)燈單元二次至機(jī)構(gòu)燈泡間的配線回路，二是25HZ軌道電路變壓器二次至抗流盒信號圈間的電纜回路，三是ZPW-2000A模擬網(wǎng)絡(luò)盤至接收器及發(fā)送器之間的配線回路。上述三處“死角”長期處于漏測狀態(tài)，極易影響設(shè)備正常使用。目前電務(wù)段已發(fā)現(xiàn)處理的絕緣測試死角有：岱岳站IAG茌及宋家莊站4-24DG茌軌道電路變壓器二次至抗流盒信號圈間的電纜絕緣不良，里八莊站9DG已抗流變壓器信號圈接地，東榆林站927G發(fā)送及金沙灘站607G發(fā)送器至模擬網(wǎng)絡(luò)盤間屏蔽線破皮接地問題。
5提出的建議
針對CSM系統(tǒng)信號設(shè)備絕緣測試存在死角的問題，建議將變壓器II次側(cè)隔離的回路定期人工測試，并向北京交大微聯(lián)公司發(fā)函，要求進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，將變壓器II次側(cè)納入CSM絕緣測試項(xiàng)目中。
作者：頡康 單位：大秦鐵路股份有限公司大同電務(wù)段
1更新高速鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制模式
為服務(wù)大規(guī)模高速鐵路建設(shè)，借鑒歐洲鐵路標(biāo)準(zhǔn)先規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)體系再分別研究實(shí)施的先進(jìn)模式，確定了系統(tǒng)方案及裝備研究以標(biāo)準(zhǔn)先行為原則。依托先期建設(shè)的武廣、鄭西高速鐵路系統(tǒng)的研發(fā)和實(shí)施，首先制定了涵蓋研發(fā)、設(shè)計(jì)、測試、生產(chǎn)、施工、維護(hù)等各個環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，形成一整套高速鐵路信號系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，以此來指導(dǎo)系統(tǒng)研發(fā)、集成、工程建設(shè)及調(diào)試運(yùn)營。
2鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)工作存在的主要問題
鐵路信號是鐵路運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是保障行車安全、提高運(yùn)輸效率和運(yùn)營管理水平的重要裝備。鐵路信號技術(shù)的發(fā)展和鐵路行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，和科技進(jìn)步緊密相連，鐵路信號的發(fā)展水平是鐵路現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。近年來，大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)高潮是中國鐵路信號發(fā)展的重要時(shí)期，CTCS-2級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)日趨成熟，CTCS-3級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)研發(fā)成功并推廣應(yīng)用，為高速鐵路的發(fā)展提供了可靠的技術(shù)支撐，技術(shù)水平達(dá)到世界先進(jìn)水平，鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)水平也有了長足的進(jìn)步。與此同時(shí)，建設(shè)安全、質(zhì)量與效率、效益并重的優(yōu)質(zhì)鐵路網(wǎng)絡(luò)，為國家深化改革各項(xiàng)舉措的大局服務(wù)，給鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作提出了更高、更迫切的要求。面對這種形勢，當(dāng)前的鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)還無法完全涵蓋和滿足全部工程建設(shè)的需要，尚存在一些不足之處。
2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全
隨著“四縱四橫”鐵路客運(yùn)專線干線及一批城際鐵路的建成，我國物流業(yè)的迅猛發(fā)展，中國鐵路總公司的貨運(yùn)組織改革，以及貨車裝備的更新，繁忙干線逐步實(shí)施客貨分線運(yùn)輸是大勢所趨。一批以貨運(yùn)為主的鐵路通道和工業(yè)企業(yè)專用鐵路已投入建設(shè)，如晉中南運(yùn)煤通道、蒙西至華中鐵路、工業(yè)園區(qū)及物流園區(qū)專用鐵路等。而我國鐵路目前建立起來的鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系還不夠完善，例如，具備自動駕駛功能的城際鐵路、開行萬噸大列的重載鐵路、快速貨運(yùn)專線鐵路、工業(yè)企業(yè)專用鐵路等標(biāo)準(zhǔn)研究，有的剛剛起步，有的雖幾年前已開展研究，但尚未出臺有針對性的信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；一部分高速鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)還是暫行或試行規(guī)范，有待修訂完善；鐵路信號子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還不完善，如250km/h鐵路、無砟軌道客運(yùn)專線鐵路設(shè)置區(qū)間信號機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，道口信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，尚缺失相關(guān)內(nèi)容。
2.2通用圖編制不完善
通用圖是貫徹鐵路主要技術(shù)政策和中心任務(wù)的有力工具，是實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的可靠手段。通用圖在鐵路勘察設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用，有利于加快設(shè)計(jì)速度、保障設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí)，通用圖也是系統(tǒng)維護(hù)維修的重要基礎(chǔ)資料。目前，鐵路信號通用圖的設(shè)計(jì)及數(shù)量少，覆蓋范圍小，更新改進(jìn)速度慢，不利于工程設(shè)計(jì)及運(yùn)營維護(hù)管理。例如，2006年原鐵道部文件要求“ZPW-2000A區(qū)間小軌道電路不再納入閉塞控制，僅完成報(bào)警、表示功能并納入微機(jī)監(jiān)測”，但至今尚未修訂后的通用圖，這就造成工程設(shè)計(jì)做法不統(tǒng)一，不利于信號工程施工和信號設(shè)備的運(yùn)營維護(hù)。
2.3科研成果轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不及時(shí)
制定鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范先進(jìn)成熟的模式，是先規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)體系，再分別立項(xiàng)研究實(shí)施，同時(shí)對建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)過程中所暴露出的具有普遍性的問題進(jìn)行攻關(guān)研究，制定解決方案，進(jìn)而形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但現(xiàn)實(shí)情況是，立項(xiàng)研究的多，形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的少，且時(shí)效性較差。例如，電弧灼傷鋼軌及膠結(jié)絕緣節(jié)的問題曾在多條高鐵線路出現(xiàn)，鐵路行業(yè)主管部門立項(xiàng)進(jìn)行了專題研究，取得一些研究成果和解決措施，但解決方案至今未納入鐵路信號相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
2.4信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范管理機(jī)制有待進(jìn)一步改進(jìn)
從現(xiàn)狀來看，鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的部門主要為國家鐵路局和中國鐵路總公司。中國鐵路總公司內(nèi)的建設(shè)管理歸口單位、運(yùn)營管理歸口單位、科技管理歸口單位、工程管理歸口單位等，信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及技術(shù)文件數(shù)量多、更新快，但內(nèi)容零散、協(xié)調(diào)統(tǒng)一性差。各個單位有時(shí)僅針對本部門的管理職責(zé)制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及技術(shù)要求，疏忽了涵蓋工程設(shè)計(jì)、工程施工、運(yùn)營及維護(hù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)等領(lǐng)域的執(zhí)行單位的可操作性，文件執(zhí)行困難，效果不佳。因此，有必要改進(jìn)信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定和的管理機(jī)制。
3鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)工作的改進(jìn)
3.1改進(jìn)原則
為實(shí)現(xiàn)構(gòu)建具有中國特色的先進(jìn)、成熟、適用的鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系的總體目標(biāo)，必須以國家有關(guān)法律法規(guī)為基本準(zhǔn)繩，以鐵路行業(yè)規(guī)定為基本依據(jù)，總結(jié)國內(nèi)鐵路建設(shè)積累的成功經(jīng)驗(yàn)，積極借鑒國外先進(jìn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系及管理策略，緊密圍繞我國鐵路信號工程建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新工作的發(fā)展規(guī)劃與現(xiàn)實(shí)需求，全力推進(jìn)鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系創(chuàng)新研究。改進(jìn)鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編制工作，應(yīng)該把握以下主要原則。（1）立足我國路情，以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，使建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)具有良好的可拓展性和可持續(xù)性。（2）始終堅(jiān)持“先進(jìn)、成熟、經(jīng)濟(jì)、適用、可靠”的既定技術(shù)方針，使建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)全面適應(yīng)不同等級、不同類別的鐵路線路，全面促進(jìn)運(yùn)營管理方式現(xiàn)代化，全面改善維護(hù)管理手段人性化。（3）充分體現(xiàn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的先導(dǎo)作用、指導(dǎo)作用和促進(jìn)作用，及時(shí)修訂和完善鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.2改進(jìn)內(nèi)容
3.2.1構(gòu)建健全的鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系
應(yīng)針對客貨共線鐵路、客運(yùn)專線、重載鐵路、城際鐵路、工業(yè)企業(yè)專用鐵路等不同等級、不同類別的鐵路工程，全面建立涵蓋系統(tǒng)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、試驗(yàn)測試、裝備生產(chǎn)、施工工藝、運(yùn)營維護(hù)等各個環(huán)節(jié)的鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系。
3.2.2完善鐵路信號通用圖
將一些普遍性、通用性較強(qiáng)的鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)圖定型化，提高工程設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性，為運(yùn)營維護(hù)創(chuàng)造有利條件。
3.2.3推動科研成果及時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范轉(zhuǎn)化
堅(jiān)持系統(tǒng)引進(jìn)與自主創(chuàng)新相結(jié)合，吸納最新科技成果，加強(qiáng)基礎(chǔ)科研工作，不斷修訂和完善標(biāo)準(zhǔn)體系，建立開放、科學(xué)、動態(tài)的管理機(jī)制，突出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定的針對性和時(shí)效性。
3.2.4改進(jìn)鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理機(jī)制
加強(qiáng)鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的頂層設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定及單位應(yīng)形成協(xié)調(diào)聯(lián)動機(jī)制，提高鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定的科學(xué)性、系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性，注重標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的可操作性和執(zhí)行效果。
3.3當(dāng)前應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題
近些年來，鐵路建設(shè)迎來了黃金期、高峰期，每年都有大批鐵路項(xiàng)目立項(xiàng)、開工、竣工，鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)存在的問題逐漸顯現(xiàn)，甚至存在與當(dāng)前建設(shè)形勢不匹配、不利于運(yùn)營維護(hù)的問題，亟待解決。
3.3.1重載鐵路、工業(yè)企業(yè)專用鐵路建設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范
需盡快出臺大秦、朔黃等重載鐵路已運(yùn)營多年，并積累了較豐富的運(yùn)營維護(hù)經(jīng)驗(yàn)及科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，一批新的重載鐵路即將開工建設(shè)，如蒙西至華中鐵路。因此，需要盡快編制出臺重載鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以滿足鐵路建設(shè)領(lǐng)域的迫切需求。隨著我國經(jīng)濟(jì)運(yùn)行持續(xù)向好，工業(yè)企業(yè)園區(qū)、物流園區(qū)等專用鐵路建設(shè)需求如雨后春筍般大量涌現(xiàn)，該類型鐵路具有用途單一、線路短、標(biāo)準(zhǔn)低、需與國家鐵路接軌等特點(diǎn)。企業(yè)修建鐵路往往以經(jīng)濟(jì)效益為主要衡量標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)低投入、高產(chǎn)出。因此，現(xiàn)行國家鐵路有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不太適應(yīng)工業(yè)企業(yè)鐵路需求，有必要研究出臺針對工業(yè)企業(yè)鐵路的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.3.2盡快形成具備自動駕駛功能的城際鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)體系
目前，國內(nèi)各大城市群已規(guī)劃了較為密集的城際鐵路，如珠三角、長三角、中原城市群等，該類型鐵路具有行駛速度高（一般為200km/h~250km/h）、車站密、運(yùn)輸組織靈活多樣、具備自動駕駛功能等特點(diǎn)。但目前針對城際鐵路的自動駕駛功能僅出臺了較少的方案指導(dǎo)性文件，尚未形成一整套信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。大批城際鐵路的開工建設(shè)，亟需建立城際鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)體系。
3.3.3制定信號系統(tǒng)綜合布線標(biāo)準(zhǔn)
鐵路信號系統(tǒng)內(nèi)CTC中心系統(tǒng)、信號集中監(jiān)測中心系統(tǒng)，大量集中設(shè)置各類高性能服務(wù)器，電源、數(shù)據(jù)布線量大。傳統(tǒng)方式均為設(shè)備之間直連布線，主機(jī)房內(nèi)布線雜亂，強(qiáng)、弱電線電纜隔離防護(hù)困難，存在電磁干擾安全隱患，系統(tǒng)維護(hù)、擴(kuò)展困難，故障排除時(shí)間長，對運(yùn)營干擾大。綜合布線方式可使中心系統(tǒng)強(qiáng)、弱電線電纜隔離防護(hù)更安全，光電纜布置及徑路更合理、更集約，從而消除電磁干擾安全隱患，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。因此，鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)需要引入綜合布線理念，并制定配套的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來解決此類問題。
3.3.4加大科研力度，積極探索新一代列控系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
通過多年的工程建設(shè)和對運(yùn)營維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，我國鐵路信號列控系統(tǒng)已經(jīng)形成CTCS-0，2，3序列框架，形成一定的技術(shù)儲備。研究開發(fā)基于無線車-地安全信息傳輸、衛(wèi)星導(dǎo)航安全定位、移動閉塞（或虛擬閉塞）等技術(shù)的新一代CTCS-4級列控系統(tǒng)，以及適用于速度160km/h及以下龐大路網(wǎng)的CTCS-1級列控系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟，因此應(yīng)加大科研力量投入，盡早開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的研究制定工作。
4結(jié)語
總結(jié)鐵路信號建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)制定的成功經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編制方法，是提高鐵路信號工程建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)營維護(hù)管理水平的重要舉措。應(yīng)從標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)源頭抓起，積極探索創(chuàng)新，既要做好鐵路信號標(biāo)準(zhǔn)頂層設(shè)計(jì)，又要系統(tǒng)研究適應(yīng)機(jī)械化、工廠化、信息化需求的配套工裝、工藝標(biāo)準(zhǔn)，不斷提高我國鐵路信號工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)水平。
作者：梁朝輝 單位：中國鐵道科學(xué)研究院研究生部
1日本TBS的發(fā)展情況
在日本鐵路信號系統(tǒng)的發(fā)展歷程中，先后出現(xiàn)了ATS、現(xiàn)行ATC、數(shù)字式ATC、計(jì)算機(jī)和無線通信輔助信息控制系統(tǒng)等。其中現(xiàn)行ATC作為一種列車超速防護(hù)系統(tǒng)，以良好的自動制動功能保護(hù)了列車的安全。但在系統(tǒng)工作時(shí)，采用的最強(qiáng)的自動制動，影響了乘客的舒適程度。在1987年，日本開始基于無線通信的鐵路信號系統(tǒng)的研究，為CARAT的出現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。CARAT的使用能夠使列車連續(xù)測定自身位置和行駛速度，使地面系統(tǒng)能夠很好的了解列車運(yùn)行情況，保證列車的運(yùn)輸安全。
2TBS的特點(diǎn)和問題
在速度比較高的高速鐵路上，距離比較近時(shí)，可以采用紅外、藍(lán)牙等無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對列車的控制；在距離比較遠(yuǎn)時(shí)，則可以通過全球定位控制系統(tǒng)、信標(biāo)、計(jì)軸裝置等來測定列車的速度和位置。車載計(jì)算機(jī)可以通過無線收發(fā)裝置將列車的速度、位置信息發(fā)送給調(diào)度控制計(jì)算機(jī)，通過調(diào)度控制計(jì)算機(jī)的處理，再將列車允許的最大速度等信息通過無線通信發(fā)回給列車計(jì)算機(jī)。列車司機(jī)可以根據(jù)車載計(jì)算機(jī)的提醒進(jìn)行相應(yīng)的操作，如果列車司機(jī)沒有及時(shí)作出反應(yīng)，信息控制系統(tǒng)還可以自行將車速降低到允許范圍以內(nèi)。
2.1TBS的特點(diǎn)
（1）在TBS中，主控中心可以根據(jù)列車的運(yùn)行狀態(tài)和操作狀態(tài)通過車載計(jì)算機(jī)來調(diào)整列車的運(yùn)行，加大了高速鐵路信號系統(tǒng)的管理職能，保證了列車的安全，提高了鐵路線路的通行能力。（2）在無線通信信號系統(tǒng)控制下，列車和地面的可靠信息量增大，列車運(yùn)行變得更加穩(wěn)定，且避免了不必要的加速和制動，節(jié)約了能源，也讓旅客乘車變得更加舒適。（3）無線通信技術(shù)的運(yùn)用，省掉了大量的地面信號裝備，大大減少了設(shè)備的安裝、維護(hù)、修整費(fèi)用。（4）無線通信信號系統(tǒng)的適應(yīng)能力極強(qiáng)，通過軟件上的調(diào)整就可以使列車的運(yùn)行速度提高，且能夠自動調(diào)整運(yùn)行圖，大大的提高了鐵路運(yùn)輸管理能力。（5）無線通信信號系統(tǒng)還可以通過車地間的雙向信息通道實(shí)現(xiàn)列車的閉鎖控。
2.2TBS的問題
(1)高鐵信號系統(tǒng)使用軌道電路只能使用較低的信息發(fā)送頻率，傳輸環(huán)境惡劣，很難讓電碼的傳送速率滿足高速鐵路的運(yùn)行速度要求。(2)TBS通過環(huán)線設(shè)備和應(yīng)答器件接受數(shù)據(jù)信息，列車進(jìn)行操作可能會有時(shí)間上的延遲，可能會給列車的運(yùn)行造成不良的影響。(3)軌道間的電纜電線作為車地之間的雙向信息通道，雖然傳輸信息量大，抗干擾能力強(qiáng)，但設(shè)備費(fèi)用較高，且防盜能力很差，一旦丟失，后果嚴(yán)重。
3無線通信技術(shù)在高速鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1微機(jī)聯(lián)鎖
無線通信技術(shù)在微機(jī)聯(lián)鎖方面運(yùn)用的可行性還需進(jìn)一步研究，但ATCS中提出，可以將檢測到的道岔、信號機(jī)閉鎖狀態(tài)發(fā)送給主控中心，并利用道旁接口單元來接收主控中心的控制命令，以實(shí)現(xiàn)控制一組道岔、信號機(jī)動作的目的。另外道旁接口單元可以利用無線信道聯(lián)系控制中心，通過電纜連接現(xiàn)場設(shè)備，從而檢測并控制一些輔助的子系統(tǒng)。目前看來，無線通信技術(shù)用于微機(jī)聯(lián)鎖的現(xiàn)場設(shè)備可能會增加一些投資，且大型站場道岔眾多，干擾較大，但還是具有較好的發(fā)展前景。
3.2集中調(diào)度
在調(diào)度集中系統(tǒng)中，調(diào)度中心職要根據(jù)車站到發(fā)線占用情況和區(qū)段內(nèi)閉塞分區(qū)大概了解列車運(yùn)行的狀況，并根據(jù)得到的信息排列進(jìn)路。但利用TBS，控制系統(tǒng)就能夠準(zhǔn)確的了解列車運(yùn)行的位置、速度，并根據(jù)沿線的信號系統(tǒng)情況發(fā)送列車控制命令，保證列車在最短的實(shí)踐間隔內(nèi)高速、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。無線通信技術(shù)賦予列車與控制中心的雙線數(shù)據(jù)通信，給列車的運(yùn)行帶來了很大的方便，且實(shí)現(xiàn)了行車指揮自動化。
3.3中繼器
在高速鐵路的實(shí)際運(yùn)行中，我不可能在所有的高速鐵路中都設(shè)這無線通信基站，這樣不但增加了設(shè)備投資，還使無線通信鐵路信號系統(tǒng)失去了存在的真正意義。有了中繼器，基站就可以通過中繼器接受和發(fā)送一些射頻信號，從而使基站不僅可以管理基站區(qū)域范圍內(nèi)的站區(qū)，還能夠?qū)⒐芾碇欣^器管理的一些車輛和線路。
3.4提高平交道口的通過效率
為了提高平交道口的防護(hù)能力和和通過效率，防止由于無線設(shè)備故障造成不必要的損失，主控中心按照時(shí)間間隔不斷的查詢道口的運(yùn)行狀態(tài)，并將查詢信息及時(shí)反饋給接近道口的列車。另外主控中心通過接收的列車位置、速度信息，可以計(jì)算列車通過道口的時(shí)間，并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定列車的最大允許速度和列車運(yùn)行線路參考。這樣，列車通過平交道口就有了安全保障，而且還大大提高了道口的通過效率。
3.5加強(qiáng)維修處防護(hù)
在高速鐵路某路段需要進(jìn)行維修時(shí)，維修部門可以通過移動終端將維修點(diǎn)輸入到系統(tǒng)中，通過主控中心的傳送，列車就可以很好的了解路段情況。在實(shí)際的運(yùn)行中，列車可以根據(jù)了解到的維修點(diǎn)信息對列車進(jìn)行操作，另外在列車接近維修點(diǎn)事，移動終端接受到地面系統(tǒng)的警報(bào)信號，以保證列車能夠及時(shí)在維修段之前停車。
4總結(jié)
隨著高速鐵路的不斷發(fā)展，要確保列車的安全，先進(jìn)的信號系統(tǒng)成了高速鐵路運(yùn)行的重中之重。在高速鐵路信息系統(tǒng)中，無線通信的運(yùn)用仍處于初期階段，在具體的TBS規(guī)劃時(shí)應(yīng)充分考慮其與全路運(yùn)輸管理系統(tǒng)的接口，使無線通信技術(shù)更充分的運(yùn)用在高速鐵路的發(fā)展當(dāng)中。
作者：孫屹楓
1.XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器的原理和主要技術(shù)特點(diǎn)
1.1XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器的原理
隨著鐵路通信事業(yè)的高速發(fā)展，鐵路沿線已全部敷設(shè)了光纜，重要的長途通信傳輸都已采用技術(shù)成熟的SDH傳輸體系，且有保護(hù)路由，其中就包括了站間SDH622M數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)。XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器將半自動閉塞信號由干線14×4電纜傳輸改為光纜線路傳輸，無論相鄰兩站間距離有多長，發(fā)送的電壓有多高，而接收電壓是一個恒定值，該電壓由XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器生成，使站間閉塞系統(tǒng)的可靠性大大提高。傳輸器傳送的閉塞信號不是電壓，而是利用站間SDH622M光纜傳輸系統(tǒng)的2M通道傳輸半自動閉塞脈沖電壓信號，接收到傳輸系統(tǒng)中的脈沖信號后，由傳輸器生成一個定值電壓信號通過地區(qū)電纜向本地閉塞機(jī)發(fā)出。甲站傳輸器控制端送入正、負(fù)電壓后，通過主板的V/F變換生成F1、F2，進(jìn)入2M通信板變?yōu)閿?shù)字信號，該信號經(jīng)過光通道傳輸?shù)揭艺緜鬏斊?M通信板，將數(shù)字信號變換為F1、F2，進(jìn)入主控板經(jīng)V/F變換，通過鑒頻、判斷，變?yōu)檎⒇?fù)脈沖電壓輸出到乙站控制端，進(jìn)入信號機(jī)械室，使繼電器動作。
1.2傳輸器主要技術(shù)特點(diǎn)
傳輸器實(shí)際上是一個V/F及F/V轉(zhuǎn)換器。其特點(diǎn)是控制端發(fā)送直流脈沖電壓時(shí)，四發(fā)輸出某一個固定頻率，四收接收到這一頻率時(shí)，控制端輸出固定的直流脈沖電壓?？刂贫怂驼}沖電壓則四發(fā)有F1±Δf輸出；控制端送負(fù)脈沖電壓則四發(fā)有F2±Δf輸出。四收得到F1±ΔF則控制端送出正脈沖電壓；四收得到F2±ΔF則控制端送出負(fù)脈沖電壓。即形成了：A站發(fā)正電壓，B站收正電壓；A站發(fā)負(fù)電壓，B站收負(fù)電壓。與在原干線14×4電纜實(shí)回線上傳輸?shù)恼?、?fù)脈沖電壓情況完全一致，時(shí)間上也無差別，且收端電壓為定值，使信號閉塞機(jī)的動作更加可靠。特點(diǎn)：（1）不必更換閉塞設(shè)備及原車站發(fā)送的正、負(fù)直流脈沖電壓，通過傳輸器變?yōu)閮蓚€音頻信號或2M數(shù)字信號，通過光纜通道傳送后又變?yōu)楣潭ǖ恼?、?fù)直流脈沖電壓。（2）利用高精度V/F及F/V變換：發(fā)送時(shí)，使不同的正、負(fù)脈沖電壓變?yōu)楣潭ǖ膬蓚€正弦波頻率F1、F2；接收時(shí)，使固定的兩個正弦波頻率F1、F2變?yōu)椤?2V。具有發(fā)送頻帶窄、接收頻帶寬（ΔF>Δf）的特點(diǎn)，從而適應(yīng)有關(guān)元件參數(shù)變化后，而能正確鑒別。選擇F1、F2時(shí)有效避開了電氣化鐵路產(chǎn)生的干擾頻率。（3）采用光耦及音頻互感器，使傳輸器與外部線路實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，不會受外部干擾，提高了傳輸器的可靠性。（4）傳輸器可使用直流DC48V供電，又可以使用交流AC220V供電，也可以交、直流同時(shí)接入。（5）具有實(shí)時(shí)檢測功能，以確保設(shè)備時(shí)刻處于正常運(yùn)行狀態(tài)，一旦檢測到系統(tǒng)故障，可自動切換，切換后均有報(bào)警提示。（6）傳輸器使用有兩套方案：一是光纜傳輸為主，電纜實(shí)回線為備。二是使用熱備份，即有兩套傳輸器、光通道，光主系統(tǒng)可切換到光備系統(tǒng)，光備系統(tǒng)可切換到電纜實(shí)回線，任一切換均有報(bào)警。
2.寶成線信號半自動閉塞通道改造方案
2.1寶成線站間SDH622M傳輸系統(tǒng)空余時(shí)隙及2M運(yùn)用情況調(diào)查
經(jīng)調(diào)查寶成線寶雞客運(yùn)站至七里坪之間十一個站的SDH622M傳輸資源后，有空閑的時(shí)隙和2M通道，可用于進(jìn)行信號半自動閉塞數(shù)字通道改造，組網(wǎng)采用每站手拉手的方式。以上電路在寶成線各站均可為XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器提供所需的站間2M電路通道。
2.2寶成線XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器安裝步驟
XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器是一個標(biāo)準(zhǔn)尺寸的機(jī)盒，可以安放在車站通信機(jī)械室的綜合機(jī)柜內(nèi)。安裝步驟：（1）按照上、下行對應(yīng)車站，在每個車站通信機(jī)械室的綜合柜內(nèi)安裝并固定好XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器。一般每站兩臺，一臺對上行車站，一臺對下行車站。（2）在車站通信機(jī)械室高開柜內(nèi)單獨(dú)加裝兩個3A直流空開，經(jīng)此空開將直流48V電源引至XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器，作為此設(shè)備的主用電源。（3）按照“寶成線開通信號半自動閉塞電路列表”中所列電路端口，將2M電路接入XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器。注意2M電路的收發(fā)方向。（4）對XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器后端子進(jìn)行配線?！翱刂啤倍俗优渚€連接到本站信號機(jī)械室的相應(yīng)地區(qū)電纜側(cè)，“電纜”端子配線連接到本站相應(yīng)的上、下行干線14×4電纜實(shí)回線側(cè)。
2.3寶成線信號半自動閉塞通道改造方案驗(yàn)證
上、下行站互相配合，利用配發(fā)的模擬電壓發(fā)送器，模擬測試XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器的各項(xiàng)功能和指標(biāo)，以及模擬通道故障，試驗(yàn)此設(shè)備的通道倒換。經(jīng)實(shí)際測試各項(xiàng)功能完備，告警顯示正常，發(fā)送電壓指標(biāo)合格。寶成線信號半自動閉塞通道改造方案得到驗(yàn)證。
3.結(jié)束語
本文對寶成線鐵路傳統(tǒng)信號半自動閉塞通信線路的現(xiàn)狀和存在的缺點(diǎn)進(jìn)行分析，依據(jù)數(shù)字傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過對XBGC2008（2M）半自動閉塞光纜傳輸器的工作原理和主要技術(shù)特點(diǎn)分析，對傳統(tǒng)的模擬信號半自動閉塞通信電路提出了優(yōu)化，提高了信號半自動閉塞電路的安全性、可靠性。通過實(shí)際施工驗(yàn)證了此改造方案的可行性和實(shí)用性。
作者：淮亞軍 單位：西安鐵路局西安通信段
引言
鐵路信號微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）在鐵路上已經(jīng)大面積推廣應(yīng)用，它將鐵路電務(wù)工作從傳統(tǒng)的定時(shí)維修、故障維修提高到狀態(tài)維修的管理水平，是電務(wù)部門維修技術(shù)的重要突破，逐漸成為電務(wù)部門安全的“黑匣子”，也是信號技術(shù)向高安全、高可靠和網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化發(fā)展的重要標(biāo)志之一。
但是，簽于當(dāng)初設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)受技術(shù)、資金的影響，以及近幾年一些新的道岔轉(zhuǎn)折機(jī)、軌道電路設(shè)備的上道，明顯的感覺出對于室外信號設(shè)備監(jiān)測的太少，例如：信號機(jī)的燈位、點(diǎn)燈電壓，道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的表示接點(diǎn)位置、實(shí)際位置、動程、缺口大小、推拉力，軌道電路的室外電壓、電流、電化區(qū)段的不平衡系數(shù)、ZP89、ZPW- 2000 的一些參數(shù)等等都沒有進(jìn)行監(jiān)測。并且現(xiàn)在室外信號設(shè)備的監(jiān)測工作，都是通過電纜直接將信號傳送到室內(nèi)，然后在室內(nèi)進(jìn)行采集、測量，其精度大大降低，抵抗外界干擾能力差。有些參數(shù)受電纜長度和質(zhì)量的影響，到室內(nèi)時(shí)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化由于室外設(shè)備未完全監(jiān)測。
系統(tǒng)未考慮對室外信號設(shè)備的進(jìn)行完全監(jiān)測的主要原因是：如果完全監(jiān)測，室外和室內(nèi)之間的通訊電纜數(shù)量電纜數(shù)量十分驚人，考慮到避免干擾等情況現(xiàn)場布線困難很大。提出了利用現(xiàn)代的電力載波技術(shù)在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加室外信息監(jiān)測裝置，并論述了這種只需很少的電纜技術(shù)就解決室外信息監(jiān)測裝置的設(shè)計(jì)方案以及在新鄭站實(shí)際應(yīng)用的情況。
1 采用的主要技術(shù)
電力載波完成通信是主要的技術(shù)手段。電力載波通信是利用電力線作為通信介質(zhì)，傳輸數(shù)字信息的一種技術(shù)。主要實(shí)現(xiàn)方法是在發(fā)送端將信息進(jìn)行調(diào)制，耦合到電力線上，在接收端將電力線上的信息還原，完成通信功能。
電力線載波通訊的優(yōu)點(diǎn)是以電力線路為傳輸通道，省去了不切實(shí)際的鋪線工程，具有通道可靠性高，投資少見效快等得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)。作為通訊技術(shù)的一個應(yīng)用領(lǐng)域，國外很早對電力線載波通訊技術(shù)進(jìn)行了研究，多家公司推出了自己的電力線載波modem 芯片，并制定了電力線載波適用頻率范圍的標(biāo)準(zhǔn)。電力線載波通訊技術(shù)近幾年才在中國出現(xiàn)，但是由于它的實(shí)用性以及在中國巨大的市場前景，電力線載波通訊迅速被各家公司爭相采用。例如：電力載波抄表系統(tǒng)、電力載波油田監(jiān)控系統(tǒng)、電力載波家庭防盜系統(tǒng)等等。
國內(nèi)還沒有生產(chǎn)電力載波芯片的廠家，目前使用的主要是意法半導(dǎo)體的電力載波調(diào)制解調(diào)器芯片 ST7538, 其余一些公司的PL3105、PL2101、HYT3101、PL3105、SSCP300、SC1128 等電力載波芯片。
ST7538 是意法半導(dǎo)體在 ST7535、ST7536 基礎(chǔ)上推出的最新一代電力線載波通訊芯片，使用了BCD5 技術(shù)，將與單片機(jī)、DSP 的接口、電力線收發(fā)接口集成在一片 IC上，使用了半雙工 FSK動力線路收發(fā)器，集成了可編電壓和電流控制的動力線路驅(qū)動器，可編程同步和異步接口，單電源7.5V- 12.5V工作，非常低的功耗，集成的5V 電壓調(diào)整器(高達(dá) 100mA)有短路保護(hù)，8 個可編程發(fā)送頻率，可編程波特速率高達(dá)4800Bps，接收靈敏度 250uVrms。ST7538 接口透明，使用簡單可靠。單電源供電只須配上合適的MCU和少量外圍電路即可實(shí)現(xiàn)電力線上的通訊。ST7538 可廣泛用于三表抄送，家電自動化等領(lǐng)域。
2 室外信息監(jiān)測裝置設(shè)計(jì)方案
室外信息監(jiān)測裝置利用鐵路車站信號機(jī)械室與室外設(shè)備間的貫通電纜進(jìn)行通信，主要設(shè)備有室外信息采集單元、室內(nèi)通訊管理機(jī)。室外信息采集單元的作用是采集室外設(shè)備的狀態(tài)，包括一些開關(guān)量、模擬量，然后通過電力線傳輸給室內(nèi)通訊管理機(jī)，再由通訊管理機(jī)通過 CAN 線送給 TJWX- 2000 型微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)的站機(jī)顯示、處理、保存、匯總、打印。一個通訊管理機(jī)可以出 4 條電力載波線，一條電力載波線可以掛最大80 個室外信息采集單元。所以，同時(shí)采集 320 臺設(shè)備的狀態(tài)信息，只需要 4 對電力線。由于電力載波總線速率比較低，一般只有9600bps/S，如果將室外設(shè)備全部并接在一條總線上，對于每一個設(shè)備的速率將非常低；如果將每一設(shè)備都用一條總線，又失去了電力載波總線的意義。室內(nèi)到室外信號設(shè)備的備用電纜，一般是先到分線盒，然后以分線盒為單位向各個設(shè)備輻射的，即使采用一條總線實(shí)際上也是在室內(nèi)分線盤處并接在一起的。為此我們將去每一個分線盒的備用電纜作為一條總線，將室外設(shè)備根據(jù)電纜分為多個群，每個群采用一條總線，在使用同樣多的電纜情況下，增加了總線數(shù)量，提高了每個設(shè)備處的通訊速率。
設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：
a.電網(wǎng)上原有的雜波對通信的干擾，解決的方法是，在室內(nèi)通信管理機(jī)的電源進(jìn)線處，加裝濾波裝置隔離，特別是要隔離掉電力載波使用的中心頻率。
b.室內(nèi)通信管理機(jī)出來 4 條電力線，由于每個電力載波線上的載波頻率相同，它們之間會產(chǎn)生很強(qiáng)的干擾，雖然可以使用地址方式分開，但是效果不理想。解決的方法是：在每兩條電力線間加上工字形電感、電容濾波器，從而實(shí)現(xiàn)兩條電力線的載波隔離。
3 室外信息監(jiān)測的意義
增加室外信息監(jiān)測設(shè)備后，可以實(shí)現(xiàn)以下的目的：
a.可以在信號機(jī)處增加信號燈的燈位監(jiān)測，不用再經(jīng)過室內(nèi)換算，提高可靠性?？梢灾苯颖O(jiān)測信號機(jī)的點(diǎn)燈電壓。
b.軌道電壓可以直接監(jiān)測送受端電壓、電流等參數(shù)，直接測試真實(shí)殘壓值。
c.道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)可以監(jiān)測表示接點(diǎn)位置、實(shí)際位置、動程、缺口大小、推拉力等參數(shù)。從社會效益方面講，通過對室外信息的采集，為故障修到狀態(tài)修提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為減員增效創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。
結(jié)束語
室外信息監(jiān)測是原系統(tǒng)功能的一大補(bǔ)充，同時(shí)對其性能的一大擴(kuò)充。從經(jīng)濟(jì)效益方面講，本室外信息監(jiān)測可以向信號工及時(shí)提供第一手室外信息的資料，使其從大量的室外信號工作中解放出來，節(jié)約大量的人力。從社會效益方面講，通過對室外信息的采集，為故障修到狀態(tài)修提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為減員增效創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。綜上所述，本方案在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，投資省，并且高度可靠，又能給鐵路行業(yè)帶來巨大的社會效益，是一個切實(shí)可行的方案。
國內(nèi)現(xiàn)有的無線鐵路信號傳輸系統(tǒng)主要是基于GSM-R的第二代通信系統(tǒng)，采用時(shí)分復(fù)用（TDMA）和頻分復(fù)用（FDMA）技術(shù)。隨著鐵路系統(tǒng)信息化程度越來越高，傳輸量和抗干擾能力也隨之加大，擴(kuò)頻通信方式可以滿足鐵路信號傳輸中的諸多要求。
1直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)基本原理及仿真
1.1系統(tǒng)工作原理
擴(kuò)頻通信即擴(kuò)展頻譜通信，系統(tǒng)將發(fā)送信號經(jīng)過信息調(diào)制成數(shù)字信號，然后利用擴(kuò)頻函數(shù)產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼將信號進(jìn)行傳輸。在接收端進(jìn)行的是發(fā)送過程的逆過程，即將接收到的信號用擴(kuò)頻函數(shù)將偽隨機(jī)碼進(jìn)行解擴(kuò)，再將信號進(jìn)行解調(diào)從而得到原始發(fā)送信息?；灸Ｐ头譃榘l(fā)送模塊和接收模塊兩部分，如圖1和圖2。模型中的發(fā)送模塊進(jìn)行了3次調(diào)制后發(fā)送射頻信息進(jìn)行傳輸，接收模塊同樣也進(jìn)行了3次解調(diào)。本系統(tǒng)中重要的是擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)調(diào)制，這2個關(guān)鍵環(huán)節(jié)需使用同一時(shí)鐘進(jìn)行控制，且過程中的偽隨機(jī)碼序列必須是絕對一致的。
1.2衡量擴(kuò)頻系統(tǒng)性能參數(shù)
（1）誤碼率。是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)傳輸精確性的指標(biāo)。誤碼率=傳輸中的誤碼/所傳輸?shù)目偞a數(shù)*100%。如果有誤碼就有誤碼率,它反映了數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。
（2）信噪比。信噪比（SNR）r是信號的平均功率S與噪聲的平均功率N之比,即r=S/N,將其表示成分貝形式r（dB）=10lg(S/N（)dB）。信噪比越大說明噪聲在傳輸信息里所占的比例越小，對信息傳輸影響越小，可靠度越高。
（3）處理增益。為了衡量擴(kuò)頻系統(tǒng)的抗干擾性的提高程度，將解擴(kuò)器輸入端信噪比和輸出端的信噪比的比值定義為擴(kuò)頻系統(tǒng)處理增益，由以下公式表示：（1）用分貝數(shù)表示為：（2）擴(kuò)頻通信系統(tǒng)獨(dú)具擴(kuò)頻調(diào)制和解調(diào)兩個過程，用處理增益表明擴(kuò)頻調(diào)制前后信噪比的改善程度，反映了對干擾的抑制程度。（4）噪聲容限。存在干擾信號時(shí)，干擾信號比有用信號高出一定范圍的情況下系統(tǒng)仍能夠正常工作。在此情況下，接收機(jī)能承受的干擾信號比有用信號高出的倍數(shù)定義為噪聲容限，用分貝數(shù)表示為：Mj=Gp－[(S/N)min+Ls]（3）式中，Mj為噪聲容限；Gp為系統(tǒng)處理增益；(S/N)min為信息被正確解調(diào)時(shí)所需的最小信噪比；Ls為系統(tǒng)損耗。
1.3系統(tǒng)仿真
該仿真是在matlab環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的，程序主要由調(diào)制部分，解調(diào)部分和偽隨機(jī)序列生成部分構(gòu)成。數(shù)據(jù)輸入后先轉(zhuǎn)化成ASCII二進(jìn)制碼進(jìn)行傳輸，通過調(diào)用m序列生成函數(shù)進(jìn)行相加，產(chǎn)生擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)，然后將擴(kuò)頻碼轉(zhuǎn)換為BPSK(1,-1)序列，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)進(jìn)一步將BPSK雙極性轉(zhuǎn)換到單極性，最終在數(shù)據(jù)輸出端進(jìn)行m序列解擴(kuò)，再結(jié)合解調(diào)過程將ASCII二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換為輸出數(shù)據(jù)。從圖3(b)中可以看出數(shù)據(jù)展寬后可以明顯降低信號功率密度，調(diào)制后傳輸?shù)男盘柡桶自肼暰哂泻艽蟮南嗨贫?，可以?shí)現(xiàn)高隱蔽性傳輸。從圖3(c)和圖3(d)對調(diào)制信號包絡(luò)，相干載波相位模糊度及其對解調(diào)數(shù)據(jù)的影響等性能對比，得出BPSK調(diào)制出傳輸過程中具有高的抗干擾能力和頻譜利用率。最終解擴(kuò)和解調(diào)后的輸出數(shù)據(jù)圖3(e)和輸入數(shù)據(jù)圖3(a)具有高度的一致性，可見此擴(kuò)頻方式具有很強(qiáng)的抗干擾性。
2干線鐵路信號傳輸?shù)膬?yōu)勢
2.1性能參數(shù)優(yōu)勢比較
直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在誤碼率、信噪比、處理增益等參數(shù)上表現(xiàn)優(yōu)異，較其它通信方式具有較大的優(yōu)勢。具體的通信系統(tǒng)衡量參數(shù)比較，如表1。
2.2理論優(yōu)勢
（1）抗干擾能力強(qiáng)。直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，解擴(kuò)器端輸入與輸出信號功率保持不變，而對于干擾信號解擴(kuò)過程相當(dāng)于進(jìn)行擴(kuò)頻，干擾功率被擴(kuò)展到很寬的頻帶上，功率譜密度下降，這使得解擴(kuò)過程中輸入端的干擾信號功率大大降低。通過帶通濾波器的濾波，大部分的干擾信號被濾除，有用信號則被保留。另外，擴(kuò)頻系統(tǒng)對各種惡劣天氣時(shí)通信鏈路造成的影響進(jìn)行抵抗，與傳統(tǒng)微波相比可以進(jìn)行跨江傳輸，在海面的長距離優(yōu)質(zhì)傳輸。這些優(yōu)勢適用于鐵路系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下安全可靠的進(jìn)行信號傳輸。
（2）可以實(shí)現(xiàn)多址通信系統(tǒng)。多個通信在信息發(fā)送端和接收端使用相同的偽隨機(jī)序列，而不同的通信則使用不同的偽隨機(jī)序列，這樣就實(shí)現(xiàn)了在相同載頻下互不干擾的通信，實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用，從而充分利用了頻譜資源。由此可以進(jìn)行機(jī)動靈活組網(wǎng)，有助于統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施，便于擴(kuò)充容量，有效地保護(hù)前期投資。
（3）有效抗多徑干擾。在直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)接收到電波后，將同步鎖定直達(dá)路徑且信號最強(qiáng)的電波，其余電波由于非直達(dá)，會延時(shí)到達(dá)，在相關(guān)解擴(kuò)作用下只作為噪聲。另外，接收端把多路徑來的同一碼序波形相加使之得到加強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)抗多徑干擾。
（4）隱蔽性強(qiáng)，對其它系統(tǒng)干擾小。擴(kuò)頻過程單位面積信號發(fā)送功率極低，隱蔽性強(qiáng)。低的功率譜密度，不容易被探測到，被截獲的可能性降低，所以實(shí)現(xiàn)了其安全性方面的要求。同時(shí)，低功率譜密度讓發(fā)射信號近似于噪聲信號，而擴(kuò)頻信號可以在信道噪聲和白噪聲背景中傳輸，降低了對其它系統(tǒng)的干擾，增強(qiáng)了與其它系統(tǒng)的共存度。由于此系統(tǒng)的無線鐵路信號傳輸過程中電磁干擾大幅度降低，不僅有利于將擴(kuò)頻通信系統(tǒng)應(yīng)用于電氣化鐵路區(qū)段和弱場強(qiáng)區(qū)電磁環(huán)境，而且適于將其大規(guī)模應(yīng)用到干線鐵路中。
（5）精確測距和定時(shí)。將應(yīng)用周期長及偽隨機(jī)碼作為傳輸信號，比較從目的地反射回來的偽隨機(jī)序列與原序列的相位，就可以得出時(shí)間差，由此也可實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，進(jìn)一步利用傳輸速率和時(shí)間差的相乘即得出距離。相對于傳統(tǒng)的軌道電路定位，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)傳輸容量較大并且適合長距離傳輸，這有助于減少鐵路測距定時(shí)設(shè)備，降低設(shè)備投資，便于維護(hù)。也可以作為原有測距定時(shí)設(shè)備的冗余，與原測距設(shè)備值進(jìn)行比較，提高測距定時(shí)的安全可靠度。
3結(jié)束語
擴(kuò)頻通信屬于數(shù)字通信，是適合大容量高速率通信的系統(tǒng)，其加密功能和保密性，從一定程度上提高了鐵路信息傳輸?shù)陌踩煽啃浴U(kuò)頻通信系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)碼分多址，結(jié)合計(jì)算機(jī)及網(wǎng)路技術(shù)有助于鐵路系統(tǒng)更快速的應(yīng)用高新技術(shù)，從而使鐵路系統(tǒng)向更加安全高效發(fā)展。另外，現(xiàn)有的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)絕大部分使用的是數(shù)字電路，設(shè)備集成度高，安裝簡便，易于維護(hù)，更小巧可靠，擴(kuò)展容易，平均無故障率時(shí)間也很長。目前，廣州地鐵和北京地鐵等多個軌道交通項(xiàng)目中均采用了基于直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的無線移動閉塞信號系統(tǒng)，為今后大規(guī)模成功應(yīng)用于干線鐵路提供了參考。
摘要:
電磁兼容試驗(yàn)是鐵路信號產(chǎn)品設(shè)計(jì)和驗(yàn)收中必不可少的一部分，而試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)作為試驗(yàn)的指導(dǎo)文件就顯得尤為重要。由于鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)通用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化，而很多標(biāo)準(zhǔn)使用者對標(biāo)準(zhǔn)變化內(nèi)容的理解存在誤區(qū)，導(dǎo)致試驗(yàn)在進(jìn)行中產(chǎn)生分歧。文章介紹了電磁兼容以及鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容，并且從引用試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)版本、試驗(yàn)項(xiàng)目、抗擾度性能判據(jù)三個方面分析鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)通用標(biāo)準(zhǔn)的具體變化，一方面總結(jié)出鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢，對鐵路信號產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的電磁兼容部分提出建議;另一方面對標(biāo)準(zhǔn)變化產(chǎn)生的理解誤區(qū)進(jìn)行詮釋，最終使鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際中被順利應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:
鐵路信號;電磁兼容試驗(yàn);標(biāo)準(zhǔn)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)不斷在鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用，鐵路信號系統(tǒng)更容易受到電磁干擾［1］，并且自身也更易產(chǎn)生電磁輻射。因此鐵路信號產(chǎn)品的電磁兼容試驗(yàn)顯得尤為重要，作為試驗(yàn)依據(jù)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)更應(yīng)該得到關(guān)注，緊跟標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢才能使試驗(yàn)更好地為產(chǎn)品服務(wù)。作為鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)的通用標(biāo)準(zhǔn)的TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》于2010年12月21日正式被GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》替代，但是由于很多產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中直接引用TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》，而且并未改版或作說明，所以很多企業(yè)仍以TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》作為試驗(yàn)的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致試驗(yàn)中會對基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)版本的選擇、試驗(yàn)項(xiàng)目、以及試驗(yàn)結(jié)果的判定產(chǎn)生誤解。因此對比分析TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》與GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》之間的差異性就顯得尤為重要。
1電磁兼容的基本概念
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365－2003《電工術(shù)語電磁兼容》(等同采用IEC60050(161):1990《國際電工詞匯(IEV)161章:電磁兼容》及其第一修正案Amend-ment1:1997和第二修正案Amendment2:1998)對電磁兼容性定義為:設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。由定義可以看出電磁兼容(EMC)主要研究的是如何使在同一電磁環(huán)境下工作的電器電子系統(tǒng)、設(shè)備和元器件都能正常工作，互不干擾，達(dá)到兼容狀態(tài)。騷擾源、傳輸途徑和敏感設(shè)備構(gòu)成了EMC研究的內(nèi)容，稱為干擾三要素。
2鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)概況
2．1電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組織
鐵路信號產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)基本上是基于國際無線電干擾特別委員會(CISPR)的CISPR系列標(biāo)準(zhǔn)和國際電工委員會(IEC)第77技術(shù)委員會(TC77)的IEC系列標(biāo)準(zhǔn)。CISPR與TC77同為國際電工委員會IEC在電磁兼容方面的委員會。CISPR負(fù)責(zé)大于9kHz所有類型電器的電磁干擾(EMI)無線電信號保護(hù)測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編寫，TC77負(fù)責(zé)EMC基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(發(fā)射和抗擾度標(biāo)準(zhǔn))規(guī)范的編寫。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的中國組織與國際組織的接口關(guān)系如圖1所示。全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會主要任務(wù)是發(fā)展我國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化體系，開展我國在無線電干擾方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作，組織制定、修訂和審查國家標(biāo)準(zhǔn)，開展與IEC/CISPR相對應(yīng)的工作。全國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會是在電磁兼容領(lǐng)域內(nèi)，從事全國性標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)工作與協(xié)調(diào)工作的組織。主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)IEC/TC77的國內(nèi)歸口工作，推進(jìn)對應(yīng)IEC61000系列有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂工作，并對EMC需制定的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)化工作及組織建設(shè)提出建議。
2．2鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
鐵路信號產(chǎn)品電磁兼容性主要包括兩個方面:發(fā)射和抗擾度。發(fā)射是指設(shè)備或系統(tǒng)對同環(huán)境下的其他產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾;抗擾度是指設(shè)備或系統(tǒng)抵抗環(huán)境中的電磁干擾的能力。2003年9月1日至2010年12月21日鐵路信號產(chǎn)品的電磁兼容試驗(yàn)以TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》為通用標(biāo)準(zhǔn)，TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》主要規(guī)定了不同端口所需進(jìn)行的試驗(yàn)、需達(dá)到的試驗(yàn)等級要求以及性能判據(jù)。目前鐵路信號產(chǎn)品的電磁兼容試驗(yàn)以GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》及GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》(此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目以及依據(jù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)如圖2所示)作為通用標(biāo)準(zhǔn)。GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》中對性能判據(jù)進(jìn)行了定義，GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》中規(guī)定了不同端口所需進(jìn)行的試驗(yàn)，需達(dá)到的試驗(yàn)等級要求以及性能判據(jù)。對于具體產(chǎn)品的電磁兼容要求則由相對應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)定。通用標(biāo)準(zhǔn)為試驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)方法、試驗(yàn)等級的分類主要采用國家基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)(見圖2)，抗擾度等同采用IEC61000－4系列標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)射限值等同采用IEC61000－6－4和CISPR22標(biāo)準(zhǔn)?？箶_度試驗(yàn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)還包括GB/T17626．11－2008《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)》及GB/T17626．13－2006《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)交流電源端口諧波、諧間波及電網(wǎng)信號的低頻抗擾度試驗(yàn)發(fā)射試驗(yàn)》兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)射限值常用的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)還包括GB9254－2008《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法》。
3TB/T3073－2003與GB/T24338．1－2009、GB/T24338．5－2009的比較
3．1引用試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)版本
TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》中引用的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)明確指出了日期，凡是注日期的引用標(biāo)準(zhǔn)，其隨后所有的修改單(不包括勘誤)或修訂版均不適用于此標(biāo)準(zhǔn)如圖2所示。GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》中引用的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)沒有指出日期，不注明日期的引用文件，最新版本依然適用于此標(biāo)準(zhǔn)。例如TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》中引用GB/T17626．4－1998《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》，而目前使用的GB/T17626．4為2008年的版本，GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》就可以使用此版本的標(biāo)準(zhǔn)。GB/T17626．4－2008《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》相較于GB/T17626．4－1998《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》對試驗(yàn)等級中增加了100kHz的重復(fù)頻率，并注釋“100kHz更接近實(shí)際情況。專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會應(yīng)決定與特定的產(chǎn)品或者產(chǎn)品類型相關(guān)的那些頻率”，還增加了對試驗(yàn)時(shí)間的要求，其中有說明“專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會可選擇其他試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間”。由此可以看出電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢是使試驗(yàn)更貼近產(chǎn)品的實(shí)際情況，根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際使用情況來選擇試驗(yàn)方法中的一些參數(shù)。GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》緊跟引用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。
3．2試驗(yàn)項(xiàng)目
TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》與GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》相比對電源端口抗擾度試驗(yàn)增加了交流電源諧波試驗(yàn)及電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化試驗(yàn)。交流電源諧波抗擾度試驗(yàn)及電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化試驗(yàn)的對象主要為與低壓電網(wǎng)有直接聯(lián)系的設(shè)備，目前鐵路信號產(chǎn)品大多通過專供電源取電。對這兩項(xiàng)試驗(yàn)有要求的特殊設(shè)備可在其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中單獨(dú)提出。
3．3抗擾度性能判據(jù)
如表1所示TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》中所有試驗(yàn)項(xiàng)目均采用相同的判據(jù)。由于瞬時(shí)脈沖性質(zhì)(靜電放電、浪涌、脈沖磁場)的抗擾度試驗(yàn)干擾施加時(shí)間為微秒級甚至納秒級，所以只能觀察到設(shè)備試驗(yàn)后的狀態(tài)，由此可見TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》的性能判據(jù)過于籠統(tǒng)。GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》中性能判據(jù)A主要針對持續(xù)性試驗(yàn)(射頻電磁場輻射、工頻磁場、射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、電快速瞬變脈沖群)，性能判據(jù)B主要針對瞬時(shí)脈沖性試驗(yàn)。GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》性能判據(jù)A與B主要針對不同類型的試驗(yàn)，并不是兩個級別的判據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果判為“A”或者“B”的依據(jù)是試驗(yàn)項(xiàng)目而不是性能下降。這是GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》與TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》在性能判據(jù)中最大的差異，也是目前GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》在使用中存在的最大誤區(qū)。TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》的性能判定方法已經(jīng)深入人心，由此導(dǎo)致GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》在使用中，很多使用者對于其性能判據(jù)的理解存在誤區(qū)，認(rèn)為被判為“B”就是指設(shè)備性能下降，是不可接受的。目前TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》已經(jīng)被GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》替代，希望通過這兩類標(biāo)準(zhǔn)性能判據(jù)的對比，使以后標(biāo)準(zhǔn)的使用者可以更好理解標(biāo)準(zhǔn)，消除誤區(qū)。
3．4電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢
通過對TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》與GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》、GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》的比較，可以看出電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的趨勢是更加結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮產(chǎn)品的本質(zhì)與應(yīng)用環(huán)境，使試驗(yàn)環(huán)境更加貼近現(xiàn)場使用環(huán)境。GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》中“當(dāng)設(shè)備按預(yù)期使用時(shí)，設(shè)備的性能沒有下降或能力喪失不允許低于制造商規(guī)定的相應(yīng)性能等級”表明對于性能下降是否在技術(shù)范圍內(nèi)主要由制造商和用戶來決定。在GB/T17626系列標(biāo)準(zhǔn)的最新版本中也可以發(fā)現(xiàn)“試驗(yàn)結(jié)果的評定”中提到“相關(guān)的性能水平由設(shè)備的制造商或試驗(yàn)的需求方確定，或由產(chǎn)品的制造商和購買商雙方協(xié)商同意”。從以上性能判據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果的評定說明中均能看出電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢是向著更加靈活、更加實(shí)用的方向發(fā)展，緊密的與產(chǎn)品本質(zhì)及實(shí)際使用相結(jié)合。結(jié)合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢，在試驗(yàn)中應(yīng)該把握以下基本原則:受試設(shè)備(EUT)與實(shí)際使用的條件、狀態(tài)相同，采用“相當(dāng)”實(shí)際使用的條件時(shí)，試驗(yàn)報(bào)告中必須詳細(xì)記錄當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)配置。
4鐵路信號產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的電磁兼容
對于已經(jīng)成熟的鐵路信號產(chǎn)品有專門的鐵路產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。目前的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對電磁兼容試驗(yàn)的描述有些不夠詳細(xì)，試驗(yàn)方法直接指向基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，對于試驗(yàn)結(jié)果中性能判據(jù)需要的功能要求沒有明確提出，建議在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中增加說明。對于試驗(yàn)結(jié)果及功能要求建議遵循以下的原則:①用最壞結(jié)果作為試驗(yàn)結(jié)果;②試驗(yàn)中不僅要測試技術(shù)功能，更要測試安全保障功能。
5結(jié)束語
電磁兼容試驗(yàn)是鐵路信號產(chǎn)品試驗(yàn)中很重要的一個環(huán)節(jié)，GB/T24338．1－2009《軌道交通電磁兼容第1部分:總則》、GB/T24338．5－2009《軌道交通電磁兼容第4部分:信號與通信設(shè)備的發(fā)射與抗擾度》已經(jīng)替代了TB/T3073－2003《鐵道信號電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值》。在這兩個標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用過程中，要注意試驗(yàn)方法所依據(jù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的版本號，選擇試驗(yàn)項(xiàng)目要根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)、使用環(huán)境等來決定，最重要的是對于性能判據(jù)的選擇要區(qū)別于老標(biāo)準(zhǔn)，走出老標(biāo)準(zhǔn)帶來的慣性思維，避免在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤解，使電磁兼容試驗(yàn)順利進(jìn)行。同時(shí)在試驗(yàn)中應(yīng)該緊抓標(biāo)準(zhǔn)向著產(chǎn)品本質(zhì)及實(shí)際使用相結(jié)合的發(fā)展趨勢，使試驗(yàn)更加靈活、更加實(shí)用。
作者:焦媛 單位:西安通號鐵路信號產(chǎn)品檢驗(yàn)站有限公司
摘要:
鐵路信號設(shè)備是鐵路運(yùn)輸所必須的設(shè)備之一，由于其自身有時(shí)候會存在信號故障，使鐵路行車信息不能夠及時(shí)傳達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致鐵路運(yùn)營存在一定的安全隱患。因此要時(shí)常對于鐵路信號設(shè)備進(jìn)行排查與維護(hù)，使其能夠正常工作。本文對鐵路信號設(shè)備常見故障進(jìn)行分析，查找問題原因，從而避免鐵路運(yùn)營中因信號設(shè)備造成的安全隱患。
關(guān)鍵詞:
鐵路信號;設(shè)備故障;分析診斷
1引言
鐵路行業(yè)所使用的信號設(shè)備是保障鐵路行車的關(guān)鍵設(shè)備，在鐵路的運(yùn)輸過程中有著非常重要的意義。近些年，鐵路行車已經(jīng)開始了高速度、高密度以及自動化的方向前進(jìn)，鐵路信號設(shè)備在鐵路行車過程中的作用日益突顯，為此更多的專業(yè)人士越來越關(guān)注鐵路信號設(shè)備的故障的診斷與維修。鐵路信號設(shè)備的構(gòu)成非常復(fù)雜，也會經(jīng)常發(fā)生各種故障，如何對故障作出準(zhǔn)確而高效的診斷分析，是對一個鐵路信號設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作者的考驗(yàn)。
2鐵路信號設(shè)備常見故障分析
2.1軌道電路故障
軌道電路故障種類比較多，可以按照性質(zhì)分，包括軌道電路開路故障、軌道電路短路故障兩種。按照信號設(shè)備故障所發(fā)生的具體位置進(jìn)行劃分，包括室內(nèi)故障和室外故障。
（1）室內(nèi)設(shè)備故障。室內(nèi)設(shè)備故障可以分為信號設(shè)備斷路故障、信號設(shè)備短路故障和信號設(shè)備局部電源斷相故障三種。設(shè)備斷路故障一般是軌道繼電器不吸合導(dǎo)致，查找這類故障使用萬用表來測量繼電器線圈電壓，如果線圈電壓比正常電壓值低幾伏，則很大原因是軌道電路的繼電器線圈發(fā)生了斷線；在檢測過程中如果發(fā)現(xiàn)繼電器線圈電壓與正常值相比差距一半左右，那么很可能就是繼電器線圈防護(hù)罩發(fā)生了斷路故障的原因；如果繼電器線圈電壓與正常電壓值比較，基本為正常值的三分之一，一般為硒堆被擊穿所產(chǎn)生。檢測過程中如果在電壓處于正常狀態(tài)，那么需要對繼電器局部線圈分別進(jìn)行測量，如果部分線圈存在110V電壓，那么可以判斷為軌道電路繼電器局部位置的線圈發(fā)生了開路現(xiàn)象，也有可能是線圈的二元位自身存在機(jī)械卡滯。針對短路故障，我們可以斷開分線盤兩端線路，測量電纜電壓，電壓值大概為直流40伏，這中情況會導(dǎo)致接線端子兩端軟線的電壓非常低，這種情況會出現(xiàn)繼電器不能吸合現(xiàn)象，通過這種方式可以排除這種故障不是斷路故障，在這種情況下可以定性為室內(nèi)設(shè)備線路短路故障。可以采用斷線法對其進(jìn)行處理。對于局部電源的斷相故障，第一需要測量軌道電路的線圈局部線圈的電壓，測量電壓值是否處于正常范圍，如果局部線圈上電壓值為110伏，則可以判斷為室外故障，如果沒有110V那么可以判斷為室內(nèi)故障。
（2）室外設(shè)備故障。信號設(shè)備的室外設(shè)備故障分為兩種：電路短路故障和電路斷路故障。在對這兩種故障進(jìn)行診斷分析的時(shí)候，需要按照兩種方法進(jìn)行區(qū)分，判斷是送受端的短路還是斷路，一般情況是通過對電路故障區(qū)域中軌道電路的電流值和軌面的電壓值來判斷，通過分析判斷出故障點(diǎn)；如軌面電壓值與正常電壓值相比較高，那么證明送電端電氣設(shè)備功能正常，那么故障的原因應(yīng)該是某個區(qū)域存在斷路現(xiàn)象，故障點(diǎn)大致在鋼軌和受電端兩處之間。如軌面電壓與正常值相比，要比正常電壓低，那么則需要測量鋼軌電流值，如果發(fā)現(xiàn)電流值較大，那么可以說明軌道受電端存在短路區(qū)域。
2.2信號機(jī)故障診斷分析
信號機(jī)故障通常是比較重要的故障，也是很常見的鐵路信號設(shè)備故障問題之一。主要包括兩種故障現(xiàn)象：①出現(xiàn)站內(nèi)信號機(jī)滅燈控制臺，站內(nèi)信號機(jī)滅燈控制臺一般是調(diào)車信號機(jī)，也可能是列車信號機(jī)，通常在禁止燈滅的情況下，控制臺的信號機(jī)復(fù)示器一般都會有閃光現(xiàn)象，在允許信號燈光滅燈的時(shí)候，如果不及時(shí)開放信號，發(fā)生這種故障的時(shí)候是很難發(fā)現(xiàn)的。在排列該列車的信號機(jī)進(jìn)路的時(shí)候，開始端按鈕指示燈熄滅之后，信號器會將綠燈或者白燈點(diǎn)亮，調(diào)車復(fù)示器指示燈閃爍一下，然后便會自動熄滅，列車復(fù)示器閃爍一下就將恢復(fù)到禁止燈光點(diǎn)亮的狀態(tài)，那么可以說明允許燈滅燈現(xiàn)象發(fā)生。②區(qū)間信號機(jī)出現(xiàn)斷絲以及滅燈現(xiàn)象：如果區(qū)間信號機(jī)發(fā)生滅燈現(xiàn)象，那么可以進(jìn)行燈光轉(zhuǎn)移。信號機(jī)中主要故障包括：信號燈雙斷絲，燈泡與燈座接觸不良，這時(shí)候在點(diǎn)燈回路中的熔斷器容易發(fā)生熔斷，這樣會導(dǎo)致斷路器跳閘故障。如果在信號機(jī)點(diǎn)燈回路中存在斷線，或者繼電器的一級變壓器發(fā)生了點(diǎn)燈單元斷絲故障，這些都是導(dǎo)致信號機(jī)故障的直接原因。
2.3道岔故障
如果鐵路信號設(shè)備中發(fā)生道岔故障，故障維修人員第一步需要針對故障現(xiàn)象對實(shí)質(zhì)原因進(jìn)行分析，找出故障的真正所在，排查故障過程需要在室外的分線盤處檢查電源送出與否，通過測試電流發(fā)方法可以查看，若果在這時(shí)候想要啟動電路那么必須與操動道岔進(jìn)行進(jìn)行同步測量，原因是只有在對道岔進(jìn)行操動的時(shí)候才能夠向外輸送220V直流電源。如果在分線盤處測量存在電壓值，這樣可以說明電源已經(jīng)送出，通過這種話方式可以說明故障為室內(nèi)故障。具體的故障點(diǎn)的判斷分析方法如下：
（1）在操動單動道岔時(shí)，如果控制臺有電流顯示，則說明動作道岔電源已經(jīng)送出。如果操動單動道岔時(shí)，道岔不能操動到指定位置，則可以說明是室外原因。如果在操動道岔時(shí)，控制臺沒有電流顯示，則可以查看室外的分線盤，測量該道岔電壓狀態(tài)，如果有電壓存在則可以判斷為動作道岔電源已經(jīng)送出，那么就可以說明是室外存在故障。
（2）如果該道岔為雙動道岔，操作控制臺的時(shí)候電流表只動作一次，那么說明動作道岔的電源已經(jīng)送至到一動道岔，斷定故障位置為一動道岔處，這種故障為室外故障。
（3）如果道岔的定、反位都能正常操動，但是沒有電流，此時(shí)測試七電壓值，如果電壓在250V以內(nèi)，則測量分線盤電壓，看是否有110V交流電壓，如果存在電壓則為室外故障，如果不存在電壓則為室內(nèi)故障。
3結(jié)束語
本文闡述了鐵路信號設(shè)備常見故障以及其診斷方法，通過分析介紹能夠提高軌道信號故障的檢修效率，提高鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩裕瑫r(shí)我們也需要繼續(xù)研究探討，探索更加便捷高效的鐵路信號設(shè)備故障排查方法，使得故障診斷技術(shù)不斷提高和創(chuàng)新，提高鐵路信號設(shè)備維護(hù)工人的故障分析診斷能力，拓寬鐵路運(yùn)輸行業(yè)的迅速發(fā)展之路。
作者:趙海超 單位:烏魯木齊鐵路局庫爾勒電務(wù)段
1鐵路信號設(shè)備故障處理方法
1.1鐵路信號設(shè)備故障信號處理技術(shù)其次，是鐵路信號設(shè)備的信號處理法。信號處理法是當(dāng)前針對設(shè)備故障進(jìn)行研究和排查的一項(xiàng)重要技術(shù)。通過相關(guān)函數(shù)和數(shù)學(xué)模型，可以直接的分析得出信號，并且得出相應(yīng)的結(jié)果，最終提取得出信號的特征值，運(yùn)用科學(xué)的方式和途徑解決故障基本問題。當(dāng)前信號處理的方式具有較大的優(yōu)勢，對于故障的模型無顯著的要求，所以運(yùn)用信號檢測技術(shù)具有相當(dāng)強(qiáng)的適應(yīng)性。信號檢測法不僅操作簡便，同時(shí)容易實(shí)現(xiàn)，但是其缺點(diǎn)則是容易受到外界信號和聲波的干擾，而導(dǎo)致難以正常的、準(zhǔn)確的檢測出故障部位，所以對于信號有著較強(qiáng)的依賴性，不能夠準(zhǔn)確的檢測各種類型和各種環(huán)境之下的鐵路信號設(shè)備故障。所以，信號處理技術(shù)有其獨(dú)特的適用范圍，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)予以明確。由于信號檢測處理技術(shù)只能夠局限于某一種特定的故障診斷之中，所以難以運(yùn)用在其他的檢測對象之上。在最近的幾年之中，通過技術(shù)的研究和探索，開發(fā)出了許多新興的高科技故障檢測系統(tǒng)，所以在當(dāng)前的信號處理技術(shù)發(fā)展過程之中還需要不斷的挖掘新技術(shù)，將高新的手段和存在的矛盾問題相互結(jié)合，做到統(tǒng)籌兼顧，運(yùn)用更加精準(zhǔn)的檢測技巧來確保鐵路信號設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.2鐵路信號設(shè)備故障解析模型技術(shù)所謂解析模型法是指運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、解析函數(shù)等數(shù)學(xué)方法進(jìn)行信息處理的方法。這種方法是被建立在診斷對象精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上的。運(yùn)用解析模型的方法高智商地建立數(shù)學(xué)模型的方法是非常實(shí)用和有效的。因?yàn)樵谙到y(tǒng)出現(xiàn)了故障的時(shí)候，跟著改變的是系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系。這種方法對于高科技的運(yùn)用非常到位，有很多研發(fā)能力非常強(qiáng)高科技的操作人員參與進(jìn)來，對于故障的解決以及及時(shí)處理突發(fā)事變的能力的塑造非常有效。我們在故障檢測和處理的時(shí)候應(yīng)該多考慮這種方法，及時(shí)地處理故障。鐵路信號故障進(jìn)行檢測，從而為這些故障的解決提供行之有效的辦法。數(shù)學(xué)的運(yùn)算方法在這一方法中得到了淋漓盡致的運(yùn)用，人類的智慧表達(dá)了人類對于解決現(xiàn)實(shí)問題的超然物外的優(yōu)越性。
1.3人工智能鐵路信號設(shè)備故障檢測技術(shù)專家控制系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)適合用于模擬人的邏輯思維，解決需要進(jìn)行邏輯推理的復(fù)雜診斷問題，這是這一方法的很大的優(yōu)點(diǎn)。通過這一方法知識可以通過符號表示出來，對知識細(xì)節(jié)的處理，對于問題處理的模塊化非常有效這一方法可以通過專業(yè)知識解釋自己的具體解答推理步驟。基于我國車站微機(jī)監(jiān)測的實(shí)際，運(yùn)用這一方法將知識和實(shí)踐結(jié)合起來，采用人工智能的方法對問題進(jìn)行處理非常有助于故障的排除和解決。同時(shí)也需要與傳統(tǒng)的故障處理辦法相結(jié)合，因此方法新穎獨(dú)特，很利于故障的準(zhǔn)確定位和及時(shí)解決。模糊性是由于我們對事物的定義沒有根本的把握，在數(shù)量上沒有規(guī)定，在質(zhì)上沒有明確的涵義。模糊邏輯具有很多在故障排查當(dāng)中的所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，因此被越來越廣泛地采用。模糊邏輯方法進(jìn)入故障診斷領(lǐng)域是一種必然的發(fā)展趨勢，它比較適合表達(dá)模糊的知識，在普及的時(shí)候比較接近人的邏輯思維。結(jié)合上述的分析，當(dāng)前的人工智能技術(shù)是今后針對鐵路信號設(shè)備故障進(jìn)行檢測和維修的主要技術(shù)手段之一，同時(shí)也是技術(shù)的重要發(fā)展方向，應(yīng)當(dāng)明確工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并且以促進(jìn)技術(shù)的全面發(fā)展為基礎(chǔ)原則，最終為鐵路信號設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。
2結(jié)論
綜上所述，隨著社會的進(jìn)步，鐵路信號設(shè)備的故障解決對于保證交通道路的順暢運(yùn)行有著重大的意義，所以在今后的工作當(dāng)中還應(yīng)當(dāng)明確重點(diǎn)，明確工作的難點(diǎn)，并且以增強(qiáng)核心技術(shù)為關(guān)鍵，加強(qiáng)故障的維修和處理技術(shù)。
作者：閆明輝單位：開灤股份呂家坨礦營運(yùn)科
【摘要】鐵路運(yùn)輸?shù)闹黝}是安全問題，通常我們把鐵路信號比作人的“眼睛”說明鐵路信號的重要意義，并針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在鐵路信號中的重要作用，對規(guī)劃建設(shè)，構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)的基本要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)論述。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鐵路信號
隨著鐵路信號技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)己得到廣泛應(yīng)用。很多信號設(shè)備脫離了傳統(tǒng)的機(jī)電技術(shù)和早期獨(dú)立的一站一點(diǎn)的概念，以具有計(jì)算機(jī)特性的電子產(chǎn)品和設(shè)備取而代之，而且具備網(wǎng)絡(luò)連接的基本功能。如DIMS,微機(jī)監(jiān)測，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，智能電源屏等設(shè)備。但是要使這些新技術(shù)設(shè)備在運(yùn)輸生產(chǎn)中充分發(fā)揮作用，就必須將其有機(jī)地連接在一起。在數(shù)字信息時(shí)代，隨著鐵路運(yùn)輸對計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴，充分認(rèn)識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性，盡快加強(qiáng)這方面的工作就顯得尤為重要。
1、概述
1.1我國鐵路通信網(wǎng)的特點(diǎn)
沿鐵路線分布;用戶比較單一;通信資源較為豐富。
1.2鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本要求
建設(shè)鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)客觀上己具備條件，但在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，應(yīng)有一個系統(tǒng)全面的規(guī)劃安排。既要暢通高效、安全可靠，還不能造成通信資源的浪費(fèi)及維修成本過大。實(shí)際上，這是一項(xiàng)涉及計(jì)算機(jī)、通信及信號安全于一體的綜合性技術(shù)。目前，我國鐵路各類專業(yè)設(shè)備組網(wǎng)較多，如TIMS系統(tǒng)、DIMS系統(tǒng)、票務(wù)系統(tǒng)、車輛紅外系統(tǒng)、電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)、醫(yī)療保險(xiǎn)系統(tǒng)、電務(wù)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)及辦公自動化系統(tǒng)等，從建設(shè)情況看，一般是建設(shè)一個項(xiàng)目便組建一個網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)一般也是以“通”為基本要求。
2、鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)著重考慮的因素
針對不同的傳送信息及線路連接方式，在選擇鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)著重考慮以下幾個因素。
2.1綜合考慮網(wǎng)絡(luò)功能、運(yùn)用成本及建設(shè)投入。
首先網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足系統(tǒng)對傳輸帶寬、傳輸速率、誤碼率及網(wǎng)絡(luò)安全等功能的要求，同時(shí)留有發(fā)展空間。有條件時(shí)盡可能選用光通信傳輸，通信傳輸應(yīng)遵從國際通用的通信協(xié)議規(guī)則(如TCP/工P)。其次在設(shè)計(jì)階段必須考慮網(wǎng)絡(luò)建成后的運(yùn)營成本。一般來說串型連接方式較星型連接方式運(yùn)維成本低，主要原因是串型連接方式所占有的通信端口、時(shí)隙數(shù)量及長途話路相對較少。按目前通信收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，1個專用2Mb/s端口，月使用費(fèi)一般為4000元至1萬元，網(wǎng)絡(luò)中連接的節(jié)點(diǎn)越多，其端口越多，費(fèi)用也就越高。但串型連接方式所需要的接口轉(zhuǎn)換設(shè)備相對較多，即初期建設(shè)投入相對高些。綜合考慮，若無特殊要求時(shí)應(yīng)盡可能選用串型連接方式。在鐵路信號系統(tǒng)中，目前使用的DIMS和微機(jī)監(jiān)測2大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其基層網(wǎng)點(diǎn)的連接均選用了串型連接方式。另外在計(jì)算機(jī)接口和通信傳輸設(shè)各間的轉(zhuǎn)換設(shè)各，應(yīng)盡可能選用具有可擴(kuò)展功能的、滿足通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換器、路由器等設(shè)各。
2.2網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)是一個獨(dú)立的系統(tǒng)工程，井不依附于任何一個系統(tǒng)
構(gòu)筑一個網(wǎng)絡(luò)不僅需要硬件，還需要軟件，應(yīng)根據(jù)各系統(tǒng)信息傳輸要求，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)，留出發(fā)展空間，確定網(wǎng)絡(luò)的容量、速率、誤碼率等技術(shù)條件及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。各系統(tǒng)信息傳輸必須滿足網(wǎng)絡(luò)通道的要求，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用途、一網(wǎng)多平臺，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)功能。建設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)通道是非常不容易的，其工程投資較尤建設(shè)時(shí)間較長，參加施工單位較多，協(xié)調(diào)工作難度較大。而且網(wǎng)絡(luò)一旦建成，要想改動是比較困難的。故此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)謹(jǐn)小慎微，切忌各自為政。當(dāng)然一個完整的網(wǎng)絡(luò)必然有其網(wǎng)管系統(tǒng)，便于實(shí)現(xiàn)自身的管理維護(hù)。
2.3實(shí)現(xiàn)特定范圍內(nèi)信息共享，應(yīng)成為組網(wǎng)時(shí)的基本思路
即在同一個網(wǎng)絡(luò)通道中傳輸多個不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并在一個或多個計(jì)算機(jī)設(shè)備上接收處理，其最大優(yōu)點(diǎn)是可節(jié)省工程投資及運(yùn)維成本。就目前信號設(shè)備技術(shù)發(fā)展而言，微機(jī)監(jiān)測、DMIS、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、智能電源屏、以及正在開發(fā)的智能型控制臺、半自動光傳輸設(shè)備及機(jī)車信號黑匣子等具有計(jì)算機(jī)特性的設(shè)備和器材，都可以共用同一網(wǎng)絡(luò)，使我們可直接了解掌握設(shè)備的運(yùn)用情況，開展維修管理工作。
2.4加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，建設(shè)具有較強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性能的防護(hù)休系
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)必須考慮網(wǎng)絡(luò)安全，這關(guān)系到傳輸數(shù)據(jù)的安全性。在網(wǎng)絡(luò)安全上可考慮采用以下幾種方式:①建成封閉型的信號通信網(wǎng)絡(luò)。鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)有別于互聯(lián)網(wǎng)、辦公網(wǎng)等公共網(wǎng)，其專用性較強(qiáng)，涉及行車安全，故對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?、?zhǔn)確、穩(wěn)定及實(shí)時(shí)性等方面要求較高，不應(yīng)同外界有任何聯(lián)系，防止網(wǎng)絡(luò)病毒侵襲。②對安全級要求較高的設(shè)備采取增設(shè)隔離設(shè)備的方式，即專用通信方式。網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男盘栃畔⒋笾驴煞譃?類，即管理信息、監(jiān)測信息和診斷信息，其中第3類信息由于直接來自行車控制設(shè)備，因此對安全級要求較高，組網(wǎng)時(shí)可考慮采用增設(shè)隔離設(shè)備等措施，即利用通信前置機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接，遵從公網(wǎng)通信協(xié)議;采取專業(yè)通信方式和專用通信協(xié)議與行車控制設(shè)備連接以確保安全。對于其他類信息，組網(wǎng)時(shí)可采取分級、分層設(shè)置防火墻，確保網(wǎng)絡(luò)安全。
3、鐵路信號通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇及運(yùn)用
目前已經(jīng)組成的鐵路信號設(shè)備網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要分為3類:①以微機(jī)監(jiān)測為代表的電纜網(wǎng)絡(luò)。它是以電務(wù)段為中心、各車站節(jié)點(diǎn)形成的串聯(lián)環(huán)網(wǎng)，采用電纜實(shí)回線連接，鏈狀長度不定，多者可達(dá)到20多個車站。采取逐站接力方式傳送信息，易形成瓶頸，且越往后通道越窄。其特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，維修費(fèi)用較低，傳輸速率低，實(shí)時(shí)性較差，誤碼率較高，尤其在電化區(qū)段，電纜傳輸時(shí)受千擾較大，其誤碼率會相對更高。這種網(wǎng)絡(luò)一般適應(yīng)于要求不高的系統(tǒng)。②以DMIS為代表的電纜網(wǎng)絡(luò)。它是以分局為中心，各車站為節(jié)點(diǎn)，以個調(diào)度區(qū)段為鏈長，形成串聯(lián)環(huán)網(wǎng)，每個鏈長間包括7~10個車站。網(wǎng)絡(luò)采用電纜連接，其特點(diǎn)類似微機(jī)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，但是在接口設(shè)備上采用了專用通信機(jī)，鏈長較短，傳送的信息量相對較少，故傳輸性能優(yōu)于微機(jī)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。③以DMIS為代表的光傳輸網(wǎng)絡(luò)。它仍是以分局為中心，各車站為節(jié)點(diǎn)，以一個調(diào)度區(qū)段為鏈長，形成串聯(lián)環(huán)網(wǎng)，每個鏈長間包括7~10個車站。其網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)是使用靈活，擴(kuò)展性好，傳輸速率高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，誤碼率低，有網(wǎng)管功能，維修費(fèi)用較高。由上述分析可知，微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)相對傳輸?shù)男畔⒘枯^多，但是其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較差，嚴(yán)重制約了系統(tǒng)功能的發(fā)揮。
綜上分析，信號通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇，可采取以路局、分局、電務(wù)段、車站為節(jié)點(diǎn)的分層連接方式。網(wǎng)絡(luò)采用光設(shè)備連接，其接口容量大小可根據(jù)信息量確定，網(wǎng)絡(luò)按路由方式尋址，遵從TCP/IP協(xié)議。每級的中心不僅承擔(dān)本級的信息處理，同時(shí)又是上一級的節(jié)點(diǎn)。部中心是最高一級，路局中心是部級網(wǎng)絡(luò)層面中的一個節(jié)點(diǎn)，自然也是路局一級網(wǎng)絡(luò)層面的中心，依次類推。車站可暫定為最底層節(jié)點(diǎn)，可選用2Mb/s光接口接入，并以分局為中心，形成若千個串聯(lián)環(huán)網(wǎng)。各層按其功能需求，進(jìn)行信息處理。若一個層面內(nèi)節(jié)點(diǎn)較少，可選用星型連接方式。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)在統(tǒng)一的規(guī)劃下遵照通用的通信協(xié)議，分步實(shí)施。先干線，后支線，逐年建設(shè)完成。建設(shè)完成時(shí)應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，通過施工和驗(yàn)收培養(yǎng)出鐵路系統(tǒng)自己的維護(hù)及管理人員。在部、局、分局設(shè)立專門的機(jī)構(gòu)和人員負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用管理，同時(shí)增設(shè)相關(guān)費(fèi)用，出臺相關(guān)管理辦法。
鐵路信號工程施工中的技術(shù)交底，是指在某一單位工程開工前，或一個分項(xiàng)工程施工前，有兩次重要的技術(shù)交底，一是在建設(shè)單位主持下，由設(shè)計(jì)單位向施工單位進(jìn)行交底。二是由施工單位主管領(lǐng)導(dǎo)會同項(xiàng)目主管工程師向參與施工的人員進(jìn)行的技術(shù)交底，其目的是使參加施工人員對工程特點(diǎn)、技術(shù)質(zhì)量要求、施工方法與措施方面有一個較詳細(xì)的了解，以便于科學(xué)的組織施工，避免技術(shù)質(zhì)量等事故的發(fā)生。各項(xiàng)技術(shù)交底記錄也是工程技術(shù)檔案資料電中不可缺少的一部分。
1技術(shù)交底一般包括以下幾個方面
1.1設(shè)計(jì)交底
即設(shè)計(jì)圖紙交底。主要交待本次信號工程的設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)原則及主要技術(shù)條件和有關(guān)問題說明。施工單位拿到設(shè)計(jì)文件后，首先要熟悉圖紙，到現(xiàn)場實(shí)際勘測調(diào)查，發(fā)現(xiàn)問題認(rèn)真記錄，在設(shè)計(jì)交底時(shí)，向設(shè)計(jì)人員及時(shí)反映設(shè)計(jì)圖紙中的疑難問題，現(xiàn)場實(shí)際勘測調(diào)查發(fā)現(xiàn)的問題，如實(shí)際的設(shè)備坐標(biāo)與圖紙是否一致，設(shè)備的建筑限界是否符合技規(guī)要求，信號機(jī)顯示距離是否符合要求等等，這方面在以往的信號工程施工中經(jīng)常遇到。如去年在襄渝線上施工的麻虎車站原XIIX3信號機(jī)侵限，設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)調(diào)查時(shí)未發(fā)現(xiàn)問題，仍按原位置設(shè)置，由于在設(shè)計(jì)技術(shù)交底前，施工單位也未作現(xiàn)場調(diào)查，沒有在技術(shù)交底時(shí)，及時(shí)反映出來，設(shè)計(jì)部門的失誤，施工單位的疏忽，留下了行車安全隱患，在施工過程中，安裝信號機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)了該隱患，我們即刻聯(lián)系工務(wù)部門，調(diào)整軌縫，將信號機(jī)設(shè)置在規(guī)定的限界內(nèi)，消除了行車安全隱患，保證了行車安全。但是，這次設(shè)計(jì)問題給我們施工造成一些麻煩，使我們施工工期被迫延長，同時(shí)，還增加了我們施工成本。所以說，在技術(shù)交底前，施工技術(shù)人員必須認(rèn)真熟悉施工圖紙，注重每一個環(huán)節(jié)，做好現(xiàn)場調(diào)查，有疑問及時(shí)向設(shè)計(jì)單位提，給予明確答復(fù)，并做好記錄，由設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位及施工單位三方簽認(rèn)歸檔。
1.2施工組織設(shè)計(jì)交底
由施工組織設(shè)計(jì)編制單位(或編制人)向施工隊(duì)進(jìn)行交底。將施工組織設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容進(jìn)行交底。使施工人員對工程概況、施工部署、施工中的技術(shù)要求與措施、施工進(jìn)度與質(zhì)量、安全措施等方面，有一個較全面的了解，以便在施工過程中充分發(fā)揮各方面的積極性。
1.3分部、分項(xiàng)工程施工技術(shù)交底
這是一項(xiàng)工程施工前由技術(shù)負(fù)責(zé)人向施工班組進(jìn)行交底，通過交底，使直接施工人員能夠抓住施工關(guān)鍵，減少無謂的停工、返工，確保施工順利。分部、分項(xiàng)工程施工技術(shù)交底，是基層施工單位一項(xiàng)重要的技術(shù)活動，這項(xiàng)工作做得好壞直接關(guān)系到工程質(zhì)量，切不可敷衍了事，不能把技術(shù)交底作為技術(shù)資料的需要的一部分，為“歸檔”而寫(或補(bǔ)寫)，只是簡單的抄寫施工規(guī)范或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上的條文與要求，只是流于形式而已。為了使技術(shù)交底能真正成為指導(dǎo)施工、預(yù)防事故、保證質(zhì)量、提高技術(shù)素質(zhì)的技術(shù)文件，現(xiàn)對技術(shù)交底的具體內(nèi)容和方法，提供以下參考性意見
2技術(shù)交底應(yīng)包括的具體內(nèi)容
2.1工程概況與特點(diǎn)
主要是站場狀況、電路類型等;
2.2施工設(shè)計(jì)的依據(jù)
有關(guān)的文件和資料以及一些參考文件;
2.3施工設(shè)計(jì)的范圍
一般指全站的信號設(shè)備，區(qū)間閉塞設(shè)備及站內(nèi)電碼化設(shè)備。
2.4設(shè)計(jì)的原則及主要技術(shù)條件指設(shè)備類型、電路制式等。
2.5施工中的技術(shù)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)
施工中必須嚴(yán)格執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn):
(1)鐵路信號施工規(guī)范(TB1026-99);
(2)鐵路信號工程質(zhì)量評定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(TB10419-2000);
(3)電氣集中信號設(shè)備安裝圖冊(電號:9050);
(4)電動轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝圖冊(電號:91379138913991409084);
(5)堅(jiān)持技術(shù)原則，審讀設(shè)計(jì)文件，熟知掌握主要技術(shù)數(shù)據(jù)及技術(shù)重點(diǎn)。
2.6質(zhì)且標(biāo)準(zhǔn)、要求與保證質(zhì)且措施
嚴(yán)格作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、施工程序化;施工中要貫徹執(zhí)行“直、確、圓、限、齊、美、全”的七字工程創(chuàng)優(yōu)方針，使施工中每一步、每一個工作環(huán)節(jié)都做到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。堅(jiān)持分項(xiàng)、分部、單位工程的三級質(zhì)量驗(yàn)收制度和工程質(zhì)量的三檢制(自檢、互檢、專檢)及掛牌施工負(fù)責(zé)制。把施工質(zhì)量納人經(jīng)濟(jì)責(zé)任制的考核范疇，將工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤，更好地發(fā)揮人的主觀能動性，使質(zhì)量管理工作具有科學(xué)性和自覺性。
2.7有關(guān)問題說明和可能發(fā)生的技術(shù)問題及處理方法
主要指一些重要的問題的說明，對可能發(fā)生的技術(shù)問題要有預(yù)見性及處理辦法;
2.8厲行節(jié)約的要求與措施
在敷設(shè)電纜之前，合理配盤，優(yōu)選電纜徑路，做到厲行節(jié)約;
2.9安全、消防等要求與措施
認(rèn)真執(zhí)行“關(guān)于確保安全生產(chǎn)”的實(shí)施細(xì)則。以施工安全為重點(diǎn)，加強(qiáng)現(xiàn)場作業(yè)控制，在安全管理、人員素質(zhì)、施工質(zhì)量“三項(xiàng)內(nèi)容”上取得新進(jìn)展，進(jìn)一步深化“規(guī)范管理、強(qiáng)基達(dá)標(biāo)”，努力實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)“有序可控、基本穩(wěn)定”。牢固樹立“安全第一、預(yù)防為主”的思想，嚴(yán)格執(zhí)行電務(wù)部門的基本安全工作制度，即“三不動、三不離”“三預(yù)想”及“人身安全十不準(zhǔn)”，確保工程安全順利的完成。
技術(shù)交流方法
應(yīng)以書面形式下發(fā)給施工隊(duì)，并在施工前開會向全體施工人員交待，對重要問題或施工中關(guān)鍵部位，應(yīng)結(jié)合圖紙，必要時(shí)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行交待。
4注意事項(xiàng)
(1)因?yàn)槭┕ぶ械母黜?xiàng)技術(shù)活動，均足以執(zhí)行和實(shí)現(xiàn)施工組織設(shè)計(jì)各項(xiàng)要求為目的，因此，技術(shù)交底也應(yīng)以施工組織設(shè)計(jì)為主導(dǎo)內(nèi)容。
(2)對技術(shù)交底的各項(xiàng)內(nèi)容，要做到有標(biāo)準(zhǔn)、有要求、有預(yù)見性、有預(yù)防措施。
(3)交底要有針對性，既要根據(jù)各方面特點(diǎn)有針對性地提出施工要點(diǎn)與措施，這里所說的特點(diǎn)包括工程狀況、施工難度(如電纜需經(jīng)過橋梁、隧道等)、氣候條件(冬雨季或早季對施工的影響)、施工環(huán)境(行車密度、電氣化等)、以及施工隊(duì)伍素質(zhì)特點(diǎn)(在哪方面技術(shù)薄弱)等方面。
(4)要明確指出那些是施工中關(guān)鍵部位或關(guān)鍵項(xiàng)目、關(guān)鍵設(shè)備等，對質(zhì)量上易出現(xiàn)問題的地方、施工難度較大的地方，對安全生產(chǎn)和施工進(jìn)度影響較大的地方，以及新材料、新工藝、新技術(shù)項(xiàng)目等。
(5)此外，凡是設(shè)計(jì)圖紙上有變動的地方，一定要將設(shè)計(jì)變更內(nèi)容及時(shí)向施工隊(duì)、班組和施工隊(duì)技術(shù)員進(jìn)行交底以免造成返工。
摘要：從高速鐵路信號結(jié)合部工程角度，分析了高鐵信號結(jié)合部工程對信號設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的影響和形成原因，并提出相應(yīng)的措施建議。
關(guān)鍵詞：高速鐵路；信號工程；結(jié)合部管理；質(zhì)量
隨著中國高速鐵路的迅猛發(fā)展，新技術(shù)、新工藝在信號基礎(chǔ)設(shè)備上的運(yùn)用逐步加強(qiáng)。分析近年來出現(xiàn)的信號設(shè)備故障，原因多為工程建設(shè)時(shí)期，工務(wù)、房建（含電力、暖通）、供電等結(jié)合部施工過程中遺留下的隱患。為此，分析信號結(jié)合部工程對信號設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的影響，并以電纜敷設(shè)工程為例，提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。
一、存在問題
1．1工務(wù)工程
1．電纜敷設(shè)工程實(shí)施時(shí)，因槽道未形成，電纜外露被壓或被砸導(dǎo)致的混線、斷線故障。
2．T梁橋外掛電纜槽安裝支架質(zhì)量問題，導(dǎo)致電纜槽道脫落，危及橋下人們的生命財(cái)產(chǎn)安全及鐵路、公路的運(yùn)輸安全。
3．貫通地線未實(shí)施防盜隔離措施，導(dǎo)致貫通地線缺失，設(shè)備防雷接地不良；貫通地線虛接，接觸電阻大，未與電纜進(jìn)行有效隔離，導(dǎo)致燒損。
1．2房建工程
1．信號設(shè)備用房設(shè)于綜合站房內(nèi)，無信號倒替用房或信號倒替用房，未遺留環(huán)監(jiān)、防雷、電纜槽道走線等設(shè)施的安裝條件，后續(xù)改擴(kuò)建、設(shè)備更新改造工作極其困難；為適應(yīng)綜合站房的造型，設(shè)備布置不同層且擺放凌亂，各類電纜走線交織穿插，存在安全隱患，且造成應(yīng)急處置困難。
2．信號室內(nèi)設(shè)備防雷地網(wǎng)、屏蔽網(wǎng)未按規(guī)范實(shí)施到位引起的設(shè)備被雷擊損壞，甚至雷電引入導(dǎo)致的設(shè)備燒損。
3．設(shè)備用房裝修未按時(shí)按質(zhì)完成，導(dǎo)致系統(tǒng)電子設(shè)備受粉塵污染嚴(yán)重，影響電子設(shè)備壽命，且易導(dǎo)致信號系統(tǒng)電子類設(shè)備突發(fā)軟故障。
4．暖通等配套設(shè)施未及時(shí)配置到位，導(dǎo)致室內(nèi)設(shè)備潮濕，設(shè)備配接線端子發(fā)霉，或因高溫導(dǎo)致電子設(shè)備損壞。
5．各類管線穿越、空調(diào)排水、通風(fēng)排風(fēng)等設(shè)備設(shè)施安裝時(shí)未及時(shí)封堵，導(dǎo)致鼠害。
6．設(shè)計(jì)階段未考慮空調(diào)、照明、電力電源、防火等設(shè)施的實(shí)際所需面積及空間位置，導(dǎo)致信號室內(nèi)設(shè)備擁擠不堪，日常測試、應(yīng)急搶修出入困難。
1．3其他結(jié)合部問題
1．供電工程。吸上線設(shè)置或安裝不當(dāng)，引起的牽引回流干擾；分相區(qū)設(shè)置過于靠近車站站場引起的回流集中干擾；吸上線及地線連接闖入信號電纜槽引起的干擾或電纜燒損。
2．電力工程。電力電纜與信號同槽、電纜井內(nèi)交叉、接地線侵入信號槽、電力配電箱設(shè)置在信號設(shè)備用房內(nèi)等問題，影響信號設(shè)備的電氣特性，設(shè)備維護(hù)管理存在交叉。
二、原因分析
2．1規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
在新版《技規(guī)》頒布前，高速鐵路定義概念較為模糊，存在客貨共線、既有線提速、近期兼顧貨運(yùn)，以及僅運(yùn)行動車組等多種組合，因而在設(shè)計(jì)、施工規(guī)范執(zhí)行過程中存在差異。如：高鐵信號工程中，信號系統(tǒng)設(shè)備按CTCS－2級建設(shè)，而站前工程執(zhí)行客貨共線標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而造成信號設(shè)備的建安工程執(zhí)行客貨共線的標(biāo)準(zhǔn)。
2．2執(zhí)行規(guī)范受到制約
設(shè)計(jì)規(guī)范中較多用“應(yīng)”字來描述，建設(shè)管理部門、設(shè)計(jì)單位通?？紤]費(fèi)用問題，對標(biāo)準(zhǔn)采取“取下限值”的方式。如：信號設(shè)計(jì)規(guī)范中明確信號設(shè)備用房建設(shè)時(shí)，應(yīng)考慮同步建設(shè)壽命周期后的倒替面積和預(yù)留條件問題，但前期建設(shè)的高鐵幾乎未考慮倒替面積，導(dǎo)致后續(xù)信號擴(kuò)能及更新改造工作開展將極其困難；設(shè)計(jì)規(guī)范中明確了信號設(shè)備布置間距“應(yīng)”符合列表下限值要求，現(xiàn)場實(shí)際則是綜合站房設(shè)計(jì)的設(shè)備用房顧慮政策問題，相當(dāng)部分設(shè)備布置間距已達(dá)不到下限值。
2．3工序混亂
因搶工期，或因節(jié)約管理、機(jī)械、人員成本等，新建鐵路的站后工程施工多是在站前條件不成熟的情況下開始并在短期內(nèi)完成的，建設(shè)程序混亂。如：槽道未形成即敷設(shè)纜線、設(shè)備用房未達(dá)到進(jìn)場條件即進(jìn)場施工、鋼軌未精調(diào)鎖定就進(jìn)行軌道設(shè)備定位安裝等。
2．4不執(zhí)行施工工藝標(biāo)準(zhǔn)
此類問題對于貫通地線敷設(shè)工程尤其突出。貫通地線的施工工藝要求較高，從現(xiàn)場驗(yàn)收情況來看，站前施工單位幾乎不執(zhí)行施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，如：貫通地線接續(xù)需采用專用壓接鉗，部分施工單位根本沒配置；環(huán)接間距過長，且裸露未進(jìn)行防腐處理；路基地段貫通地線距電纜槽底部400mm，現(xiàn)場驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)相當(dāng)部分就直接丟在了電纜槽板下；槽道內(nèi)的貫通地線未進(jìn)行隔離、防盜處理，等等。
三、有關(guān)建議
加強(qiáng)建設(shè)管理，優(yōu)化施工組織，強(qiáng)力推進(jìn)專業(yè)間接口工作面進(jìn)場條件的檢查和確認(rèn)，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及工藝要求是提高結(jié)合部工程質(zhì)量的關(guān)鍵。同時(shí)，修訂相應(yīng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，研究優(yōu)化相應(yīng)的設(shè)計(jì)、調(diào)整相應(yīng)的施工分工，對提高建設(shè)施工質(zhì)量，減少結(jié)合部問題有一定的意義。下面主要從優(yōu)化設(shè)計(jì)、調(diào)整施工作業(yè)面角度，提出相應(yīng)的建議。
3．1優(yōu)化設(shè)計(jì)
1．優(yōu)化設(shè)備用房設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)獨(dú)立的運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)度樓，不與綜合站房共建。運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)度樓為信號、通信、電力、信息等運(yùn)輸設(shè)備綜合樓，按設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)置設(shè)備大修更改倒替層和配套相應(yīng)的辦公設(shè)施，可有效解決綜合站房建設(shè)工期、電纜引入走線、設(shè)備倒替層、值班應(yīng)急處置、消防及空調(diào)等輔助設(shè)施建設(shè)不同步等問題，以及專業(yè)驗(yàn)收、專業(yè)分工的維護(hù)管理和使用問題。
2．優(yōu)化信號及附屬設(shè)備布置圖。此項(xiàng)工作迫在眉睫，信號專業(yè)設(shè)計(jì)與暖通、消防、建筑、通信、電力等專業(yè)溝通，在設(shè)計(jì)設(shè)備定位圖時(shí)，應(yīng)充分考慮和預(yù)留足夠的空間來布置空調(diào)、消防、環(huán)境監(jiān)控、電力配電箱等設(shè)施，避免設(shè)備間距、空間間距不足。
3．優(yōu)化貫通地線施工圖設(shè)計(jì)。建議研究隧道、橋梁地段的貫通地線設(shè)計(jì)方案。貫通地線在隧道內(nèi)敷設(shè)時(shí)，是否可在擋墻壁、隧道壁或通過橋梁等合適的位置，直接獨(dú)立敷設(shè)一段裸露且連續(xù)的不銹鋼鋼筋（條、帶等）代替貫通地線，這樣避免了貫通地線侵入電纜槽所需的防護(hù)隔離，也無需單獨(dú)進(jìn)行隔離防盜處置，分支引接線由各專業(yè)根據(jù)需求引接，解決了貫通地線諸多的引接、隔離、防盜、預(yù)留端子不到位的問題。
4．優(yōu)化綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。建議按原版標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合現(xiàn)場維護(hù)管理的實(shí)際，將綜合施工監(jiān)控系統(tǒng)中信號設(shè)備用房的門禁、水浸、溫感煙感、干濕度、空調(diào)遠(yuǎn)控等項(xiàng)目，研究重新回到信號集中監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)計(jì)，并由信號施工單位組織信號集中監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商實(shí)施，避免了維護(hù)管理與建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工間結(jié)合部問題。
3．2調(diào)整作業(yè)面分工
1．調(diào)整電纜敷設(shè)工程的施工作業(yè)面。建議建設(shè)管理部門可否將電纜槽敷設(shè)工程分成2部分：一部分為電纜槽道的建設(shè)，由站前單位實(shí)施，一部分為電纜槽蓋板敷設(shè)和填砂袋，由站后單位負(fù)責(zé)與電纜敷設(shè)工程同步實(shí)施。作業(yè)面分工調(diào)整后，電纜敷設(shè)工程及其結(jié)合部統(tǒng)一由站后施工單位負(fù)責(zé)，敷設(shè)、防護(hù)同步到位，避免了外露、砸損等問題。
2．調(diào)整信號設(shè)備用房的綜合防雷系統(tǒng)施工作業(yè)面。建議可否將除結(jié)構(gòu)鋼筋引入點(diǎn)以外的屏蔽網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、接地引入等施工項(xiàng)目，調(diào)整由信號施工單位負(fù)責(zé)實(shí)施，避免屏蔽網(wǎng)與地網(wǎng)不連接、接地引入點(diǎn)不足、成端位置地線連接點(diǎn)過長、信號設(shè)備接地標(biāo)記不明確等問題。
3．調(diào)整信號電源配電箱的施工作業(yè)面。建議將信號電源引入分為2部分：一部分為電力電纜引入，一部分為信號電源箱設(shè)置。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和信號用電及維護(hù)分工的需求，房建或電力施工單位的施工作業(yè)面，為將2路可靠電源的電力電纜敷設(shè)至信號電源箱接線的位置即可，信號電源箱的設(shè)置和連線由信號施工單位負(fù)責(zé)，綜合考慮防雷箱、外電網(wǎng)采集箱、消控箱等室內(nèi)壁掛箱盒的施工，避免各類箱盒凌亂附掛和接線間距超過標(biāo)準(zhǔn)的問題。
作者:陳慶華 單位:中國鐵道科學(xué)研究院研修學(xué)院
