铁路信号集中监测系统

铁路信号集中监测系统概述铁路信号集中监测系统铁路信号集中监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备，做到统一规划，统一实施，与联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试、验收及开通。监测系统是信号设备的综合集中监测平台，其监测范围包括联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰、电源屏、计轴等信号系统和设备。同时还包括与防灾、环境监测等其它系统接口监测。监测系统应采用成熟可靠的技术手段，实现信号设备运用过程的动态实时监测、数据记录、统计分析。监测系统应能监测信号设备的主要电气特性和转辙设备机械特性，当偏离预定界限或不能正常工作时应及时预警或报警。监测系统应能及时记录监测对象的异常状况，具备预警分析和故障诊断功能。设备连接图铁路信号集中监测系统模拟量监测功能信号集中监测系统功能◆外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角、功率监测。◆电源屏输入电压、电流、输出电压、电流；25Hz电源输出电压、频率、相位角监测。◆电动转辙机道岔转换过程中转辙机动作功率、电流、动作时间、转换方向监测。◆道岔表示交、直流电压监测。◆电缆绝缘监测。◆电源对地漏泄电流监测◆列车信号机点灯回路电流的监测◆集中式有、无绝缘移频自动闭塞区间移频发送器发送电压、电流、载频、低频，区间移频接收器轨入(主轨、小轨)电压，轨出1、轨出2电压、载频、低频，区间移频电缆模拟网络电缆侧发送电压、接收电压、发送电流监测。◆环境状态的模拟量温度、湿度、民用空调电压、电流、功率监测。◆防灾系统与列控系统分界口处接口直流电压监测。◆站(场)间联系线路直流电压、场间联系电压、自闭方向电路电压、区间监督电压监测。开关量监测功能信号集中监测系统功能◆对按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等开关量进行监测。◆列车信号主灯丝断丝状态监测。◆环境监控开关量监测。◆监测系统接口功能，满足对计算机联锁、列控中心、TDCS/CTC、智能电源屏、ZPW2000、有源应答器、道岔缺口等具有自诊断功能的信号设备，通过接口方式获取所需的状态信息和报警信息功能。故障报警信号集中监测系统功能监测系统根据设备故障性质产生三类报警和预警：◆一级报警：涉及到行车安全的信息报警。◆二级报警：影响行车或设备正常工作的信息报警。◆三级报警：电气特性超限或其它报警。◆预警：根据电气特性变化趋势，设备状态及运用趋势等进行逻辑判断并预警。组成信号集中监测系统结构及原理信号集中监测系统由车站子系统、服务器子系统、终端子系统、维护工作站子系统组成。服务器子系统是整个监测系统的中心，采用双机热备方式运行，负责与所辖车站站机、监测终端等节点进行网络通信和数据交互、存储，并实现数据流调度和信息路由等功能；(设在电务段监测中心)车站子系统是整个信号集中监测系统的基础部分，采集现场数据，并进行初步处理；终端子系统一般由PC机、打印机、网络设备等组成，使用它调看管内车站信号设备状态、监测信息和网络状况，为各级电务调度和电务维修管理部门日常所使用；维护工作站子系统主要具备网管功能，根据需要也可以在维护工作站上配备监测终端的功能，由高性能PC机、显示器、打印机和网络设备组成。信号集中监测系统中的车站子系统设置在车站信号机械室内，是整个信号集中监测系统的基础部分，主要负责数据信息的采集、处理、存储、回放、界面显示及通讯，由1套采集设备、1台IPC工控机、1台显示器以及网络通信设备及通信防雷器件等组成。车站子系统（车站站机设备）结构铁路信号集中监测系统转辙机电流/功率采样模块、列车信号机点灯回路电流采样模块、开关量采集器等说明：采样模块就近安装在采集点附近站机综合柜绝缘漏流组合柜道岔采集分机1道岔采集分机2轨道采集分机综合采集分机显示器工控机网络设备转辙机采集分机车站子系统结构示意图车站子系统网络通信设备包含路由器、交换机、协议转换器、通道防雷和配套线缆，它们安装在站机综合柜内，用于站机和服务器、邻站站机的网络通信。依据通信的需求，车站配置的网络设备会存在不同。车站子系统（车站站机设备）结构铁路信号集中监测系统道岔功率采集组合道岔表示采集组合轨道采集组合外电网质量采集器通信接口分机485总线CAN总线信号机电流采集组合灯丝报警智能分机CAN总线CAN总线监测机柜监测主机智能电源屏485总线联锁维护机串口总线绝缘漏流测试组合绝缘测试采集控制线熔丝报警盒熔丝采集配线路由器网线协议转换器协议转换器直流道岔电流采集组合道岔电流采集配线其它采集接口列控或移频轨道电路设备网线网线交换机微机室机械室电源屏室图2-122车站子系统设备接线图采集设备：信号集中监测采集机主要负责对监测数据的采集和预处理，按功能划分为综合采集分机、道岔电流采集分机、接口通信分机及各类采集单元，完成对车站信号设备状态和信息的采集。其它设备，如信号电源系统、计算机联锁系统、列控系统、ZPW-2000A轨道电路）、智能灯丝报警仪均采用通信接口的方式同站机相连，实现对此类相关信息的监测。信号集中监测系统组网方案信号集中监测系统网络通道采用2M专用数字通道。车站之间、车站至中继站、中间站、车站至电务段监测终端、车站至保养点均采用2M专用数字通道。由通信专业负责的通信传输系统为各站、保养点至电务段提供2Mb/s专用数字传输通道（通信系统与信号系统的接口位于信号设备机柜内）。专用数字传输通道需考虑通道的冗余、保护。车站子系统（车站站机设备）结构铁路信号集中监测系统对自身具备监测能力的设备信息的采集监测信号集中监测系统信息采集接口及连接方式对CTC、列控中心、TSR、RBC、计算机联锁、智能电源屏、ZPW-2000A轨道电路设备、智能灯丝报警装置等自身具备监测能力的设备信息的采集，通过接口通信，获取相关监测信息。集中监测与其它系统接口结线方式如图2-125所示：与外电网的监测接口信号集中监测系统信息采集接口及连接方式外电网采集是通过外电网监测单元实现的。外电网监测单元安装在信号机械室电务配电箱内。由采集机柜的C0层配一对12V电源线到外电网监测单元；外电网监测单元的采集信息输出到主机是通过一根RS485串口屏蔽线实现的，两端做好标识，一端直接插接到外电网监测单元的串口连接处。另外一端直接插接监测主机端COM3口。与电源屏接口信号集中监测系统信息采集接口及连接方式电源屏与集中监测主机之间只有一对屏蔽的RS485串口线即可，两端做好标识，一端直接插接到电源屏监测单元的串口连接处，另外一端直接插接在主机端的COM4口。如图2-126所示图2-126集中监测与电源屏的接口与联锁接口信号集中监测系统信息采集接口及连接方式全线车站计算机联锁通过电务维护机将联锁的开关量信息和系统报警信息传至集中监测系统；联锁电务维护机通过串口与集中监测的数据通道，采用一根四芯屏蔽的RS422串口通讯线，根据《集中监测与计算机联锁通信协议》与集中监测进行信息交互。两端均需做好标识，主机端接COM7口。与CTC的接口信号集中监测系统信息采集接口及连接方式CTC系统与集中监测设备的接口设置在各CTC车站，CTC系统通过CTC维护机与集中监测站机联接，采用一根RS422四芯屏蔽的串口线通信，交互CTC设备状态信息和报警信息等。两端均需做好标识，主机端接COM8口。如图2-127所示。图2-127集中监测与CTC的接口对分散安装的设备的模拟量、开关量的采集监测对分散安装的设备的模拟量、开关量的采集，主要采用传感器、模入板、开入板来采集，设备相互之间需采用标准电气接口，遵循铁道部统一的CAN通信协议（采集监测示意图见图8-4监测车站系统示意图）。信号机点灯回路电流采集对分散安装的设备的模拟量、开关量的采集监测信号机回路电流采集是通过综合分机的模入板来采集的。由采集机柜的C0层配一对12V电源线到信号机模块的首位，模块与模块之间使用环线连接，（电源要注意正负极，切记不要做反，以免烧毁模块。）另外，需要把开关电源的地线和综合分机的12V地线连接起来，形成回路后才能采集上来值。如图2-129所示。图2-129信号机点灯回路电流采集图道岔动作电流采集对分散安装的设备的模拟量、开关量的采集监测道岔动作电流采集是通过转辙机分机的转辙机采集板来采集的。动作和功率曲线通过道岔功率模块传送到转辙机采集板，1DQJ状态通过开关量采集器输出到转辙机采集板，定反表示通过采集DBJ和FBJ的空吸起状态接点来采集。功率模块和开关量采集器安装在道岔组合的后面，工作电源12V由机柜的开关电源提供。道岔表示电压采集是通过道岔II分机的道岔互感器板来采集的。采集方式如图2-130至图2-133所示。图2-130道岔动作电流采集图