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鐵路信號畢業論文:鐵路信號設備的系統防雷
【摘要】隨著現階段科技的發展,人們開始將越來越多的電子信息技術,運用到鐵路運輸當中去,這就使在鐵路運輸的自動化程度越來越高。但是電子設備有一個很大的弊端,就是非常容易受到干擾,對于雷電的防護能力極差,鐵路信號在鐵路運輸中擔負著極為重要的責任,如果一旦鐵路信號設備遭到破壞,就會嚴重的影響到鐵路的正常運輸。
【關鍵詞】鐵路;信號設備;系統防雷
1.引言
隨著現在鐵路運輸的不斷發展,在現階段的交通運輸中鐵路運輸已經成為我們現階段運輸中的主要運輸工具。鐵路的安全運輸離不開鐵路信號的運用。隨著科技的不斷發展,人們對于鐵路信號設備開始不斷地完善,但是鐵路信號設備仍然會因為雷電受到比較嚴重的傷害,這就要求在對于鐵路的設備進行設計的時候一定要對于信號設備的防雷做出系統的考慮。
2.對于雷電災害的分析
物理上對于雷電的定義,就是指一種帶電的云層與另一種帶有異種電荷的云層,對于大地產生放電的一種情況。現階段主要影響鐵路信號的雷電,分為直擊和感應兩種形式。直擊雷,顧名思義就是雷電直接的擊中建筑物或者是信號的線路設備,給建筑或者是信號設備帶來巨大的傷害的一種雷擊方式,這種雷電方式雖然具有很強的破壞性,但是它的發生概率是很低的。相對來說,感應雷對于各類的建筑物或者是信號設備,沒有那么嚴重的損害,但是它的發生概率卻很高。感應雷的產生,主要就是因為雷電放電的時候會存現的強大的電磁場,它的信號系統與附近的信號設備產生強大的電磁感應脈沖形成的。這樣的雷擊雖然沒有什么大的危害,但是卻也足以對于這些電子設備產生毀滅的影響。因此,在鐵路信號設備中進行防雷是一件非常必要的事情。
3.雷電對于鐵路信號的影響
鐵路在運行的時候,主要就是依靠著鐵路信號設備的指揮,才能夠安全的完成運行。因為這種原因,鐵路信號設備的種類就會有很多種,而且這些設備的數量也是非常多的,雷電對于這些設備的入侵方式也無形中增加了,當設備一旦受到雷電的襲擊的時候,就十分容易使得鐵路信號系統中斷,引起鐵路運輸系統的癱瘓,嚴重的還可能會引起火災、爆炸等事故的發生,給人們帶來更大的損失。但是通過研究發現從某種方面來說鐵路設備越先進,各種信號設備越發達,雷電對于鐵路的危害就會越大。
4.鐵路信號設備防雷的措施
對于鐵路信號設備進行防雷的處理是,可以分為室內和室外進行防雷的考慮。下面主要針對室內和室外的防雷進行一個比較詳細的解讀。
4.1 室內防雷
所謂的室內防雷,主要就是指對于建筑物內部的一些弱電設備對過電壓進行一個防護,它主要是利用一些比較先進的方法來進行的。這些方法包括一些等電位的連接、保護隔離、屏蔽、設置一些過電壓的保護裝置一類的方法,來對信號設備進行保護。在對于鐵路信號進行防雷的時候,建議可以使用下面的一些方法。
(1)當遇到強大的電擊的時候,注意使用等電位連接的方法對于信號設備進行保護。因為當雷擊的時候,強大的電流就會經過一些接地的物體進入大地,并將這些電流以放射的形式分布在這些接地的物體的周圍,一旦有電子設備進行接入,就會對于電子設備產生極大的傷害。為了要消滅這種等電位差就一定要事情等電位連接的原理為建筑物建立一種法拉第籠,對于這種等電位差進行一種屏蔽,只有這樣才能夠對于雷電引起的等電位差起到一個破壞的作用,保護信號設備。
(2)對于弱電設備的電源設置保護裝置。對于這些弱電設備來說,雷電主要就是通過電源的線路對他們造成侵害的,因此對于他們的保護就是一定要在核心的一個室內電子機柜的電源入口安裝一種電壓保護的裝置。
(3)在我國對于高壓的部分有專用的關于怎樣使高壓避雷的措施。因此我們在此主要就研究380V的低壓線路應該進行怎樣的過電壓保護。根據國家的規定要對這樣的電壓進行三級的保護,在安裝這些保護是一定要注意運用合適優良的保護器。
(4)在信號的線路接入口設置電流保護裝置。這樣就可以避免因為電流的進入而給予電子設備帶來的危害。
(5)在數據通信和測控技術的接口電路中,采用一些光纖電纜作為數據的傳輸線。因為在這些電路中都是比較敏感的,特別的容易出現問題。
4.2 室外防雷
對于室外設備的防雷,主要就是對于雷電的電磁環境進行改善。它主要就是三方面的內容,首先,在進行室外防雷的時候,要將室外的信號設備放到,一個能夠與大地具有良好的連接的金屬箱或者是金屬盒里面,這樣就能夠保障信號系統,能夠對于雷電的電磁脈沖起到良好的屏蔽的作用。其次,在與信號設備進行連接的時候,一定要使用屏蔽電纜,而且在使用屏蔽電纜的時候,一定要使屏蔽電纜的屏蔽層進行良好的接地。,在進行室外防雷的時候,要對于室外的信號系統設備集中的安裝避雷針,這樣做是為了防止雷電對于設備進行直擊的時候,能夠較大的程度上保護信號設備不受傷害。
5.鐵路信號防雷需要考慮的問題
在對于鐵路信號設備進行系統防雷的時候,一定要對于以下的幾方面進行考慮,才能夠真正的起到一個防雷的作用。
5.1 整體進行考慮,系統進行實施
鐵路信號的防雷是一項比較大的有機系統,如果只是對于信號設備進行單一的防雷措施處理,那么是不會有太大的效果的。因此在進行鐵路信號設備的防雷的時候一定要對于需要實施的鐵路信號系統進行一個比較詳細的分析,并且制定出詳細的方案,在堿性方案的設計的時候一定要嚴格的按照國家以及鐵路的技術標準、規范進行設計。這就要求設計者在進行設計的時候一定要考慮到鐵路信號設備的內部和外部、天面和地線、強電和弱電,除此之外對于信號設備的各類系統都要進行一個詳盡的考慮,并且制造出相應的防雷措施。
5.2 有效做出排流,入地速度加快
由于現在的鐵路信號設備越來越先進,因此每一個車站所需要管轄的室外信號設備也越來越遠,并且這些信號設備都會與鐵軌連在一起。我們都知道,鐵軌大部分都是裸露在外面的,這樣就使得鐵軌特別容易受到雷電的襲擊,一旦出現這種狀況,就會給鐵路信號帶來嚴重的打擊。因此,對于這樣的鐵軌進行防雷的有效措施就是對它進行引流,打個比喻來說加入大地就是海洋,這些雷電就是河流,我們要做的就是將這些電流引入大地中去,就像河流進入大海一般。讓它在大地中消失不見。如果想要實現這樣的引流我們就需要在建筑物的屋頂、電源引入的地方、電纜分線盤的地方以及室外軌道電路這些地方進行一些有效的防雷設備,用這些設備將電流分別向縱向和橫向進行排流,使雷電以最快的速度流向大地。
5.3 均衡連接,良好接地
在進行這一步的時候就要求我們在信號樓里面做出一道屏蔽網。它的主要理論就是要將室內進行一個均衡的連接,這樣就要求我們在對于信號做防雷措施的時候不僅僅要對于樓房的天面進行一個良好的均壓環,也要將信號設備所在的機械室、計算機室、電源控制室一類的地方做一個良好的均壓。使其成為一個能夠很好適應不同的雷擊情況的接地網絡,降低反擊電位,為工地提供七個前提條件。
5.4 合理接地,做好屏蔽工作
現在我國所實行的鐵路信號電纜的鋪設是比較長的,基本上每一段信號的電纜都會鋪設十幾公里或者是二十幾公里。因此一定要做好各個電纜之間的屏蔽和連接,在進行屏蔽和連接的時候需要適當的讓他們有多個接點進行接地。對于每一個信號設備來說,將電纜中和信號機中的屏蔽地線、軌道中的防雷地線通過匯流的方式引到接地體中是好的。對于樓內的信號設備進行屏蔽的時候,最主要的就是依賴信號樓的均壓環和避雷器,以及分線盤的電纜進行屏蔽,這些設備進行屏蔽的時候一定要注意將這些屏蔽體進行良好而合理的接地。現階段在我國鐵路信號設備的防雷主要是由兩種接地的方式分別是通過匯流排共接地和分開接地這兩種方式。前者主要就是在R
6.結語
現階段由于鐵路運輸的高速發展,在鐵路運輸中對于鐵路信號的依賴性較為嚴重。因此,鐵路建設部門對于鐵路建設中的信號設備的防雷工作要求就越來越嚴格,已經成為鐵路的各項部門關注的頭等問題。完善鐵路信號設備的防雷系統,一定要抓好設備的材質選擇和網絡結構的設計等這些方面,使這些方面能夠同時的進行實施,并在此基礎上進行防雷的設計和施工。只有完善這兩個方面的問題才能夠使鐵路信號設備有一個良好、高效的防雷效果。
鐵路信號畢業論文:鐵路信號集中監測系統的發展與探討
摘要:當前,我國鐵路和城市軌道交通發展的非常快。鐵路信號系統作為行車安全的關鍵保障系統,在技術和設備上也不斷發展,進入了快速發展的新時代。各類信號設備高效運行是鐵路運輸安全、效率和旅客滿意度的關鍵因素。因此,鐵路管理部門需實時地掌握各信號設備的運行狀態,迅速深入分析,及時發現問題并解決問題。這要求有一套完備的監測和分析系統,作為鐵路管理部門的支撐,以實現信號設備管理和維護從傳統的人工或半人工模式向智能化和信息化模式轉換。本文主要就對鐵路信號集中監測系統的應用現狀以及發展趨向進行詳細的闡述。
關鍵詞:鐵路;集中信號監測技術;現狀;發展
一、信號集中監測系統的作用及基本組成
信號集中監測設備是重要的行車設備。它是由鐵路總公司、鐵路局、電務段、車站監測設備構成的“三級四層”監測系統網絡體系;其特點:利用微機高速信息處理能力,進行實時監測、故障判斷、自動分析;利用微機大規模信息存儲能力,進行數據處理、記憶存儲、回放再現。利用微機聯網能力,加強調度指揮、故障處理、集中管理。
二、當前信號集中監測系統的應用現狀
車站監測網是系統的基本單元,負責數據的采集、分類和分析處理,實現信號設備的實時監測與故障診斷。它包括站機、采集設備及網絡通信設備。
電務段監測子系統是系統的中樞,管理全段內所有車站節點,接收和存儲站機數據,發送有關指令對站機進行操作,根據監測終端要求進行數據分發和WEB服務。它配置數據庫服務器、應用服務器、通信前置機、接口服務器、WEB服務器、維護終端和監測終端等設備。
鐵路局電務監測子系統是全局信號集中監測系統的監控中心,管理局內所有的電務段及車站節點,負責與所轄電務段及鐵路總公司建立通信連接和數據交換。它配置應用服務器、監測終端和維護工作站。
鐵路總公司電務監測子系統是全路信號集中監測系統的監控中心,管理全路的聯網車站,負責與各鐵路局建立通信連接和數據交換。它配置通信管理機和鐵路總公司監測終端。
廣域網數據傳輸子系統由車站與電務段間的基層網及電務段與鐵路局、鐵路總公司的上層網組成。基層網采用環形組網方式,每5~12個車站形成一個環路,并以不低于2M通道抽頭方式與電務段星型連接。上層網采用不低于2M通道星型連接的組網方式。各網絡節點間采用TCP/IP協議和統一的數據格式進行通信。
鐵路信號集中監測系統的監測對象可分為模擬量、開關量和帶自診斷功能的信號設備3類。系統實時采集信號設備的電氣特性、設備狀態、網絡連接狀態和故障告警等信息,并以報表、曲線等形式提供人機交互界面,具有信息展示、歷史回放、統計分析、預警報警和輔助故障處理等功能。系統采集及時手的信號設備運用信息,同時對各信號子系統的維護單元進行資源整合,為電務維護人員提供統一的集中監測和故障分析平臺。
該系統應用以來,科學指導了故障處理和現場維修,為事故分析和定責提供了科學依據,極大降低了電務部門的勞動強度,提高了電務維護水平和生產效率,保障了行車安全,已成為鐵路信號系統的標準裝備。
隨著鐵路運輸安全要求的不斷提高,信號集中監測系統出現一些問題:首先,系統的智能分析與故障診斷水平較低。當前系統基本還停留在采集數據的展示層面,設備的維修和維護信息主要依靠人工調閱和判斷,無法通過系統自動判別設備隱患和定位故障。如何將系統采集的信息進行科學的歸納和分析,給電務維護人員提供及時的診斷信息和高效的解決方案,是迫切需要解決的問題。其次,系統的監測范圍有待拓展。對于RBC、TSRS和有源應答器等設備,盡管當前系統已預留接口,但未實現監測;車載ATP子系統的信息尚未納入;與信號系統相關的安全數據網、GSM-R無線網和視頻監控系統也未納入監測范圍。對于部分已納入監測范圍的信號設備,系統采集的設備狀態信息和業務信息也需進一步精細和拓廣。,系統的功能有待延伸。當前系統主要集中于信號設備的監控,對于電務部門的生產調度、施工管理和應急指揮涉及很少。
三、信號集中監測系統的發展趨向
(一)基于仿真的系統級故障診斷
鐵路信號系統由各子系統和設備等基本單元構成,各單元間主要靠業務信息發生關聯,在電氣特性上并無太多相關性。分析各單元的業務功能,提取關鍵業務數據,構建業務模型,是系統級故障診斷的基礎。基于仿真的系統級故障診斷,也即用數學模型來模擬真實的信號系統,再將模型狀態與信號系統的真實業務狀態進行比較,從而發現和定位系統的故障。用于診斷的數學模型包括各單元的業務模型及相互間的交互關系,應反映真實系統的主要特征。通過對信號系統的業務流程分析,可歸其為離散事件系統,即其狀態在某些離散時間點上發生變化。仿真的實現依靠事件驅動,這類事件包括道岔鎖閉、區段占用和進路開放等,其發生時間與真實系統同步。當仿真系統與真實系統的業務狀態存在差異時,依據時間次序及判別規則對故障進行識別和分析。圖1描述了基于仿真的系統級故障診斷流程框架。
圖1 基于仿真的系統級故障診斷流程圖
(二)基于機器學習的設備級故障診斷
信號設備故障診斷的本質在于其面臨不確定性和復雜性的雙重挑戰。測量過程中的噪音和干擾等影響因素往往具有不確定性。信號設備由大量元件組合而成,每個元件的電氣性能存在差異,同時設備的承載業務和應用環境也不斷變化,難以建立有效的平穩模型。從已知數據出發,通過基于概率和統計的刻畫方式,運用機器學習技術,挖掘其中隱藏的知識,再以這些知識來預測未知數據,是解決該類問題的有效途徑。如圖2所示,監測系統采集的原始數據由于高維度或噪音,往往不能直接用于診斷和學習,需要進行預處理,以抑制噪音和降低維度。特征提取是其中至關重要的環節,需要融入各設備領域的專業知識,以使提取的特征與故障類型緊密相關,且各特征間盡可能互相獨立。機器學習技術基于概率理論,對特征數據進行分析,自動尋找的概率模型和求解算法,并不斷優化參數,以期找到統計意義上的診斷結果。
圖2 基于機器學習的設備級故障診斷流程圖
轉轍機是故障類型較復雜的信號設備之一,其相關的監測量包括動作電流、動作功率、轉換方向及表示電路電壓。通號院基于這些觀測數據,應用機器學習技術,對轉轍機故障診斷進行了研究,取得了階段性成果。系統自適應設置閾值,對原始電流和功率曲線進行分割,使其分割為與動作次數匹配的片段;對于各片段,通過各類信號處理方法提取穩定的統計特征,如電流強度、噪聲水平和噪聲分布均衡度等;基于高斯核函數估算各故障類型的先驗概率密度分布;對于待診斷數據,基于后驗概率密度分布將故障分析結果排序給出。系統支持對未知故障類型的自學習和既有故障類型的自適應更新,適用于交流轉轍機和直流轉轍機,并涵蓋單機單動、單機多動、雙機單動和雙機多動等應用場景。
(三)電務綜合監測平臺
將信號集中監測系統的監測范圍擴展,構建涵蓋全部信號設備和通信設備的電務綜合監測平臺,是系統往廣度發展的一大方向。各信號設備及關聯的通信設備是一個緊密結合的大系統,分散和孤立的信息不利于系統級的故障診斷。同時,若單類設備配置獨立的維護單元,則維護人員需要查看各自的維護終端進行分散維護,將給管理和維護帶來極大不便。對照既有功能,該平臺需將RBC、TSRS、有源應答器和車載ATP等信號設備納入,還需將安全數據網、GSM-R無線網和視頻監控等通信設備納入。
(四)電務綜合管理平臺
將信號集中監測系統的功能擴展,構建涵蓋鐵路總公司、鐵路局、電務段、工區和設備供應商的電務綜合管理平臺,是系統往廣度發展的又一方向。通過該平臺對電務部門既有各信息系統進行整合,可徹底消除信息孤島現象。平臺以電務段為中心,在此建立數據中心,匯集電務生產和管理的各類信息,各應用終端可以WEB方式進行遠程訪問。如圖3所示,整個平臺的功能可分為設備管理、生產管理、應急指揮、經營管理、網絡辦公和系統維護等6大部分。基于該平臺,通過對電務信息的整合和挖掘,優化電務作業流程,改進作業方式,將極大提高電務生產效率,有力推動鐵路電務信息化建設。
圖3電務綜合維護平臺功能
結語
從我國鐵路運輸實際出發,鐵路信號集中監測系統歷經幾展,實現了信號設備狀態的采集與傳輸,提高了電務維修的自動化以及智能化水平,確保了行車安全和運營效率。鐵路信號集中監測系統作為一項重要的技術裝備,必將隨著其深度和廣度的不斷拓展而得到更廣泛的應用。
鐵路信號畢業論文:安全型鐵路信號計算機聯鎖熱備系統實現
摘要:鐵路信號是鐵路日常運行管理中的重點項目。計算機聯鎖系統是實現鐵路現代化運行的重要基礎,能有效的提升車站的通車能力。與傳統的電氣聯鎖系統相比,計算機聯鎖系統擁有維修方便、設計簡單等優勢,便于日后的改造和管理,推動了鐵路管理的智能化、信息化和網絡化。
關鍵詞:計算機聯鎖;鐵路信號;提升
隨著信息技術的不斷發展,鐵路信號聯鎖控制系統經歷了諸多發展時期,有傳統的機械、機電系統轉化為現代社會中微電子、計算機等現代控制系統。計算機聯鎖能高效、安全的維持車站運轉,提高車站整體運行效率。本文結合相關計算機聯鎖技術分析我國應該如何開展安全型鐵路信號計算機聯鎖熱備系統的實現工作。
一、安全型鐵路信號計算機聯鎖熱備系統的總體設計
鐵路信號計算機聯鎖熱備系統能有效的提高鐵路信號系統的實用性性。本文依據傳統鐵路信號的計算機聯鎖系統的特點,設計實用性能較高的雙機熱備系統。
1、雙機熱備系統
雙機熱備計算機連鎖系統是由兩臺計算機同時控制,進行邏輯運轉計算。在工作過程中,只有一臺計算機控制輸電線路,另一臺則保持待機狀態。如果在運轉中主機出現故障而備機無故障,則自動切換到備機工作,由備機切換成主機,繼續控制輸電線路運行。
在傳統鐵路信號計算機聯鎖系統中,大多都采用人工冷備份來保障聯鎖系統的穩定性,但與雙機熱備系統相比,這種存在明顯的弊端。首先當主機出現故障時,需要用人工來切換備機設備,便捷性能差。其次,在主機和備機切換過程中,容易出現信息缺失。,在安全性能方面,雙機冷備系統具有明顯缺陷,單機效率不足。正是由于傳統的雙冷備分中存在明顯不足,因此要加快雙機熱備系統研制工作。
2、設計雙機熱備系統的原則
在設計雙機熱備系統過程中,要明確設計工作的前提、目標和原則,保障設計過程的科學性。、
設計雙機熱備系統的前提條件就是確保信息傳輸的安全性和效率性,較大程度保障行車安全。
在設計過程中,要考慮到以下幾個因素:
(1)性:主機和備機之間工作互補是雙機熱備系統中的一大特色。當主機發生故障時,要保障備機能準時發送信號并開始工作,同時展開主機與備機之間的信息交換程序。當主機重新恢復工作時,備機要將信息再次傳輸回主機。
(2)便捷性:便捷性主要是指主機和備機之間能順利完成信息交換工作。
3、系統功能的實現
雙機熱備系統要從五個層次加以實現,包括:人機對話層、聯鎖運算層、復核驅動層、接口層和監控對象層。本文通過劃分該五個層面,對開展設計分析。
(1)人機對話層
人機對話層由顯示屏、音響、鼠標等計算機基礎設備組成。它依靠鼠標、鍵盤出入命令信息,通過串口傳輸到兩臺計算機中。通常情況下,可以使用一機多屏的技術來顯示整個車站情況(車站大小決定顯示器數量),也要將車站站臺的動態信息與計算機聯鎖系統中的文字信息通過動態顯示屏或LED顯示屏上顯示,方便工作人員檢查管理。當主機出現故障時,要通過音響音樂進行報警。在顯示屏上也應該設置故障閃爍信號燈,保障管理人員能在及時時間掌握故障情況并加以處理。
在設置人機對話層過程中,要保障系統能夠自動實現啟動和關閉。要根據站臺的實際情況發送開車、停車指令。能準時實施光學報警,方便操作人員管理維修。
(2)聯鎖運算層
在雙機熱備系統中,聯鎖計算機是整個系統的核心部分,它由互補的兩臺熱備份聯鎖計算機及相關共享器組成。在運行過程中,聯鎖計算機通過內部聯鎖軟件的完成命令信號的判斷、對聯鎖信號的分析、生成控制命令、診斷鐵路信號故障等工作。在雙機熱備系統中,兩臺熱備份聯鎖計算機要具有相同的配置,保障系統和操作人員在檢測出聯鎖計算機出現故障時,通過共享器完成信息的自動切換或人工切換,使故障計算機退出應用信息管理程序,并發出警報。
(3)復核驅動層
復合驅動層是由兩套配置相同的PLC可編程邏輯控制器組成。復核驅動器主要負責采集車站的具體信息,并完成對相關信息進行分析、對聯鎖運算機所發出的命令進行復核同時驅動車站信號、輔助系統完成自我監測等工作。PLC可編程邏輯程序控制器同樣是互為熱備的系統,它能通過對故障的檢測發現CPU和I/O等功能模塊的故障狀態,也能進行PLC程序中CPU和I/O等功能模塊之間相互切換工作。
(4)接口層
接口層是鏈接計算機聯鎖系統和監控對象的關鍵。接口層主要承擔以下任務:
①時刻監控車站現場的監控,完成表示信息的電平向靜/動轉換以及PLC系統信號的之間的脈沖驅動信號向電平表示信息轉換。
②監控專用電路控制設備運行,并支持系統完成監控。
(5)監控對象層
監控對象層主要指將計算機連鎖系統用于監控車站狀態控制以及調動機車的信號控制設備。在車站運行中,監控對象層的相關設備主要包括車站中用于指示列車運行的有色信號燈、轉動岔道的轉轍機、檢測車站中軌道空閑區段以及占用狀態的軌道電路等。
二、系統安全保護
在提高計算機聯鎖系統安全性過程中,國內外都采用二模動態亢余方案或三模靜態亢余方案。三模靜態亢余方案能利用硬件亢余提升系統的性,二模動態亢余方案是利用整合硬件亢余資源,結合相關故障檢測技術進行分析處理。在保護雙機熱備系統安全工作中,可以根據具體形式選擇解決方案。
結束語:本文通過簡單分析安全型鐵路信號計算機聯鎖熱備系統中雙機熱備系統的設計流程,為未來鐵路信號信息化發展提供一個方向,希望能為相關部門解決實際問題提供幫助。在具體實施過程中,會出現信息交換不流暢、數據不穩定等情況,希望工作人員能克服實際困難,大膽實踐,不斷豐富雙機熱備系統,使雙機熱備系統更具體化、實用化。
鐵路信號畢業論文:試析雷擊對鐵路信號系統的影響
【摘要】鐵路行業隨著現代科技的發展已經跨入信息化時代,信號系統的技術保障非常重要但卻很容易遭受雷擊危害影響。本文介紹了雷擊對鐵路信號系統的影響類型以及影響途徑,同時闡述了鐵路信號系統避免雷擊影響的措施。
【關鍵詞】雷擊鐵路信號系統危害影響
一、前言
我國社會經濟的快速發展和社會化進程的不斷進步,讓鐵路系統在城市建設中發揮越來越大的作用。而鐵路在交通保障過程中如果發生事故經常都是因為信號系統的原因,鐵路信號系統很容易遭受雷擊的危害影響,應該加強雷擊影響分析研究并針對性的根據實際情況采取更加科學合理的信號系統防雷措施。
二、雷擊對鐵路信號系統的影響類型
(1)電磁脈沖。如果雷電正面擊中設置了信號設備的建筑物或裝有信號設備場所附近的建筑以及地面高聳出來的其他物體,雷擊形成的雷電電磁脈沖就會在信號系統里面產生電流或者過電壓。(2)電磁感應。當雷云在放電或者雷電在雷云之間,在不遠的戶外傳輸信號電纜線、信號路線、埋地電力線、設備間連接則會有電磁感應同時侵入設備的現象叫做感應雷。(3)沖擊波。假如沖擊波電壓的幅度沒有高到用動作高壓避雷針和擊穿變壓器絕緣侵入回路時,其實雷電沖擊波還可以通過繞在組間分布電容藕合的方式,入侵到信號低壓回路,讓信號電源設備產生過電流和過電壓。(4)軌道電路。當雷擊侵入信號設備的軌道電路時,軌道電路的傳輸線一般是比地面高出很多的鋼軌。由于受到地理環境的影響,有的鐵道旁的高大物體很容易遭到雷擊,例如大山、樹林、大橋等。(5)雷電浪涌。引起人們更加關注的一種雷擊危害影響是這幾年來電子設備比如說計算機聯機設備的連續運用,而且它的雷電防護方法也在推崇出新。這類雷擊危害的主要原因是電流和通訊線路在雷擊發生時感應的電流浪涌而造成的,而不是因為直接雷擊大部分平常的電子設備而引起的危害。(6)直接雷擊。直接雷擊是指雷電活動區域內直接通過建筑物的構架、鋼軌對地放電及其信號傳輸的路線而產生的一種電擊現象。
三、雷擊影響鐵路信號系統的主要途徑
(1)從交流電源系統侵入。雷電擊穿高低壓間的絕緣層是因為它從交流電源系統侵入后,經過高壓電線傳至沒有裝避雷設備的高壓變壓器造成的。(2)從軌道電路侵人。雷電波向信號設備采用鋼軌作為傳輸線的軌道電路侵入后到達軌道電路器材,從而造成器材的破壞。(3)由電纜通道侵入。即使電化區段使用地下電纜,但是因為雷云對地放電的主放電電流會產生垂直電場和可以在電纜通道中感應出很高雷電亞的水平電場。雷電波侵入了連接鐵路信號室內、外設備的電纜,而且還被傳到了室內設備造成內部設備的破壞。
四、鐵路信號系統避免雷擊影響的應對措施
1、充分利用各種防雷設備。(1)避雷針:它可以很好地預防直擊雷。對于面積不是很大的工程設施和建筑物有很好的保護作用,而且它是很平常的避雷工具。(2)避雷線:避雷線是一種懸掛在被保護物體上方的和避雷針一樣為了保護電器設備將雷電引向自己并通過接地系統導入大地的也叫架空底線的接地導線。(3)避雷網、避雷帶:主要是為了防雷保護建筑物的一種欲避雷線方雷裝置相似的東西。(4)避雷器:有三種主要的避雷器,分別是:管型、閥型和使用最廣泛的氧化鋅避雷器。
2、改善鐵路通信設備的室外環境。為了使雷電流通過低阻抗接地系統向大地泄放時讓信號系統處于雷電電磁波屏蔽中,以此來保護人員、設備和建筑物的安全,所以要規范等電位連接和基站建設,因為現行的鐵路信號電纜一般都可以達到幾十公里長,所以在所有的電纜之間都要做好屏蔽連接,為了達到防雷的作用,還要求適當的多處接地。
3、加強室內設備防雷措施。(1)電源系統的保護:為了對低壓線路進行過壓保護、防止浪涌電壓竄入為電子設備造成損壞、抑制電源浪涌電壓,所以要在室內核心電子機柜的單元電源入口和電源線路入口安裝電壓保護裝置;(2)信號設備以及計算機系統的保護:為了保護信號設備等電位和符合要求的地線的連接,所以信號樓內的室內不僅要形成連接均勻、完善均壓環的一層蔽網,還有信號方面也要在計算機房、控制室、機械室、電源平室通過銅條在墻角環相連接的地方做好均壓。在機械室附近遭受雷擊后,為了較大可能的減少雷電對室內信號設備的影響、屏蔽雷電產生的強電場干擾,故而在機械室安裝法拉第籠。
五、結語
綜上所述,鐵路信號系統要避免雷擊危害影響安全順利發揮作用,必須加強對雷擊影響的分析研究,才能在信號系統的完善構建過程中采取科學合理的防雷措施。
鐵路信號畢業論文:鐵路信號系統影響因素
【摘 要】電氣性能是鐵路數字信號電纜生產企業及產品質量監督檢驗部門對鐵路數字信號電纜產品質量的重要判斷項目。結合鐵路信號系統的組成,對信號傳輸、控制系統的性和受到的影響進行了分析,對電氣化條件下鐵路信號采集過程中產生的干擾類型和方式進行了論述,通過對內部和外部因素的對比分析,進一步明確了鐵路信號影響的內在因子和外部實現條件
【關鍵詞】鐵路信號 組成影響因素
鐵路信號系統是以標志物、燈具、儀表和音響等向鐵路行車人員傳送機車車輛運行條件、行車設備狀態和行車有關指示的技術與設備。鐵路信號設備是保障列車行車安全的重要基礎設備,其性的高低直接關系到行車安全和運輸效率。隨著我國鐵路建設的高速發展,信號系統的技術和設備研究顯得日益重要。鐵路信號系統不僅要滿足線路本身的設計標準要求, 同時要滿足區域間的接入條件,在其設置上不僅要要考慮近期運行條件,同時要為遠期規劃等技術更新預留空間。
1 信號系統構成
1.1 行車調度指揮系統
隨著信息技術和電子技術的快速發展,在計算機技術、信息、通信、決策、控制技術的支持下,現代行車調度系統實現了列車遠程實時監視、控制、追蹤和管理的自動化處理。行車調度指揮自動化系統技術隨著列車調度指揮系統(TDCS)的改進以及新型分散自律調度集中系統研發成功而獲得了長足發展。TDCS的主要內容是列車運行計劃編制和調整及列車運行監視和管理,調度集中的核心是列車運行控制,TDCS和調度集中系統構成了行車調度指揮系統。TDCS由不同站段的分機和站段或路局總機銜接起來,形成路網調度的主要組成部分。
1.2 閉塞系統
閉塞就是保障區間或閉塞分區在同一時間內只能運行一個列車,與此有關的設備和技術形成鐵路信號閉塞系統。我國鐵路現行的基本閉塞設備分為自動閉塞、自動站間閉塞、半自動閉塞。自動閉塞是同列車自動完成閉塞作用的一種閉塞,半自動閉塞是通過裝在兩個相鄰車站的閉塞機、出站信號機及專用軌道電路所構成的一種閉塞。
車站除了正線以外,還配有到發線、牽出線等其他線路,因此把各種車站稱之為有配線的分界點,而無配線的分界點,為非自動閉塞區段在兩個車站間設置的線路所,以及自動閉塞區段為在兩車站間劃分成若干個閉塞分區而設置的色燈信號機。這里的線路所和色燈信號機就是無配線分界點,自動閉塞區段上通過色燈信號機之間的段落叫做閉塞分區。
1.3 車站聯鎖系統
(1)信號機。信號機是鐵路視覺信號的重要組成部分,用以指導鐵路行車,與線路的閉塞系統密切相關。信號機的選擇上一般各站的進站、預告、正線出站等列車信號機,以及專用線、機走線、牽出線等處進入聯鎖區的防護調車信號機原則上采用高柱信號機,其余信號機(含橋上及隧道內預告信號機)采用矮型。
(2)站內聯鎖。車站聯鎖是利用機械、電氣自動控制和遠程控制的技術和設備,使車站范圍內的信號機、進路和進路上的道岔形成相互具有制約關系。接軌站及新建各站易采用硬件冗余結構的計算機聯鎖設備,顯控多采用鼠標+彩顯方式。
(3)軌道電路及站內電碼化。新建各站越來越多地利用97型25HZ相敏軌道電路。站內正線電碼化采用疊加預發碼方式,到發線采用疊加發碼方式,發碼設備采用。ZPW-2000系列移頻電碼化設備。部分接軌站結合原發碼方式進行改造。
(4)轉轍及電源設備。轉轍設備一般根據站場設計的道岔類型進行配套,采用智能綜合信號電源屏。
(5)信號集中監測系統。隨著微機的推廣和普及,新建各站配備信號微機監測系統,并聯網至相關電務集中監測系統,當接軌站既有微機監測設備不滿足要求時,要對其升級改造。(6)信號設備綜合防雷系統:按鐵道部有關標準和規范要求,在各站信號設備房屋處需新設信號設備綜合防雷系統。
2 故障因素分析
2.1 設備系統性
近年來,鐵路方面已經開始重視信號產品的研發、生產、使用、維護的性管理。由于在設備規范上標準較少、過于簡單、性指標不夠、性模型的選擇比較少等因素,使設備系統的性受到影響。性是一門系統工程,與產品全壽命周期的各個階段密切相連,從產品的研發、設計、生產、使用、維護、報廢等一系列環節都始終與性相連。建立第三方性評估機構,再制定相應的標準,對單位的性設計方案進行審核。“7?23”動車事故的發生揭示了信號設備在設計上存在嚴重缺陷,再遭雷擊發生故障后,導致本應顯示為紅燈的區間信號機錯誤顯示為綠燈。總的來說,我國鐵路信號系統中性應用還不夠成熟,還需繼續深入研究。
2.2 電氣化條件對信號系統的影響
作為弱電系統,信號設備在電氣化鐵路中處于從屬被動的地位。電氣化鐵路屬于強電系統, 它具有額定電壓高、牽引電流可達到數百安培甚至上千安培、電力機車為非線性負載,在整流換相和運行過程中會產生大量諧波成分等特點。這些特點構成了電氣化鐵路對信號設備干擾的基本原因。從干擾的種類來說,可分為傳導、感應、輻射三種形式。不同的信號設備對不同類電氣化干擾的反應不同,因此,具體的信號設備所采取的措施各不相同。
2.3 電纜電源對信號系統的影響
信號電源(俗稱雙電源)是鐵路行車信號指示燈的供電電源,屬于一級負荷。信號電源一般由自動閉塞電力線路(簡稱自閉線)和貫通電力線路(簡稱貫通線)兩路電源供電。兩路電源互為冗余,故障時相互切換,以提高供電性。信號電源、電纜等受到自然環境、運行管理方式等因素的極大影響。
2.4 外部因素對信號系統的影響
每一個系統都有其固有的結構和組織形式,各組成部分不僅受設備本身技術水平和實現方式的影響,同時也受外部環境的影響。鐵路信號設備的信號采集除來自列車和軌道系統外, 車站和區段調度所還通過強風、雨、雪檢測器及立交處防落物檢測器采集的信號發出限速或停車指令;人的因素是鐵路信號系統的主導因素,不論在列車正常運營的管理、信號的采集分析和判斷以及指導鐵路運輸作業方面,還是在非正常運營條件下對設備的維護保養,特別是局部區段發生故障后的信號處理和指揮,這些都直接影響著列車的運輸等。
隨著計算機技術、通信技術和控制技術的飛速發展,傳統的以軌道電路作為信息傳輸媒體的列車運行控制系統面臨著挑戰。基于通信的的列車運行控制系統(CBTC)在地鐵項目中已經得到了比較廣泛的應用,在大鐵上代替傳統的列車控制系統也將成為必然。CBTC系統具有以下特點:列車與地面之間有各種類型的無線雙向通信。可分為連續式和點式的。其中又可分為短距離傳輸(指1m以內)和較長距離傳輸的移動通信。它們仍然保留閉塞分區,其中最簡易方式CBTC仍采用固定的閉塞分區,但是閉塞分區的分隔點不是用軌道電路的機械絕緣節或電氣絕緣節(如無絕緣軌道電路),而是用應答器或計軸器,或其他能傳送無線信號的裝置構成分隔點,這種簡易形式仍然保留固定長度的閉塞分區。在CBTC中進一步發展的閉塞分區不是固定的,而是移動的。
3 結語
隨著鐵路建設,特別是高速鐵路建設投資的不斷加大,我國鐵路各項技術研究取得巨大的成績,部分技術和設備研究成果已經躋身于世界鐵路強國之列。由于鐵路信號系統是一個龐大的有機體,不僅受內部設備和技術水平的限制,同時受外部條件的約束,因此,尋求的組合方案,才能在經濟技術可行的條件下,實現跨越式發展。
鐵路信號畢業論文:對高速鐵路信號維修的探討
摘要:近年來,中國鐵路已進入高速發展階段,特別是隨著中國高鐵建設的迅猛推進,中國鐵路已經進入動車時代,中國高鐵技術已走到了世界鐵路的前沿。中國鐵路的高速發展給鐵路信號新技術的運用帶來了革命性的變化,這一變化對鐵路信號設備維修工作提出了高要求。本文針對高速鐵路信號維修工作的特點進行分析,總結出在高速鐵路信號維修工作中的注意事項。
關鍵詞:高速鐵路;信號維修;探討
一、引言:
現在大量長距離的高速鐵路線路在繼續鋪設開來,中國的鐵路信號系統也是不斷地發展,尤其是高速鐵路信號,這幾年來已發生了很大的變化和突破。在沒有任何經驗指導和成功模式借鑒的情況下,結合現在的高鐵信號系統的工作特點,對高鐵信號維修工作的方式做了一下簡要討論,希望對高鐵信號維修有一點幫助和借鑒。
二、高速鐵路信號維修特點分析
(一)信號維修特性。高鐵信號設備的維修,同樣是以提高系統設備保障性為目標的一項性任務。高鐵的維修工作包括下面四種特性:
1、性。即對于組成元件或(子)系統,在相同的使用環境中表現的是同一種性質;對于其未來的性也是可以認知的;對于一次有效地預防修可以達到其好的性效果。
2、可維護性。在一定的時間范圍內,維修可以使其恢復到給定的技術要求。
3、可利用性。在兩次維修期中間保障設備能夠正常操作。
4、安全性。簡單地說就是不能因為設備問題或人為操作不當導致災難。
(二)信號預防維修與矯正維修
鐵路信號維修任務始終遵守以預防為主,事后矯正為輔的工作方法。矯正維修主要為緊急搶險工作和事故之后的重建工作,通常通過應急預案及故障程序等予以規定;預防修是維修研究的主要工作,其目的是避免設備產生問題。因維修方法和目的的不同各有不同的側重點,但主要包括以下幾種:一是平時靜態檢測和動態檢測;二是分析系統和專家咨詢系統;三是仿真監測系統;四是狀態維修、系統性維修等等。
(三)高鐵信號預防維修的特點
作為高速鐵路信號裝置,設備器材故障特性同樣滿足傳統的浴盆曲線特性,但由于高鐵信號系統運用了大量的冗余及故障導向安全等技術方案,對于信號系統的每個單項設備或器材組成等,在出現問題或者工作不平穩時,導致的后果對整個系統可能出現3種結果:一是系統仍然正常工作,但是出現了一些報警信息;二是系統仍能正常工作,但是在降級模式下工作;三是系統不能工作,功能就會消失。就第三種情況而言,要使用故障維修也就是矯正維修;對于前兩種情況,是單個設備的,運用故障修,是整個系統的,由于整個系統仍處于正常工作狀態,能夠經過監控監測等方法實現預防修,也就是狀態維修。經過維修活動使系統恢復到初始技術標準,做好日常監測監控,就可以將維修工作的開展降低到對運營影響的最小范圍以內。
三、高速鐵路信號維修的工作要求
(一)嚴格制定信號設備維修計劃表。信號設備維修計劃表是信號維修班組的全年工作內容,沒有一份嚴密的維修計劃表,班組維修管理就無從談起。信號設備維修計劃表分為年度維修計劃表、季度維修計劃表和月度維修計劃表,計劃表的制定要嚴格按照鐵路總公司相關標準,結合信號設備秋季鑒定結果和采用的維修體制進行。以盤營線為例,目前,沈陽局在實行“天窗修”的基礎上逐步推行信號設備“狀態修”,這就要求在編制維修計劃表時要充分考慮到“天窗修”或者“狀態修”等不同的維修體制。制定維修計劃表要求必須是班組長或者技術骨干,在調查研究的基礎上初步系統地制定班組的維修計劃表,經車間主任或分管信號維修的工程技術管理人員進一步研究,報電務段技術管理部門核實,由段長批準簽發。信號維修計劃表是班組全年的工作任務和目標,只有制定出科學、嚴密的維修計劃表,才能從根本上保障信號維修工作的有序可控,從而確保各項目標的順利實現。
(二)實行信號設備狀態維修,需要科學的維修管理理念為指引“重檢慎修”,就是在推進信號設備狀態維修工作中需要認真貫徹的核心理念。重檢,就是要高度重視平時對高鐵信號設備的檢查、監測和監控,科學使用動、靜態兩種辦法,掌控設備動態變化規律,及時發現設備運用質量問題,而且為開展設備檢修、整治安全問題提供保障。可以利用既有綜合工區的技術力量或專門成立監控監測區域,來強化“檢”的力度和質量。慎修,一方面是不能盲目地進行檢修,要改進維修方法,合理安排針對性的維修;另一方面是在檢修中應認真細致、嚴格執行標準,避免漏檢漏修,并在檢修結束后進行質量驗證,保障一次檢修能讓設備質量狀態達到原來的儲備能力。由車間組織力量進行檢修,能增強“修”的效率和質量。
(三)實行信號設備狀態維修,需要很好的設備基礎質量作前提“質量是安全的保障,安全是質量的標志”。沒有合格的基礎質量,沒有良好的狀態保障,盲目實施狀態維修只會落入故障修的泥潭。所以,在進行狀態維修之前,必須對設備質量進行多方位“體檢”,“體檢”合格方可“上崗”(推行狀態維修)。要遵循“無誤差、無缺陷、無故障”的原則,對信號裝置進行對規對標平推檢查和整改,保障設備質量的合格率、優良率等標準按照《鐵路信號維護規則》、《信號設備質量及維修管理檢查評定辦法》等規定。對新建的高速鐵路信號裝置,重點還需要對室外設備安裝強度、防水防塵性能等進行強化整頓,保障正常運行。
(四)實行信號設備狀態維修,需要了解設備運行狀態,從現場使用狀況分析,安裝使用于不同位置的信號裝置,其運行質量情況展現一定的差異。要依據站內和區間、正線和站線、有砟和無砟以及使用頻率程度等不同運用環境分類分項建立基礎質量臺帳,熟練掌握裝置運行情況,摸索狀態變化規律,為更好地實施狀態維修作好基礎。
(五)實行信號設備狀態維修,需要不斷創新的科技方法作保障了解設備運行狀態,增強檢修質量,僅靠傳統的維修設備是不能順利完成的。在科技逐漸發達的現在,通過計算機、信息化和智能化設備,能夠為電務維修提供更有利的技術支持。一是配備完善監控、監測系統。在現有的監測系統前提下,要依據了解設備運行狀況的實際需求,繼續開發并采用新的監控、監測功能。照現在看來,重點是要配備完善道岔缺口視頻和轉換阻力監控系統,站場環境及機房環境監控系統以及智能專家診斷系統等監控、監測設備。二是強化檢修工裝設備。好的工具,是增強檢修質量的有效保障。道岔關鍵部位螺栓固定強度是不是過關、道岔桿件及安裝設置是不是存在老傷裂紋,道岔滑床板能不能實現自動注油,信號機顯示距離調整是不是過關等等現狀,都需要使用更好的技術方法。
(六)實行信號設備狀態維修,必須要有綜合能力較高的人才隊伍作擔保,無法正確了解每一個設備的運行情況,就沒辦法有目的性地開展狀態維修;對監控監測系統操作不熟悉,就沒辦法及時發現設備質量存在的問題,就有可能會造成設備損壞;已經發現的質量問題不能監督迅速整頓,再先進的監控系統也起不了作用;已經安排的檢修工作,卻因為技術不熟練造成無法一次檢修到位或由于檢修管理不到位導致事故等等狀況,都說明技術過硬人才是推進高鐵信號設備狀態維修的重要因素。了解掌握設備狀態變化規律、管好用好監控監測裝備、落實高品質的檢修等等,都需要真正了解技術和管理的人才去實現。所以,在實行高鐵信號設備狀態維修的過程中,要經過培訓、鍛煉等方式培養一批監控監測、現場檢修、維修管理等方面的人才,才能保障實行狀態維修。
四、結束語:
建的高速鐵路,更要建的運營及維修體系。在未來的日子中,中國大量的高速鐵路及客運專線即將投入到商業運營,要不斷創新,不斷完善,以高速、客運安全為目標,始終堅持“高標準、講科學、不懈怠”的要求,建立具有我國特色的先進的、完善的高鐵信號維修體系。
鐵路信號畢業論文:淺談鐵路信號施工過程控制
摘 要: 現代鐵路離不開信號的控制,有了信號的控制能有效的提高效率和避免風險。然而工程施工質量如何控制成為了保障鐵路運行安全的關鍵,信號實現的過程是極其復雜和系統的,影響鐵路信號工程質量的因素也有很多,因此在鐵路信號工程施工過程中要考慮各個方面的問題,針對不同的方面找到解決的方法。文章就鐵路信號施工過程控制得相關問題作了分析,希望對今后相關行業探究提供相應的借鑒。
關鍵詞:鐵路信號工程;質量控制因素;措施
前言
信號控制對于我國現代鐵路建設非常重要,他是實現鐵路安全保障的重要措施,因此對鐵路信號設備的施工質量要求也越來越高。所以如何做好鐵路信號工程施工過程控制工作,對于鐵路建設有著十分重要的意義。下面本文作者將根據多年的從業經驗對
鐵路信號施工的過程控制進行一下探討。
1、鐵路的信號工程施工的質量控制要點鐵路信號工程在施工過程中,對質量的控制主要是由;監理工程師來負責的。在控制過程中要抓重要點、有層次的來確定質量控制的計劃,要將質量檢查制度和工作程序做出明確的標志。在該基礎上,也可以通過設置施工工序的活動質量控制點,來實施預控的工作。質量特征所產生的影響是不確定的,所以會危害到程度也是無法預料的。
2 、影響鐵路信號工程質量的主要因素
2.1 鐵路信號工程施工中人員素質的因素
在鐵路信號工程施工整體人員素質較差將會直接影響到施工的質量,施工
人員技術理論不足,因為生理的缺陷導致所無法實施的高柱信號機工作、就會做出錯誤、違章違紀行為的存在以及整個內部對人員心理水平重視的
力度不足,都是影響施工質量的因素所在。
2.2 鐵路信號的工程施工中,安全因素是不可忽視的。每個施工單位都要對這方面進行培訓和教育。在安全技術生產上的,投入力度也是相當薄弱的,這就導致了全體施工人員在安全生產基本意識上的缺乏是不利于對鐵路信號工程施工安全生產的。
3鐵路信號的工程施工質量控制
3.1鐵路信號工程施工對人員素質的控制。鐵路信號的施工技術是個技術含量較高的工種,工程技術的復雜性不僅需要施工人員具有豐富的理論知識,同時還要有一定的實踐經驗,選擇具有較高施工工藝水平的技術人員來承擔,在施工的過程中對人員的心理行為要注意。除了加強政治思想教育、勞動紀律教育、職業道德教育、專業技術知識培訓, 健全崗位責任制, 改善勞動條件、公平合理的獎勵外, 還需要根據工程項目的特點, 要從確保質量出發, 本著量才適用, 本著揚長避短的原則來控制對人的使用。人的理論、技術水平直接影響工程質量水平。鐵路信號是技術含量較高的一個工種, 尤其是電氣集中、區間自動閉塞、微機聯鎖等, 技術復雜。因此,在信號工程施工前必須對施工人員進行安全及操作等方面的重點培訓,注重對現場操作人員技能培訓,對重點部位、專業性強的作業項目的操作人員,要進行嚴格的專業技能培訓,考試合格后,針對不同的人所擅長的技能來安排其施工項目。只有在做好這些工作的基礎上,才能夠減少由于人為因素所造成的損失,保障施工質量中操作的程序和關鍵工序的萬無一失。
3.2精心組織施工計劃科學、嚴謹的施工計劃,是開展鐵路信號工程施工的基礎與前提。要求所有參加工程施工的領導者明確各自責任范圍,采取逐級負責制度,將責任目標落實到個人。形成全員意識,以確保工程項目達到應有標準。在信號設備施工過程中,強化施工配合,才能有效縮短信號的停用時間。在這一過程中,強化機務、車務、工務、電務、車輛以及通信部門、供電部門的溝通與交流,相互支持、相互配合,確保工程項目安全、穩定、快速地開展,同時質量目標落實到位。只有這樣,各部門循序漸進地開展工作,確保工程施工進度與施工質量,消除信號工程施工以外的不良因素,確保施工過程中的列車穩定運營,保障人身安全,并為工程順利竣工投入使用營造良好環境。另外,在施工組織規劃中,還應充分考慮到工程施工安全、施工進度、施工造價以及工程質量等綜合要求,合理安排人力、財力與物力,解決施工中遇到的各種矛盾。
3.3強化施工材料管理
材料作為開展工程項目的重要保障,對于鐵路信號工程的施工進度與施工質量起到關鍵作用,如果材料質量不達標,那么工程質量也就難以保障。因此,強化鐵路信號工程的材料控制,主要做到以下幾點:其一,謹慎選聘材料采購人員,確保他們具備專業的技術水平與基本職業道德,政治素養良好,掌握并了解各種材料信息,選擇的供貨商;其二,合理規劃施工現場的材料供應,確保一切施工工作順利開展;其三,做好材料的驗收工作,嚴格控制材料質量水平,同時做好現場材料管理,合理堆放、合理使用,杜絕鋪張浪費;其四,做好材料檢驗工作,保障材料質量。在鐵路信號工程項目中,由于材料所占成本較高,因此個別承包商謀求私人利益,沒能按照合同要求、技術規范選用材料,而是以次充好,企圖蒙混過關,給工程安全帶來隱患;還有一些采購人員缺乏職業道德素質,沒有嚴格控制原材料質量,造成假冒偽劣的材料進入施工現場,不利于工程的順利開展。
3.5施工全過程的質量監督與管理首先,在鐵路信號工程開工之前,強化質量監督與管理手段,嚴格規范操作工序,分清施工的重點與難點;作為工程監理人員,只有明確工程目標,有針對性地開展工作,才能更好地把握工作方向;加強對承包商質量管理體系的檢查,確保各專業人員落實到位,將責任劃分到明確的個人。其次,在鐵路信號工程施工過程中,嚴格做好質量監督與管理工作,加強在施工現場的巡查力度,以掌握更多材料,提高控制與管理的針對性、實效性,及時發現存在的問題,以采取應對措施,減少重大事故返工幾率;再次,工程質量監控過程中,應注意講究方式方法;如果監理工作不能得到承包商的配合與支持,那么將難以取得預期效果;因此,在開展質量監控過程中,必須遵循實事求是、以理服人原則,做到監督與幫助相結合,及時發現承包商存在的實際困難,盡量幫助解決,營造一個寬松、和諧的工程合作氛圍,將更利于保障工程效果;,鐵路信號工程竣工階段的監控工作也不容忽視,需要監理人員對產品進行全方面的檢查與測試,確保工程質量達標。
4鐵路信號工程施工安全控制
4.1強化安全的意識。齊心協力保障安全是為了減少對運輸安全的干擾,信號施工封鎖經常采取兵團作戰方法,造成施工封鎖具有“多”(施工項目較多、施工人員多、作業地點多、單人操作多)特點。“四多”構成了施工封鎖安全系統,各個分系統都是串聯模式的,施工安全決定于每個分系統的度,分系統中每一個點或每一個環節的失控,都會導致事故的發生,造成難以想象的惡果。因此
,對影響施工安全
的各個環節制定和采取嚴密的防范措施,落實安全責任制,使其處于受控之中。
4.2控制安全
薄弱的環節和關鍵點根據以往施工中得出的經驗和教訓,在信號施工封鎖中存在幾個容易發生違反的作業紀律這樣就影響到安全問題因而必須引起重視但重點是控制住薄弱環節和關鍵點:
(1)施工人員已到達施工地點,但施工時間未到。
(2)行調停用信號設備命令未下達,但施工封鎖計劃停用時間已到。
(3)在送電做實驗時容易發生零件損壞,沒經過值班人員同意擅自按壓控制臺的違章現象。
(4) 信號設備已開通使用,但是施工未全部完工。
5 結束語
從本文的
簡述來看,在社會生產力和科學技術上要不斷發展、創新才能為以后做好
基礎,鐵路的信號工程在質量管理上的要求也要不斷的規范和系統管理。當今社會是一個日益更新的社會,在列車運行的速度上在不斷的提升。鐵路作為國民經濟的重要組成部分,在施工的過程要對進度、安全和質量的要求越來越高。鐵路信號作為指揮鐵路運行的核心部分,為了將這個核心可以更加靈活、高效和安全的為鐵路運輸事業服務,工程質量監督是非常重要的,對整個鐵路信號工程的質量安全有著重要的意義。
鐵路信號畢業論文:鐵路信號設備維護與安全保障
摘要:本文首先介紹了鐵路信號基礎設備的主要構成,然后分析了ZD6轉轍機故障分析,探討了鐵路信號設備維護過程中的常見問題以及對策。
關鍵詞:鐵路信號設備;維護;常見問題;對策
鐵路交通信號系統的主要功能是保障行車安全、提高運營效率,任何安全隱患都可能導致重大的生命和財產損失,因此需在設備的可行性研究、設計、制造、安裝、維護等全生命周期過程中進行相應的安全性能保障工作,滿足信號系統的安全性要求。特別是近幾年我國鐵路行業發展迅速,客運專線的運營速度達到 200 km/h以上,列車運營速度呈現高速化發展趨勢,對信號設備的安全性能提出了越來越高的要求。
1 鐵路信號基礎設備的主要構成
1.1信號機
要想的認識信號機,就必要對它的基本作用有一個初步的了解,信號機可以表達明確而又固定的信號,它的主要目的在于防護,包括對站內進路的防護、對行車區間的防護以及對站內危險地段的有效防護。關于鐵路信號,存在廣義和狹義兩種理解,廣義上的鐵路信號就是指在整個鐵路運營系統之中,為了保障列車運行的安全能力,提高列車過站的能力,所實行的一種手動控制、自動控制或者利用計算機網絡進行的遠程控制技術;從狹義角度來理解的話,鐵路信號就是在列車行進的過程中對有關人員所做出的行車運行條件而規定的物理信號,它指示列車按照一定的要求來進行行使,從而避免沖突與混亂的產生。
信號機主要由兩種常見的類型。高柱式的鏡透式的信號燈主要是由機柱、構架以及梯子來構成,與之相對的低型的透鏡式信號燈則主要考螺栓將極其固定在信號燈的基礎之上,它沒有固定的托架,也沒有高高的梯子。
1.2轉轍機
1. 2. 1轉轍機的作用。
1)轉換道岔的位置,根據需要轉換至定位或反位;2)道岔轉至所需位置而且密貼后,實現鎖閉,防止外力轉換道岔;3)正確的反映道岔實際位置,道岔的尖軌密貼于基本軌后,給出相應的表示;4)道岔被擠或因故處于“四開”位置時,及時給出報警及表示。
1.2.2 ZD6轉轍機工作原理
轉轍機是轉轍裝置的核心和主體,除轉轍機本身外,還包括外鎖閉裝置(內鎖閉方式沒有)和各類桿件、安裝裝置,它們共同完成道岔的轉換和鎖閉。轉轍機的作用具體如下:
1)轉換道岔的位置,根據需要轉換至定位或反位;
2)道岔轉至所需位置而且密貼后,實現鎖閉,防止外力轉換道岔;
3)正確地反映道岔的實際位置,道岔的尖軌密貼于基本軌后,給出相應的表示;
4)道岔被擠或因故處于/四開0(兩側尖軌均不密貼)位置時,及時給出報警及表示。
1.3軌道電路
事實上,作為當下鐵路實行自動控制以來最為基礎的信號設備,軌道電路可以有效的檢測到列車的具體位置,從而將信息反饋到信號機上,然后再明確的顯示出來;從另一個角度來講,我們通過軌道電路,可以將地面上的信號傳遞給機車,從而實現對列車的控制,對其運行進行一定程度的有效管理與指揮。
對軌道電路的分類應該按照不同的分類方式來區分,譬如說按照電路的工作方式不同,我們可以將其分為開路式的電路和閉路式的電路,或者說按照牽引電流的通過方式,我們可以將軌道電路氛圍是單軌道和雙軌道電路,又或者說按照鋼軌新路的分割方法,可以將其分為絕緣的和不絕緣的兩種;除此之外,我們還可以按照電流的性質,將軌道電路氛圍直流和交流兩種形式。軌道電路作為一種基礎性的鐵路信號控制設備,長期以來為保障列車運行安全做出了重要的貢獻。
2ZD6轉轍機故障分析
四線制道岔發生電纜混線的故障較為常見,下面對可能發生的混線故障進行分析。
2.1X1與X2相混
道岔原在定位,向反位操縱時,道岔啟動后熔斷反位熔斷器RD2,不能轉換到底,無位置表示。當道岔向反位啟動后,接通了自動開閉器第1、4排接點,由于X1與X2相混,使反位啟動電源送到定子線圈的1端子上,使道岔又有往回轉的趨勢。這樣,兩定子線圈的自感電勢相互抵消,導致回路電流過大,熔斷反位的熔斷器,使道岔停止轉換。道岔原在反位,向定位操縱時,道岔啟動后熔斷定位的熔斷器RD1,使道岔不能轉換到底,無位置表示。
2.2X1與X3相混
由于X1與X3相混,當道岔向反位轉換完畢后,斷開自動開閉器第1排接點,接通第2排接點,雖然反位啟動電路被斷開,但因1DQJ有緩放作用,在接點轉換過程中能一直保持吸起,啟動電源沒有斷開。但只要道岔向定位啟動,自動開閉器接點立即變位,斷開第2排接點又接通第1排接點,即斷開剛接通的定位啟動電路,重新接通了反位啟動電路,又使道岔向反位轉換。反位剛轉換完畢,自動開閉器動接點又迅速打向第2排靜接點,于是定位啟動電路又被接通。就這樣,循環往復出現道岔在定位密貼處來回竄動的現象。
2.3X2與X3相混
道岔原在定位,有定位表示,操縱至反位,道岔能轉換到底,無反位表示。因為X2與X3混線,將反位表示電源短路造成道岔無反位表示。道岔原在反位,反位無表示,操縱至定位后,有定位表示。
2.4X1與X4相混
由于X1與X4混線,道岔由定位操至反位時,在1DQJ剛一吸起,2DQJ未轉極的瞬間,直接將DZ、DF電源短路,熔斷定位的熔斷器RD1;當2DQJ轉極后,DZ和反位DF可正常供出,使道岔啟動,但當自動開閉器動接點變位接通第4排靜接點時,X4的DF經X1和自動開閉器41-42接點,直接接到定子繞組1端子上,將轉子線圈短路,導致熔斷反位的熔斷器RD2,道岔將停止轉換,定位和反位均無表示。同理可分析道岔從定位操向反位時的故障現象。
3鐵路信號設備維護過程中的常見問題以及對策
3.1鐵路信號設備一些常見的問題
電路電壓調整。軌道電路在很大程度上受到電端變壓器的影響,處于固定的狀態,在調整的過程中可以針對軌道電路的送電端進行二次側方調整。具體的調整方式,銘牌上的表格都有一定的說明。需要特別注意的是,在一送多受的區段內,每一個受電端之間的電壓之間的差額不會超過1伏,在這個過程中我們就可以采用調整受電端限流器的方法實現有效地解決。除過電路電壓的調整問題,軌道電路上日常還需要注意的問題還有很多,譬如說必須要時刻注意鋼軌的絕緣,這也需要根據季節和氣候的變化轉換策略,譬如說夏天溫度過高要注意軌道縫隙太小,絕緣被擠死,而在冬天就要注意軌道縫隙太大,絕緣被強力所拉壞。所以說,較為穩妥的措施就是在春秋兩季,組織好具體的工作人員將絕緣逐一的進行分解檢查,對于出現破損的部分要及時的修補更換。除過絕緣之外,我們還需要密切的關注鋼絲繩和接線的中間有沒有出現斷股的現象,防止出現接觸不良的可能。
常用軌道電路原理。軌道常用電路是25HZ的相敏軌道電路,該電路是由鐵磁分頻器供給25HZ交流電,以此來與50HZ的牽引電流加以區分,接收器采用的是二元二位軌道繼電器,該繼電器的軌道線圈由送電端25HZ軌道電源經軌道傳輸后供電,局部線圈由25HZ局部分頻其電源供電。
軌道繼電器工作時,從軌道電路取得較少的功率而大部分功率是通過局部線圈曲子局部電源。因而軌道電路的控制距離可以延氏,且只有軌道繼電器上的軌道線圈電壓Ug和局部線圈電壓Uj之間的相位角接近或等于90°時,轉矩較大,是翼片繞軸旋轉,帶動接點動作,否則,翼片不能旋轉,不能帶動接點動作。所以,25Hz軌道電路既有對頻率的選抒性(區別開電力牽引電流)又有相位的選抒性。當軌道線圈和局部線圈電源電壓滿足規定的相位要求時,GJ吸起,過道電路處于調整狀態,即表示軌道電路空閑。當列車占用時,軌道電路被分路,GJ落下。若頻率、相位不對時,GJ也落下。因而,其抗干擾性能較強,廣泛應用于交流電力牽引區段。
3.2對故障進行簡要的分析
軌道電路的故障從現象上分為軌道電路白光帶和紅光帶。軌道電路白光帶是進路不解鎖造成,原因大部分是軌向生銹造成分路不良,也有是FDGJ繼電器緩放時間不夠造成,原因是緩放電路的電容不良。軌道電路紅光帶的原因是軌道電路短路和斷路,如果是一連幾軌道電路紅光帶可能是軌道電源故障;若是兩相臨的軌道電路紅光帶說明兩相臨的軌道電路之間絕緣破損;若是單獨的一個軌道電路紅光帶原因可能是軌道電路短路和斷路。
下面以一個軌道電路紅光帶為例說明如何處理:首先區分是短路和斷路,軌道電路短路時在分線盤上測回樓電壓很低,接近于零,在室外送端限流器上測得電壓比平時高。軌電路斷路時,在分線盤上測回樓電壓可能會很高,這可能是50HZ的牽引電流串入,室外送端限流器上測得電壓比平時低。在查找故障點時可以用軌道電路故障測試儀用25HZ在軌向上推動,當有電流感應時,說明正常,若沒有電流感應時,說明故障點在此。短路故障應重點懷疑軌距桿。斷路故障重點懷疑接續線和鋼絲繩是否接觸良好。
4結語
鐵路信號與鐵路運輸的安全以及效率有著密切的關系,所以,我們必須對此加強重視,對于信號有關的設備加強維護,并制定切實可行的安全措施來加強規范。作為鐵路信號支持的基礎性設備,相關的工作人員都必須要加強對其的認知與了解,進一步完善整體信號系統,保障其運轉的正常,從而促進鐵路系統的繁榮發展。
鐵路信號畢業論文:鐵路信號設備的雷電綜合防護體系
【摘要】隨著鐵路信號設備向數字化、網絡化、智能化和綜合化方向發展,大規模集成電路和低耐壓器件在信號設備中大量使用,雷電所帶來的危害越來越大,對雷電的防護已成為保障鐵路安全運輸的重要問題。本文分析了雷電的危害,探討了防雷原則,設計及防護措施。
【關鍵詞】鐵路 信號 雷電 防護
隨著時代的發展, 鐵路站場的電氣設備也越來越先進。當發生雷擊時, 雷擊放電誘發雷擊電磁脈沖過電壓和過電流, 會對鐵路的信號設備造成嚴重的破壞, 產生巨大的損失, 而直接威脅著鐵路的正常安全運轉。所以, 雷電防護也是鐵路部門的首要任務。
一、雷電危害影響途徑
為更好的掌握鐵路信號設備的防雷設計,首先應了解雷電影響鐵路信號設備的途徑。在雷暴活動區域內,雷電直接通過建筑物構架、信號傳輸線路、鋼軌對地放電所產生的電擊現象, 即直接雷擊。直擊雷害發生概率較低, 微電子設備抗直擊雷能力也很低。除去直擊雷危害外, 一般為感應雷擊危害。當雷電直擊在裝置有信號設備的建筑物或擊在裝置有信號設備的場所附近的構筑物、地面突出物或大地時,雷電電磁脈沖將在信號系統內產生過電壓和過電流,這是雷電對鐵路信號設備主要的影響途徑。感應雷是雷電在雷云之間或雷云對地放電時,在附近的戶外傳輸信號線路(如信號電纜線)、埋地電力線、設備間連接產生電磁感應并侵入設備,使串聯在線路或終端的電子設備遭到損害。雷電沖擊波向信號設備供電的電源系統侵入,侵入高壓線傳至高壓變壓器,若該變壓器未裝避雷器或避雷器失效,雷電波幅值又較大,就會擊穿變壓器初級、次級繞組間絕緣。這樣數百千伏的雷電壓就會直接侵入交流低壓電源,嚴重破壞低壓側的信號設備。向信號設備的軌道電路侵入,軌道電路用鋼軌作為傳輸線,它一般高出地面,有的鐵路旁有高山、樹木,有的是大橋, 也容易遭雷擊。雷電浪涌是近年來由于微電子設備(如計算機聯鎖設備)的不斷應用而引起人們極大重視的一種雷電危害形式,同時其防護方式也不斷完善。
二、防雷原則
雷電、電力故障以及操作瞬間產生的過電壓對微電子設備造成危害的概率很高,后果嚴重。已經大量運用微電子設備的鐵道信號系統應歸類于弱電設備。以往的防護體系已不能滿足微電子設備構成的網絡系統對安全提出的要求。因此,鐵道信號設備防雷也應從單一維防護轉為三維防護,包括:防直擊雷、防感應雷電波侵入、防雷電電磁感應、防地電位反擊以及操作瞬間過電壓影響等多方面作系統綜合考慮。
從EMC(電磁兼容)的觀點來看,防雷保護由外到內應劃分為多級保護區。最外層為0級,是直接雷擊區域,危險性較高,主要是由外部(建筑)防雷系統保護,越往里則危險程度越低。保護區的界面劃分主要通過防雷系統、鋼筋混凝土及金屬管道等構成的屏蔽層而形成,從0級保護區到最內層保護區,必須實行分層多級保護,從而將過電壓降到設備能承受的水平。一般而言,雷電流經傳統避雷裝置后約有50%是直接泄入大地, 還有50%將平均流入各電氣通道(如電源線,鋼軌和信號電纜等)。
按照防護范圍可將弱電設備的防雷分為兩類:外部防護和內部防護。外部防護是指對安裝弱電設備的建筑物本體的安全防護,可采用避雷針、分流、屏蔽網、均衡電位、接地等措施。這種防護措施人們比較重視,比較常見,相對來說比較完善。內部防護是指在建筑物內部弱電設備對過電壓(雷電或電源系統內部過電壓)的防護,其措施有:等電位聯結、屏蔽、保護隔離、合理布線和設置過電壓保護器等措施,這種措施相對來說是比較新的辦法,也不夠完善。針對弱電設備防雷的特性機理,對雷電浪涌及地電位差的防護進行探討。
三、防雷設計分析
1、直擊雷防護- 避雷針
對于直擊雷防護一般采用避雷針防護。普通避雷針,通常為一根鐵棒,將端部磨尖,通過接地引下線將地電位(通常認為零電位) 引至針尖,利用針尖的高度(比被保護物高出許多),比被保護物優先產生上行先導,與雷云的下行先導相遇,從而達到引雷入地的效果,保護其它建筑物免受雷擊的侵害。預放電型避雷針利用了雷云產生的空間電場強度,預先使周圍的空氣電離,空氣離子在空間電場的作用下加速接近雷云,從而使迎面先導提前與雷云的下行先導相遇,使得引雷的性和半徑提高,增強了保護性能。
2、雷擊電磁脈沖防護- 防雷器
應用新型高能量密度的石墨電極材料。采用多電極堆,保障可控制的能量分配,并聯電容控制對模塊達到低殘壓水平。密封設計,安裝方式沒有限制,無電弧外泄,無須使用大體積的隔離金屬箱。無需斷電,所有模塊都可取下檢測和更換。安裝簡單,支持凱文接線,N/PE 端的隧道式連接,免除調線的繁瑣。容通電流大,反應速度快,插入損耗小。采用NPE 模塊的防雷器可在電網出現故障時,即使在地阻值高或地線連接不良的情況下,流經防雷器的電流可使前級保險絲脫逃,防雷器與電網隔離,防止防雷器損壞。
四、對鐵路站場雷電防護的分析
鐵路站場設備遭受過電壓和過電流攻擊的途徑可分為直擊雷、感應雷、傳導雷、操作過電壓4 種。結合站場設備的分布特點及雷電攻擊的途徑類型,鐵路站場雷電防護存在以下特點:
鐵路站場占地面積較大,站場主要設備(如數字微波通信、車站數字通信分系統、站場廣播機、無線列調通信、平面調車通信、信號微機聯鎖等設備)集中在信號樓、通信樓。信號樓、通信樓的避雷針應能滿足對整個信號樓、通信樓區域的保護,有效防止直擊雷的襲擊;鐵路道軌是接受直擊雷和傳導雷感應雷的良好導體。與道軌連接的相關鐵路信號設備,如信號機、軌道電路箱、道岔電動轉轍機等,將受到雷擊的嚴重威脅;信號樓微機聯鎖及通信機房、通訊樓通訊機房等重要區域的戶外線路可能遭受到直擊雷后,線路中的大電流串入各機房內部,從而引起對內部設備的損壞。當雷雨云之間、雷雨云對大地之間放電時雷閃電流的高頻電磁場對暴露在空間或室內的電源線、信號線、數據線上產生遠遠超過設備抗電強度的感應雷擊過電壓,使設備損壞;雷電防護的原則是“等電位”。由于機房存在多類接地系統,其沖擊接地電阻不均衡,在雷擊發生時,雷電流引起地電位差,造成“地電位反擊”,使人員和設備遭受損害;操作過電壓引起的危害,如儲藏設備的開關、輸電線路的短路、周圍大容量設備運行時產生的工業干擾或操作過電壓在電源線上會產生5000-6000V,3kA 的浪涌過電壓及浪涌電流,它們的竄入也會對信號樓、通信樓內的設備產生很大的破壞。
五、安裝防雷保安器
鐵道行業標準T B/ T 3074-2003《鐵道信號設備雷電電磁脈沖防護技術條件》和T B 10007-99 《鐵路信號設計規范》規定, 所有與外線或鋼軌連接的含電子器件的信號設備, 在線路與設備的端口處應當裝設專用防雷保安器( 也稱防雷單元, 它是浪涌保護器SPD 的一種, 可以限制瞬態過壓以及分流浪涌電流, 并至少包含1 個非線性元件) 。一般可對電源從室外進入室內的界面做第1 級粗防護, 泄放大部分雷電流; 在機房電源, 即電源屏等前做第2 級粗防護或細防護; 對用電設備, 在U PS前做第3 級細防護。由于第3 級細防護的保護對象直接是信號設備電源, 因此要求細防護保安器在雷擊時殘壓較低, TB/ T 3074-2003 規定, 在實驗室用3kA, 8/ 20Ls 波形測試時應小于500V。由于空氣間隙、氣體放電管并聯在電源線后, 在雷擊時會產生續流, 導致電源短路; 單純壓敏電阻器并聯在電源線后, 由于電源正向波動時會出現劣化, 導致電源短路, 因此無人執守的機房和區間信號設備的電源防雷器, 不得單獨使用空氣間隙、氣體放電管、壓敏電阻器等元件。原則上, 信號電纜與信號設備的界面應當都設置防雷保安器。由于車站信號設備的進線很多, 建議在電纜進入信號樓時, 設置防雷柜集中防護, 以便維護、更換和有問題時查找故障。防雷柜中的防雷保安器可以采用單級或多級, 的殘壓應當限制在被保護信號設備端口的耐過電壓水平以下。ITU-T K20 和K21 建議, 有條件的信號設備本身應當在內部設置防雷單元, 以增加信號設備本身的抗擾度。防雷保安器接入信號系統后, 不得改變原信號系統的性能, 不得影響被防護設備的工作, 受雷電電磁脈沖干擾時, 應保障信號設備不得造成進路錯誤解鎖、道岔錯誤轉換、信號錯誤開放等。
結論
總之, 防雷接地對鐵路通信信號設備來說是一個永恒的話題, 接地系統的正確與否直接關系到信號設備和人身的安全以及整個運輸部的安全運輸生產。所以鐵路信號設備的防雷是重中之重, 設計信號防雷接地要嚴格按照國際、國內相關技術的發展以及國際、國家和信息產業部的有關設計規范, 安裝良好的, 附合標準的拉地體, 以保障鐵路信號設備的安全正常運行, 保障鐵路站場的安全運輸生產。
鐵路信號畢業論文:鐵路信號設備切改過渡工程實施過程探討
摘 要:介紹了鐵路信號工程切改過渡施工的方法,對如何做好聯鎖試驗、施工組織、施工配合工作分別進行了論述,提出了優化鐵路信號工程切改過渡施工施工組織,縮短信號設備停用時間,確保信號工程按時開通的方法。通過文章的論述,希望對相關工作提供借鑒。
關鍵詞:鐵路信號;聯鎖試驗;施工準備
天津石化100萬噸/年乙烯及配套項目鐵路擴能改造有3次由鐵路信號既有系統到新控制系統大型切改過渡施工,即2007年11月機車三隊調度樓搬遷信號控制系統14組道岔切改、2008年8月機車二隊54組道岔由6502改為微機聯鎖控制、2009年3月機車三隊站場成型50組道岔聯鎖控制方式切改施工。三次大型施工都是在信號設備停用情況下進行,由于信號聯鎖關系檢查功能的缺失,而給這個期間的形成組織帶來了困難,因此,有必要對施工組織進行優化,縮短信號設備的停用時間,并在給定的時間內科學組織,精心施工,以保障信號工程能夠按時開通,而這一問題也必須引起相關部門的高度重視。
1 信號系統及施工概述
鐵路信號系統是指揮列車運行、保障行車安全的關鍵行車設備,從系統設備組成來看,包括室內聯鎖設備、操作控制臺、室外信號機、軌道電路、道岔轉換設備,以及這些設備之間的連接電路(電纜)所組成,鐵路信號系統組成示意圖如圖1所示。信號系統具有點多線長、設置分散、布局成網、結合部多特點,這些特點決定了信號設備施工的復雜性、艱巨性,信號工程施工是按照設計文件和施工組織設計,進行信號設備的安裝和調試試驗的全過程,包括施工準備階段、施工階段、項目驗收階段。
2 信號設備切改過渡施工準備工作
信號切改過渡工程指由于改建既有線、增建線路等工程施工,需要確保既有線(或站場)運輸工作的安全和不間斷地運行,同時為了加快建設進度,盡可能減少運輸與施工之間的相互干擾和影響,從而對部分既有工程設施必須采取的施工過渡措施。而且必須做好信號設備切改過渡施工準備工作,以盡量縮短信號停用施工實踐,而且只有這樣才能保障各項工作不在信號停用時間內受到不利影響。總之,必須以縮短信號停用時間、減少信號停用期間的工作量為原則做好信用停用錢的各項準備工作。
2.1 按照信號系統切改方案的要求,合理安排聯鎖試驗,確保聯鎖無誤
聯鎖試驗作為信號設備正式開通前必須的工作程序,是信號設備施工質量驗收的重要形式,聯鎖試驗的目的就是為了保障施工過程中安裝的每一臺設備都能夠與設計圖紙相符合。信號停用前的聯鎖試驗一般分為室內單項試驗和室外單項試驗兩項內容,聯鎖試驗流程圖見圖2。
2.1.1 車站信號聯鎖是指揮行車運輸的神經中樞。因此,建設單位必須為信號切改過渡工程安排具有豐富經驗的、熟悉既有設備的專業人才,精通業務技術的技術人員,以及有組織能力和經驗豐富的指揮人員。
成立以設備主任負責的,由技術精熟、經驗豐富經過專門培訓的技術骨干組成的聯鎖試驗小組。聯鎖試驗前,制作模擬聯鎖條件及專用封連線,由專人負責發放和收回,由專職人員對室內、外配線按圖紙進行檢查核對,確保圖實相符。嚴格按照《聯鎖進路檢查表》逐項試驗,嚴禁簡化試驗程序,杜絕缺項、漏項。有試驗不到的必須做好記載,待具備條件時進行重新檢查試驗,不得遺漏。
2.1.2 室內單項試驗:在施工單位室內配線完畢、插完繼電器后,用模擬盤和在分線盤、組合架做封線,送模擬電源來代替室外設備、列車運行或其他條件,完成信號設備功能試驗的一種形式,電源屏、控制臺等主要信號設備的技術指標應符合設計和產品的有關規定,必須達到以下四項要求:(1)站內聯鎖的室內單項試驗應以設計文件的聯鎖表為依據,逐條檢查聯鎖關系必須符合設計要求。(2)在顯示裝置上,軌道區段、道岔位置、信號機顯示狀態的表示應與相應的繼電器狀態一致。(3)站內聯鎖設備與區間、站間、場間的聯鎖關系應符合設計規定。(4)計算機聯鎖設備的采集、驅動應與相對應的采集對象、執行器件的狀態相一致。
2.1.3 室外單項試驗:在室內單項試驗的基礎上,取消室內模擬條件和電源,對室外信號機、電動轉轍機、軌道電路及場間聯系電路進行控制與室內繼電器動作,控制臺顯示一致性的校核。試驗要達到以下要求:(1)信號機、表示器顯示正確,在正常情況下顯示距離為:調車、矮型出站、矮型進路、復示信號機、引導信號及各種表示器,不得小于200m。(2)信號機正常點燈時,應點亮主燈絲。設有燈絲轉換繼電器時,燈絲轉換繼電器應吸起;主燈絲斷絲后,燈絲轉換繼電器應落下并點亮副燈絲。(3)軌道電路應實現一次調整。(4)嚴格進行道岔4mm間隙不得鎖閉的檢查。
2.2 電動轉轍機準備工作
轉轍機更換工作應安排在室外單項實驗之前,這樣既檢查了新設備道岔部分電纜配線的性,又把要更換的電動轉轍機進行了試驗,轉轍裝置應確保道岔正常轉換,尖軌一側應與基本軌或翼軌密貼。道岔轉換必須與室內操作意圖相一致。根據項目建設中三次信號系統切改施工經驗,每組單動道岔更換電機和安裝裝置的時間為50min,雙動道岔為70min,復示交分道岔為130min。在安全上必須重點抓好更換電動轉轍機后的室內外位置核對,要反復進行驗證。
2.3 軌道電路準備工作
在信號停用前的準備工作軌道電路涉及工作量較多,主要包括軌道絕緣、接續線、軌道箱盒、送、受電端核對,如圖3所示。
2.3.1 軌道絕緣更換完后,必須用加力搬手緊固到規定的力矩,并安排建設單位工務部門進行確認。對于位置發生變化的,新絕緣更換完后必須加雙接續線短路,防止接續線接觸不良造成軌道繼電器掉下,影響行車。
2.3.2 接續線及道岔跳線可利用集中要點施工時間進行更換,孔距不標準的可重新打眼安裝,但必須考慮工務部門對鋼軌鉆孔距離的要求。
2.3.3 軌道箱盒的處理:把既有軌道箱盒下臥到不侵限、下雨不進水為宜,然后把新設軌道箱按標準穩設,這樣接到信號停用調度命令后,舊鋼絲繩拆除,新鋼絲繩安裝完即可進行軌道電路調整。
2.3.4 送、受電端核對。由于信號系統停用前信號機、電動轉轍機都已試驗,而軌道電路是信號系統停用前沒有被檢查核對的項目,信號系統停用中容易出現電路問題。因此,軌道電路是優化施工方案的重中之重。通常利用臨時申請要點時間拆下既有軌道引接線,安裝新設的軌道引接線,既可提前進行軌道電路調整,同時,進行全站或局部極性交叉的核對。信號停用時,可大大縮短軌道電路調整時間。
3 信號系統停用期間的施工組織
信號切改過渡工程的核心工作就是信號聯鎖停用期間的施工組織,必須重點做好以下幾方面的工作。
3.1 信號系統能否按時開通投用,關鍵在于施工方案的正確與否。施工方案如果欠妥,就會影響質量,拖延進度,因此,在參與制定和審核施工方案時,必須從工程實際情況出發,從技術、組織、管理、工藝、操作、經濟諸方面進行的分析,綜合考慮,力求方案合理可行,詳細、具有可操作性并與實際工作相符,順利實現系統開通時間節點的控制。
編制切實可行的系統切換施工方案是實現工程精心組織、精心施工的前提。建設單位技術人員要與施工單位工程技術人員配合,進行現場調查,了解既有設備使用情況,確認好信號停用影響范圍,分清哪些工作是信號停用前應該施工,哪些是信號停用中應該施工,確認具體的工作項目、工程數量、相互關系和工作順序,以便使每項工作都圍繞關鍵項目來進行。嚴密的信號系統切換施工方案,著重考慮了每一次過渡對行車運輸影響的范圍和時間,臨時采用什么方式指揮行車,發生意外情況時的應急措施,施工總指揮及其余人員的分工,工具、材料以及通信器材的準備,施工程序步驟、工務人員配合等問題,同時要對每個作業項目提出具體的作業時間和安全措施、質量標準。
3.2 信號停用期間的配合工作
信號設備停用期間的施工配合工作是縮短信號停用時間的重要條件。在此期間的施工是以施工單位為主體,建設單位鐵路運輸、信號、工務部門密切配合,互相支持,團結協作的整體。
3.2.1 在信號停用前根據施工等級不同,由建設單位(項目部)專人負責主持召開協調會,對施工單位與建設單位運輸、工務、電務之間的相互配合提出明確要求,對關鍵點抓好檢查落實工作,防止不必要的推諉,為施工順利進行提供的保障。
3.2.2 信號停用期間的運輸組織必須為施工部門創造條件,落實施工單位的合理要求。運輸部門必須正確認識施工與運輸的關系,即只有為施工中的測試、試驗項目創造條件,施工部門才能按期或提前開通,縮短無聯鎖狀態時間,從而確保行車安全。
4 結束語
信號設備更新、改造和大修引起的設備停用施工,直接關系到信號工程安全、質量和工期,是對鐵路運輸生產影響和干擾較大的施工項目,在施工過程中必須按照信號設備停用前細致聯鎖試驗,完成信號機、轉轍機的安裝就位,優化施工方案及施工組織,施工中提供密切的施工配合,才能有效確保信號系統施工安全、正點開通運行。
鐵路信號畢業論文:微機監測系統在鐵路信號系統中的應用
摘要:微機監測作為鐵路信號設備的重要組成部分,能通過現場設備的工作狀態及特性變化,及時發現現場信號設備存在的問題,在系統維護過程中得到了廣泛的應用。本文主要通過監測軌道電壓、軌道曲線、道岔曲線、報警信息及統計數據,具體進行應用分析。
關鍵詞:微機監測軌道電路道岔應用
微機監測是鐵路信號設備的重要組成部分, 是保障行車安全,加強信號設備管理,監測鐵路信號設備應用質量的重要行車設備。主要通過監測和記錄反映信號現場設備的工作狀態及特性變化,及時發現現場信號設備存在的問題,為電務部門掌握設備的當前狀態和進行事故分析提供科學依據。當信號設備工作偏離預定限界或出現異常,可以進行及時報警,避免因設備故障或違章操作影響列車的安全、正點運行。下面通過一些實例對其在維護中的具體應用進行分析。
一、軌道電路監測
1. 通過查看月曲線可以發現軌道電壓近期的變化趨勢, 并以此為根據查找室外故障點。例如:因下雨某道岔區段軌道電壓出現如圖1 所示異常曲線。該區段以往沒有出現過漏泄, 也不是分路不良。經查找是軌距桿絕緣不良, 造成下雨后漏泄。更換絕緣后, 軌道電壓、軌道曲線都正常。
圖 1道岔區段軌道電壓出現異常圖
2. 道床不良, 因下雨造成漏泄過大, 電壓降低, 月曲線如圖 2所示。
圖 2電壓降低月曲線圖
3. 電纜混線。
例如: 某站場幾年前更換了新電纜, 舊電纜與室內的連接已經斷開, 設備使用正常, 只是電壓調的都很低。通過查看微機監測的軌道日報表, 發現有 22 個區段電壓忽然升高,升幅達到5~7V 左右, 1h 后電壓逐漸下降,查看圖紙發現這22 個區段都是一束電纜送出的,對室外這束電纜逐個核對,發現有的電纜盒新舊電纜都連在設備上, 如果不及時處理,22 個區段都將會出現紅光帶。
4. 通過監測軌道電壓, 合理確定軌道電路的電壓調整范圍。軌道電路的調整狀態主要受限于分路狀態, 只有分路殘壓符合標準的軌道電路, 其調整狀態才有效。例如: 某區段電壓調整狀態為15~20V, 分路不良時殘壓為 5~6V, DGJ 不釋放。將該區段調整電壓降為12V 后, 其分路殘壓達到了2~7V。為保障其分路靈敏度, 可以通過降壓確定合理的調整范圍。
5. 通過監測軌道曲線, 為進路不解鎖故障提供分析依據
例如: 某車輛越過某道岔區段后進路不解鎖, 控制臺上該區段留下白光帶。查看月曲線, 軌道電壓分路瞬間高過7V, 超過了 DGJ 的落下值 (吸起值為 9.2V、落下值為4. 6V ) , 分路不良使DGJ 產生了跳動現象, 從而破壞了進路中軌道區段解鎖的邏輯關系。軌道繼電器發生跳動以后的區段不能解鎖時, 可借助日曲線查看不解鎖區段軌道電壓波動范圍, 以幫助判斷是 DGJ 分路不良的跳動, 還是解鎖電路本身的故障, 從而大大提高判斷故障的性。
二、道岔監測
信號設備中道岔故障率較高, 投入精力大。道岔的監測包括機械特性、電氣特性和時間特性。通過認真觀察微機監測的道岔工作電流曲線及報警窗口, 分析道岔的各種超標現象, 可以達到預警的目的。
1. 道岔的機械特性
(1)道岔曲線毛刺很大, 可以重點檢查道岔是斷格還是碳刷接觸不良。圖3 ( a)、( b) 曲線尖軌密貼太緊, 反彈大或滑床板吊板。道岔動作電流曲線不是啟動電流偏大, 就是落槽時電流偏大; 圖3( c) 曲線反映出故障電流增高, 動作時間長, 可認為是機械故障, 擠東西。
圖 3道岔機械特性監測圖
(2)減速器在摩擦帶內打滑, 則故障電流逐步減少, 動作時間長。
(3)道岔卡缺口, 電流曲線正常, 動作時間符合標準而道岔無表示。此現象可以認定為表示電路故障, 一般情況為道岔表示桿卡缺口。
(4)室外啟動電路故障。查看微機監測發現道岔曲線出現異常。例如: 某道岔出現圖 4 ( a)曲線, 說明 1DQJ 已經吸起, 室內已送出電壓, 而室外道岔啟動不了。通過對室外道岔進行查看, 發現自動開閉器接點11 、12 接觸不良, 時接時斷; 如果曲線是圖 4 ( c) 曲線說明啟動電路斷電。
圖 4道岔機械特性監測圖
2 .道岔的電氣特性
(1) 道岔 1DQJ 特性不正常可能因為 1DQJ斷線。
(2) 沒有扳動道岔, 但有曲線, 且曲線是鋸齒狀, 而開關量反復出現1DQJ 跳動, 更換1DQJ 后正常, 說明1DQJ 特性不好。
(3)當車壓過某道岔區段后, 道岔表示不一致報警, 而開關量反復出現 1DQJ 跳動, 更換 1DQJ后正常, 說明1DQJ 特性不好。
(4)道岔分機采不到道岔曲線、時間, 說明1DQJ 采集器環線斷線或1DQJ 斷線; 如果可以采集到時間、曲線, 是模入板壞或模入板接觸不好。
(5) 通過監測道岔動作次數, 解決狀態修的問題。根據道岔動作次數的多少, 進行中修更換, 改變過去按安裝年限計算的方法。從微機監測動作次數確定道岔的使用頻度, 合理安排道岔維修。轉動次數多的道岔在檢修時要重點對待, 動作次數少的, 主要以注油防腐蝕為主。
鐵路信號畢業論文:基于ZIGBEE技術的鐵路信號器材檢測系統
【摘 要】使用ZIGBEE無線傳輸技術理論,結合智能儀表和CC2530芯片為核心,設計基于ZIGBEE技術的鐵路信號器材檢測系統,應用到鐵路局中各種鐵路信號器材的檢測,提高鐵路檢修人員工作效率,達到科學化管理的要求。同時,介紹了系統構成的結構、硬件設計和軟件設計實現的方法。系統運行結果表明,系統測量、操作簡捷方便。
【關鍵詞】鐵路信號器材 ZIGBEE技術 智能儀表 Visual Basic
隨著鐵路的不斷發展和高鐵現代化進程的推進,鐵路需要引進更多的信號設備。但是由于諸多因素,設備在使用過程中也會出現很多的問題,為了能保障鐵路正常的運行,部分需要更新,但更多的設備需要不斷進行維護和檢修。由于設備的更新導致原來的檢測設備無法完成新器材的測試。而且在測試過程中,需要搭建測試電路,檢測手段比較陳舊,造成部分參數無法測試或測試不,工作效率低,甚至還存在有安全隱患。為了消除測試過程中出現的以上問題,考慮到ZIGBEE技術[1-3]具有低成本、低功耗和低復雜度等優勢,設計了一種使用智能儀表和ZIGBEE無線傳輸技術,以CC2530[1-2]單片機為核心的鐵路信號檢測系統,以適應鐵路局不斷發展的需要,提高工作效率。
一、系統的結構
按照系統設計的要求,整個系統由各個終端節點、協調器和個人PC機組成,其中終端節點由CC2530模塊和智能儀表等電路組成,協調器由CC2530模塊電路和串口模塊等組成。終端節點使用MODBUS協議[4-5]讀取相關的參數,然后發送出去,協調器在接收到數據后,通過串口發送到PC上,基本結構圖如圖1所示。
系終終端節點可以采集鐵路信號器材的電壓、電流、絕緣電阻、相位和計時器等數據。
二、硬件接口的連接
由于系統中使用的智能儀表采用的都是標準的RS485接口實現,智能儀表采用的是西安邁特儀表有限公司生產的自動量程直流電壓表、自動量程直流電流表、自動量程交流電壓表、自動量程交流電流表、自動量程電阻表、相位表等,這些儀表的通訊協議遵照Modbus-RTU協議。因此使用單片機可以快速的讀取到相關數據。
三、系統實現
軟件設計主要由三個部份組成,分別是終端節點軟件、協調器軟件和PC機管理軟件。終端節點軟件、協調器軟件使用C語言進行編程。上位機采用的是Visual Basic軟件實現。
(一)終端節點和控制器軟件實現
終端節點采用的是CC2530模塊,在編程的過程中,首先要設置相應的的頻道、網絡標識號、終端節點地址、控制器地址、測試參數的類型等參數,其中測試參數的類型中,0代表電壓值、1代表電流值、2代表電阻值、3代表相位值、4代表的計時器時間。當采集到數據后向協調器發送,數據發送的格式設置成:發送標識號+發送數據類型+數據長度+發送數據內容+校驗碼。協調器與終端節點進行點對點的通信,因此協調器也要設置相應的頻道、網絡標識號、終端節點地址、控制器地址、測試參數的類型等參數,設置完成后就進入數據通信狀態。具體的流程如圖2、圖3所示。
(二)上位機的實現
PC上位機主要完成與協調器的通訊,將接收到的在系統軟件上實時顯示和存儲。由于上位機要采集的是多個數據,所以要周期地發出請求指令,以實現自動連續采集數據,在獲取到數據后還要判斷是什么類型的數值。上位機軟件某一器材檢修界面如圖4所示。系統的報表功能、預覽功能則由VB中MSHFlexGrid、DataGrid、ListView等表格組件來完成,打印預覽的效果圖如圖5所示。
智能儀表在各個領域中得到了廣泛地應用,ZIGBEE技術由于其諸多的優點在近距離無線連接應用場合也得到廣泛應用。系統設計的基于ZIGBEE技術的鐵路信號器材檢測系統在鐵路局得到了很好地應用,提高了工作效率。此系統對于其它類似系統的設計有一定的借鑒和參考價值。此系統稍加修改或擴展就可以應用到其它信號的采集和傳輸。該系統經過較長時間的應用,結果顯示:檢測數據,操作方便,運行穩定。
作者簡介:
傅以盤:柳州鐵道職業技術學院電子學院教師,實驗師,研究方向電工電子、電氣控制。
莫金海:桂林電子科技大學碩士生導師,高級工程師,研究方向電力電子及電氣傳動、自動控制。
鐵路信號畢業論文:淺析鐵路信號常見問題及對策
摘要:近幾年來,隨來我國經濟的飛速發展,人民生活水平的日益提高,作為人民必不可少的代步工具,鐵路有著非常重要的作用。鐵路信號是保障鐵路運輸基本設備。對鐵路網上各種行車的調度指令控制、信息傳輸、設備狀況等發揮著重要的作用。鐵路為實現重載運輸、高密度高速的需要,積極引進采用新技術,大幅度提高了現代化通信信號設備的裝備水平,新型技術系統不斷涌現。本文就對鐵路信號常見問題進行分析、探究,并提出相應的對策。
關鍵詞:鐵路信號;常見問題;對策
引言
當今,人們對鐵路信號有不同的理解。有人認為;鐵路信號就是是鐵路上閉塞設備、聯鎖、信號顯示的總稱。有人則認為;用于向行車人員指示行車條件的符號;有人則覺得是;確保鐵路行車安全的設備與技術。隨著我國鐵路行業的的飛速發展,客運專線與高速鐵路都取得了巨大的進步。為了從根本上確保鐵路運輸的安全運行,鐵路部門對信號設備的要求也越來越高。面對當前鐵路信號中所存在的問題,既包括人為的技術因素,與包括天氣因素,也但在確保鐵路行車安全的過程中,這些影響因素都需要相關人員進行克服。只有這樣,才能進一步推動我國鐵路的發展,也才能保障鐵路行車的安全進行。
一、鐵路信號的含義及重要性
在我國交通運輸中,鐵路運輸作為固定的線路運輸,其運輸途中會有許多意外因素,例如惡劣天氣、行人穿越鐵軌、脫軌等故障,在進行這些信息的傳達時,其主要根據鐵路信號。如果鐵路信號發生故障,重則會造成慘重的人員傷亡,輕則致使兩車相撞。可以看出,整個鐵路運輸過程中,想要保障運輸的順利進行,其核心在于保障鐵路信號的順利運輸。在整個鐵路運輸系統運行中,通常來說,鐵路信號組是由視覺信號和聽覺信號組成。視覺信號是利用人的視覺器官,通過燈光狀況、顯示數目、位置、形狀、顏色等,對傳達的信號進行報答,使人更夠方便、清楚、更直觀的了解其中的意思。跟它有所不同的是,聽覺信號又可以稱為音響信號,其主要是通過音響來表示列車經過的信號,同時可以結合時間長短、音響頻率、強度等因素,對不同的信號所表達的意思也不一樣。
二、鐵路信號存在的問題
(一)鐵路信號的安全性能不高
如果跟世界發達國家比較,我國的自動化水平仍然處于薄弱環節,這也是致使我國鐵路信號的安全性不能得到有效的提高與保障的原因之一,但與之前的鐵路信號比較,我國現在的鐵路信號在很大程度上已經取得了突破性的進展。進入21世紀科學技術高速發展的時代,已經廣泛應用了鐵路信號的智能化與自動化,但在實際的應用過程中,受到設備質量、從業人員工作能力等多方面條件的阻礙,致使鐵路信號的整體安全性得不到保障,這不但會造成不必要的人員傷亡,還會影響鐵路運輸發展。
(二)管理方面出現漏洞
管理方面的漏洞主要表現在管理水平的落后于管理分散,不同的地區與不同的時間情況各不相同。如今的鐵路雖然進行了微機監測系統的安裝,但是因為處理信息的速度較慢,通信手段的落后,導致安裝的系統沒有辦法發揮其真正的作用,不能在整體上將資料進行整合。從管理水平來看,政府部門一直掌控著鐵路系統,而且現行的管理機制使營銷手段落后,資源不能得到合理的利用,系統人員臃腫。
(三)車站聯鎖設備
目前鐵路系統中最常見的設備就是車站聯鎖設備。此設備在列車提速后會出現了諸多問題。如,列車與站線基本等長,而且在進站口與出站口處沒有走保護區段,這樣將不利于控制列車的速度。其次,不能夠提供安全距離的信息,信號機間的安全距離不夠,給列車的運行控制帶來了許多安全的隱患。
(四)鐵路信號系統的自動化水平較為低下
機電技術的飛速發展,在很大程度上將鐵路信號管理自動化的水平提高了。但在進行實際應用時,對于整個系統的職能控制與聯網檢測,還存在著難度。并且微電子技術的飛速發展,致使有的信號控制技術明顯已經趨于落后,但鐵路信號智能系統控制技術,在實際研發中,還沒有取得滿意的效果,這些都是制約我國鐵路的發展的因素,特別是優化信號資源方面與自動化技術水平,都應在原有的基礎上進行加強。這就要求鐵路部門本著一切從實際出發的原則,極大科研投入力度,盡快開發出適合我國鐵路運輸的鐵路信號自動化系統。
三、完善鐵路信號的對策
(一)通信、信號一體化
組建一個以鐵路局為主要單位的電務設備動態檢測中心,裝備一臺動態的檢測車,按照規定時間對無線列調、地面信號與自動閉塞的機車信號等設備進行動態的檢測,實現了移動體對地面靜態設備的檢測。如今鐵路的高速發展,鐵路信號、通信系統等都應不斷的加強。鐵路信號、通信技術的相互融合,與調度指揮自動化等等技術,打破了通信信號相對獨立、功能單一、控制分散的傳統技術觀念,這極大的推動了信號技術、鐵路通信向一體化、網絡化、智能化、數字化的方向發展。
(二)鐵路無線數字通信技術的應用
在鐵路飛速發展,重載不斷進步的今天,以模擬信號和分立元器件處理技術為基礎的傳統鐵路信號設備已經不能滿足安全的需求。然而數字信號處理技術很好的解決了鐵路信息信號產生的問題。數字信號處理的頻域分析的優點是具有相對實用性和性,抗干擾性能與運算精度高優良。所以,利用計算機的高速分析和計算等功能,應用數據處理的新技術,來提高信號設備的技術水平。
(三)制定發展規劃
在建設新的線路時,起點應該要高。為考慮到今后的發展鐵路建設的投資額應相對大一些。雖然現有的調度手段、鐵路信號設備等都比較安全,但當提速時都不能達到預期的要求。所以在進行建設時應采用新技術,提高建設標準,考慮到長遠的發展。學習國外的閉環計算機控制系統,為以后鐵路信號的建設提供經驗,更為以后的競爭做好充分準備。依照我國鐵路的運輸特點,實現以以指揮自動化為目標,鐵路調度管理信息系統作為基礎,來構建現代鐵路化的運輸調度指揮管理系統。實現全路運輸的提高效率、集中管理。
(四)采用計算機網絡技術
近幾年來,隨著網絡計算機的飛速發展,在推動社會發展的同時,還提高了人們的日常生活質量。網絡計算機在各行各業中都得以廣泛應用,它是社會發展趨勢的總體體現,也是當今社會科學技術發展的根本需求。面對如今鐵路系統飛速發展,網絡化管理已經成為鐵路信號系統現代化與科學化的必然趨勢和根本標志。將網絡系統應用到信號系統觀中,能夠有效的實現業務單元、鐵路運輸部門等多個環節的信息共享,保障鐵路運輸系統處于安全高效的運輸模式中。并且,面對網絡化技術的迅速發展,在進行鐵路信號管理中,其根本目的在于實現鐵路信號的性與安全性。而有效的使用計算機技術,能夠在原有的基礎上解決鐵路信號系統中出現的問題,并依據網絡技術的優勢,、、完整的收集鐵路運輸線上的相關信息,確保列車的安全形式,在實現鐵路運輸系統智能化管理的同時,還能有效的提高鐵路運輸的安全性,為其今后的發展奠定堅實的基礎。
結束語
總而言之,強化鐵路信號管理,在確保鐵路交通順利運行的同時,避免出現不必要的意外事故,因而在整個鐵路發展中有著極其重要的作用。這就要求鐵路部門的管理人員能夠結合著鐵路信號存在的問題,積極采取與之相對的維修措施,在確保鐵路信號順利傳達的同時,為整個鐵路運輸的順利進行做好鋪墊。此外,針對鐵路信號存在的問題,還應加強日常維護,只有這樣才能及早的發現問題,并及時的采取措施完善,避免不必要的交通事故。
鐵路信號畢業論文:探討鐵路信號設備故障因素及處理方法
摘要 在鐵路信號設備中,其組成部件相對來說較多,因此在實際運行過程中往往會因為設備部件的故障而導致設備系統的故障。本文主要結合筆者多年來的工作經驗,就鐵路信號設備故障因素及處理方法進行分析,以便為廣大鐵路工作人員提供參考。
關鍵詞 鐵路信號設備;故障因素;處理方法
1 信號設備故障的分類
1)信號障礙:指的是信號設備出現障礙,使其無法正常使用,但未對列車時構成影響,具體有:設備的信號錯誤關閉或開放、顯示不正常;閉塞解除錯誤;道岔不正確轉換、沒有顯示轉換;列車減速器出現故障,影響車輛減速;設備的封加鎖操作不規范,導致錯誤發生;調車信號出現異常,造成調車作業受影響;接發車的閉塞及進路方式被改變,沒能按手續正常引導接車、發車。
2)信號事故:指的是由于相關工作人員的違規作業,或是沒有把信號設備維修好而引發故障從而影響行車時間。
3)其它事故:指的是無法發現、無法檢測到的電務設備材料質量問題以及無法抗拒的雷電等自然災害而導致信號設備出現故障致使列車誤時。
2 信號設備故障及原因
2.1 電源故障及原因
1)信號設備的電源輸出端沒有電壓,導致這一現象的原因在于:停電且沒有備用電源、交流或者是蓄電池中的引出線未連接、干電池中的連接線未連接等;2)信號設備供電不足,原因在于蓄電池中的漏電嚴重、共用電源出現串電、交流電壓出現下降,或者是干電池中的端子出現松動、內電阻出現提升、炭棒的接觸不良等;3)設備電源端的電壓不穩定,原因在于:端子半接觸等。
2.2 電路故障及原因
1)電路斷線,原因在于:設備的外線路斷線、連接線斷線、熔絲燒斷等;2)電路半斷線,常見于導線傷痕或者是導線頭剪力點等地方;3)電源的電極接反引起的故障。
2.3 元器件變質故障及原因
不論設備還是器材,其使用壽命均十分有限,在延期使用之后其零部件極易出現變質的現象。比如傳感器信號故障時會出現兩種現象,其一機柜面板中的傳感器其顯示燈亮,說明傳感中的對引線發生接地狀況;其二,顯示燈不亮,說明脈沖計數板出現故障、傳感器故障、整形板故障、室外短路或者是室外斷線。針對以上這些現象,主要的解決方法有:1)室外處理,利用信號發生器來發送30 Hz的正弦信號,使指示燈閃亮,當指示燈的閃亮正常時,說明為室外的傳感器壞或者是電纜故障;若指示燈的閃亮不正常時,應將傳感器中的整形板進行更換;2)室外處理,維修人員通過手錘來晃動這一出現故障的傳感器,當傳感器的指示燈正常閃亮時,說明El板中出現故障,應立即進行更換;當傳感器的指示燈不正常閃亮時,則對機柜零層端子進行萬用表的測試,如果萬用表顯示有信號,說明為機柜內部出現異常,極有可能是接口板異常或內部斷線;而萬用表沒有信號,則說明為電纜或傳感器本身出現異常或故障。
2.4 接觸故障及原因
1)接點的接觸不良,繼電器、按鈕及手柄與接點之間的壓力較小且間距大;2)接點處出現絕緣現象,接點之間出現絕緣物或有灰塵形成,接點被氧化;3)端子有松動的跡象,主要為腐蝕、虛焊、焊接線松動所致。
2.5 磁路故障及原因
磁鐵螺釘出現脫落、銜鐵卡住等原因。
3 預防作業故障的具體措施
3.1 作業禁忌
技術人員在進行故障處理以及設備檢修等作業時應禁止:1)將聯鎖條件甩開而使用電源設備,要求在維護人員在進行信號測試之前,必須確保沒有任何列出靠近試驗點;2)按壓繼電器中的銜鐵或者是歪放、倒置繼電器;3)禁止把所有信號設備中的電氣接點進行封連;4)對故障進行處理時,直接用臨時線將軌道電路圍成一個盲目或死區間,并采用電壓提高的方法來處理設備故障;5)利用別的光源來替代已出現故障的色燈信號設備;6)對于尚未進行登記的故障點擅自使用手搖把來改變道岔。
禁止使用以下方法來辦理閉塞及開放信號:1)人工解鎖或者是未經過聯鎖條件來關閉或開放鎖閉裝置;2)拉導線、捆扎信號設備中的選別器、強行調節聯鎖箱的轉轍桿、強行拉下信號臂、扛重錘等;3)人為改變信號設備的閉塞狀態或者是擅自將路簽、路牌取出;4)擅自替代行車人員來按壓按鈕,轉換或扳動近路、岔道,開放信號以及辦理閉塞。
3.2 安全作業管理
在進行故障處理作業時應注意:1)三不動原則:未聯系登記好不動,正在使用中的設備不動,對設備的性能狀況不清楚不動。2)三不離原則:設備有異狀,未查清原因不離; 影響設備正常使用,未修復好不離;工作完后,未試驗好不離。3)對各種事故按“四不放過”原則進行處理:“四不放過”即事故原因沒有查清不放過,事故責任者沒有嚴肅處理不放過,廣大職工及相關人員未受到教育不放過,沒有制定和采取安全整改防范措施不放過。除了以上三個原則之外還應注意確保施工段、施工區間的施工安全:1)設備故障的處理制作相應的作業方案,針對施工復雜且需要停用的設備必須通過電務段長的批準方可施工;2)需要對設備零部件進行更換時,需要通過車間主任的批準,并由其親自參與。
4 設備故障處理辦法
在鐵路信號區工作人員的任務是十分艱巨的,且不容許出現一點差錯,實際工作過程中應注意以下幾點:1)在設備故障檢修過程中,若故障沒有對設備的正常運行造成影響時,應將其記錄在案,并與車站的值班人員共同進行檢測,找出故障原因后實施故障修復;在檢測過程,若發現信號設備的缺陷已對行車安全構成威脅,但卻不能馬上處理時應將其登記下來,并作停用處理;若故障已嚴重影響設備的正常運行,維護人員則應在登記之后立即停用該設備,并立即對故障進行診斷與處理,以便盡快重新啟
用設備。2)當遇到行車過程中設備發生故障時,該信號區的工作人員要把調車作業狀況、行車時間、控制臺狀態、故障現象以及故障的具體位置、狀態等方面的信息登記在檢修錄中,以此作為設備檢修備案;3)實際工作中若出現由于信號設備故障而引起的列車沖突、顛覆、車輛脫軌等事故,工作人員沒有得到指示時不能隨意觸碰或搬動設備,應做好事故現場的保護、監督工作,且即使向電務段調度指揮中心進行報告;4)信號工區工作人員應隨時保持與車站相關人員之間的聯系,提前把具體的工作地點告訴信號樓或者車站的值班員,這樣以便發生狀況時雙方可以相互通知。
5 結束語
對于鐵路體系而言信號系統是一個很重要的組成部分,它除了受到設備和技術影響外,外部環境干預也會導致設備故障,所以,在實際工作過程中,相關工作人員應做到事無巨細、面面俱到,以便更好地解決問題。
鐵路信號畢業論文:鐵路信號動態檢測技術問題探索
摘要:2011年7月23日發生在我國的甬溫線特大鐵路交通事故引起了全世界的震驚,鐵道部被全世界的媒體推到了風口浪尖,事故的真相、事故的處理、事故的善后,可以說事故的一切都成了媒體關注的焦點。關于事故原因的真相,焦點集中在“信號”與“雷擊”兩個問題上。“雷擊”是天氣因素,是客觀因素,也是偶然因素,也是鐵道部分布給公眾的“合理”解釋,我們估且不做評論是否應該在出現重特大問題的情況下首先找客觀原因的做法是否符合道德標準,是否符合天理良心。想知道真相的讀者們只能寄希望于像馮小剛這樣的有良心的藝術工作者們若干年后的藝術表現了。筆者根據多年從事鐵路信號通信技術研究的經驗撰寫本文,旨在對鐵路信號的動態檢測技術及其相關問題做一探索,以期能夠對這起事故的關注者以及鐵路工作同仁們用做參考。
關鍵詞:鐵路信號 動態檢測 鐵道部 動車相撞 723事故 甬溫線技術探索 問題 動車事故 真相
一、國內外鐵路信號動態檢測技術現狀
眾所周知,我國的鐵路信號動態檢測系統的研發只有短短四十年的歷史,期間經歷了每一種設備每一次檢測動作只能檢測一種項目到一種采集設備一次檢測動作可以檢測到多種要素狀態。信號操控系統也由單機操控發展到了整個系統內部各列各線全部組網運行的發展巔峰。由于鐵道部的壟斷經營,因此,我國的鐵路系統全部采用TJDX- 2000A列車信號動態檢測系統。該系統的較大優勢是可以通過GPS定位,使用計算機做為近信號端處理,可以并行操作、并行處理,硬件的集成度較高。但是,這個系統的缺點在于其集成度過高、抗干擾、抗惡劣條件差,因此,一旦出現電源故障、電壓不穩等情況容易造成整個系統的癱瘓。信號系統一旦癱瘓,后果相信大家在前文的事故中都已經知道有多么嚴重了。坐過中國的高鐵的朋友們可能都會非常自豪地說中國鐵路是最棒的,那是我們沒有看到國外發達國家的鐵路發達程度,在國外發達國家之間乃至重要經濟帶之間十線并行已經是非常普遍的事情,但是在我國國內四線并行都十分罕見,這之間的差距有多大可不是十減四或十減二一個簡簡單單的減法問題。日本在1964年就建成了全球及時條高鐵,想想看,1964年我們的鐵路的發展狀況是什么樣子。日本的鐵路覆蓋密度已經達到了我國的7倍。目前鐵路系統極為發達的主要國家有日本、美國、瑞典、德國、意大利、法國等。在列車行駛速度上,最快速的非法國莫屬,法國的列車曾經創造過世界上最快的每小時515.3公里的世界紀錄。在行車間隔與列車密度上,發達國家的最小行車間隔可以達到驚人的3分鐘,列車密度可以達到每小時20列。這都得益于其先進的鐵路信號動態檢測技術。如果我國的行車間隔與列車密度可以達到這個水平,那么買票難與乘車難將會得到極大程度的緩解。解決鐵路信號檢測技術的難點,完善鐵路信號動態檢測技術的安全性、穩定性、實時性問題就成了擺在我們全體鐵路技術工作者面前的一大攻關課題。
二、動態信號檢測功能概況
動態信號檢測系統對于列車的行車安全至關重要,因此在新線路驗收時一定要提高驗收標準,對信號檢測系統的全部功能進行抗惡劣條件、抗低電壓、抗干擾等測試以保障其安全性。在使用過程中必須每天對線路的檢測進行日常維護與比對、分析,發現異常必須及時對后車發出多種手段下的警報。
1.對軌道電路的檢測功能。
先進的軌道檢測功能主要是要地檢測出該段鐵路是否被機車占用以及哪一段分別被幾輛機車占用,各機車之間的距離如何,岔區段是否有機車通過,在機車接近岔區時閉鎖道岔防止機車經過時扳動道岔。并傳輸該區段前后的信號情況至主控裝置與前后列車的控制總控室。
2.基礎數據管理功能。
基礎數據包括由信號采集轉換裝置將檢測到的各種軌道交直流脈沖信號轉換成的數據信號以及信號機生產的信號、應答器報文等基礎數據進行匯入數據庫并進行存儲、轉換、處理、分析、以及根據歷史數據與常規值進行核對等功能。
3.對點式應答器及其報文檢測功能。
檢測內容是指:對點式應答器工作狀態(有或無)、鏈接關系及對應答感器的位置、應答器上傳信號強度和頻率等數據參數進行檢測、報文校對(是根據錄入的應答器報文與接收到的報文數據進行比較分析)
4.對車載ArIP或LKJ工作狀態的檢測功能。
信號動態檢測技術實現對ArIP、LKJ內部工作狀態的記錄,以及對事故的原因進行分析的功能。同時也分析軌道電路信號、應答器報文等信息。鐵路列車運行時控制了相關信息,同時也反映了車載A-IP的工作狀態,這不僅有助于對車載A-IP、LKJ的運行狀態的分析和判別,而且還有利于其他檢測數據的分析與判別。
5.檢測數據綜合分析與處理的功能。
總體而言,信號動態檢測系統實現了對檢測數據的綜合分析處理和綜合管理的檢測功能。能夠實時回放和記錄各項檢測數據的檢測技術,能夠對列車設備的工作狀態實時評價和分析的檢測功能。
三、動態信號檢測技術的工作原理
1.動態信號數據的采集。
(1)感應信號的處理。由列車感應線圈導入的信號首先進入信號調理階段,通過對濾波、參數數據合成和DSP數據的分析,形成了主信號,防止個相鄰信號的干擾等。再利用頻譜分析檢測技術對主信號進行數寧分析和處理,計算出信號頻率、載頻和幅度以及低頻信號,并給出信號的點燈信息,實現對軌道電路傳輸的特性和頻率特性的檢測與分析。
(2)顯示開關量的處理,從列車導入的列車信號點燈電壓,經光電隔離、電平轉換后輸入單片機,與頻譜分析出的低頻點燈信號合成,形成信號顯示的數據,并經繼電器電路輸出,實現對機車信號運用質量的檢測與分析。
(3)速度里程的處理。速度里程的處理包括:GPS接收、軸頭脈沖和里程坐標。GPS由譯碼、放大、接收天線、RS- 232接口和定位組成,通過串行端口送給單片機,經處理給出緯度、經度、速度以及相關信息參數,定位列車車站、信號機坐標位置等信息。軸頭速度傳感器將車輪行駛所形成的位移轉換為電脈沖,由單片機計算出列車移動的速度。
(4)路況的處理。電子陀螺輸出的信號,經過數寧濾波后,送給乘法器進行合成,修正后的數據與計算機內保存的線路曲線庫、橋梁庫、隧道庫等統一描繪在圖形中,為系統提供路況信息。
2.補償電容數據采集。
鐵路信號補償電容的數據采集是由發送傳感器以及信號發送設備、接收感應器以及信號檢測設備等組成。發送設備以及檢測設備安裝在列車內,發送傳感器安裝在垂直軌面上端的列車底部,接收傳感器安裝在禮車底部位于兩軌條中問上方。檢測列車運行在軌道上,當經過軌道電路補償電容上方時,由車輛輪對和鋼軌以及補償電容構成的電磁回路,對發迭傳感器發射的信號產生電磁感應,其磁場強度發生的變化被接收感應器取回,再利用計算機進行分析,實現對軌道電路補償電容的動態檢測。
3.點式應答器數據采集。
點式應答器數據的采集由查詢主機、車載天線及連接電線組成。接收設備安裝在車輛底部,查詢主機安裝于列車內部,通過LU線連接,查詢主機與數據處理主機通過RS一485通信。
總之,如何通過檢測、監測技術和設備,保障動態信號控制設備處于優良的工作狀態中,最終為列車出行的安全服務。列車安全出行,應該是信號動態檢測技術發展的永恒話題。利用鐵路信號動態檢測技術,可以不定期地為鐵路信號設備進行檢測,使鐵路運行始終屬于安全狀態,避免鐵路交通事故的再次發生。動態信號檢測技術的運用,大大提高了辦事效率和降低了事故發生的概率。促進了中國高速鐵路運輸的發展。
鐵路信號畢業論文:淺析鐵路信號設備的雷電防護
【摘要】 隨著鐵路信號設備向數字化、網絡化、智能化和綜合化方向發展,大規模集成電路和低耐壓器件在信號設備中大量使用,雷電所帶來的危害越來越大,對雷電的防護已成為保障鐵路安全運輸的重要問題。綜合雷電防護方法是在考慮雷電損壞信號設備的各種可能途徑的基礎上,綜合采用外部防護、屏蔽、等電位連接、接地、合理布線、使用浪涌保護器等多種方法解決這個問題的有效措施。
【關鍵詞】 雷電綜合防護 鐵路信號設備 防雷
列車是在兩條鋼軌上飛速行駛的,并鋪設在復雜的地質自然環境中,而信號設備則與鋼軌相連,鋼軌是由鋼鐵鑄造的,是電和磁的良導體,所以在雷雨天氣時,帶電的低云層就可在鋼軌中產生感應電動勢或直接對鋼軌放電,影響甚至擊毀信號設備。
通常云團的帶電量是很大的,能對地形成幾十萬伏的超高電壓。當這種云團在氣流的推動下,掠過接近地面時,就可在附近的金屬體中產生感應電動勢,形成感應電流。倘若云團接觸到高于地面的物體時,就可能對地放電,形成直擊雷,放電電流能達到幾十萬安培,這種能量是超級巨大的,毀壞性也是很嚴重的。
但在自然界中,大部分的帶電云團離地面是很高的,不能對地直接放電,而且僅在帶電云團間放電,這也就形成對信號設備產生次級雷害――感應雷災害。由于鋼軌是金屬導體,長而易于導電;信號設備的傳輸導線也都是金屬線,所以感應雷產生的電動勢極易在鄰近的鋼軌和信號設備中產生并傳導電磁感應脈沖電流。由于現代鐵路信號系統設備采用了大量微電子設備,微電子設備耐過電壓和過電流的能力很低,雷電感應引起的電磁感應脈沖很容易造成雷害。
雷電造成的危害主要有兩種:
(1)直擊雷
帶電的云層對大地上的某一點直接放電,稱為直擊雷。它的破壞力是很大的,若不能將其迅速瀉放入大地,將導致放電通道內的物體、建筑物、設施、人畜遭受嚴重的破壞,以及火災和電子電氣系統摧毀。
在克服直擊雷的危害中,信號機械室的建筑物采用法拉第籠進行電磁屏蔽。(法拉第籠由屋頂避雷網、避雷帶、引下線和接地系統構成。)
信號設備設安全地線、屏蔽地線和防雷地線,這些地線均由共用接地系統的地網引出;室內信號設備的接地裝置構成網狀;接地導線上不設開關、熔斷器或斷路器。室外信號設備的金屬箱、盒殼體必須接地,屏蔽電纜的金屬屏蔽層也接地。這樣就可以有效、及時地把雷電迅速的釋放到大地中,保護信號設備少受損害。
(2)感應雷
感應雷則是在云層與云層之間發生放電釋放電荷,不直接對地放電,在電源和數據傳輸線路及金屬管道金屬支架上產生感應過電壓。過電壓以電氣浪涌的方式危及電子設備,包括破壞印刷電路印制線、元件和絕緣過早老化壽命縮短、破壞數據庫或使軟件誤操作,使一些控制元件失控。
根據雷電感應電動勢在信號設備形成的機理,我們采用了很多方式方法,例如:信號電源輸入端設有電源防雷箱;控制臺、繼電器架、分線盤、機房設置接地匯集線。接地匯集線采用大于30 mm×3mm紫銅排,并相互連接成條形、環形或網格形,環形設置時不構成閉合回路。
鐵路車站設置的信號機外電線路包括進站信號機、預告信號機、出站信號機、通過信號機、進路信號機外電線路,每線應加裝防雷保安器,作為縱向防護。
軌道電路的室內防雷,在軌道電路室內送、受電端的分線盤對應端子上分別安裝防雷保安設備進行橫、縱向防護。軌道電路的室外防雷,在軌道電路室外送、受電端變壓器軌道側也分別在安裝了防雷保安設備,對軌道電路進行橫、縱向防護。在電碼化電路區段,在發送通道分線盤對應端子上,每個發送通道也分別安裝防雷保安設備,對電碼化設備進行橫、縱向防護。通過對設備的橫向、縱向防雷措施,對雷電感應電流及時進行疏導,使之盡快中和、釋放或引入大地,并充分利用法拉第籠進行隔離,從而有效地防止了雷電感應脈沖電壓的危害。
近幾年來,隨著信號設備技術的發展,逐步實現由繼電聯鎖向微機聯鎖的自動化控制轉換,對雷電干擾提出了更高的要求,為更有效地防止雷電干擾,不僅對信號機械室所在建筑物進行了天網、地網的防護,又特別對微機聯鎖設備的專用機房進行了又一次法拉第籠式屏蔽,更有效地解決了雷電感應電動勢對微電子設備的干擾。
但鐵路信號的雷電防護是一個復雜、長期的課題,如何做到有效的防護,還需進一步的研究、探討和實踐。