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铁路信号毕业论文:铁路信号设备的系统防雷
【摘要】随着现阶段科技的发展,人们开始将越来越多的电子信息技术,运用到铁路运输当中去,这就使在铁路运输的自动化程度越来越高。但是电子设备有一个很大的弊端,就是非常容易受到干扰,对于雷电的防护能力极差,铁路信号在铁路运输中担负着极为重要的责任,如果一旦铁路信号设备遭到破坏,就会严重的影响到铁路的正常运输。
【关键词】铁路;信号设备;系统防雷
1.引言
随着现在铁路运输的不断发展,在现阶段的交通运输中铁路运输已经成为我们现阶段运输中的主要运输工具。铁路的安全运输离不开铁路信号的运用。随着科技的不断发展,人们对于铁路信号设备开始不断地完善,但是铁路信号设备仍然会因为雷电受到比较严重的伤害,这就要求在对于铁路的设备进行设计的时候一定要对于信号设备的防雷做出系统的考虑。
2.对于雷电灾害的分析
物理上对于雷电的定义,就是指一种带电的云层与另一种带有异种电荷的云层,对于大地产生放电的一种情况。现阶段主要影响铁路信号的雷电,分为直击和感应两种形式。直击雷,顾名思义就是雷电直接的击中建筑物或者是信号的线路设备,给建筑或者是信号设备带来巨大的伤害的一种雷击方式,这种雷电方式虽然具有很强的破坏性,但是它的发生概率是很低的。相对来说,感应雷对于各类的建筑物或者是信号设备,没有那么严重的损害,但是它的发生概率却很高。感应雷的产生,主要就是因为雷电放电的时候会存现的强大的电磁场,它的信号系统与附近的信号设备产生强大的电磁感应脉冲形成的。这样的雷击虽然没有什么大的危害,但是却也足以对于这些电子设备产生毁灭的影响。因此,在铁路信号设备中进行防雷是一件非常必要的事情。
3.雷电对于铁路信号的影响
铁路在运行的时候,主要就是依靠着铁路信号设备的指挥,才能够安全的完成运行。因为这种原因,铁路信号设备的种类就会有很多种,而且这些设备的数量也是非常多的,雷电对于这些设备的入侵方式也无形中增加了,当设备一旦受到雷电的袭击的时候,就十分容易使得铁路信号系统中断,引起铁路运输系统的瘫痪,严重的还可能会引起火灾、爆炸等事故的发生,给人们带来更大的损失。但是通过研究发现从某种方面来说铁路设备越先进,各种信号设备越发达,雷电对于铁路的危害就会越大。
4.铁路信号设备防雷的措施
对于铁路信号设备进行防雷的处理是,可以分为室内和室外进行防雷的考虑。下面主要针对室内和室外的防雷进行一个比较详细的解读。
4.1 室内防雷
所谓的室内防雷,主要就是指对于建筑物内部的一些弱电设备对过电压进行一个防护,它主要是利用一些比较先进的方法来进行的。这些方法包括一些等电位的连接、保护隔离、屏蔽、设置一些过电压的保护装置一类的方法,来对信号设备进行保护。在对于铁路信号进行防雷的时候,建议可以使用下面的一些方法。
(1)当遇到强大的电击的时候,注意使用等电位连接的方法对于信号设备进行保护。因为当雷击的时候,强大的电流就会经过一些接地的物体进入大地,并将这些电流以放射的形式分布在这些接地的物体的周围,一旦有电子设备进行接入,就会对于电子设备产生极大的伤害。为了要消灭这种等电位差就一定要事情等电位连接的原理为建筑物建立一种法拉第笼,对于这种等电位差进行一种屏蔽,只有这样才能够对于雷电引起的等电位差起到一个破坏的作用,保护信号设备。
(2)对于弱电设备的电源设置保护装置。对于这些弱电设备来说,雷电主要就是通过电源的线路对他们造成侵害的,因此对于他们的保护就是一定要在核心的一个室内电子机柜的电源入口安装一种电压保护的装置。
(3)在我国对于高压的部分有专用的关于怎样使高压避雷的措施。因此我们在此主要就研究380V的低压线路应该进行怎样的过电压保护。根据国家的规定要对这样的电压进行三级的保护,在安装这些保护是一定要注意运用合适优良的保护器。
(4)在信号的线路接入口设置电流保护装置。这样就可以避免因为电流的进入而给予电子设备带来的危害。
(5)在数据通信和测控技术的接口电路中,采用一些光纤电缆作为数据的传输线。因为在这些电路中都是比较敏感的,特别的容易出现问题。
4.2 室外防雷
对于室外设备的防雷,主要就是对于雷电的电磁环境进行改善。它主要就是三方面的内容,首先,在进行室外防雷的时候,要将室外的信号设备放到,一个能够与大地具有良好的连接的金属箱或者是金属盒里面,这样就能够保障信号系统,能够对于雷电的电磁脉冲起到良好的屏蔽的作用。其次,在与信号设备进行连接的时候,一定要使用屏蔽电缆,而且在使用屏蔽电缆的时候,一定要使屏蔽电缆的屏蔽层进行良好的接地。,在进行室外防雷的时候,要对于室外的信号系统设备集中的安装避雷针,这样做是为了防止雷电对于设备进行直击的时候,能够较大的程度上保护信号设备不受伤害。
5.铁路信号防雷需要考虑的问题
在对于铁路信号设备进行系统防雷的时候,一定要对于以下的几方面进行考虑,才能够真正的起到一个防雷的作用。
5.1 整体进行考虑,系统进行实施
铁路信号的防雷是一项比较大的有机系统,如果只是对于信号设备进行单一的防雷措施处理,那么是不会有太大的效果的。因此在进行铁路信号设备的防雷的时候一定要对于需要实施的铁路信号系统进行一个比较详细的分析,并且制定出详细的方案,在碱性方案的设计的时候一定要严格的按照国家以及铁路的技术标准、规范进行设计。这就要求设计者在进行设计的时候一定要考虑到铁路信号设备的内部和外部、天面和地线、强电和弱电,除此之外对于信号设备的各类系统都要进行一个详尽的考虑,并且制造出相应的防雷措施。
5.2 有效做出排流,入地速度加快
由于现在的铁路信号设备越来越先进,因此每一个车站所需要管辖的室外信号设备也越来越远,并且这些信号设备都会与铁轨连在一起。我们都知道,铁轨大部分都是裸露在外面的,这样就使得铁轨特别容易受到雷电的袭击,一旦出现这种状况,就会给铁路信号带来严重的打击。因此,对于这样的铁轨进行防雷的有效措施就是对它进行引流,打个比喻来说加入大地就是海洋,这些雷电就是河流,我们要做的就是将这些电流引入大地中去,就像河流进入大海一般。让它在大地中消失不见。如果想要实现这样的引流我们就需要在建筑物的屋顶、电源引入的地方、电缆分线盘的地方以及室外轨道电路这些地方进行一些有效的防雷设备,用这些设备将电流分别向纵向和横向进行排流,使雷电以最快的速度流向大地。
5.3 均衡连接,良好接地
在进行这一步的时候就要求我们在信号楼里面做出一道屏蔽网。它的主要理论就是要将室内进行一个均衡的连接,这样就要求我们在对于信号做防雷措施的时候不仅仅要对于楼房的天面进行一个良好的均压环,也要将信号设备所在的机械室、计算机室、电源控制室一类的地方做一个良好的均压。使其成为一个能够很好适应不同的雷击情况的接地网络,降低反击电位,为工地提供七个前提条件。
5.4 合理接地,做好屏蔽工作
现在我国所实行的铁路信号电缆的铺设是比较长的,基本上每一段信号的电缆都会铺设十几公里或者是二十几公里。因此一定要做好各个电缆之间的屏蔽和连接,在进行屏蔽和连接的时候需要适当的让他们有多个接点进行接地。对于每一个信号设备来说,将电缆中和信号机中的屏蔽地线、轨道中的防雷地线通过汇流的方式引到接地体中是好的。对于楼内的信号设备进行屏蔽的时候,最主要的就是依赖信号楼的均压环和避雷器,以及分线盘的电缆进行屏蔽,这些设备进行屏蔽的时候一定要注意将这些屏蔽体进行良好而合理的接地。现阶段在我国铁路信号设备的防雷主要是由两种接地的方式分别是通过汇流排共接地和分开接地这两种方式。前者主要就是在R
6.结语
现阶段由于铁路运输的高速发展,在铁路运输中对于铁路信号的依赖性较为严重。因此,铁路建设部门对于铁路建设中的信号设备的防雷工作要求就越来越严格,已经成为铁路的各项部门关注的头等问题。完善铁路信号设备的防雷系统,一定要抓好设备的材质选择和网络结构的设计等这些方面,使这些方面能够同时的进行实施,并在此基础上进行防雷的设计和施工。只有完善这两个方面的问题才能够使铁路信号设备有一个良好、高效的防雷效果。
铁路信号毕业论文:铁路信号集中监测系统的发展与探讨
摘要:当前,我国铁路和城市轨道交通发展的非常快。铁路信号系统作为行车安全的关键保障系统,在技术和设备上也不断发展,进入了快速发展的新时代。各类信号设备高效运行是铁路运输安全、效率和旅客满意度的关键因素。因此,铁路管理部门需实时地掌握各信号设备的运行状态,迅速深入分析,及时发现问题并解决问题。这要求有一套完备的监测和分析系统,作为铁路管理部门的支撑,以实现信号设备管理和维护从传统的人工或半人工模式向智能化和信息化模式转换。本文主要就对铁路信号集中监测系统的应用现状以及发展趋向进行详细的阐述。
关键词:铁路;集中信号监测技术;现状;发展
一、信号集中监测系统的作用及基本组成
信号集中监测设备是重要的行车设备。它是由铁路总公司、铁路局、电务段、车站监测设备构成的“三级四层”监测系统网络体系;其特点:利用微机高速信息处理能力,进行实时监测、故障判断、自动分析;利用微机大规模信息存储能力,进行数据处理、记忆存储、回放再现。利用微机联网能力,加强调度指挥、故障处理、集中管理。
二、当前信号集中监测系统的应用现状
车站监测网是系统的基本单元,负责数据的采集、分类和分析处理,实现信号设备的实时监测与故障诊断。它包括站机、采集设备及网络通信设备。
电务段监测子系统是系统的中枢,管理全段内所有车站节点,接收和存储站机数据,发送有关指令对站机进行操作,根据监测终端要求进行数据分发和WEB服务。它配置数据库服务器、应用服务器、通信前置机、接口服务器、WEB服务器、维护终端和监测终端等设备。
铁路局电务监测子系统是全局信号集中监测系统的监控中心,管理局内所有的电务段及车站节点,负责与所辖电务段及铁路总公司建立通信连接和数据交换。它配置应用服务器、监测终端和维护工作站。
铁路总公司电务监测子系统是全路信号集中监测系统的监控中心,管理全路的联网车站,负责与各铁路局建立通信连接和数据交换。它配置通信管理机和铁路总公司监测终端。
广域网数据传输子系统由车站与电务段间的基层网及电务段与铁路局、铁路总公司的上层网组成。基层网采用环形组网方式,每5~12个车站形成一个环路,并以不低于2M通道抽头方式与电务段星型连接。上层网采用不低于2M通道星型连接的组网方式。各网络节点间采用TCP/IP协议和统一的数据格式进行通信。
铁路信号集中监测系统的监测对象可分为模拟量、开关量和带自诊断功能的信号设备3类。系统实时采集信号设备的电气特性、设备状态、网络连接状态和故障告警等信息,并以报表、曲线等形式提供人机交互界面,具有信息展示、历史回放、统计分析、预警报警和辅助故障处理等功能。系统采集及时手的信号设备运用信息,同时对各信号子系统的维护单元进行资源整合,为电务维护人员提供统一的集中监测和故障分析平台。
该系统应用以来,科学指导了故障处理和现场维修,为事故分析和定责提供了科学依据,极大降低了电务部门的劳动强度,提高了电务维护水平和生产效率,保障了行车安全,已成为铁路信号系统的标准装备。
随着铁路运输安全要求的不断提高,信号集中监测系统出现一些问题:首先,系统的智能分析与故障诊断水平较低。当前系统基本还停留在采集数据的展示层面,设备的维修和维护信息主要依靠人工调阅和判断,无法通过系统自动判别设备隐患和定位故障。如何将系统采集的信息进行科学的归纳和分析,给电务维护人员提供及时的诊断信息和高效的解决方案,是迫切需要解决的问题。其次,系统的监测范围有待拓展。对于RBC、TSRS和有源应答器等设备,尽管当前系统已预留接口,但未实现监测;车载ATP子系统的信息尚未纳入;与信号系统相关的安全数据网、GSM-R无线网和视频监控系统也未纳入监测范围。对于部分已纳入监测范围的信号设备,系统采集的设备状态信息和业务信息也需进一步精细和拓广。,系统的功能有待延伸。当前系统主要集中于信号设备的监控,对于电务部门的生产调度、施工管理和应急指挥涉及很少。
三、信号集中监测系统的发展趋向
(一)基于仿真的系统级故障诊断
铁路信号系统由各子系统和设备等基本单元构成,各单元间主要靠业务信息发生关联,在电气特性上并无太多相关性。分析各单元的业务功能,提取关键业务数据,构建业务模型,是系统级故障诊断的基础。基于仿真的系统级故障诊断,也即用数学模型来模拟真实的信号系统,再将模型状态与信号系统的真实业务状态进行比较,从而发现和定位系统的故障。用于诊断的数学模型包括各单元的业务模型及相互间的交互关系,应反映真实系统的主要特征。通过对信号系统的业务流程分析,可归其为离散事件系统,即其状态在某些离散时间点上发生变化。仿真的实现依靠事件驱动,这类事件包括道岔锁闭、区段占用和进路开放等,其发生时间与真实系统同步。当仿真系统与真实系统的业务状态存在差异时,依据时间次序及判别规则对故障进行识别和分析。图1描述了基于仿真的系统级故障诊断流程框架。
图1 基于仿真的系统级故障诊断流程图
(二)基于机器学习的设备级故障诊断
信号设备故障诊断的本质在于其面临不确定性和复杂性的双重挑战。测量过程中的噪音和干扰等影响因素往往具有不确定性。信号设备由大量元件组合而成,每个元件的电气性能存在差异,同时设备的承载业务和应用环境也不断变化,难以建立有效的平稳模型。从已知数据出发,通过基于概率和统计的刻画方式,运用机器学习技术,挖掘其中隐藏的知识,再以这些知识来预测未知数据,是解决该类问题的有效途径。如图2所示,监测系统采集的原始数据由于高维度或噪音,往往不能直接用于诊断和学习,需要进行预处理,以抑制噪音和降低维度。特征提取是其中至关重要的环节,需要融入各设备领域的专业知识,以使提取的特征与故障类型紧密相关,且各特征间尽可能互相独立。机器学习技术基于概率理论,对特征数据进行分析,自动寻找的概率模型和求解算法,并不断优化参数,以期找到统计意义上的诊断结果。
图2 基于机器学习的设备级故障诊断流程图
转辙机是故障类型较复杂的信号设备之一,其相关的监测量包括动作电流、动作功率、转换方向及表示电路电压。通号院基于这些观测数据,应用机器学习技术,对转辙机故障诊断进行了研究,取得了阶段性成果。系统自适应设置阈值,对原始电流和功率曲线进行分割,使其分割为与动作次数匹配的片段;对于各片段,通过各类信号处理方法提取稳定的统计特征,如电流强度、噪声水平和噪声分布均衡度等;基于高斯核函数估算各故障类型的先验概率密度分布;对于待诊断数据,基于后验概率密度分布将故障分析结果排序给出。系统支持对未知故障类型的自学习和既有故障类型的自适应更新,适用于交流转辙机和直流转辙机,并涵盖单机单动、单机多动、双机单动和双机多动等应用场景。
(三)电务综合监测平台
将信号集中监测系统的监测范围扩展,构建涵盖全部信号设备和通信设备的电务综合监测平台,是系统往广度发展的一大方向。各信号设备及关联的通信设备是一个紧密结合的大系统,分散和孤立的信息不利于系统级的故障诊断。同时,若单类设备配置独立的维护单元,则维护人员需要查看各自的维护终端进行分散维护,将给管理和维护带来极大不便。对照既有功能,该平台需将RBC、TSRS、有源应答器和车载ATP等信号设备纳入,还需将安全数据网、GSM-R无线网和视频监控等通信设备纳入。
(四)电务综合管理平台
将信号集中监测系统的功能扩展,构建涵盖铁路总公司、铁路局、电务段、工区和设备供应商的电务综合管理平台,是系统往广度发展的又一方向。通过该平台对电务部门既有各信息系统进行整合,可彻底消除信息孤岛现象。平台以电务段为中心,在此建立数据中心,汇集电务生产和管理的各类信息,各应用终端可以WEB方式进行远程访问。如图3所示,整个平台的功能可分为设备管理、生产管理、应急指挥、经营管理、网络办公和系统维护等6大部分。基于该平台,通过对电务信息的整合和挖掘,优化电务作业流程,改进作业方式,将极大提高电务生产效率,有力推动铁路电务信息化建设。
图3电务综合维护平台功能
结语
从我国铁路运输实际出发,铁路信号集中监测系统历经几展,实现了信号设备状态的采集与传输,提高了电务维修的自动化以及智能化水平,确保了行车安全和运营效率。铁路信号集中监测系统作为一项重要的技术装备,必将随着其深度和广度的不断拓展而得到更广泛的应用。
铁路信号毕业论文:安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现
摘要:铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础,能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比,计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势,便于日后的改造和管理,推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。
关键词:计算机联锁;铁路信号;提升
随着信息技术的不断发展,铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期,有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转,提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。
一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计
铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点,设计实用性能较高的双机热备系统。
1、双机热备系统
双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制,进行逻辑运转计算。在工作过程中,只有一台计算机控制输电线路,另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障,则自动切换到备机工作,由备机切换成主机,继续控制输电线路运行。
在传统铁路信号计算机联锁系统中,大多都采用人工冷备份来保障联锁系统的稳定性,但与双机热备系统相比,这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时,需要用人工来切换备机设备,便捷性能差。其次,在主机和备机切换过程中,容易出现信息缺失。,在安全性能方面,双机冷备系统具有明显缺陷,单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足,因此要加快双机热备系统研制工作。
2、设计双机热备系统的原则
在设计双机热备系统过程中,要明确设计工作的前提、目标和原则,保障设计过程的科学性。、
设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性,较大程度保障行车安全。
在设计过程中,要考虑到以下几个因素:
(1)性:主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时,要保障备机能准时发送信号并开始工作,同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时,备机要将信息再次传输回主机。
(2)便捷性:便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。
3、系统功能的实现
双机热备系统要从五个层次加以实现,包括:人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面,对开展设计分析。
(1)人机对话层
人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息,通过串口传输到两台计算机中。通常情况下,可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量),也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示,方便工作人员检查管理。当主机出现故障时,要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯,保障管理人员能在及时时间掌握故障情况并加以处理。
在设置人机对话层过程中,要保障系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警,方便操作人员管理维修。
(2)联锁运算层
在双机热备系统中,联锁计算机是整个系统的核心部分,它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中,联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中,两台热备份联锁计算机要具有相同的配置,保障系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时,通过共享器完成信息的自动切换或人工切换,使故障计算机退出应用信息管理程序,并发出警报。
(3)复核驱动层
复合驱动层是由两套配置相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息,并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统,它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态,也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。
(4)接口层
接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务:
①时刻监控车站现场的监控,完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。
②监控专用电路控制设备运行,并支持系统完成监控。
(5)监控对象层
监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中,监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。
二、系统安全保护
在提高计算机联锁系统安全性过程中,国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的性,二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源,结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中,可以根据具体形式选择解决方案。
结束语:本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程,为未来铁路信号信息化发展提供一个方向,希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中,会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况,希望工作人员能克服实际困难,大胆实践,不断丰富双机热备系统,使双机热备系统更具体化、实用化。
铁路信号毕业论文:试析雷击对铁路信号系统的影响
【摘要】铁路行业随着现代科技的发展已经跨入信息化时代,信号系统的技术保障非常重要但却很容易遭受雷击危害影响。本文介绍了雷击对铁路信号系统的影响类型以及影响途径,同时阐述了铁路信号系统避免雷击影响的措施。
【关键词】雷击铁路信号系统危害影响
一、前言
我国社会经济的快速发展和社会化进程的不断进步,让铁路系统在城市建设中发挥越来越大的作用。而铁路在交通保障过程中如果发生事故经常都是因为信号系统的原因,铁路信号系统很容易遭受雷击的危害影响,应该加强雷击影响分析研究并针对性的根据实际情况采取更加科学合理的信号系统防雷措施。
二、雷击对铁路信号系统的影响类型
(1)电磁脉冲。如果雷电正面击中设置了信号设备的建筑物或装有信号设备场所附近的建筑以及地面高耸出来的其他物体,雷击形成的雷电电磁脉冲就会在信号系统里面产生电流或者过电压。(2)电磁感应。当雷云在放电或者雷电在雷云之间,在不远的户外传输信号电缆线、信号路线、埋地电力线、设备间连接则会有电磁感应同时侵入设备的现象叫做感应雷。(3)冲击波。假如冲击波电压的幅度没有高到用动作高压避雷针和击穿变压器绝缘侵入回路时,其实雷电冲击波还可以通过绕在组间分布电容藕合的方式,入侵到信号低压回路,让信号电源设备产生过电流和过电压。(4)轨道电路。当雷击侵入信号设备的轨道电路时,轨道电路的传输线一般是比地面高出很多的钢轨。由于受到地理环境的影响,有的铁道旁的高大物体很容易遭到雷击,例如大山、树林、大桥等。(5)雷电浪涌。引起人们更加关注的一种雷击危害影响是这几年来电子设备比如说计算机联机设备的连续运用,而且它的雷电防护方法也在推崇出新。这类雷击危害的主要原因是电流和通讯线路在雷击发生时感应的电流浪涌而造成的,而不是因为直接雷击大部分平常的电子设备而引起的危害。(6)直接雷击。直接雷击是指雷电活动区域内直接通过建筑物的构架、钢轨对地放电及其信号传输的路线而产生的一种电击现象。
三、雷击影响铁路信号系统的主要途径
(1)从交流电源系统侵入。雷电击穿高低压间的绝缘层是因为它从交流电源系统侵入后,经过高压电线传至没有装避雷设备的高压变压器造成的。(2)从轨道电路侵人。雷电波向信号设备采用钢轨作为传输线的轨道电路侵入后到达轨道电路器材,从而造成器材的破坏。(3)由电缆通道侵入。即使电化区段使用地下电缆,但是因为雷云对地放电的主放电电流会产生垂直电场和可以在电缆通道中感应出很高雷电亚的水平电场。雷电波侵入了连接铁路信号室内、外设备的电缆,而且还被传到了室内设备造成内部设备的破坏。
四、铁路信号系统避免雷击影响的应对措施
1、充分利用各种防雷设备。(1)避雷针:它可以很好地预防直击雷。对于面积不是很大的工程设施和建筑物有很好的保护作用,而且它是很平常的避雷工具。(2)避雷线:避雷线是一种悬挂在被保护物体上方的和避雷针一样为了保护电器设备将雷电引向自己并通过接地系统导入大地的也叫架空底线的接地导线。(3)避雷网、避雷带:主要是为了防雷保护建筑物的一种欲避雷线方雷装置相似的东西。(4)避雷器:有三种主要的避雷器,分别是:管型、阀型和使用最广泛的氧化锌避雷器。
2、改善铁路通信设备的室外环境。为了使雷电流通过低阻抗接地系统向大地泄放时让信号系统处于雷电电磁波屏蔽中,以此来保护人员、设备和建筑物的安全,所以要规范等电位连接和基站建设,因为现行的铁路信号电缆一般都可以达到几十公里长,所以在所有的电缆之间都要做好屏蔽连接,为了达到防雷的作用,还要求适当的多处接地。
3、加强室内设备防雷措施。(1)电源系统的保护:为了对低压线路进行过压保护、防止浪涌电压窜入为电子设备造成损坏、抑制电源浪涌电压,所以要在室内核心电子机柜的单元电源入口和电源线路入口安装电压保护装置;(2)信号设备以及计算机系统的保护:为了保护信号设备等电位和符合要求的地线的连接,所以信号楼内的室内不仅要形成连接均匀、完善均压环的一层蔽网,还有信号方面也要在计算机房、控制室、机械室、电源平室通过铜条在墙角环相连接的地方做好均压。在机械室附近遭受雷击后,为了较大可能的减少雷电对室内信号设备的影响、屏蔽雷电产生的强电场干扰,故而在机械室安装法拉第笼。
五、结语
综上所述,铁路信号系统要避免雷击危害影响安全顺利发挥作用,必须加强对雷击影响的分析研究,才能在信号系统的完善构建过程中采取科学合理的防雷措施。
铁路信号毕业论文:铁路信号系统影响因素
【摘 要】电气性能是铁路数字信号电缆生产企业及产品质量监督检验部门对铁路数字信号电缆产品质量的重要判断项目。结合铁路信号系统的组成,对信号传输、控制系统的性和受到的影响进行了分析,对电气化条件下铁路信号采集过程中产生的干扰类型和方式进行了论述,通过对内部和外部因素的对比分析,进一步明确了铁路信号影响的内在因子和外部实现条件
【关键词】铁路信号 组成影响因素
铁路信号系统是以标志物、灯具、仪表和音响等向铁路行车人员传送机车车辆运行条件、行车设备状态和行车有关指示的技术与设备。铁路信号设备是保障列车行车安全的重要基础设备,其性的高低直接关系到行车安全和运输效率。随着我国铁路建设的高速发展,信号系统的技术和设备研究显得日益重要。铁路信号系统不仅要满足线路本身的设计标准要求, 同时要满足区域间的接入条件,在其设置上不仅要要考虑近期运行条件,同时要为远期规划等技术更新预留空间。
1 信号系统构成
1.1 行车调度指挥系统
随着信息技术和电子技术的快速发展,在计算机技术、信息、通信、决策、控制技术的支持下,现代行车调度系统实现了列车远程实时监视、控制、追踪和管理的自动化处理。行车调度指挥自动化系统技术随着列车调度指挥系统(TDCS)的改进以及新型分散自律调度集中系统研发成功而获得了长足发展。TDCS的主要内容是列车运行计划编制和调整及列车运行监视和管理,调度集中的核心是列车运行控制,TDCS和调度集中系统构成了行车调度指挥系统。TDCS由不同站段的分机和站段或路局总机衔接起来,形成路网调度的主要组成部分。
1.2 闭塞系统
闭塞就是保障区间或闭塞分区在同一时间内只能运行一个列车,与此有关的设备和技术形成铁路信号闭塞系统。我国铁路现行的基本闭塞设备分为自动闭塞、自动站间闭塞、半自动闭塞。自动闭塞是同列车自动完成闭塞作用的一种闭塞,半自动闭塞是通过装在两个相邻车站的闭塞机、出站信号机及专用轨道电路所构成的一种闭塞。
车站除了正线以外,还配有到发线、牵出线等其他线路,因此把各种车站称之为有配线的分界点,而无配线的分界点,为非自动闭塞区段在两个车站间设置的线路所,以及自动闭塞区段为在两车站间划分成若干个闭塞分区而设置的色灯信号机。这里的线路所和色灯信号机就是无配线分界点,自动闭塞区段上通过色灯信号机之间的段落叫做闭塞分区。
1.3 车站联锁系统
(1)信号机。信号机是铁路视觉信号的重要组成部分,用以指导铁路行车,与线路的闭塞系统密切相关。信号机的选择上一般各站的进站、预告、正线出站等列车信号机,以及专用线、机走线、牵出线等处进入联锁区的防护调车信号机原则上采用高柱信号机,其余信号机(含桥上及隧道内预告信号机)采用矮型。
(2)站内联锁。车站联锁是利用机械、电气自动控制和远程控制的技术和设备,使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔形成相互具有制约关系。接轨站及新建各站易采用硬件冗余结构的计算机联锁设备,显控多采用鼠标+彩显方式。
(3)轨道电路及站内电码化。新建各站越来越多地利用97型25HZ相敏轨道电路。站内正线电码化采用叠加预发码方式,到发线采用叠加发码方式,发码设备采用。ZPW-2000系列移频电码化设备。部分接轨站结合原发码方式进行改造。
(4)转辙及电源设备。转辙设备一般根据站场设计的道岔类型进行配套,采用智能综合信号电源屏。
(5)信号集中监测系统。随着微机的推广和普及,新建各站配备信号微机监测系统,并联网至相关电务集中监测系统,当接轨站既有微机监测设备不满足要求时,要对其升级改造。(6)信号设备综合防雷系统:按铁道部有关标准和规范要求,在各站信号设备房屋处需新设信号设备综合防雷系统。
2 故障因素分析
2.1 设备系统性
近年来,铁路方面已经开始重视信号产品的研发、生产、使用、维护的性管理。由于在设备规范上标准较少、过于简单、性指标不够、性模型的选择比较少等因素,使设备系统的性受到影响。性是一门系统工程,与产品全寿命周期的各个阶段密切相连,从产品的研发、设计、生产、使用、维护、报废等一系列环节都始终与性相连。建立第三方性评估机构,再制定相应的标准,对单位的性设计方案进行审核。“7•23”动车事故的发生揭示了信号设备在设计上存在严重缺陷,再遭雷击发生故障后,导致本应显示为红灯的区间信号机错误显示为绿灯。总的来说,我国铁路信号系统中性应用还不够成熟,还需继续深入研究。
2.2 电气化条件对信号系统的影响
作为弱电系统,信号设备在电气化铁路中处于从属被动的地位。电气化铁路属于强电系统, 它具有额定电压高、牵引电流可达到数百安培甚至上千安培、电力机车为非线性负载,在整流换相和运行过程中会产生大量谐波成分等特点。这些特点构成了电气化铁路对信号设备干扰的基本原因。从干扰的种类来说,可分为传导、感应、辐射三种形式。不同的信号设备对不同类电气化干扰的反应不同,因此,具体的信号设备所采取的措施各不相同。
2.3 电缆电源对信号系统的影响
信号电源(俗称双电源)是铁路行车信号指示灯的供电电源,属于一级负荷。信号电源一般由自动闭塞电力线路(简称自闭线)和贯通电力线路(简称贯通线)两路电源供电。两路电源互为冗余,故障时相互切换,以提高供电性。信号电源、电缆等受到自然环境、运行管理方式等因素的极大影响。
2.4 外部因素对信号系统的影响
每一个系统都有其固有的结构和组织形式,各组成部分不仅受设备本身技术水平和实现方式的影响,同时也受外部环境的影响。铁路信号设备的信号采集除来自列车和轨道系统外, 车站和区段调度所还通过强风、雨、雪检测器及立交处防落物检测器采集的信号发出限速或停车指令;人的因素是铁路信号系统的主导因素,不论在列车正常运营的管理、信号的采集分析和判断以及指导铁路运输作业方面,还是在非正常运营条件下对设备的维护保养,特别是局部区段发生故障后的信号处理和指挥,这些都直接影响着列车的运输等。
随着计算机技术、通信技术和控制技术的飞速发展,传统的以轨道电路作为信息传输媒体的列车运行控制系统面临着挑战。基于通信的的列车运行控制系统(CBTC)在地铁项目中已经得到了比较广泛的应用,在大铁上代替传统的列车控制系统也将成为必然。CBTC系统具有以下特点:列车与地面之间有各种类型的无线双向通信。可分为连续式和点式的。其中又可分为短距离传输(指1m以内)和较长距离传输的移动通信。它们仍然保留闭塞分区,其中最简易方式CBTC仍采用固定的闭塞分区,但是闭塞分区的分隔点不是用轨道电路的机械绝缘节或电气绝缘节(如无绝缘轨道电路),而是用应答器或计轴器,或其他能传送无线信号的装置构成分隔点,这种简易形式仍然保留固定长度的闭塞分区。在CBTC中进一步发展的闭塞分区不是固定的,而是移动的。
3 结语
随着铁路建设,特别是高速铁路建设投资的不断加大,我国铁路各项技术研究取得巨大的成绩,部分技术和设备研究成果已经跻身于世界铁路强国之列。由于铁路信号系统是一个庞大的有机体,不仅受内部设备和技术水平的限制,同时受外部条件的约束,因此,寻求的组合方案,才能在经济技术可行的条件下,实现跨越式发展。
铁路信号毕业论文:对高速铁路信号维修的探讨
摘要:近年来,中国铁路已进入高速发展阶段,特别是随着中国高铁建设的迅猛推进,中国铁路已经进入动车时代,中国高铁技术已走到了世界铁路的前沿。中国铁路的高速发展给铁路信号新技术的运用带来了革命性的变化,这一变化对铁路信号设备维修工作提出了高要求。本文针对高速铁路信号维修工作的特点进行分析,总结出在高速铁路信号维修工作中的注意事项。
关键词:高速铁路;信号维修;探讨
一、引言:
现在大量长距离的高速铁路线路在继续铺设开来,中国的铁路信号系统也是不断地发展,尤其是高速铁路信号,这几年来已发生了很大的变化和突破。在没有任何经验指导和成功模式借鉴的情况下,结合现在的高铁信号系统的工作特点,对高铁信号维修工作的方式做了一下简要讨论,希望对高铁信号维修有一点帮助和借鉴。
二、高速铁路信号维修特点分析
(一)信号维修特性。高铁信号设备的维修,同样是以提高系统设备保障性为目标的一项性任务。高铁的维修工作包括下面四种特性:
1、性。即对于组成元件或(子)系统,在相同的使用环境中表现的是同一种性质;对于其未来的性也是可以认知的;对于一次有效地预防修可以达到其好的性效果。
2、可维护性。在一定的时间范围内,维修可以使其恢复到给定的技术要求。
3、可利用性。在两次维修期中间保障设备能够正常操作。
4、安全性。简单地说就是不能因为设备问题或人为操作不当导致灾难。
(二)信号预防维修与矫正维修
铁路信号维修任务始终遵守以预防为主,事后矫正为辅的工作方法。矫正维修主要为紧急抢险工作和事故之后的重建工作,通常通过应急预案及故障程序等予以规定;预防修是维修研究的主要工作,其目的是避免设备产生问题。因维修方法和目的的不同各有不同的侧重点,但主要包括以下几种:一是平时静态检测和动态检测;二是分析系统和专家咨询系统;三是仿真监测系统;四是状态维修、系统性维修等等。
(三)高铁信号预防维修的特点
作为高速铁路信号装置,设备器材故障特性同样满足传统的浴盆曲线特性,但由于高铁信号系统运用了大量的冗余及故障导向安全等技术方案,对于信号系统的每个单项设备或器材组成等,在出现问题或者工作不平稳时,导致的后果对整个系统可能出现3种结果:一是系统仍然正常工作,但是出现了一些报警信息;二是系统仍能正常工作,但是在降级模式下工作;三是系统不能工作,功能就会消失。就第三种情况而言,要使用故障维修也就是矫正维修;对于前两种情况,是单个设备的,运用故障修,是整个系统的,由于整个系统仍处于正常工作状态,能够经过监控监测等方法实现预防修,也就是状态维修。经过维修活动使系统恢复到初始技术标准,做好日常监测监控,就可以将维修工作的开展降低到对运营影响的最小范围以内。
三、高速铁路信号维修的工作要求
(一)严格制定信号设备维修计划表。信号设备维修计划表是信号维修班组的全年工作内容,没有一份严密的维修计划表,班组维修管理就无从谈起。信号设备维修计划表分为年度维修计划表、季度维修计划表和月度维修计划表,计划表的制定要严格按照铁路总公司相关标准,结合信号设备秋季鉴定结果和采用的维修体制进行。以盘营线为例,目前,沈阳局在实行“天窗修”的基础上逐步推行信号设备“状态修”,这就要求在编制维修计划表时要充分考虑到“天窗修”或者“状态修”等不同的维修体制。制定维修计划表要求必须是班组长或者技术骨干,在调查研究的基础上初步系统地制定班组的维修计划表,经车间主任或分管信号维修的工程技术管理人员进一步研究,报电务段技术管理部门核实,由段长批准签发。信号维修计划表是班组全年的工作任务和目标,只有制定出科学、严密的维修计划表,才能从根本上保障信号维修工作的有序可控,从而确保各项目标的顺利实现。
(二)实行信号设备状态维修,需要科学的维修管理理念为指引“重检慎修”,就是在推进信号设备状态维修工作中需要认真贯彻的核心理念。重检,就是要高度重视平时对高铁信号设备的检查、监测和监控,科学使用动、静态两种办法,掌控设备动态变化规律,及时发现设备运用质量问题,而且为开展设备检修、整治安全问题提供保障。可以利用既有综合工区的技术力量或专门成立监控监测区域,来强化“检”的力度和质量。慎修,一方面是不能盲目地进行检修,要改进维修方法,合理安排针对性的维修;另一方面是在检修中应认真细致、严格执行标准,避免漏检漏修,并在检修结束后进行质量验证,保障一次检修能让设备质量状态达到原来的储备能力。由车间组织力量进行检修,能增强“修”的效率和质量。
(三)实行信号设备状态维修,需要很好的设备基础质量作前提“质量是安全的保障,安全是质量的标志”。没有合格的基础质量,没有良好的状态保障,盲目实施状态维修只会落入故障修的泥潭。所以,在进行状态维修之前,必须对设备质量进行多方位“体检”,“体检”合格方可“上岗”(推行状态维修)。要遵循“无误差、无缺陷、无故障”的原则,对信号装置进行对规对标平推检查和整改,保障设备质量的合格率、优良率等标准按照《铁路信号维护规则》、《信号设备质量及维修管理检查评定办法》等规定。对新建的高速铁路信号装置,重点还需要对室外设备安装强度、防水防尘性能等进行强化整顿,保障正常运行。
(四)实行信号设备状态维修,需要了解设备运行状态,从现场使用状况分析,安装使用于不同位置的信号装置,其运行质量情况展现一定的差异。要依据站内和区间、正线和站线、有砟和无砟以及使用频率程度等不同运用环境分类分项建立基础质量台帐,熟练掌握装置运行情况,摸索状态变化规律,为更好地实施状态维修作好基础。
(五)实行信号设备状态维修,需要不断创新的科技方法作保障了解设备运行状态,增强检修质量,仅靠传统的维修设备是不能顺利完成的。在科技逐渐发达的现在,通过计算机、信息化和智能化设备,能够为电务维修提供更有利的技术支持。一是配备完善监控、监测系统。在现有的监测系统前提下,要依据了解设备运行状况的实际需求,继续开发并采用新的监控、监测功能。照现在看来,重点是要配备完善道岔缺口视频和转换阻力监控系统,站场环境及机房环境监控系统以及智能专家诊断系统等监控、监测设备。二是强化检修工装设备。好的工具,是增强检修质量的有效保障。道岔关键部位螺栓固定强度是不是过关、道岔杆件及安装设置是不是存在老伤裂纹,道岔滑床板能不能实现自动注油,信号机显示距离调整是不是过关等等现状,都需要使用更好的技术方法。
(六)实行信号设备状态维修,必须要有综合能力较高的人才队伍作担保,无法正确了解每一个设备的运行情况,就没办法有目的性地开展状态维修;对监控监测系统操作不熟悉,就没办法及时发现设备质量存在的问题,就有可能会造成设备损坏;已经发现的质量问题不能监督迅速整顿,再先进的监控系统也起不了作用;已经安排的检修工作,却因为技术不熟练造成无法一次检修到位或由于检修管理不到位导致事故等等状况,都说明技术过硬人才是推进高铁信号设备状态维修的重要因素。了解掌握设备状态变化规律、管好用好监控监测装备、落实高品质的检修等等,都需要真正了解技术和管理的人才去实现。所以,在实行高铁信号设备状态维修的过程中,要经过培训、锻炼等方式培养一批监控监测、现场检修、维修管理等方面的人才,才能保障实行状态维修。
四、结束语:
建的高速铁路,更要建的运营及维修体系。在未来的日子中,中国大量的高速铁路及客运专线即将投入到商业运营,要不断创新,不断完善,以高速、客运安全为目标,始终坚持“高标准、讲科学、不懈怠”的要求,建立具有我国特色的先进的、完善的高铁信号维修体系。
铁路信号毕业论文:浅谈铁路信号施工过程控制
摘 要: 现代铁路离不开信号的控制,有了信号的控制能有效的提高效率和避免风险。然而工程施工质量如何控制成为了保障铁路运行安全的关键,信号实现的过程是极其复杂和系统的,影响铁路信号工程质量的因素也有很多,因此在铁路信号工程施工过程中要考虑各个方面的问题,针对不同的方面找到解决的方法。文章就铁路信号施工过程控制得相关问题作了分析,希望对今后相关行业探究提供相应的借鉴。
关键词:铁路信号工程;质量控制因素;措施
前言
信号控制对于我国现代铁路建设非常重要,他是实现铁路安全保障的重要措施,因此对铁路信号设备的施工质量要求也越来越高。所以如何做好铁路信号工程施工过程控制工作,对于铁路建设有着十分重要的意义。下面本文作者将根据多年的从业经验对
铁路信号施工的过程控制进行一下探讨。
1、铁路的信号工程施工的质量控制要点铁路信号工程在施工过程中,对质量的控制主要是由;监理工程师来负责的。在控制过程中要抓重要点、有层次的来确定质量控制的计划,要将质量检查制度和工作程序做出明确的标志。在该基础上,也可以通过设置施工工序的活动质量控制点,来实施预控的工作。质量特征所产生的影响是不确定的,所以会危害到程度也是无法预料的。
2 、影响铁路信号工程质量的主要因素
2.1 铁路信号工程施工中人员素质的因素
在铁路信号工程施工整体人员素质较差将会直接影响到施工的质量,施工
人员技术理论不足,因为生理的缺陷导致所无法实施的高柱信号机工作、就会做出错误、违章违纪行为的存在以及整个内部对人员心理水平重视的
力度不足,都是影响施工质量的因素所在。
2.2 铁路信号的工程施工中,安全因素是不可忽视的。每个施工单位都要对这方面进行培训和教育。在安全技术生产上的,投入力度也是相当薄弱的,这就导致了全体施工人员在安全生产基本意识上的缺乏是不利于对铁路信号工程施工安全生产的。
3铁路信号的工程施工质量控制
3.1铁路信号工程施工对人员素质的控制。铁路信号的施工技术是个技术含量较高的工种,工程技术的复杂性不仅需要施工人员具有丰富的理论知识,同时还要有一定的实践经验,选择具有较高施工工艺水平的技术人员来承担,在施工的过程中对人员的心理行为要注意。除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育、专业技术知识培训, 健全岗位责任制, 改善劳动条件、公平合理的奖励外, 还需要根据工程项目的特点, 要从确保质量出发, 本着量才适用, 本着扬长避短的原则来控制对人的使用。人的理论、技术水平直接影响工程质量水平。铁路信号是技术含量较高的一个工种, 尤其是电气集中、区间自动闭塞、微机联锁等, 技术复杂。因此,在信号工程施工前必须对施工人员进行安全及操作等方面的重点培训,注重对现场操作人员技能培训,对重点部位、专业性强的作业项目的操作人员,要进行严格的专业技能培训,考试合格后,针对不同的人所擅长的技能来安排其施工项目。只有在做好这些工作的基础上,才能够减少由于人为因素所造成的损失,保障施工质量中操作的程序和关键工序的万无一失。
3.2精心组织施工计划科学、严谨的施工计划,是开展铁路信号工程施工的基础与前提。要求所有参加工程施工的领导者明确各自责任范围,采取逐级负责制度,将责任目标落实到个人。形成全员意识,以确保工程项目达到应有标准。在信号设备施工过程中,强化施工配合,才能有效缩短信号的停用时间。在这一过程中,强化机务、车务、工务、电务、车辆以及通信部门、供电部门的沟通与交流,相互支持、相互配合,确保工程项目安全、稳定、快速地开展,同时质量目标落实到位。只有这样,各部门循序渐进地开展工作,确保工程施工进度与施工质量,消除信号工程施工以外的不良因素,确保施工过程中的列车稳定运营,保障人身安全,并为工程顺利竣工投入使用营造良好环境。另外,在施工组织规划中,还应充分考虑到工程施工安全、施工进度、施工造价以及工程质量等综合要求,合理安排人力、财力与物力,解决施工中遇到的各种矛盾。
3.3强化施工材料管理
材料作为开展工程项目的重要保障,对于铁路信号工程的施工进度与施工质量起到关键作用,如果材料质量不达标,那么工程质量也就难以保障。因此,强化铁路信号工程的材料控制,主要做到以下几点:其一,谨慎选聘材料采购人员,确保他们具备专业的技术水平与基本职业道德,政治素养良好,掌握并了解各种材料信息,选择的供货商;其二,合理规划施工现场的材料供应,确保一切施工工作顺利开展;其三,做好材料的验收工作,严格控制材料质量水平,同时做好现场材料管理,合理堆放、合理使用,杜绝铺张浪费;其四,做好材料检验工作,保障材料质量。在铁路信号工程项目中,由于材料所占成本较高,因此个别承包商谋求私人利益,没能按照合同要求、技术规范选用材料,而是以次充好,企图蒙混过关,给工程安全带来隐患;还有一些采购人员缺乏职业道德素质,没有严格控制原材料质量,造成假冒伪劣的材料进入施工现场,不利于工程的顺利开展。
3.5施工全过程的质量监督与管理首先,在铁路信号工程开工之前,强化质量监督与管理手段,严格规范操作工序,分清施工的重点与难点;作为工程监理人员,只有明确工程目标,有针对性地开展工作,才能更好地把握工作方向;加强对承包商质量管理体系的检查,确保各专业人员落实到位,将责任划分到明确的个人。其次,在铁路信号工程施工过程中,严格做好质量监督与管理工作,加强在施工现场的巡查力度,以掌握更多材料,提高控制与管理的针对性、实效性,及时发现存在的问题,以采取应对措施,减少重大事故返工几率;再次,工程质量监控过程中,应注意讲究方式方法;如果监理工作不能得到承包商的配合与支持,那么将难以取得预期效果;因此,在开展质量监控过程中,必须遵循实事求是、以理服人原则,做到监督与帮助相结合,及时发现承包商存在的实际困难,尽量帮助解决,营造一个宽松、和谐的工程合作氛围,将更利于保障工程效果;,铁路信号工程竣工阶段的监控工作也不容忽视,需要监理人员对产品进行全方面的检查与测试,确保工程质量达标。
4铁路信号工程施工安全控制
4.1强化安全的意识。齐心协力保障安全是为了减少对运输安全的干扰,信号施工封锁经常采取兵团作战方法,造成施工封锁具有“多”(施工项目较多、施工人员多、作业地点多、单人操作多)特点。“四多”构成了施工封锁安全系统,各个分系统都是串联模式的,施工安全决定于每个分系统的度,分系统中每一个点或每一个环节的失控,都会导致事故的发生,造成难以想象的恶果。因此
,对影响施工安全
的各个环节制定和采取严密的防范措施,落实安全责任制,使其处于受控之中。
4.2控制安全
薄弱的环节和关键点根据以往施工中得出的经验和教训,在信号施工封锁中存在几个容易发生违反的作业纪律这样就影响到安全问题因而必须引起重视但重点是控制住薄弱环节和关键点:
(1)施工人员已到达施工地点,但施工时间未到。
(2)行调停用信号设备命令未下达,但施工封锁计划停用时间已到。
(3)在送电做实验时容易发生零件损坏,没经过值班人员同意擅自按压控制台的违章现象。
(4) 信号设备已开通使用,但是施工未全部完工。
5 结束语
从本文的
简述来看,在社会生产力和科学技术上要不断发展、创新才能为以后做好
基础,铁路的信号工程在质量管理上的要求也要不断的规范和系统管理。当今社会是一个日益更新的社会,在列车运行的速度上在不断的提升。铁路作为国民经济的重要组成部分,在施工的过程要对进度、安全和质量的要求越来越高。铁路信号作为指挥铁路运行的核心部分,为了将这个核心可以更加灵活、高效和安全的为铁路运输事业服务,工程质量监督是非常重要的,对整个铁路信号工程的质量安全有着重要的意义。
铁路信号毕业论文:铁路信号设备维护与安全保障
摘要:本文首先介绍了铁路信号基础设备的主要构成,然后分析了ZD6转辙机故障分析,探讨了铁路信号设备维护过程中的常见问题以及对策。
关键词:铁路信号设备;维护;常见问题;对策
铁路交通信号系统的主要功能是保障行车安全、提高运营效率,任何安全隐患都可能导致重大的生命和财产损失,因此需在设备的可行性研究、设计、制造、安装、维护等全生命周期过程中进行相应的安全性能保障工作,满足信号系统的安全性要求。特别是近几年我国铁路行业发展迅速,客运专线的运营速度达到 200 km/h以上,列车运营速度呈现高速化发展趋势,对信号设备的安全性能提出了越来越高的要求。
1 铁路信号基础设备的主要构成
1.1信号机
要想的认识信号机,就必要对它的基本作用有一个初步的了解,信号机可以表达明确而又固定的信号,它的主要目的在于防护,包括对站内进路的防护、对行车区间的防护以及对站内危险地段的有效防护。关于铁路信号,存在广义和狭义两种理解,广义上的铁路信号就是指在整个铁路运营系统之中,为了保障列车运行的安全能力,提高列车过站的能力,所实行的一种手动控制、自动控制或者利用计算机网络进行的远程控制技术;从狭义角度来理解的话,铁路信号就是在列车行进的过程中对有关人员所做出的行车运行条件而规定的物理信号,它指示列车按照一定的要求来进行行使,从而避免冲突与混乱的产生。
信号机主要由两种常见的类型。高柱式的镜透式的信号灯主要是由机柱、构架以及梯子来构成,与之相对的低型的透镜式信号灯则主要考螺栓将极其固定在信号灯的基础之上,它没有固定的托架,也没有高高的梯子。
1.2转辙机
1. 2. 1转辙机的作用。
1)转换道岔的位置,根据需要转换至定位或反位;2)道岔转至所需位置而且密贴后,实现锁闭,防止外力转换道岔;3)正确的反映道岔实际位置,道岔的尖轨密贴于基本轨后,给出相应的表示;4)道岔被挤或因故处于“四开”位置时,及时给出报警及表示。
1.2.2 ZD6转辙机工作原理
转辙机是转辙装置的核心和主体,除转辙机本身外,还包括外锁闭装置(内锁闭方式没有)和各类杆件、安装装置,它们共同完成道岔的转换和锁闭。转辙机的作用具体如下:
1)转换道岔的位置,根据需要转换至定位或反位;
2)道岔转至所需位置而且密贴后,实现锁闭,防止外力转换道岔;
3)正确地反映道岔的实际位置,道岔的尖轨密贴于基本轨后,给出相应的表示;
4)道岔被挤或因故处于/四开0(两侧尖轨均不密贴)位置时,及时给出报警及表示。
1.3轨道电路
事实上,作为当下铁路实行自动控制以来最为基础的信号设备,轨道电路可以有效的检测到列车的具体位置,从而将信息反馈到信号机上,然后再明确的显示出来;从另一个角度来讲,我们通过轨道电路,可以将地面上的信号传递给机车,从而实现对列车的控制,对其运行进行一定程度的有效管理与指挥。
对轨道电路的分类应该按照不同的分类方式来区分,譬如说按照电路的工作方式不同,我们可以将其分为开路式的电路和闭路式的电路,或者说按照牵引电流的通过方式,我们可以将轨道电路氛围是单轨道和双轨道电路,又或者说按照钢轨新路的分割方法,可以将其分为绝缘的和不绝缘的两种;除此之外,我们还可以按照电流的性质,将轨道电路氛围直流和交流两种形式。轨道电路作为一种基础性的铁路信号控制设备,长期以来为保障列车运行安全做出了重要的贡献。
2ZD6转辙机故障分析
四线制道岔发生电缆混线的故障较为常见,下面对可能发生的混线故障进行分析。
2.1X1与X2相混
道岔原在定位,向反位操纵时,道岔启动后熔断反位熔断器RD2,不能转换到底,无位置表示。当道岔向反位启动后,接通了自动开闭器第1、4排接点,由于X1与X2相混,使反位启动电源送到定子线圈的1端子上,使道岔又有往回转的趋势。这样,两定子线圈的自感电势相互抵消,导致回路电流过大,熔断反位的熔断器,使道岔停止转换。道岔原在反位,向定位操纵时,道岔启动后熔断定位的熔断器RD1,使道岔不能转换到底,无位置表示。
2.2X1与X3相混
由于X1与X3相混,当道岔向反位转换完毕后,断开自动开闭器第1排接点,接通第2排接点,虽然反位启动电路被断开,但因1DQJ有缓放作用,在接点转换过程中能一直保持吸起,启动电源没有断开。但只要道岔向定位启动,自动开闭器接点立即变位,断开第2排接点又接通第1排接点,即断开刚接通的定位启动电路,重新接通了反位启动电路,又使道岔向反位转换。反位刚转换完毕,自动开闭器动接点又迅速打向第2排静接点,于是定位启动电路又被接通。就这样,循环往复出现道岔在定位密贴处来回窜动的现象。
2.3X2与X3相混
道岔原在定位,有定位表示,操纵至反位,道岔能转换到底,无反位表示。因为X2与X3混线,将反位表示电源短路造成道岔无反位表示。道岔原在反位,反位无表示,操纵至定位后,有定位表示。
2.4X1与X4相混
由于X1与X4混线,道岔由定位操至反位时,在1DQJ刚一吸起,2DQJ未转极的瞬间,直接将DZ、DF电源短路,熔断定位的熔断器RD1;当2DQJ转极后,DZ和反位DF可正常供出,使道岔启动,但当自动开闭器动接点变位接通第4排静接点时,X4的DF经X1和自动开闭器41-42接点,直接接到定子绕组1端子上,将转子线圈短路,导致熔断反位的熔断器RD2,道岔将停止转换,定位和反位均无表示。同理可分析道岔从定位操向反位时的故障现象。
3铁路信号设备维护过程中的常见问题以及对策
3.1铁路信号设备一些常见的问题
电路电压调整。轨道电路在很大程度上受到电端变压器的影响,处于固定的状态,在调整的过程中可以针对轨道电路的送电端进行二次侧方调整。具体的调整方式,铭牌上的表格都有一定的说明。需要特别注意的是,在一送多受的区段内,每一个受电端之间的电压之间的差额不会超过1伏,在这个过程中我们就可以采用调整受电端限流器的方法实现有效地解决。除过电路电压的调整问题,轨道电路上日常还需要注意的问题还有很多,譬如说必须要时刻注意钢轨的绝缘,这也需要根据季节和气候的变化转换策略,譬如说夏天温度过高要注意轨道缝隙太小,绝缘被挤死,而在冬天就要注意轨道缝隙太大,绝缘被强力所拉坏。所以说,较为稳妥的措施就是在春秋两季,组织好具体的工作人员将绝缘逐一的进行分解检查,对于出现破损的部分要及时的修补更换。除过绝缘之外,我们还需要密切的关注钢丝绳和接线的中间有没有出现断股的现象,防止出现接触不良的可能。
常用轨道电路原理。轨道常用电路是25HZ的相敏轨道电路,该电路是由铁磁分频器供给25HZ交流电,以此来与50HZ的牵引电流加以区分,接收器采用的是二元二位轨道继电器,该继电器的轨道线圈由送电端25HZ轨道电源经轨道传输后供电,局部线圈由25HZ局部分频其电源供电。
轨道继电器工作时,从轨道电路取得较少的功率而大部分功率是通过局部线圈曲子局部电源。因而轨道电路的控制距离可以延氏,且只有轨道继电器上的轨道线圈电压Ug和局部线圈电压Uj之间的相位角接近或等于90°时,转矩较大,是翼片绕轴旋转,带动接点动作,否则,翼片不能旋转,不能带动接点动作。所以,25Hz轨道电路既有对频率的选抒性(区别开电力牵引电流)又有相位的选抒性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时,GJ吸起,过道电路处于调整状态,即表示轨道电路空闲。当列车占用时,轨道电路被分路,GJ落下。若频率、相位不对时,GJ也落下。因而,其抗干扰性能较强,广泛应用于交流电力牵引区段。
3.2对故障进行简要的分析
轨道电路的故障从现象上分为轨道电路白光带和红光带。轨道电路白光带是进路不解锁造成,原因大部分是轨向生锈造成分路不良,也有是FDGJ继电器缓放时间不够造成,原因是缓放电路的电容不良。轨道电路红光带的原因是轨道电路短路和断路,如果是一连几轨道电路红光带可能是轨道电源故障;若是两相临的轨道电路红光带说明两相临的轨道电路之间绝缘破损;若是单独的一个轨道电路红光带原因可能是轨道电路短路和断路。
下面以一个轨道电路红光带为例说明如何处理:首先区分是短路和断路,轨道电路短路时在分线盘上测回楼电压很低,接近于零,在室外送端限流器上测得电压比平时高。轨电路断路时,在分线盘上测回楼电压可能会很高,这可能是50HZ的牵引电流串入,室外送端限流器上测得电压比平时低。在查找故障点时可以用轨道电路故障测试仪用25HZ在轨向上推动,当有电流感应时,说明正常,若没有电流感应时,说明故障点在此。短路故障应重点怀疑轨距杆。断路故障重点怀疑接续线和钢丝绳是否接触良好。
4结语
铁路信号与铁路运输的安全以及效率有着密切的关系,所以,我们必须对此加强重视,对于信号有关的设备加强维护,并制定切实可行的安全措施来加强规范。作为铁路信号支持的基础性设备,相关的工作人员都必须要加强对其的认知与了解,进一步完善整体信号系统,保障其运转的正常,从而促进铁路系统的繁荣发展。
铁路信号毕业论文:铁路信号设备的雷电综合防护体系
【摘要】随着铁路信号设备向数字化、网络化、智能化和综合化方向发展,大规模集成电路和低耐压器件在信号设备中大量使用,雷电所带来的危害越来越大,对雷电的防护已成为保障铁路安全运输的重要问题。本文分析了雷电的危害,探讨了防雷原则,设计及防护措施。
【关键词】铁路 信号 雷电 防护
随着时代的发展, 铁路站场的电气设备也越来越先进。当发生雷击时, 雷击放电诱发雷击电磁脉冲过电压和过电流, 会对铁路的信号设备造成严重的破坏, 产生巨大的损失, 而直接威胁着铁路的正常安全运转。所以, 雷电防护也是铁路部门的首要任务。
一、雷电危害影响途径
为更好的掌握铁路信号设备的防雷设计,首先应了解雷电影响铁路信号设备的途径。在雷暴活动区域内,雷电直接通过建筑物构架、信号传输线路、钢轨对地放电所产生的电击现象, 即直接雷击。直击雷害发生概率较低, 微电子设备抗直击雷能力也很低。除去直击雷危害外, 一般为感应雷击危害。当雷电直击在装置有信号设备的建筑物或击在装置有信号设备的场所附近的构筑物、地面突出物或大地时,雷电电磁脉冲将在信号系统内产生过电压和过电流,这是雷电对铁路信号设备主要的影响途径。感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时,在附近的户外传输信号线路(如信号电缆线)、埋地电力线、设备间连接产生电磁感应并侵入设备,使串联在线路或终端的电子设备遭到损害。雷电冲击波向信号设备供电的电源系统侵入,侵入高压线传至高压变压器,若该变压器未装避雷器或避雷器失效,雷电波幅值又较大,就会击穿变压器初级、次级绕组间绝缘。这样数百千伏的雷电压就会直接侵入交流低压电源,严重破坏低压侧的信号设备。向信号设备的轨道电路侵入,轨道电路用钢轨作为传输线,它一般高出地面,有的铁路旁有高山、树木,有的是大桥, 也容易遭雷击。雷电浪涌是近年来由于微电子设备(如计算机联锁设备)的不断应用而引起人们极大重视的一种雷电危害形式,同时其防护方式也不断完善。
二、防雷原则
雷电、电力故障以及操作瞬间产生的过电压对微电子设备造成危害的概率很高,后果严重。已经大量运用微电子设备的铁道信号系统应归类于弱电设备。以往的防护体系已不能满足微电子设备构成的网络系统对安全提出的要求。因此,铁道信号设备防雷也应从单一维防护转为三维防护,包括:防直击雷、防感应雷电波侵入、防雷电电磁感应、防地电位反击以及操作瞬间过电压影响等多方面作系统综合考虑。
从EMC(电磁兼容)的观点来看,防雷保护由外到内应划分为多级保护区。最外层为0级,是直接雷击区域,危险性较高,主要是由外部(建筑)防雷系统保护,越往里则危险程度越低。保护区的界面划分主要通过防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成,从0级保护区到最内层保护区,必须实行分层多级保护,从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言,雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄入大地, 还有50%将平均流入各电气通道(如电源线,钢轨和信号电缆等)。
按照防护范围可将弱电设备的防雷分为两类:外部防护和内部防护。外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施。这种防护措施人们比较重视,比较常见,相对来说比较完善。内部防护是指在建筑物内部弱电设备对过电压(雷电或电源系统内部过电压)的防护,其措施有:等电位联结、屏蔽、保护隔离、合理布线和设置过电压保护器等措施,这种措施相对来说是比较新的办法,也不够完善。针对弱电设备防雷的特性机理,对雷电浪涌及地电位差的防护进行探讨。
三、防雷设计分析
1、直击雷防护- 避雷针
对于直击雷防护一般采用避雷针防护。普通避雷针,通常为一根铁棒,将端部磨尖,通过接地引下线将地电位(通常认为零电位) 引至针尖,利用针尖的高度(比被保护物高出许多),比被保护物优先产生上行先导,与雷云的下行先导相遇,从而达到引雷入地的效果,保护其它建筑物免受雷击的侵害。预放电型避雷针利用了雷云产生的空间电场强度,预先使周围的空气电离,空气离子在空间电场的作用下加速接近雷云,从而使迎面先导提前与雷云的下行先导相遇,使得引雷的性和半径提高,增强了保护性能。
2、雷击电磁脉冲防护- 防雷器
应用新型高能量密度的石墨电极材料。采用多电极堆,保障可控制的能量分配,并联电容控制对模块达到低残压水平。密封设计,安装方式没有限制,无电弧外泄,无须使用大体积的隔离金属箱。无需断电,所有模块都可取下检测和更换。安装简单,支持凯文接线,N/PE 端的隧道式连接,免除调线的繁琐。容通电流大,反应速度快,插入损耗小。采用NPE 模块的防雷器可在电网出现故障时,即使在地阻值高或地线连接不良的情况下,流经防雷器的电流可使前级保险丝脱逃,防雷器与电网隔离,防止防雷器损坏。
四、对铁路站场雷电防护的分析
铁路站场设备遭受过电压和过电流攻击的途径可分为直击雷、感应雷、传导雷、操作过电压4 种。结合站场设备的分布特点及雷电攻击的途径类型,铁路站场雷电防护存在以下特点:
铁路站场占地面积较大,站场主要设备(如数字微波通信、车站数字通信分系统、站场广播机、无线列调通信、平面调车通信、信号微机联锁等设备)集中在信号楼、通信楼。信号楼、通信楼的避雷针应能满足对整个信号楼、通信楼区域的保护,有效防止直击雷的袭击;铁路道轨是接受直击雷和传导雷感应雷的良好导体。与道轨连接的相关铁路信号设备,如信号机、轨道电路箱、道岔电动转辙机等,将受到雷击的严重威胁;信号楼微机联锁及通信机房、通讯楼通讯机房等重要区域的户外线路可能遭受到直击雷后,线路中的大电流串入各机房内部,从而引起对内部设备的损坏。当雷雨云之间、雷雨云对大地之间放电时雷闪电流的高频电磁场对暴露在空间或室内的电源线、信号线、数据线上产生远远超过设备抗电强度的感应雷击过电压,使设备损坏;雷电防护的原则是“等电位”。由于机房存在多类接地系统,其冲击接地电阻不均衡,在雷击发生时,雷电流引起地电位差,造成“地电位反击”,使人员和设备遭受损害;操作过电压引起的危害,如储藏设备的开关、输电线路的短路、周围大容量设备运行时产生的工业干扰或操作过电压在电源线上会产生5000-6000V,3kA 的浪涌过电压及浪涌电流,它们的窜入也会对信号楼、通信楼内的设备产生很大的破坏。
五、安装防雷保安器
铁道行业标准T B/ T 3074-2003《铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件》和T B 10007-99 《铁路信号设计规范》规定, 所有与外线或钢轨连接的含电子器件的信号设备, 在线路与设备的端口处应当装设专用防雷保安器( 也称防雷单元, 它是浪涌保护器SPD 的一种, 可以限制瞬态过压以及分流浪涌电流, 并至少包含1 个非线性元件) 。一般可对电源从室外进入室内的界面做第1 级粗防护, 泄放大部分雷电流; 在机房电源, 即电源屏等前做第2 级粗防护或细防护; 对用电设备, 在U PS前做第3 级细防护。由于第3 级细防护的保护对象直接是信号设备电源, 因此要求细防护保安器在雷击时残压较低, TB/ T 3074-2003 规定, 在实验室用3kA, 8/ 20Ls 波形测试时应小于500V。由于空气间隙、气体放电管并联在电源线后, 在雷击时会产生续流, 导致电源短路; 单纯压敏电阻器并联在电源线后, 由于电源正向波动时会出现劣化, 导致电源短路, 因此无人执守的机房和区间信号设备的电源防雷器, 不得单独使用空气间隙、气体放电管、压敏电阻器等元件。原则上, 信号电缆与信号设备的界面应当都设置防雷保安器。由于车站信号设备的进线很多, 建议在电缆进入信号楼时, 设置防雷柜集中防护, 以便维护、更换和有问题时查找故障。防雷柜中的防雷保安器可以采用单级或多级, 的残压应当限制在被保护信号设备端口的耐过电压水平以下。ITU-T K20 和K21 建议, 有条件的信号设备本身应当在内部设置防雷单元, 以增加信号设备本身的抗扰度。防雷保安器接入信号系统后, 不得改变原信号系统的性能, 不得影响被防护设备的工作, 受雷电电磁脉冲干扰时, 应保障信号设备不得造成进路错误解锁、道岔错误转换、信号错误开放等。
结论
总之, 防雷接地对铁路通信信号设备来说是一个永恒的话题, 接地系统的正确与否直接关系到信号设备和人身的安全以及整个运输部的安全运输生产。所以铁路信号设备的防雷是重中之重, 设计信号防雷接地要严格按照国际、国内相关技术的发展以及国际、国家和信息产业部的有关设计规范, 安装良好的, 附合标准的拉地体, 以保障铁路信号设备的安全正常运行, 保障铁路站场的安全运输生产。
铁路信号毕业论文:铁路信号设备切改过渡工程实施过程探讨
摘 要:介绍了铁路信号工程切改过渡施工的方法,对如何做好联锁试验、施工组织、施工配合工作分别进行了论述,提出了优化铁路信号工程切改过渡施工施工组织,缩短信号设备停用时间,确保信号工程按时开通的方法。通过文章的论述,希望对相关工作提供借鉴。
关键词:铁路信号;联锁试验;施工准备
天津石化100万吨/年乙烯及配套项目铁路扩能改造有3次由铁路信号既有系统到新控制系统大型切改过渡施工,即2007年11月机车三队调度楼搬迁信号控制系统14组道岔切改、2008年8月机车二队54组道岔由6502改为微机联锁控制、2009年3月机车三队站场成型50组道岔联锁控制方式切改施工。三次大型施工都是在信号设备停用情况下进行,由于信号联锁关系检查功能的缺失,而给这个期间的形成组织带来了困难,因此,有必要对施工组织进行优化,缩短信号设备的停用时间,并在给定的时间内科学组织,精心施工,以保障信号工程能够按时开通,而这一问题也必须引起相关部门的高度重视。
1 信号系统及施工概述
铁路信号系统是指挥列车运行、保障行车安全的关键行车设备,从系统设备组成来看,包括室内联锁设备、操作控制台、室外信号机、轨道电路、道岔转换设备,以及这些设备之间的连接电路(电缆)所组成,铁路信号系统组成示意图如图1所示。信号系统具有点多线长、设置分散、布局成网、结合部多特点,这些特点决定了信号设备施工的复杂性、艰巨性,信号工程施工是按照设计文件和施工组织设计,进行信号设备的安装和调试试验的全过程,包括施工准备阶段、施工阶段、项目验收阶段。
2 信号设备切改过渡施工准备工作
信号切改过渡工程指由于改建既有线、增建线路等工程施工,需要确保既有线(或站场)运输工作的安全和不间断地运行,同时为了加快建设进度,尽可能减少运输与施工之间的相互干扰和影响,从而对部分既有工程设施必须采取的施工过渡措施。而且必须做好信号设备切改过渡施工准备工作,以尽量缩短信号停用施工实践,而且只有这样才能保障各项工作不在信号停用时间内受到不利影响。总之,必须以缩短信号停用时间、减少信号停用期间的工作量为原则做好信用停用钱的各项准备工作。
2.1 按照信号系统切改方案的要求,合理安排联锁试验,确保联锁无误
联锁试验作为信号设备正式开通前必须的工作程序,是信号设备施工质量验收的重要形式,联锁试验的目的就是为了保障施工过程中安装的每一台设备都能够与设计图纸相符合。信号停用前的联锁试验一般分为室内单项试验和室外单项试验两项内容,联锁试验流程图见图2。
2.1.1 车站信号联锁是指挥行车运输的神经中枢。因此,建设单位必须为信号切改过渡工程安排具有丰富经验的、熟悉既有设备的专业人才,精通业务技术的技术人员,以及有组织能力和经验丰富的指挥人员。
成立以设备主任负责的,由技术精熟、经验丰富经过专门培训的技术骨干组成的联锁试验小组。联锁试验前,制作模拟联锁条件及专用封连线,由专人负责发放和收回,由专职人员对室内、外配线按图纸进行检查核对,确保图实相符。严格按照《联锁进路检查表》逐项试验,严禁简化试验程序,杜绝缺项、漏项。有试验不到的必须做好记载,待具备条件时进行重新检查试验,不得遗漏。
2.1.2 室内单项试验:在施工单位室内配线完毕、插完继电器后,用模拟盘和在分线盘、组合架做封线,送模拟电源来代替室外设备、列车运行或其他条件,完成信号设备功能试验的一种形式,电源屏、控制台等主要信号设备的技术指标应符合设计和产品的有关规定,必须达到以下四项要求:(1)站内联锁的室内单项试验应以设计文件的联锁表为依据,逐条检查联锁关系必须符合设计要求。(2)在显示装置上,轨道区段、道岔位置、信号机显示状态的表示应与相应的继电器状态一致。(3)站内联锁设备与区间、站间、场间的联锁关系应符合设计规定。(4)计算机联锁设备的采集、驱动应与相对应的采集对象、执行器件的状态相一致。
2.1.3 室外单项试验:在室内单项试验的基础上,取消室内模拟条件和电源,对室外信号机、电动转辙机、轨道电路及场间联系电路进行控制与室内继电器动作,控制台显示一致性的校核。试验要达到以下要求:(1)信号机、表示器显示正确,在正常情况下显示距离为:调车、矮型出站、矮型进路、复示信号机、引导信号及各种表示器,不得小于200m。(2)信号机正常点灯时,应点亮主灯丝。设有灯丝转换继电器时,灯丝转换继电器应吸起;主灯丝断丝后,灯丝转换继电器应落下并点亮副灯丝。(3)轨道电路应实现一次调整。(4)严格进行道岔4mm间隙不得锁闭的检查。
2.2 电动转辙机准备工作
转辙机更换工作应安排在室外单项实验之前,这样既检查了新设备道岔部分电缆配线的性,又把要更换的电动转辙机进行了试验,转辙装置应确保道岔正常转换,尖轨一侧应与基本轨或翼轨密贴。道岔转换必须与室内操作意图相一致。根据项目建设中三次信号系统切改施工经验,每组单动道岔更换电机和安装装置的时间为50min,双动道岔为70min,复示交分道岔为130min。在安全上必须重点抓好更换电动转辙机后的室内外位置核对,要反复进行验证。
2.3 轨道电路准备工作
在信号停用前的准备工作轨道电路涉及工作量较多,主要包括轨道绝缘、接续线、轨道箱盒、送、受电端核对,如图3所示。
2.3.1 轨道绝缘更换完后,必须用加力搬手紧固到规定的力矩,并安排建设单位工务部门进行确认。对于位置发生变化的,新绝缘更换完后必须加双接续线短路,防止接续线接触不良造成轨道继电器掉下,影响行车。
2.3.2 接续线及道岔跳线可利用集中要点施工时间进行更换,孔距不标准的可重新打眼安装,但必须考虑工务部门对钢轨钻孔距离的要求。
2.3.3 轨道箱盒的处理:把既有轨道箱盒下卧到不侵限、下雨不进水为宜,然后把新设轨道箱按标准稳设,这样接到信号停用调度命令后,旧钢丝绳拆除,新钢丝绳安装完即可进行轨道电路调整。
2.3.4 送、受电端核对。由于信号系统停用前信号机、电动转辙机都已试验,而轨道电路是信号系统停用前没有被检查核对的项目,信号系统停用中容易出现电路问题。因此,轨道电路是优化施工方案的重中之重。通常利用临时申请要点时间拆下既有轨道引接线,安装新设的轨道引接线,既可提前进行轨道电路调整,同时,进行全站或局部极性交叉的核对。信号停用时,可大大缩短轨道电路调整时间。
3 信号系统停用期间的施工组织
信号切改过渡工程的核心工作就是信号联锁停用期间的施工组织,必须重点做好以下几方面的工作。
3.1 信号系统能否按时开通投用,关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥,就会影响质量,拖延进度,因此,在参与制定和审核施工方案时,必须从工程实际情况出发,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行的分析,综合考虑,力求方案合理可行,详细、具有可操作性并与实际工作相符,顺利实现系统开通时间节点的控制。
编制切实可行的系统切换施工方案是实现工程精心组织、精心施工的前提。建设单位技术人员要与施工单位工程技术人员配合,进行现场调查,了解既有设备使用情况,确认好信号停用影响范围,分清哪些工作是信号停用前应该施工,哪些是信号停用中应该施工,确认具体的工作项目、工程数量、相互关系和工作顺序,以便使每项工作都围绕关键项目来进行。严密的信号系统切换施工方案,着重考虑了每一次过渡对行车运输影响的范围和时间,临时采用什么方式指挥行车,发生意外情况时的应急措施,施工总指挥及其余人员的分工,工具、材料以及通信器材的准备,施工程序步骤、工务人员配合等问题,同时要对每个作业项目提出具体的作业时间和安全措施、质量标准。
3.2 信号停用期间的配合工作
信号设备停用期间的施工配合工作是缩短信号停用时间的重要条件。在此期间的施工是以施工单位为主体,建设单位铁路运输、信号、工务部门密切配合,互相支持,团结协作的整体。
3.2.1 在信号停用前根据施工等级不同,由建设单位(项目部)专人负责主持召开协调会,对施工单位与建设单位运输、工务、电务之间的相互配合提出明确要求,对关键点抓好检查落实工作,防止不必要的推诿,为施工顺利进行提供的保障。
3.2.2 信号停用期间的运输组织必须为施工部门创造条件,落实施工单位的合理要求。运输部门必须正确认识施工与运输的关系,即只有为施工中的测试、试验项目创造条件,施工部门才能按期或提前开通,缩短无联锁状态时间,从而确保行车安全。
4 结束语
信号设备更新、改造和大修引起的设备停用施工,直接关系到信号工程安全、质量和工期,是对铁路运输生产影响和干扰较大的施工项目,在施工过程中必须按照信号设备停用前细致联锁试验,完成信号机、转辙机的安装就位,优化施工方案及施工组织,施工中提供密切的施工配合,才能有效确保信号系统施工安全、正点开通运行。
铁路信号毕业论文:微机监测系统在铁路信号系统中的应用
摘要:微机监测作为铁路信号设备的重要组成部分,能通过现场设备的工作状态及特性变化,及时发现现场信号设备存在的问题,在系统维护过程中得到了广泛的应用。本文主要通过监测轨道电压、轨道曲线、道岔曲线、报警信息及统计数据,具体进行应用分析。
关键词:微机监测轨道电路道岔应用
微机监测是铁路信号设备的重要组成部分, 是保障行车安全,加强信号设备管理,监测铁路信号设备应用质量的重要行车设备。主要通过监测和记录反映信号现场设备的工作状态及特性变化,及时发现现场信号设备存在的问题,为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。当信号设备工作偏离预定限界或出现异常,可以进行及时报警,避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。下面通过一些实例对其在维护中的具体应用进行分析。
一、轨道电路监测
1. 通过查看月曲线可以发现轨道电压近期的变化趋势, 并以此为根据查找室外故障点。例如:因下雨某道岔区段轨道电压出现如图1 所示异常曲线。该区段以往没有出现过漏泄, 也不是分路不良。经查找是轨距杆绝缘不良, 造成下雨后漏泄。更换绝缘后, 轨道电压、轨道曲线都正常。
图 1道岔区段轨道电压出现异常图
2. 道床不良, 因下雨造成漏泄过大, 电压降低, 月曲线如图 2所示。
图 2电压降低月曲线图
3. 电缆混线。
例如: 某站场几年前更换了新电缆, 旧电缆与室内的连接已经断开, 设备使用正常, 只是电压调的都很低。通过查看微机监测的轨道日报表, 发现有 22 个区段电压忽然升高,升幅达到5~7V 左右, 1h 后电压逐渐下降,查看图纸发现这22 个区段都是一束电缆送出的,对室外这束电缆逐个核对,发现有的电缆盒新旧电缆都连在设备上, 如果不及时处理,22 个区段都将会出现红光带。
4. 通过监测轨道电压, 合理确定轨道电路的电压调整范围。轨道电路的调整状态主要受限于分路状态, 只有分路残压符合标准的轨道电路, 其调整状态才有效。例如: 某区段电压调整状态为15~20V, 分路不良时残压为 5~6V, DGJ 不释放。将该区段调整电压降为12V 后, 其分路残压达到了2~7V。为保障其分路灵敏度, 可以通过降压确定合理的调整范围。
5. 通过监测轨道曲线, 为进路不解锁故障提供分析依据
例如: 某车辆越过某道岔区段后进路不解锁, 控制台上该区段留下白光带。查看月曲线, 轨道电压分路瞬间高过7V, 超过了 DGJ 的落下值 (吸起值为 9.2V、落下值为4. 6V ) , 分路不良使DGJ 产生了跳动现象, 从而破坏了进路中轨道区段解锁的逻辑关系。轨道继电器发生跳动以后的区段不能解锁时, 可借助日曲线查看不解锁区段轨道电压波动范围, 以帮助判断是 DGJ 分路不良的跳动, 还是解锁电路本身的故障, 从而大大提高判断故障的性。
二、道岔监测
信号设备中道岔故障率较高, 投入精力大。道岔的监测包括机械特性、电气特性和时间特性。通过认真观察微机监测的道岔工作电流曲线及报警窗口, 分析道岔的各种超标现象, 可以达到预警的目的。
1. 道岔的机械特性
(1)道岔曲线毛刺很大, 可以重点检查道岔是断格还是碳刷接触不良。图3 ( a)、( b) 曲线尖轨密贴太紧, 反弹大或滑床板吊板。道岔动作电流曲线不是启动电流偏大, 就是落槽时电流偏大; 图3( c) 曲线反映出故障电流增高, 动作时间长, 可认为是机械故障, 挤东西。
图 3道岔机械特性监测图
(2)减速器在摩擦带内打滑, 则故障电流逐步减少, 动作时间长。
(3)道岔卡缺口, 电流曲线正常, 动作时间符合标准而道岔无表示。此现象可以认定为表示电路故障, 一般情况为道岔表示杆卡缺口。
(4)室外启动电路故障。查看微机监测发现道岔曲线出现异常。例如: 某道岔出现图 4 ( a)曲线, 说明 1DQJ 已经吸起, 室内已送出电压, 而室外道岔启动不了。通过对室外道岔进行查看, 发现自动开闭器接点11 、12 接触不良, 时接时断; 如果曲线是图 4 ( c) 曲线说明启动电路断电。
图 4道岔机械特性监测图
2 .道岔的电气特性
(1) 道岔 1DQJ 特性不正常可能因为 1DQJ断线。
(2) 没有扳动道岔, 但有曲线, 且曲线是锯齿状, 而开关量反复出现1DQJ 跳动, 更换1DQJ 后正常, 说明1DQJ 特性不好。
(3)当车压过某道岔区段后, 道岔表示不一致报警, 而开关量反复出现 1DQJ 跳动, 更换 1DQJ后正常, 说明1DQJ 特性不好。
(4)道岔分机采不到道岔曲线、时间, 说明1DQJ 采集器环线断线或1DQJ 断线; 如果可以采集到时间、曲线, 是模入板坏或模入板接触不好。
(5) 通过监测道岔动作次数, 解决状态修的问题。根据道岔动作次数的多少, 进行中修更换, 改变过去按安装年限计算的方法。从微机监测动作次数确定道岔的使用频度, 合理安排道岔维修。转动次数多的道岔在检修时要重点对待, 动作次数少的, 主要以注油防腐蚀为主。
铁路信号毕业论文:基于ZIGBEE技术的铁路信号器材检测系统
【摘 要】使用ZIGBEE无线传输技术理论,结合智能仪表和CC2530芯片为核心,设计基于ZIGBEE技术的铁路信号器材检测系统,应用到铁路局中各种铁路信号器材的检测,提高铁路检修人员工作效率,达到科学化管理的要求。同时,介绍了系统构成的结构、硬件设计和软件设计实现的方法。系统运行结果表明,系统测量、操作简捷方便。
【关键词】铁路信号器材 ZIGBEE技术 智能仪表 Visual Basic
随着铁路的不断发展和高铁现代化进程的推进,铁路需要引进更多的信号设备。但是由于诸多因素,设备在使用过程中也会出现很多的问题,为了能保障铁路正常的运行,部分需要更新,但更多的设备需要不断进行维护和检修。由于设备的更新导致原来的检测设备无法完成新器材的测试。而且在测试过程中,需要搭建测试电路,检测手段比较陈旧,造成部分参数无法测试或测试不,工作效率低,甚至还存在有安全隐患。为了消除测试过程中出现的以上问题,考虑到ZIGBEE技术[1-3]具有低成本、低功耗和低复杂度等优势,设计了一种使用智能仪表和ZIGBEE无线传输技术,以CC2530[1-2]单片机为核心的铁路信号检测系统,以适应铁路局不断发展的需要,提高工作效率。
一、系统的结构
按照系统设计的要求,整个系统由各个终端节点、协调器和个人PC机组成,其中终端节点由CC2530模块和智能仪表等电路组成,协调器由CC2530模块电路和串口模块等组成。终端节点使用MODBUS协议[4-5]读取相关的参数,然后发送出去,协调器在接收到数据后,通过串口发送到PC上,基本结构图如图1所示。
系终终端节点可以采集铁路信号器材的电压、电流、绝缘电阻、相位和计时器等数据。
二、硬件接口的连接
由于系统中使用的智能仪表采用的都是标准的RS485接口实现,智能仪表采用的是西安迈特仪表有限公司生产的自动量程直流电压表、自动量程直流电流表、自动量程交流电压表、自动量程交流电流表、自动量程电阻表、相位表等,这些仪表的通讯协议遵照Modbus-RTU协议。因此使用单片机可以快速的读取到相关数据。
三、系统实现
软件设计主要由三个部份组成,分别是终端节点软件、协调器软件和PC机管理软件。终端节点软件、协调器软件使用C语言进行编程。上位机采用的是Visual Basic软件实现。
(一)终端节点和控制器软件实现
终端节点采用的是CC2530模块,在编程的过程中,首先要设置相应的的频道、网络标识号、终端节点地址、控制器地址、测试参数的类型等参数,其中测试参数的类型中,0代表电压值、1代表电流值、2代表电阻值、3代表相位值、4代表的计时器时间。当采集到数据后向协调器发送,数据发送的格式设置成:发送标识号+发送数据类型+数据长度+发送数据内容+校验码。协调器与终端节点进行点对点的通信,因此协调器也要设置相应的频道、网络标识号、终端节点地址、控制器地址、测试参数的类型等参数,设置完成后就进入数据通信状态。具体的流程如图2、图3所示。
(二)上位机的实现
PC上位机主要完成与协调器的通讯,将接收到的在系统软件上实时显示和存储。由于上位机要采集的是多个数据,所以要周期地发出请求指令,以实现自动连续采集数据,在获取到数据后还要判断是什么类型的数值。上位机软件某一器材检修界面如图4所示。系统的报表功能、预览功能则由VB中MSHFlexGrid、DataGrid、ListView等表格组件来完成,打印预览的效果图如图5所示。
智能仪表在各个领域中得到了广泛地应用,ZIGBEE技术由于其诸多的优点在近距离无线连接应用场合也得到广泛应用。系统设计的基于ZIGBEE技术的铁路信号器材检测系统在铁路局得到了很好地应用,提高了工作效率。此系统对于其它类似系统的设计有一定的借鉴和参考价值。此系统稍加修改或扩展就可以应用到其它信号的采集和传输。该系统经过较长时间的应用,结果显示:检测数据,操作方便,运行稳定。
作者简介:
傅以盘:柳州铁道职业技术学院电子学院教师,实验师,研究方向电工电子、电气控制。
莫金海:桂林电子科技大学硕士生导师,高级工程师,研究方向电力电子及电气传动、自动控制。
铁路信号毕业论文:浅析铁路信号常见问题及对策
摘要:近几年来,随来我国经济的飞速发展,人民生活水平的日益提高,作为人民必不可少的代步工具,铁路有着非常重要的作用。铁路信号是保障铁路运输基本设备。对铁路网上各种行车的调度指令控制、信息传输、设备状况等发挥着重要的作用。铁路为实现重载运输、高密度高速的需要,积极引进采用新技术,大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平,新型技术系统不断涌现。本文就对铁路信号常见问题进行分析、探究,并提出相应的对策。
关键词:铁路信号;常见问题;对策
引言
当今,人们对铁路信号有不同的理解。有人认为;铁路信号就是是铁路上闭塞设备、联锁、信号显示的总称。有人则认为;用于向行车人员指示行车条件的符号;有人则觉得是;确保铁路行车安全的设备与技术。随着我国铁路行业的的飞速发展,客运专线与高速铁路都取得了巨大的进步。为了从根本上确保铁路运输的安全运行,铁路部门对信号设备的要求也越来越高。面对当前铁路信号中所存在的问题,既包括人为的技术因素,与包括天气因素,也但在确保铁路行车安全的过程中,这些影响因素都需要相关人员进行克服。只有这样,才能进一步推动我国铁路的发展,也才能保障铁路行车的安全进行。
一、铁路信号的含义及重要性
在我国交通运输中,铁路运输作为固定的线路运输,其运输途中会有许多意外因素,例如恶劣天气、行人穿越铁轨、脱轨等故障,在进行这些信息的传达时,其主要根据铁路信号。如果铁路信号发生故障,重则会造成惨重的人员伤亡,轻则致使两车相撞。可以看出,整个铁路运输过程中,想要保障运输的顺利进行,其核心在于保障铁路信号的顺利运输。在整个铁路运输系统运行中,通常来说,铁路信号组是由视觉信号和听觉信号组成。视觉信号是利用人的视觉器官,通过灯光状况、显示数目、位置、形状、颜色等,对传达的信号进行报答,使人更够方便、清楚、更直观的了解其中的意思。跟它有所不同的是,听觉信号又可以称为音响信号,其主要是通过音响来表示列车经过的信号,同时可以结合时间长短、音响频率、强度等因素,对不同的信号所表达的意思也不一样。
二、铁路信号存在的问题
(一)铁路信号的安全性能不高
如果跟世界发达国家比较,我国的自动化水平仍然处于薄弱环节,这也是致使我国铁路信号的安全性不能得到有效的提高与保障的原因之一,但与之前的铁路信号比较,我国现在的铁路信号在很大程度上已经取得了突破性的进展。进入21世纪科学技术高速发展的时代,已经广泛应用了铁路信号的智能化与自动化,但在实际的应用过程中,受到设备质量、从业人员工作能力等多方面条件的阻碍,致使铁路信号的整体安全性得不到保障,这不但会造成不必要的人员伤亡,还会影响铁路运输发展。
(二)管理方面出现漏洞
管理方面的漏洞主要表现在管理水平的落后于管理分散,不同的地区与不同的时间情况各不相同。如今的铁路虽然进行了微机监测系统的安装,但是因为处理信息的速度较慢,通信手段的落后,导致安装的系统没有办法发挥其真正的作用,不能在整体上将资料进行整合。从管理水平来看,政府部门一直掌控着铁路系统,而且现行的管理机制使营销手段落后,资源不能得到合理的利用,系统人员臃肿。
(三)车站联锁设备
目前铁路系统中最常见的设备就是车站联锁设备。此设备在列车提速后会出现了诸多问题。如,列车与站线基本等长,而且在进站口与出站口处没有走保护区段,这样将不利于控制列车的速度。其次,不能够提供安全距离的信息,信号机间的安全距离不够,给列车的运行控制带来了许多安全的隐患。
(四)铁路信号系统的自动化水平较为低下
机电技术的飞速发展,在很大程度上将铁路信号管理自动化的水平提高了。但在进行实际应用时,对于整个系统的职能控制与联网检测,还存在着难度。并且微电子技术的飞速发展,致使有的信号控制技术明显已经趋于落后,但铁路信号智能系统控制技术,在实际研发中,还没有取得满意的效果,这些都是制约我国铁路的发展的因素,特别是优化信号资源方面与自动化技术水平,都应在原有的基础上进行加强。这就要求铁路部门本着一切从实际出发的原则,极大科研投入力度,尽快开发出适合我国铁路运输的铁路信号自动化系统。
三、完善铁路信号的对策
(一)通信、信号一体化
组建一个以铁路局为主要单位的电务设备动态检测中心,装备一台动态的检测车,按照规定时间对无线列调、地面信号与自动闭塞的机车信号等设备进行动态的检测,实现了移动体对地面静态设备的检测。如今铁路的高速发展,铁路信号、通信系统等都应不断的加强。铁路信号、通信技术的相互融合,与调度指挥自动化等等技术,打破了通信信号相对独立、功能单一、控制分散的传统技术观念,这极大的推动了信号技术、铁路通信向一体化、网络化、智能化、数字化的方向发展。
(二)铁路无线数字通信技术的应用
在铁路飞速发展,重载不断进步的今天,以模拟信号和分立元器件处理技术为基础的传统铁路信号设备已经不能满足安全的需求。然而数字信号处理技术很好的解决了铁路信息信号产生的问题。数字信号处理的频域分析的优点是具有相对实用性和性,抗干扰性能与运算精度高优良。所以,利用计算机的高速分析和计算等功能,应用数据处理的新技术,来提高信号设备的技术水平。
(三)制定发展规划
在建设新的线路时,起点应该要高。为考虑到今后的发展铁路建设的投资额应相对大一些。虽然现有的调度手段、铁路信号设备等都比较安全,但当提速时都不能达到预期的要求。所以在进行建设时应采用新技术,提高建设标准,考虑到长远的发展。学习国外的闭环计算机控制系统,为以后铁路信号的建设提供经验,更为以后的竞争做好充分准备。依照我国铁路的运输特点,实现以以指挥自动化为目标,铁路调度管理信息系统作为基础,来构建现代铁路化的运输调度指挥管理系统。实现全路运输的提高效率、集中管理。
(四)采用计算机网络技术
近几年来,随着网络计算机的飞速发展,在推动社会发展的同时,还提高了人们的日常生活质量。网络计算机在各行各业中都得以广泛应用,它是社会发展趋势的总体体现,也是当今社会科学技术发展的根本需求。面对如今铁路系统飞速发展,网络化管理已经成为铁路信号系统现代化与科学化的必然趋势和根本标志。将网络系统应用到信号系统观中,能够有效的实现业务单元、铁路运输部门等多个环节的信息共享,保障铁路运输系统处于安全高效的运输模式中。并且,面对网络化技术的迅速发展,在进行铁路信号管理中,其根本目的在于实现铁路信号的性与安全性。而有效的使用计算机技术,能够在原有的基础上解决铁路信号系统中出现的问题,并依据网络技术的优势,、、完整的收集铁路运输线上的相关信息,确保列车的安全形式,在实现铁路运输系统智能化管理的同时,还能有效的提高铁路运输的安全性,为其今后的发展奠定坚实的基础。
结束语
总而言之,强化铁路信号管理,在确保铁路交通顺利运行的同时,避免出现不必要的意外事故,因而在整个铁路发展中有着极其重要的作用。这就要求铁路部门的管理人员能够结合着铁路信号存在的问题,积极采取与之相对的维修措施,在确保铁路信号顺利传达的同时,为整个铁路运输的顺利进行做好铺垫。此外,针对铁路信号存在的问题,还应加强日常维护,只有这样才能及早的发现问题,并及时的采取措施完善,避免不必要的交通事故。
铁路信号毕业论文:探讨铁路信号设备故障因素及处理方法
摘要 在铁路信号设备中,其组成部件相对来说较多,因此在实际运行过程中往往会因为设备部件的故障而导致设备系统的故障。本文主要结合笔者多年来的工作经验,就铁路信号设备故障因素及处理方法进行分析,以便为广大铁路工作人员提供参考。
关键词 铁路信号设备;故障因素;处理方法
1 信号设备故障的分类
1)信号障碍:指的是信号设备出现障碍,使其无法正常使用,但未对列车时构成影响,具体有:设备的信号错误关闭或开放、显示不正常;闭塞解除错误;道岔不正确转换、没有显示转换;列车减速器出现故障,影响车辆减速;设备的封加锁操作不规范,导致错误发生;调车信号出现异常,造成调车作业受影响;接发车的闭塞及进路方式被改变,没能按手续正常引导接车、发车。
2)信号事故:指的是由于相关工作人员的违规作业,或是没有把信号设备维修好而引发故障从而影响行车时间。
3)其它事故:指的是无法发现、无法检测到的电务设备材料质量问题以及无法抗拒的雷电等自然灾害而导致信号设备出现故障致使列车误时。
2 信号设备故障及原因
2.1 电源故障及原因
1)信号设备的电源输出端没有电压,导致这一现象的原因在于:停电且没有备用电源、交流或者是蓄电池中的引出线未连接、干电池中的连接线未连接等;2)信号设备供电不足,原因在于蓄电池中的漏电严重、共用电源出现串电、交流电压出现下降,或者是干电池中的端子出现松动、内电阻出现提升、炭棒的接触不良等;3)设备电源端的电压不稳定,原因在于:端子半接触等。
2.2 电路故障及原因
1)电路断线,原因在于:设备的外线路断线、连接线断线、熔丝烧断等;2)电路半断线,常见于导线伤痕或者是导线头剪力点等地方;3)电源的电极接反引起的故障。
2.3 元器件变质故障及原因
不论设备还是器材,其使用寿命均十分有限,在延期使用之后其零部件极易出现变质的现象。比如传感器信号故障时会出现两种现象,其一机柜面板中的传感器其显示灯亮,说明传感中的对引线发生接地状况;其二,显示灯不亮,说明脉冲计数板出现故障、传感器故障、整形板故障、室外短路或者是室外断线。针对以上这些现象,主要的解决方法有:1)室外处理,利用信号发生器来发送30 Hz的正弦信号,使指示灯闪亮,当指示灯的闪亮正常时,说明为室外的传感器坏或者是电缆故障;若指示灯的闪亮不正常时,应将传感器中的整形板进行更换;2)室外处理,维修人员通过手锤来晃动这一出现故障的传感器,当传感器的指示灯正常闪亮时,说明El板中出现故障,应立即进行更换;当传感器的指示灯不正常闪亮时,则对机柜零层端子进行万用表的测试,如果万用表显示有信号,说明为机柜内部出现异常,极有可能是接口板异常或内部断线;而万用表没有信号,则说明为电缆或传感器本身出现异常或故障。
2.4 接触故障及原因
1)接点的接触不良,继电器、按钮及手柄与接点之间的压力较小且间距大;2)接点处出现绝缘现象,接点之间出现绝缘物或有灰尘形成,接点被氧化;3)端子有松动的迹象,主要为腐蚀、虚焊、焊接线松动所致。
2.5 磁路故障及原因
磁铁螺钉出现脱落、衔铁卡住等原因。
3 预防作业故障的具体措施
3.1 作业禁忌
技术人员在进行故障处理以及设备检修等作业时应禁止:1)将联锁条件甩开而使用电源设备,要求在维护人员在进行信号测试之前,必须确保没有任何列出靠近试验点;2)按压继电器中的衔铁或者是歪放、倒置继电器;3)禁止把所有信号设备中的电气接点进行封连;4)对故障进行处理时,直接用临时线将轨道电路围成一个盲目或死区间,并采用电压提高的方法来处理设备故障;5)利用别的光源来替代已出现故障的色灯信号设备;6)对于尚未进行登记的故障点擅自使用手摇把来改变道岔。
禁止使用以下方法来办理闭塞及开放信号:1)人工解锁或者是未经过联锁条件来关闭或开放锁闭装置;2)拉导线、捆扎信号设备中的选别器、强行调节联锁箱的转辙杆、强行拉下信号臂、扛重锤等;3)人为改变信号设备的闭塞状态或者是擅自将路签、路牌取出;4)擅自替代行车人员来按压按钮,转换或扳动近路、岔道,开放信号以及办理闭塞。
3.2 安全作业管理
在进行故障处理作业时应注意:1)三不动原则:未联系登记好不动,正在使用中的设备不动,对设备的性能状况不清楚不动。2)三不离原则:设备有异状,未查清原因不离; 影响设备正常使用,未修复好不离;工作完后,未试验好不离。3)对各种事故按“四不放过”原则进行处理:“四不放过”即事故原因没有查清不放过,事故责任者没有严肃处理不放过,广大职工及相关人员未受到教育不放过,没有制定和采取安全整改防范措施不放过。除了以上三个原则之外还应注意确保施工段、施工区间的施工安全:1)设备故障的处理制作相应的作业方案,针对施工复杂且需要停用的设备必须通过电务段长的批准方可施工;2)需要对设备零部件进行更换时,需要通过车间主任的批准,并由其亲自参与。
4 设备故障处理办法
在铁路信号区工作人员的任务是十分艰巨的,且不容许出现一点差错,实际工作过程中应注意以下几点:1)在设备故障检修过程中,若故障没有对设备的正常运行造成影响时,应将其记录在案,并与车站的值班人员共同进行检测,找出故障原因后实施故障修复;在检测过程,若发现信号设备的缺陷已对行车安全构成威胁,但却不能马上处理时应将其登记下来,并作停用处理;若故障已严重影响设备的正常运行,维护人员则应在登记之后立即停用该设备,并立即对故障进行诊断与处理,以便尽快重新启
用设备。2)当遇到行车过程中设备发生故障时,该信号区的工作人员要把调车作业状况、行车时间、控制台状态、故障现象以及故障的具体位置、状态等方面的信息登记在检修录中,以此作为设备检修备案;3)实际工作中若出现由于信号设备故障而引起的列车冲突、颠覆、车辆脱轨等事故,工作人员没有得到指示时不能随意触碰或搬动设备,应做好事故现场的保护、监督工作,且即使向电务段调度指挥中心进行报告;4)信号工区工作人员应随时保持与车站相关人员之间的联系,提前把具体的工作地点告诉信号楼或者车站的值班员,这样以便发生状况时双方可以相互通知。
5 结束语
对于铁路体系而言信号系统是一个很重要的组成部分,它除了受到设备和技术影响外,外部环境干预也会导致设备故障,所以,在实际工作过程中,相关工作人员应做到事无巨细、面面俱到,以便更好地解决问题。
铁路信号毕业论文:铁路信号动态检测技术问题探索
摘要:2011年7月23日发生在我国的甬温线特大铁路交通事故引起了全世界的震惊,铁道部被全世界的媒体推到了风口浪尖,事故的真相、事故的处理、事故的善后,可以说事故的一切都成了媒体关注的焦点。关于事故原因的真相,焦点集中在“信号”与“雷击”两个问题上。“雷击”是天气因素,是客观因素,也是偶然因素,也是铁道部分布给公众的“合理”解释,我们估且不做评论是否应该在出现重特大问题的情况下首先找客观原因的做法是否符合道德标准,是否符合天理良心。想知道真相的读者们只能寄希望于像冯小刚这样的有良心的艺术工作者们若干年后的艺术表现了。笔者根据多年从事铁路信号通信技术研究的经验撰写本文,旨在对铁路信号的动态检测技术及其相关问题做一探索,以期能够对这起事故的关注者以及铁路工作同仁们用做参考。
关键词:铁路信号 动态检测 铁道部 动车相撞 723事故 甬温线技术探索 问题 动车事故 真相
一、国内外铁路信号动态检测技术现状
众所周知,我国的铁路信号动态检测系统的研发只有短短四十年的历史,期间经历了每一种设备每一次检测动作只能检测一种项目到一种采集设备一次检测动作可以检测到多种要素状态。信号操控系统也由单机操控发展到了整个系统内部各列各线全部组网运行的发展巅峰。由于铁道部的垄断经营,因此,我国的铁路系统全部采用TJDX- 2000A列车信号动态检测系统。该系统的较大优势是可以通过GPS定位,使用计算机做为近信号端处理,可以并行操作、并行处理,硬件的集成度较高。但是,这个系统的缺点在于其集成度过高、抗干扰、抗恶劣条件差,因此,一旦出现电源故障、电压不稳等情况容易造成整个系统的瘫痪。信号系统一旦瘫痪,后果相信大家在前文的事故中都已经知道有多么严重了。坐过中国的高铁的朋友们可能都会非常自豪地说中国铁路是最棒的,那是我们没有看到国外发达国家的铁路发达程度,在国外发达国家之间乃至重要经济带之间十线并行已经是非常普遍的事情,但是在我国国内四线并行都十分罕见,这之间的差距有多大可不是十减四或十减二一个简简单单的减法问题。日本在1964年就建成了全球及时条高铁,想想看,1964年我们的铁路的发展状况是什么样子。日本的铁路覆盖密度已经达到了我国的7倍。目前铁路系统极为发达的主要国家有日本、美国、瑞典、德国、意大利、法国等。在列车行驶速度上,最快速的非法国莫属,法国的列车曾经创造过世界上最快的每小时515.3公里的世界纪录。在行车间隔与列车密度上,发达国家的最小行车间隔可以达到惊人的3分钟,列车密度可以达到每小时20列。这都得益于其先进的铁路信号动态检测技术。如果我国的行车间隔与列车密度可以达到这个水平,那么买票难与乘车难将会得到极大程度的缓解。解决铁路信号检测技术的难点,完善铁路信号动态检测技术的安全性、稳定性、实时性问题就成了摆在我们全体铁路技术工作者面前的一大攻关课题。
二、动态信号检测功能概况
动态信号检测系统对于列车的行车安全至关重要,因此在新线路验收时一定要提高验收标准,对信号检测系统的全部功能进行抗恶劣条件、抗低电压、抗干扰等测试以保障其安全性。在使用过程中必须每天对线路的检测进行日常维护与比对、分析,发现异常必须及时对后车发出多种手段下的警报。
1.对轨道电路的检测功能。
先进的轨道检测功能主要是要地检测出该段铁路是否被机车占用以及哪一段分别被几辆机车占用,各机车之间的距离如何,岔区段是否有机车通过,在机车接近岔区时闭锁道岔防止机车经过时扳动道岔。并传输该区段前后的信号情况至主控装置与前后列车的控制总控室。
2.基础数据管理功能。
基础数据包括由信号采集转换装置将检测到的各种轨道交直流脉冲信号转换成的数据信号以及信号机生产的信号、应答器报文等基础数据进行汇入数据库并进行存储、转换、处理、分析、以及根据历史数据与常规值进行核对等功能。
3.对点式应答器及其报文检测功能。
检测内容是指:对点式应答器工作状态(有或无)、链接关系及对应答感器的位置、应答器上传信号强度和频率等数据参数进行检测、报文校对(是根据录入的应答器报文与接收到的报文数据进行比较分析)
4.对车载ArIP或LKJ工作状态的检测功能。
信号动态检测技术实现对ArIP、LKJ内部工作状态的记录,以及对事故的原因进行分析的功能。同时也分析轨道电路信号、应答器报文等信息。铁路列车运行时控制了相关信息,同时也反映了车载A-IP的工作状态,这不仅有助于对车载A-IP、LKJ的运行状态的分析和判别,而且还有利于其他检测数据的分析与判别。
5.检测数据综合分析与处理的功能。
总体而言,信号动态检测系统实现了对检测数据的综合分析处理和综合管理的检测功能。能够实时回放和记录各项检测数据的检测技术,能够对列车设备的工作状态实时评价和分析的检测功能。
三、动态信号检测技术的工作原理
1.动态信号数据的采集。
(1)感应信号的处理。由列车感应线圈导入的信号首先进入信号调理阶段,通过对滤波、参数数据合成和DSP数据的分析,形成了主信号,防止个相邻信号的干扰等。再利用频谱分析检测技术对主信号进行数宁分析和处理,计算出信号频率、载频和幅度以及低频信号,并给出信号的点灯信息,实现对轨道电路传输的特性和频率特性的检测与分析。
(2)显示开关量的处理,从列车导入的列车信号点灯电压,经光电隔离、电平转换后输入单片机,与频谱分析出的低频点灯信号合成,形成信号显示的数据,并经继电器电路输出,实现对机车信号运用质量的检测与分析。
(3)速度里程的处理。速度里程的处理包括:GPS接收、轴头脉冲和里程坐标。GPS由译码、放大、接收天线、RS- 232接口和定位组成,通过串行端口送给单片机,经处理给出纬度、经度、速度以及相关信息参数,定位列车车站、信号机坐标位置等信息。轴头速度传感器将车轮行驶所形成的位移转换为电脉冲,由单片机计算出列车移动的速度。
(4)路况的处理。电子陀螺输出的信号,经过数宁滤波后,送给乘法器进行合成,修正后的数据与计算机内保存的线路曲线库、桥梁库、隧道库等统一描绘在图形中,为系统提供路况信息。
2.补偿电容数据采集。
铁路信号补偿电容的数据采集是由发送传感器以及信号发送设备、接收感应器以及信号检测设备等组成。发送设备以及检测设备安装在列车内,发送传感器安装在垂直轨面上端的列车底部,接收传感器安装在礼车底部位于两轨条中问上方。检测列车运行在轨道上,当经过轨道电路补偿电容上方时,由车辆轮对和钢轨以及补偿电容构成的电磁回路,对发迭传感器发射的信号产生电磁感应,其磁场强度发生的变化被接收感应器取回,再利用计算机进行分析,实现对轨道电路补偿电容的动态检测。
3.点式应答器数据采集。
点式应答器数据的采集由查询主机、车载天线及连接电线组成。接收设备安装在车辆底部,查询主机安装于列车内部,通过LU线连接,查询主机与数据处理主机通过RS一485通信。
总之,如何通过检测、监测技术和设备,保障动态信号控制设备处于优良的工作状态中,最终为列车出行的安全服务。列车安全出行,应该是信号动态检测技术发展的永恒话题。利用铁路信号动态检测技术,可以不定期地为铁路信号设备进行检测,使铁路运行始终属于安全状态,避免铁路交通事故的再次发生。动态信号检测技术的运用,大大提高了办事效率和降低了事故发生的概率。促进了中国高速铁路运输的发展。
铁路信号毕业论文:浅析铁路信号设备的雷电防护
【摘要】 随着铁路信号设备向数字化、网络化、智能化和综合化方向发展,大规模集成电路和低耐压器件在信号设备中大量使用,雷电所带来的危害越来越大,对雷电的防护已成为保障铁路安全运输的重要问题。综合雷电防护方法是在考虑雷电损坏信号设备的各种可能途径的基础上,综合采用外部防护、屏蔽、等电位连接、接地、合理布线、使用浪涌保护器等多种方法解决这个问题的有效措施。
【关键词】 雷电综合防护 铁路信号设备 防雷
列车是在两条钢轨上飞速行驶的,并铺设在复杂的地质自然环境中,而信号设备则与钢轨相连,钢轨是由钢铁铸造的,是电和磁的良导体,所以在雷雨天气时,带电的低云层就可在钢轨中产生感应电动势或直接对钢轨放电,影响甚至击毁信号设备。
通常云团的带电量是很大的,能对地形成几十万伏的超高电压。当这种云团在气流的推动下,掠过接近地面时,就可在附近的金属体中产生感应电动势,形成感应电流。倘若云团接触到高于地面的物体时,就可能对地放电,形成直击雷,放电电流能达到几十万安培,这种能量是超级巨大的,毁坏性也是很严重的。
但在自然界中,大部分的带电云团离地面是很高的,不能对地直接放电,而且仅在带电云团间放电,这也就形成对信号设备产生次级雷害――感应雷灾害。由于钢轨是金属导体,长而易于导电;信号设备的传输导线也都是金属线,所以感应雷产生的电动势极易在邻近的钢轨和信号设备中产生并传导电磁感应脉冲电流。由于现代铁路信号系统设备采用了大量微电子设备,微电子设备耐过电压和过电流的能力很低,雷电感应引起的电磁感应脉冲很容易造成雷害。
雷电造成的危害主要有两种:
(1)直击雷
带电的云层对大地上的某一点直接放电,称为直击雷。它的破坏力是很大的,若不能将其迅速泻放入大地,将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏,以及火灾和电子电气系统摧毁。
在克服直击雷的危害中,信号机械室的建筑物采用法拉第笼进行电磁屏蔽。(法拉第笼由屋顶避雷网、避雷带、引下线和接地系统构成。)
信号设备设安全地线、屏蔽地线和防雷地线,这些地线均由共用接地系统的地网引出;室内信号设备的接地装置构成网状;接地导线上不设开关、熔断器或断路器。室外信号设备的金属箱、盒壳体必须接地,屏蔽电缆的金属屏蔽层也接地。这样就可以有效、及时地把雷电迅速的释放到大地中,保护信号设备少受损害。
(2)感应雷
感应雷则是在云层与云层之间发生放电释放电荷,不直接对地放电,在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上产生感应过电压。过电压以电气浪涌的方式危及电子设备,包括破坏印刷电路印制线、元件和绝缘过早老化寿命缩短、破坏数据库或使软件误操作,使一些控制元件失控。
根据雷电感应电动势在信号设备形成的机理,我们采用了很多方式方法,例如:信号电源输入端设有电源防雷箱;控制台、继电器架、分线盘、机房设置接地汇集线。接地汇集线采用大于30 mm×3mm紫铜排,并相互连接成条形、环形或网格形,环形设置时不构成闭合回路。
铁路车站设置的信号机外电线路包括进站信号机、预告信号机、出站信号机、通过信号机、进路信号机外电线路,每线应加装防雷保安器,作为纵向防护。
轨道电路的室内防雷,在轨道电路室内送、受电端的分线盘对应端子上分别安装防雷保安设备进行横、纵向防护。轨道电路的室外防雷,在轨道电路室外送、受电端变压器轨道侧也分别在安装了防雷保安设备,对轨道电路进行横、纵向防护。在电码化电路区段,在发送通道分线盘对应端子上,每个发送通道也分别安装防雷保安设备,对电码化设备进行横、纵向防护。通过对设备的横向、纵向防雷措施,对雷电感应电流及时进行疏导,使之尽快中和、释放或引入大地,并充分利用法拉第笼进行隔离,从而有效地防止了雷电感应脉冲电压的危害。
近几年来,随着信号设备技术的发展,逐步实现由继电联锁向微机联锁的自动化控制转换,对雷电干扰提出了更高的要求,为更有效地防止雷电干扰,不仅对信号机械室所在建筑物进行了天网、地网的防护,又特别对微机联锁设备的专用机房进行了又一次法拉第笼式屏蔽,更有效地解决了雷电感应电动势对微电子设备的干扰。
但铁路信号的雷电防护是一个复杂、长期的课题,如何做到有效的防护,还需进一步的研究、探讨和实践。