铁路信号动态检测技术研究

张 锐

摘要：在铁路运营管理过程中，通信信号系统是保证安全、效率和质量的重要手段，随着经济的发展，对铁路的要求也逐步提高，只有不断的提高列车的速度和密度才能满足增长的旅客要求，这就对信号系统的建设和维护提出了更高的要求。 关键词：动态信号检测数据采集功能 中图分类号：U284 文献标识码：A 引言 我国的铁路发展速度可谓是日新月异，每天都在进行着技术的创新，不断的增加铁路运行过程中的稳定性，从多个方面完善铁路运行过程中出现的不足，因为铁路运行速度快，一旦其出现问题，将会带来极为严重的后果。铁路信号作为铁路在运行过程中的眼睛，其为铁路在运行过程中将会遇到的突发情况，有着提前警示的作用。同时在这个过程中铁路信号检测系统，也可以根据实际的情况，对于其进行控制。

1、铁路信号动态检测技术现状

1.1国内铁路信号检测技术

对于国内的铁路信号检测技术，其开始研究并使用是在二十世纪末期，在这个过程中，我国的铁路信号检测系统，经过了一个漫长发展的过程，其功能也变得多了起来，不断的增加其科技的含量，使得整个信号检测系统，由原来的以人工操作为主体，到现如今的全智能化操作，我国的铁路信号检测技术，主要应用于对于铁路在运行过程中出现故障的定位和具体的问题，通过与各类数据库的相互联系，进而有利于快速的应对各类的故障问题，同时因为我国的铁路路线不仅距离长，同时其路线也极为的复杂，在这个过程中铁路信号就为整个的系统起着调控的作用，防止出现线路之间的相互影响，对于信号检测系统的发展，其也是伴随着我国的铁路发展，相关部门为其投入了大量的人力和资源，进而实现对于整个铁路网的全覆盖。

1.2国外铁路信号检测技术

国外的铁路信号检测技术，因为其发展周期长，有着比较丰富的经验积累，很多的发达国家都有着比较完备和稳定的信号检测系统，其在整个列车行驶过程中能够保证稳定的联系，同时几乎在每个铁路的沿线都设置相对应的信号检测基站，对于每个信号基站都设置有专门的管理人员进行定期的维护工作，同时对于铁路运输更为发达的国家，其往往采用的是综合信号的管理办法，例如对于日本来说，其早在上世纪的六十年代，就在大部分的铁路建设系统中投入使用了East-r信号，同时还有很多的辅助系统，这一技术的使用，极大的提升了其整体的铁路运行速度和铁路运行过程中的稳定性。

2、动态信号检测的技术

2.1动态信号数据采集 处理感应信号，首先是调理由列车感应线圈获得的信号，经过滤波、合并数据和分析DSP数据后得到主信号，排除相邻信号间的干扰作用。其次，使用频谱分析检测来对主信号作相关数字分析，获得数据如幅度、频率、载频和低频信号等，然后确定信号的点灯信息，对轨道电路的频率特性和传输特性进行检测分析。点灯电压出入列车信号后作电平转换和光电隔离处理，单片机对获得的数据进行频谱分析后制定低频点灯信号，通过这些合成而获得信号显示数据，对机车信号的检测分析是靠继电器电路实现输出。对于处理速度里程，主要是GPS接收、轴头脉冲以及里程坐标的确定。其中GPS又包含了接收、放大、译码、RS-232接口和定位，通过单片机对数据进行处理而获得相关参数，如经度、纬度和速度等来实现列车的定位。速度的计算是通过安装的轴头速度传感器获得，该传感器可以将位移转化为电脉冲，经过计算得出速度。路况信息的提供是依靠电子脱落信号，通过对信号进行滤波等处理后使用乘法器合成，将获得的修正数据与数据库内的线路进行对比分析，隧道库、曲线库以及桥梁等都通过图形描绘。

2.2补偿电容数据采集

信号发送设备、发送传感器、信号检测设备以及接受感应器组成了补偿电容数据的采集。一般情况下检测设备和发送设备都会安装在车内部，发送传感器则是安装在列车底部，其位置与轨道垂直，接受传感器也位于车底，具体位置在两条轨道中心位置的上方。对列车运动的检测，由列车轮、轨道、补偿电容三个设备形成电磁回路，通过与发送传感器发射的信号产生电磁感应而影响其变化，接收感应器对变化进行监测然后输入计算机进行分析，从而完成了对轨道电路补偿电容的动态检测。

2.3点式应答器数据采集

主机、连接电线和车载天线组成了点式应答器的数据采集。接收设备一般安装在列车底部，通过电线与查询主机相连，查询主机位于车内，其通过RS-485通信与数据处理主机相连。整个数据采集的过程是通过天线对地面进行信号发射，地面应答器在信号的激活下运行，将报文数据输入查询主机进行解码，获得的数据最后输入到处理主机。总之，信号动态检测系统是由检测技术与设备组成，其目的是为了保证动态信号控制过程的状态良好，保证列车运行的高效、安全。这也是铁路发展中不变的主题。铁路信号动态检测系统的应用，避免了事故的发生，提高了效率，对铁路的发展起到了极大的促进作用。

3、铁路动态信号动态检测技术的问题。

3.1铁路信号安全性不够高

由于我国各行业自动化水平较低，在铁路方面的调度指挥仍依赖于人工作业。大多数铁路工作地区的管理人员依旧采用的是用一张图、一支笔、一个电话的调度指挥模式，地面信号的观察和判断主要依赖于司机。这种情况如果得不到改善，那么，随着列车的提速以及列车数量增多，工作人员的工作任务就会越来越大，很容易在工作过程中出现失误。这样不仅会降低工作效率，而且会影响到列车的安全运行。当列车车速到达一定水平时，单凭司机的操控能力难以把控整个列车的运行。

3.2管理方面有疏漏

我国铁路信号检测在管理层方面出现的问题主要为管理分散和管理水平落后。管理人员在管理过程中应当把铁路系统看作一个整体，我国某些地区将整个铁路系统分成许多小区间，每一小区间都只派一个人去管理，它们之间相互没有联系，这就很容易导致他们之间没有适当的交流沟通，不利于管理活动的进行。在技术方面，由于我国铁路上面安装了微机监测系统，但是由于我国通信手段较为落后，处理信息的速度较慢，难以真正发挥出微机监测系统的作用，相关管理人员仍然难以及时处理问题，无法整合出全部地区的资料。

4、解决铁路动态检测系统问题的策略

4.1通信信号一体化

当代铁路的飞速发展，铁路通信以及信号系统都必须得到不断的联系，不断的结合，慢慢方便管理人员进行操作，从而达到最终一体的状态。铁路信号的相互融合，能够改变分散的，通信、信号相对独立的传统控制方法，从而推进我国铁路通信数字化、智能化、网络化、一体化。

4.2运用无线数字通信技术

我国以前使用的以分立元器件与模拟信号处理技术为基础的传统铁路信号设备已经满足不了当代铁路运行的正常需求，应用数字化通信技术解决铁路信号的问题。数字通信技术的优点在于能够准确分析精准运算，并且该技术抗干扰能力强，可靠性强。因此，必须更新数据处理的技术，利用计算机高速运行的特点，提高信息设备管理的技术水平。

结束语 铁路信号动态监测技术主要是通过对列车行进中的各项数据进行检测，从而保障动态信号信息传输设备、检测设备等处于安全、正常的运行范围，从而为列车的安全运行提供保障。运用铁路信号动态检测技术，不但可以对铁路信号设备进行定期的维护，而且还可以保障铁路、列车始终处于稳定安全的使用状态，从而在根本上避免和预防各类铁路事故的发生。因此，随着铁路信号动态监测技术水平的日益提升及其应用范围的不断扩展，其将在我国铁路运输事业发展中发挥越来越大的作用。

参考文献 [1]郭进，张亚东.中国高速铁路信号系统分析与思考[J].北京交通大学学报：自然科学版,2012（5）.

[2]徐劲松.有关铁路通信信号一体化技术的探讨[J].中国新通信，2012（21）.