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铁路信号干扰的来源及防治措施3篇

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铁路信号干扰的来源及防治措施1

摘要:铁路信号是铁路安全运行的重要设备。本文论文解释了铁路信号的含义,铁路信号的现状,铁路信号在铁路运输中出现的问题以及确保铁路信号正常运行的措施。

1铁路信号的定义

铁路信号由听觉信号和视觉信号组成。听觉信号也可以称为音响信号,是用声音表示的信号,声音的强度、次数和时间长短来反映信号的不同。视觉信号用不同的颜色、灯光开关的次数和信号的位置来显示的信号。

2 铁路信号的现状及问题

随着经济的快速发展,我国铁路建设的规模逐年增大,在铁路历程上、铁路难度上都有所提升,与铁路密切相关的铁路信号要求难度随之增加,铁路信号的建设也取得了一些进步。

但是铁路建设中,铁路信号的发展随着铁路建设的难度加大而出现许多问题,以铁路发达国家相比存在一定的差距,主要表现在:

铁路信号的现状

(1)铁路信号的安全性能不高。目前,我国铁路自动化程度的不断提高,铁路信号的安全性能不能够及时反映现在高铁发展的需要,铁路信号事故频繁出现,影响了铁路的正常运营。随着铁路技术的不断进步,铁路信号的自动化和智能化应用越来与广泛,从事铁路建设的人员的技术和铁路设备稳定性等多方面的制约。在铁路信号技术的研发和管理上依然存在着不足之处,对铁路系统的正常运营造成巨大的威胁。

(2)管理方面出现漏洞。铁路信号的管理一直由政府铁路管理部门掌控,这不利用铁路资源配置的最优化,不利用有效的市场竞争。虽然不同地域存在一些差异,但铁路系统作为一个整体,应该在全国建立统一的管理系统,这样铁路系统的整体管理才能实现,也有利于铁路系统的正常运营。但是,现阶段我国铁路的计算机管理系统在技术方面存在很大的缺陷,管理不完善,系统故障时常发生,影响着铁路运输的安全。

铁路信号系统的自动化水平不高。铁路信号的管理自动化水平随着机电技术不断的提升而提升。但是铁路信号系统的联网监测和智能控制还不成熟,达不到铁路运行的要求,特别是微电子技术不断发展和变革,以前比较先进的一些信号控制技术和设备已经不能满足现代的需求,需要进一步提高自动化技术水平和优化信号资源。因此,铁路信号系统必须提高自动化控制水平,加大科研投入,开发适合我国铁路的信号自动化系统。

铁路信号系统中所存在的问题

(1)枢纽调度监督设备。枢纽调度监督设备是铁路运输设备中的重要设备,能够保证铁路的正常安全的运行。但是枢纽内的运行模式是采取分散作业,不利用总体的调度和管理,降低了铁路运输的效率。在现代快速的铁路物流中,确保铁路运输时间的准确性和铁路安全运行成为一个待解决的难题。

(2)车站联锁设备。车站联锁设备是铁路系统中最常用的设备。近几年的几次铁路大提速使这种设备出现许多问题,比如战线和列车基本等长,进出站口处没有过走保护区段,很难有效的控制列车。信号机间的安全距离达不到要求,安全距离的信息不能提供,对列车的安全运行带来了许多隐患。

3 增强铁路系统的对策研究

通信和信号一体化发展

我国的铁路系统发展速度很快,铁路的正常运行必须要解决信息问题,只有将铁路信息系统中的问题得到解决,才能保证铁路系统运行的安全,铁路系统功能的正常发挥,也只有这样才能尽最大程度的促进铁路事业的发展。将铁路的通信技术和信号技术相互融,并引入调动指挥信号自动化技术,才能使我国的铁路信息系统进一步完善。

指定发展规划

规划是发展的前提和基础。只要结合我国铁路发展的实际,指定科学合理的规划,才能使我国铁路信号系统在以后的铁路信息化建设中能够更好的发展。铁路信息系统作为我国铁路安全运行中的重要组成部分,指定良好的铁路信息发展规划,指定一定的发展目标,促进铁路信息系统的良性运作。

铁路无线数字通信技术的应用

传统的分立元器件与模拟信号处理技术已经不能满足铁路大提速下的安全要求。无线数字通信技术作为一种新型的技术在铁路系统中得到了应用,解决了铁路信息信号产生的问题。无线数字通信技术在处理信号时具有运算精度高和抗干扰性能好的优势,实用性和可靠性强。因此,应用线数字通信技术可以提高数据信息的准确率和减少铁路信号的故障。

采用计算机网络技术

随着计算机网络技术的快速发展和进步,网络化管理已成为铁路信号系统科学化、现代化的一个重要体现和必然趋势。通过铁路信号系统网络化发展,实现铁路运输系统各部门、各业务单元信息及时交换和共享,从而保证整个铁路运输系统安全高效运营。在网络化技术的基础上,实现信号管理的智能化和控制系统的准确性、安全性、就显得尤为迫切。有效的采用计算机技术是解决铁路信号系统现存若干问题的科学途径,也是在网络化的基础上实现全面、准确获得线路上的信息,保证列车的安全运行,从而实现系统的智能化与控制设备的智能化管理有效支撑。

4 结论

通过上述分析,可以看出,铁路运输作为我国运输事业中最重要的主体,其中铁路信号系统的发展,对铁路运输的安全高效有非常重要的作用。因此,我们不仅需要对铁路信号系统进行技术性提升,同样需要进行管理的提升,只有这样才能最大程度的确保我国铁路事业的顺利发展。

参考文献:

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[3]陈大和.基于TMS320F2812的铁路信号电源监控系统的研究[J].交通运输工程与信息学报,2005(1):87-88.

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[5]禹志阳.高速铁路信号系统联调联试常见问题分析与对策[J].铁路通信信号工程技术, 2013(1):135-136.

铁路信号干扰的来源及防治措施2

摘 要 信号电缆是铁路运输的专用信号电缆,主要用于特定电压下对铁路的数字信号、音频信号等进行控制。由于信号电缆所处的控制电路存在缺陷,铁路信号传输过程常会受到外界因素的干扰,破坏了原先完整的通信体系。社会主义科学发展观对铁路交通运输提出了新的要求,相关部门应严格按照规范要求保障信号传输。鉴于此,本文分析了铁路信号干扰的主要来源及防治处理。

铁路在高速运行时需快速传递各种信号,让车内人员及时掌握车辆运输的实际情况,在遇到突发故障或紧急状况时可及时发出告警提示。近年来,通信技术人员发现铁路信号传输正面临多方面的干扰,导致信号的准确性、持续性、安全性等均受到明显的破坏。铁路通信工程改造阶段,技术人员必须配备抗信号干扰的装置以提升其信号强度。

1 信号电缆干扰的主要来源

信号电缆主要负责铁路运输中各项信号的传输处理,使铁路所设计的通信系统能够正常发挥作用。经过长时间的监测得知,信号电缆在处理铁路信号时受到多个因素的干扰,导致信号无法正常传送个接收方。这种情况不仅降低了人员捕捉信息的效率,也容易造成铁路交通安全事故。信号电缆干扰的主要来源包括以下几方面。

1)电磁干扰。电磁干扰是一种不可避免的干扰形式,由于地球电磁场的存在,电磁效应对信号电缆的干扰作用持续产生。该种干扰包括传导干扰、辐射干扰等两种方式,前者利用导电介质,后者利用辐射介质。电磁干扰会降低铁路信号的强度,当信号传输快靠近接收方后中断消失。

2)环境干扰。不同地区的气候环境是不一样的,这也是干扰铁路信号传输的重要因素。从空间上来说,车辆行驶到山区隧道或偏僻地区时信号强度明显减弱;从气候上来说,各地区的风力、湿度、温度等指标大小不一,其对信号发射端或接收端设备会造成不同程度的干扰。

3)谐波干扰。电力系统是铁路信号系统的构成,电力系统运行时产生谐波会对铁路信号造成巨大的干扰。如:电力设备正常作业,内部电压或电流值起伏变化造成明显的谐波,谐波会中断铁路通信信号的传输路径,使铁路信号难以定点定时到达接收方位置。

2 铁路信号干扰造成的不利影响

信号作为识别信息的一种代码,若铁路工作人员不能正常接收信号则无法及时执行相应的操作命令,传输时间误差过大往往会带来许多不利的影响。根据资料显示,铁路信号干扰造成的不利影响集中于:安全性问题、效率性问题、可靠性问题。

1)安全性问题。“温州动车事故”的主要原因则是通信系统信号传输发生故障,这充分说明了铁路信号准确及时传输的重要性。铁路信号受外界因素干扰对交通安全运行极为不利,如:前后车辆无法接收对方的行驶信号则不能判断出车辆的控制方式,若工作人员操作失误会发生交通意外。

2)效率性问题。铁路信号受干扰直接影响了其传输的“时效性”,时间方面的偏差过大给人员识别造成较大的困难。一般情况下,原始信号接收后还需经过处理才能显示正确内容,外界干扰信号延长了其传输时间,同时也影响到了信号处理的效率,制约了车辆高速控制的相关操作。

3)可靠性问题。伴随着铁路工程项目建设的广泛开展,国家对铁路通信系统的可靠性要求更为严格,应尽可能排除一切干扰保持信号畅通。电力谐波或电磁效应干扰铁路信号后,通信系统的可靠系数大大降低,信号在传输过程里随时有可能被中断,信号电缆便会失去自身的传导作用。

3 增强信号电缆抗干扰能力的策略

因此,应提高电缆的传输性能稳定性与抗外界电磁场干扰能力,避免因电缆因素造成系统故障而影响行车安全。在铁路数字信号电缆的制造过程中,应从以下几个方面进行质量控制。

1)指导性的工艺技术文件、作业指导书、检验检测文件必须具备准确性、指导性、可操作性,文件需细化至产品实现的每一个操作及控制要点、每一个工艺参数,能够指导完成产品的工艺过程及检验检测,能够指导实现产品标准中所规定和各项性能指标,并严格按质量体系的要求对文件资料进行管理。

2)确保各生产设备完好,保证实现产品持续稳定的加工能力。

3)原材料优质。应按产品的技术要求选择理想的原材料,对进厂原材料应按检验规范逐批进行检测,确保投入的原材料合格;绝缘材料、铜带、铝带等关键材料在使用和存放过程中,应防止污染、氧化、受潮;有使用期限的原材料应在规定的有效期内使用;各种绝缘材料的标志、标识一定要明确、准确,防止混用。

4)电缆生产制造过程中的自检与互检十分重要,生产作业人员通过自检与互检掌握本工序各班次之间的质量动态、了解差异、及时修正并排除,有利于产品的一致性;也可以通过自检与互检衔接上下道工序,保证产品的正确性,防止不合格品流入下道工序造成产品的不合格及更大的损失。严格的出厂把关产品的检测主要有生产过程中各工序质量控制的专检及成品的出厂把关检测。

4 信号稳定传输的综合检查工作

信号电缆主要是指铁路专用信号电缆,适用于额定电压交流500 V或直流1 000 V及以下传输铁路数字信号、音频信号或自动信号装置的控制电路。铁路信号电缆的使用环境温度为-45℃~+60℃,敷设的环境温度不低于-10℃。 电缆导体的长期工作温度应不超过70℃。 铝护套电缆具有良好的屏蔽性能,综合护层有一定的屏蔽性能,可用于铁路电气化区段的干线或强电干扰地区。安全是铁路运输的永恒主题。随着铁路运行列车向高速、重载、安全、智能化的快速发展,铁路通信信号系统的安全性、可靠性尤为重要,要求也越来越高。因此对配套系统软硬件的要求更加细化、完善、严格。应用于铁路信号系统的铁路数字信号电缆,对保障铁路信号系统的安全正常运行至关重要。

1)各检测仪表应按规定的期限及要求进行检定校验,确保检测仪器、仪表的完好准确状态,确保检测数据具有一定的真实性、可靠性、重复性。

2)检测人员应熟知仪器仪表的操作规程,并严格按检验作业指导书的规定进行规范的检测作业及仪表维护。

3)检测仪表用电源电压的稳定性、仪表的有效接地、检测的环境温度、电磁干扰及仪表自身温度等都会影响检测数据的真实准确性,检测过程中应具体分析,排除因环境因素及仪表自身的不稳定因素所造成的检测数据的不确定性。

5 结论

综上所言,造成铁路信号被干扰的因素是多个方面的,本次列举的三个方面仅是主要干扰源。为了避免信号干扰对铁路交通造成的不利影响,未来铁路工程建设应充分利用通信系统的设备条件,设计一套完整的铁路通信模式,为各种信号传输创造稳定可靠的条件。

参考文献

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铁路信号干扰的来源及防治措施3

摘要:随着微电子技术、计算机技术和信息技术的不断发展,以及系统可靠性和容错技术的提高,铁路急需引进使用具有安全性好、可靠性高、不间断供电、免维护、智能化、网络化、适于远程集中控制的新一代铁路信号电源监控系统。铁路信号系统是保证运输安全的基础设施,是实现铁路统一指挥调度,保证列车运行安全,提高运输效率和质量的关键。

随着铁路技术的飞速发展,铁路信号系统越来越复杂,设备间和信号间的相关性越来越大,这使得实际中出现的故障呈现复杂化和多样化。为了更好的发现和诊断故障,保障铁路安全、高效运行。铁路信号系统,通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统,对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。新型通信信号监控将替代传统信号监控的必然,它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量,铁路信号设备所命名用的器材和配件,必须符合部颁标准。当变更设备结构时,须经上级铁道部批准。

一、铁路信号维护的现状及存在的问题

1.铁路信号维护的现状

铁路信号设备的主要功能是保证列车运行安全与调车工作安全,是铁路上信号、联锁、闭塞等设备的总称。用于向行车人员传达行车有关指示和命令、有关机车车辆运行条件以及行车设备状态等信息。它只有采取必要的措施来确保信号设备很好的安全运行,也只有这样才能够保障火车及列车的安全行驶。然而,从我国的目前状况来看,铁路信号的室外设备的维修以及维修的施工程序主要的包括以下几点,首先是铁路车站的信号值班人员进行申报,与此同时进行书面登记,之后还需要签字批准,在这一系列的程序后才能够进行维修及施工作业。其次就是维修和施工人员必须按照登记的时间和范围在室外进行维修作业,室内人员负责设备的安全运行及确保维修人身的安全防护。最后,在维修作业完成之后,在铁路信号控制室中进行例行的试验,只有在试验合格后,再由车站内的值班人员亲笔签字才能消除记录,到此为止,此设备方可正常使用。

2.铁路信号维护存在的问题

计算机监测系统的出现为铁路信号系统的安全运行提供了必要的保障措施,不过,这一时期的监控范围却还是仅仅的只限于室内的范围,并没有达到延伸到室外这一强大的功能,换句话说就是铁路信号设备在室外的设备安全状况、维修的过程及某部分的重要工作的状态仍然还没有纳入到计算机监控系统的范围内。从上述的信号维修程序中我们不难看出在这种作业维修的程序中仍然还是存在许多问题,我们简单的列举几个常见的问题:①无法实现信息化、网络化的综合管理。②人为因素太多,可能造成不规范行为。如室内安全防护人员疏忽大意直接危及设备安全、列车运行安全及室外作业人员的人身安全;作业人员不按照登记的时间、范围作业;维修和施工人员不进行登记,而直接作业;③维修责任无法落实到具体人员,从而导到不能对信号维护人员的维护工作进行有效的监督管。④维护过程中易发生由于预警不利而造成的人身伤害事故。⑤对办理经过有维修设备的列车进路没有可靠的制约手段。⑥室外信号设备自身安全性不足,一旦遭到破坏或被盗无法立刻得知。

二、全电子计算机远程联锁监控系统的结构

全电子计算机远程联锁监控系统随着计算机技术,可靠性技术和容错技术的发展和深入研究而大力推广使用的。由于计算机在逻辑功能和信息处理方面具有强大的功能,非常适用于车站联锁。与继电集中联锁相比计算机联锁具有安全可靠,处理速度快,经济,而且设计,施工,维修和使用大为方便的优点。计算机联锁系统是由联锁机、执行继电器等组成,计算机联锁的执行单元则由不同的功能的电子模块组成。每个模块相对独立,按照转辙机、信号机、轨道电路等不同类型的做为控制与采集对象。从层次结构分析,全电子计算机远程联锁监控系统由两套高性能的嵌入式计算机系统(主备联锁机)构成,采用双套2取2结构,每个嵌入系统由主、从机组成,其中联锁机与监控机、联锁机与联锁机均采用ARCNET通信网连接。电子模块采用2取2结构,与工作联锁机之间采用CAN总线。为了采集现场设备模拟量信息和通信总线的工作状态,在执行单元中设置监测计算机,监测计算机不对其他设备发生任何应答和控制。全电子计算机远程联锁监控系统执行单元只保留了对外接口的简单配线,从而大大减少了故障发生率。同时,执行单元解决了传统联锁执行层中熔断器老化问题,增加了外线短线保护。执行单元采用监督、控制、监测一体的设计思想,优化系统结构,通过计算机技术的运用,实时监测铁路信号设备运行状态,更易于实现区域联锁和无人值守。由于执行单元是建立在网络传输的平台之上,所以很容易实现远程控制,远方的车站中也不必再设置执行表示机就能够实现区域联锁控制。

三、计算机远程联锁监控系统的安全性及可靠性

安全性指的是铁路信号的设备在正常的运行过程中不管是发生什么样的突发事件等一些突发问题,在这一过程中不管怎么样都不会发生任何有可能造成人民生命财产损失的危险因素存在。利用一定的管理控制和技术措施,保证在一个环境里,系统本身和其中的信息数据的机密性、安全性及可使用性受到保护。密码技术是研究加密和解密变换的一门科学,它是远程监控安全系统的重要的技术。在计算机上实现的数据加密算法,其加密或解密变换是由一个密钥来控制的。

可靠性主要是指监控系统或信号设备的器件、产品在规定的时间内以及预设的规定条件下能够完成规定功能的能力一定的条件包括系统工作的环境因素、工作条件以及操作维护,如温度、湿度、电压、工作负载等。在系统可靠性方面,要具有较强的抗干扰能力,能自动抑制干扰信号产生的影响,从而确保遇到干扰信号时,系统能及时发现并纠正干扰信号对数据的影响和破坏铁路信号系统的安全可靠地运行。另一方面,网络安全机制包括安全认证、数据加密、数字签名、病毒防治、权限监控、数据完整、流量监控、路由监控等,需要强化管理,及时更新相关数据,防止来自网络方面的攻击。

四、总结

我国铁路信号计算机监测系统的应用得到了初步的效果,但是随着我国铁路系统的继续发展,网络安全是我们不得不考虑的问题,而且随着网络安全问题的越来越多,对我国铁路信号计算机监测系统的安全性要求就越高,因此,在未来的发展过程中,我们需要进一步提升铁路信号计算机监测系统的安全等级,只有这样才能促进我国铁路信号系统的安全,提升我国铁路信号系统的继续发展。

参考文献:

[1]刘勇民.我国铁路运营与安全综台监控系统[M ].北京科学出版,

[2]崔百玲.铁路通信信号一体化技术探索[J].黑龙江科技信息,

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