信号集中监测系统原理及工程应用
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前言

随着铁路运输向高速化的发展,对信号设备的可靠性和安全性要求越来越高。采用现代化的维修手段和维修技术,及时发现并处理信号设备的故障,是实现行车安全的技术保证。

铁路信号集中监测(Centralized Signal Monitoring System,简称CSM)系统正是顺应铁路现代化发展趋势,综合最新技术(如检测技术、总线技术、计算机网络技术、数字信号处理、故障诊断、数据融合等),历经十多年的建设,不断提升、改进的一种新型智能系统。它可以管理、监测信号设备及信号设备结合部状态,发现信号设备隐患,分析信号设备故障原因,辅助故障处理、反映设备运用质量,并可以指导现场维修,最终提高电务部门维护水平和维护效率,其本身是一个网络化的综合集中监测平台。

CSM系统针对普速铁路和高速铁路信号设备分别制定了不同的采集方案和网络结构,利用统一的综合监测平台汇总这些信息,全面监测、综合管理,实现铁路总公司、铁路局、电务段和车站的全面覆盖,实现对地面信号设备的信息化、综合化、智能化维护。

CSM系统在原微机监测的基础上,经过TJWX-97型、TJWX-2000型等三代的发展,已成功应用于我国高速铁路和普速铁路,已开通的车站超过5600个,使得铁路电务部门的维护维修测试手段大大升级,并且在城市轨道交通中也已开展应用,尤其在城市轨道交通车辆段配备较多。因此,CSM系统是铁路电务部门的“黑匣子”,是铁路重要的行车设备,更是信号维修技术发展创新的标志之一。

本书首先介绍了CSM系统的概念和理论基础;其次,根据最新的CSM技术条件阐述了CSM在高速铁路和普速铁路上的监测要求、接口要求和安全要求;第三,重点论述了CSM系统的采集原理和工程设计;最后以案例形式,图文并茂地介绍如何使用CSM系统及如何运用CSM系统分析故障、解决现场故障。

全书共分五章。第一章主要介绍信号集中监测的概念、系统结构和功能,并对监测设备在普速铁路和高速铁路车站上的安装、设备配置进行了描述。第二章主要介绍信号集中监测用到的一些基本技术和新技术,如检测技术、总线技术、输入/输出通道技术及故障诊断技术。第三章主要介绍信号集中监测从设计到实施所必须遵循的技术原则和技术要求,包括设计原则、监测要求、接口要求和安全要求。第四章主要从监测实现的角度出发,通过对最基层的设备采集实现原理到工程配线的介绍,完整地体现各种现代化技术在信号集中监测系统中的应用,可以系统地掌握监测技术。第五章通过案例来介绍信号集中监测系统在普速铁路和高速铁路的应用情况,有网络结构、系统功能和曲线分析三个案例,体现信号集中监测系统监测信号设备、发现故障隐患,以及实现设备“状态修”的主要功能,帮助读者掌握监测系统的使用。

本书由兰州交通大学林海香、董昱任主编,武汉铁路职业技术学院张艳任副主编,兰州交通大学自动化学院张友鹏任主审。兰州铁路局电务处潘红星对全书内容给出了宝贵意见。其中,第一章由林海香、董昱编写;第二章由林海香、董昱、张艳编写;第三章由董昱、张艳、兰州交通大学李国宁编写;第四章由林海香编写;第五章由林海香、董昱编写。

衷心感谢在本书撰写过程中提供帮助的兰州交通大学自动化学院轨道交通信号与控制系的同学和老师,其中,刘浩、李玉龙、邵询、豆金涛、张立民、史佳、李亚兰、刘翔、张天赋等同学都做了大量文字录入工作,朱爱红、郑云水、许丽、张雁鹏老师也提供了热心帮助,在此一并感谢。

在本书编写过程中,编者参考了大量相关资料,书后列有参考文献,在此对所有作者表示最诚挚的谢意。

由于作者水平有限,书中难免存在错误、疏漏之处,敬请读者批评指正。

编者

2014年12月