青藏铁路公司西宁电务段 青海西宁 810000
摘要：通过总结信号集中监测施工中的问题，优化完善施工方案，切实提高集中监测系统的稳定性和可靠性。
关键词：信号 集中监测 施工 优化 完善
发挥信号集中监测设备预防和诊断作用，确保运输安全稳定有序，针对现场集中监测设备在施工开通和日常维修中遇到的问题，优化完善信号集中监测工程方案尤为重要。
一、道岔采集部分
1、1DQJ开关量采集
1DQJ开关量采集对直流道岔曲线和交流道岔功率曲线采集至关重要，通过采集1DQJ的动作状态获得道岔转动的起始和结束时间，以绘制完整的道岔曲线。 使用开关量模块采集组合1DQJ第四组半空接点的中接点和后接点，在现场施工指导中需注意1DQJ继电器第四组接点是加强接点，而通常加强接点41、43并不是半空接点，所以须采集加强接点对应的小接点83、62或者73、52半空接点。如果我们采集不到曲线，首要核对1DQJ的5V（最新的为12V）电有没有送到采集单元上去，当对应道岔动作时，5V是否变为0。可用外用表量直流道岔采集单元TC6AD3T-EJ上面K1、K2或者K3对应KGND，3相交流道岔电流功率采集单元的12、22两点。需注意的是部分工程局会忽略采集单元开关量GND的环线，这样也会导致1DQJ开关量采集不到。
2、直流道岔曲线和3相交流道岔功率曲线采集
目前国内直流道岔有四线制和六线制两种，四线制直流道岔室外只有1台转辙机，因此只需要采集道岔启动电路中X4回线上的电流即可，六线制直流道岔室外有两台转辙机，道岔启动电路中经过1DQJ后电路分成两束分别给室外的两台转辙机供电，因此电流采集模块安装在道岔组合内部，将1DQJ至2DQJF间的两根启动电源线拆下，分别经过两个电流采集模块穿芯后，再接回原端子。这里需要特别说明的一种转辙机，用在青藏铁路公司格拉段车站的CTS2型轨枕式转辙机，如下图所示，双动九线制道岔电流采集了X3、X6。直流道岔电流是有方向的，若采集曲线有开关量而电流曲线没有，可检查模块穿芯线缆方向是否反了。
3相交流道岔功率曲线采集，三相电压分别从断相保护器的11、31、51节点上采集，三相电流使用将断相保护器21、41、61的输出组合内部配线，经过电流采集模块穿孔采集，原先2000型微机监测中交流电流曲线采集的是每项的交流电流数值，这其实毫无意义，不能实际反应道岔的动作状态。实际上不论直流还是交流道岔，能真正反应道岔动作情况的都是实时功率的变化。
对于直流道岔实时功率计算公式为P=UI。
其中U为定值，则I的实时变化正比于P，因此，电流曲线可以如实反应P的变化。
对于交流道岔，实时功率计算公式为P=U*I*cosΦ
其中Φ是相电压与相电流间的夹角。在道岔动作过程中，U的峰值基本恒定，I的峰值只有在启动和截止过程中，有较大变化，在动作过程中变化不大，真正影响功率数值变化的是电压与电流间的夹角Φ，2000型采集只测I的数值，基本无法反应功率的变化情况，因此06版监测将其更改为测试功率曲线。采集三相交流道岔的相电压，用电流传感器采集相电流，换算成相功率数值，描绘功率曲线。因要比较电压和电流的相位角，电流模块输出也是交流输出，而不是常用的直流输出。现场调试时须注意，因为是功率曲线，电流要与电压比较相位角，因此电流采集的穿孔方向是固定的，不能像交流电流采集那样无方向性。出于倍率简单的考虑，电流线在传感器中一般绕三圈，即孔内两根线。三相的电压与电流必须匹配，即A相电压对A相电流等。在断相保护器上，从下到上分别是A相、B相和C相。要核对采集是否正确，可以用万用表对断相保护器和功率采集单元的A相对A相，B相对B相，C相对C相量电压，应该都为0。电流线可将采集单元拔掉，然后引线核对底座端子与电流采集模块输出的线是否正确。如果三相电压没有对应上，采集到三相功率曲线会差距很大。有很高的曲线还有很低的曲线，这个时候就要校核配线，确保相位的正确性。
3、道岔表示电压采集
道岔表示电压一般选择在室内分线盘的位置进行采集，直流道岔定位采X1和X3，X1为正，X3为负，反位采X3和X2，X3为正，X2为负。3相交流道岔定位采X4和X2，X4为正，X2为负，反位采X3和X5，X3为正，X5为负。因此直流道岔和交流道岔采集位置是不一样的，不可采错。因采集线上有直流电压，需要注意正负，若发现道岔处于定位或反位时，对应的直流电压为0，可先去量对应采集单元底座上的直流电压是否接反。
4、道岔分表示采集
直流道岔和交流道岔的DBJ和FBJ状态采集，通常采两个继电器的一组空节点的吸起状态，通常第7组接点为空时，采集第7组接点。不同的设计院DBJ和FBJ的空接点状态不同，需根据实际情况确定，当没有空接点时，可考虑用开关量采集器采集半空接点。采集电源使用机柜供出的开关量12V直流电源，而采集模块上必须环接相应的开关量12V地。
二、25Hz轨道电路采集部分
目前现场25Hz相敏轨道电路电压和相位角采集位置一般都在轨道测试盘侧面或轨道二元二位继电器组合侧面，当二元二位继电器通过规定的交流频率电流，局部线圈电压超前轨道线圈电压90度时吸起，（当电压正常二元二位继电器不吸时，应考虑极性是否正确）当局部线圈或轨道线圈任一线圈断电时落下，因此具有可靠的频率和相位选择性，对轨端绝缘破损和外界牵引电流及其他频率干扰能进行可靠的防护。所以在调试的时候，要非常注意电压同名端的问题，即轨道电压的3必须和局部电压的1相对应，轨道电压的4必须和局部电压的2对应。当在程序窗口中发现某路轨道电压相位角达270度左右时，可判断肯定是采集配线有误，但需要判断是哪一个层次的采集有误，是配线到采集组合侧面就反了，还是组合侧面到内部的配线反了。一般情况下应该修改单个轨道电路的电压配线。也就是将轨道电压的两根输入线反一下。采集单元对25轨道电压有严格的选频功能，在25HZ加减0.5HZ以内，当超过此频率范围时，采集到的电压值将迅速减弱，如发现程序中的轨道电压数值偏低，而实际测量和检查配置文件都无问题时，可测量此时轨道电压的频率，或直接查看原始数据中的频率信息，看是否超过范围。
25Hz轨道电路的采集，增加了轨道继电器状态的开关量采集，采集点通常为GJ继电器的 一组空接点的后接点。采集GJ使用12V直流电源，使用机柜C0层专门配置的12V直流开关电源采集。由于采集单元使用的是直流12V电源，出于安全考虑，现场施工时在将采集单元插上组合之前，最好能先核对组合内部配线，防止电源线与485通信线或采集线混接，以致损坏采集单元，最好能先通电测量各12V电源正确后再插采集单元。
三、信号机电流采集
信号机电流采集DJ上的电流，因此电流传感器必须接在点灯单元的主回路上，通常是取点灯保险至DJ之间的线采集。信号机电流采集传感器为无源模块，感应输出的信号较弱，智能安装在监测采集组合中，与采集单元相邻安装。信号机电流采集的点灯单元回线直接从信号机组合内部延长引出，不走组合侧面，直接在信号机电流传感器上绕圈后返回。客专的联锁中有点灯和灭灯功能，信号机在灭灯状态下对应DJ没有电流。因此可以通过点灯和灭灯的操作同事观察对应信号机的电流有无归零来判断信号机电流采集是否正确。对于出站信号机的2DJ电流，需要点出发信号才能点灯。信号机电流监测数值，与用标准钳形表测得的电流数值偏差在2毫安以内。
四、外电网质量采集
外电网采集的主要目的是监测外电网的电压、电流和功率情况，并提供断相、错序、断电等报警。电压采集点在外电网输入空开的外侧，要注意的是，现场施工单位经常把电压采集线接在输入空开的内侧，这样是不符合标准的，因为如果空开跳闸而外电没有断电，监测采集到外电断电就不准确了。电流采集可使用开口电流传感器夹在输入开关的输入线或输出线上采集。电流传感器为无源模块，输出配线不能太长，在1.5米以内，因此外电网质量采集箱必须安装在外电输入空开箱的附近。采集一二路电压的8根线不能太细，过细的线，线间绝缘层厚度不够，易备雷击穿。当发现三相相位为240度时，说明采集到的外电错序，这存在两种可能，一是外电本身错序，而是采集线错，因此，在将采集线加到采集端子上前，一定要可对好每路采集线的位置。当确定是外电错序时，可让供电工区的人员，交换其中两相即可更正。因为两路外电之间的采集是用两个独立的采集单元，二路间相互有无错序是无法判断的，可使用万用表对二路电源的A相对A相，B相对B相，C相对C相测量，电压接近于0。但这种方法只对同一束高压下来而分成二路的电源有用。外电网采集电压较高，因此禁止现场调试人员手动修改外电网的采集配线，修改配线必须由施工单位操作。
五、移频发送采集
移频发送采集的目的是监测站内和区间移频发送盒功出电压、电流、频率等信息。为故障分析、及时报警提供依据。采集单元TC6YZII-J移频综合采集继电器是一种能分别在4路移频（载波）信号中调解出0-30Hz低频信号的铁路专用传感器，它能同时对移频载波频率、低频基波频率、载波电压幅值、载波电流幅值四种信号进行监测。现场调试时，由施工单位逐个开关移频发送输出空开，或拔出移频发送盒，看对应移频发送电压电流以及频率采集是否变化归零。测量移频发送电压和电流及频率与集中监测采集比较是否一致。当集中监测采集电压电流与用移频表实测值偏差超过1%，但确认集中监测采集配线无误时，使用集中监测校核功能，校正采集数据。
六、移频接收采集
监测区间移频（主要针对区间使用的是ZPW2000的轨道电路）的主轨、轨出1、轨出2、轨入的移频信息。ZPW2000移频的接收采集硬件部分包括采集继电器和阻抗匹配器两部分，在调试的时候由施工单位逐个关断移频发送输出空开，看对应移频接收电压采集是否为零(测试时要注意区间N+1功出断开)，确保轨出1、轨出2、电压采集的阻抗匹配器的正负12V工作电压均在11.6V以上，确保轨出1、轨出2电压的采集 配线在移频零层端子上是通过空端子转接。确保移频接收采集单元上的频率设置与实际采集的移频频率范围一致。
七、采集传感器设置和指示灯
采集传感器下方的一组红色拨键是此继电器单元的地址条线，从右往左数的1至6位为二进制拨键，7、8位为通信波特率跳线，固定不动。二进制拨键数位从右至左，从小至大。往采集模块上方拨为1，即往文字标注的“ON”方拨为0。指拨开关的高2位“7”“8”设置波特率分别对应9600、19200、38400、57600;低6位设置RS485地址分别对应地址1~63。（ON=0，“1”为最低位，“8”为最高位）。
传感器正常工作时电源指示灯应为常亮，运行指示灯每1秒左右闪一次；通信接收指示灯和发送灯在无通讯时常暗，当接收灯在闪烁时说明485总线有信号，如传感器满足响应条件则发送信号发送灯也相应闪烁。可依据指示灯的状态判断采集单元是否工作正常。常见故障排查：传感器接好后无任何反应，所有指示灯都不亮，也无法通讯。一般为12V工作电源未接入所致，可用万用表测量“+12V”对“GND”电压是否正常；电源指示灯和运行指示灯正常，但无法通讯。看接收灯有无闪烁，如闪烁则表示进来的总线信号正常，有可能是传感器的地址或波特率未设置对所致； 当485两根线接反了，此时TX，RX灯只亮一个灯，且为稳定常亮，将两根线反接，在通信接口通信分机程序未启动时，TX，RX两灯全灭。如果通信接口通信分机程序启动，TX，RX两灯交替闪烁，闪烁频率在1s左右；电源指示灯闪烁，传感器工作不正常。电源指示灯闪烁说明单片机程序运行不正常，可用万用表测量“+12V”对“GND”电压是否正常，如正常则将传感器拔下后过会再插上，如现象依旧则传感器损坏；通讯正常，传感器读出显示的数字量不对。如读出数据总为0或某-确定值及其它乱七八糟数据，则有可能是电源电压过低所引起的，请检查“+12V”对“GND”电压是否低于10.8V； 在接线正确的情况下，TX，RX灯不闪烁，大概有几种可能性：1、通信接口分机内未配置；2、传感器内部485芯片损坏；这种情况下，一个采集继电器485芯片损坏会影响到本条总线上其它的采集继电器，把这个采集继电器拔下，其余的采集继电器都正常。这种情况是由485硬件特性决定的；3、接线有虚焊现象。
总之，确保信号集中监测系统稳定可靠、功能完善、采集准确，只有不断总结信号集中监测工程实施的一些优缺点，不断优化和完善，才能发挥集中监测的最大作用，为运输安全有序保驾护航。
论文作者:徐爱国
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/31
标签：道岔论文; 电压论文; 电流论文; 接点论文; 信号机论文; 单元论文; 组合论文; 《防护工程》2017年第27期论文;