第四章铁路信号集中监测系统采集原理
第一节铁路信号集中监测的内容
一、铁路信号集中监测系统简介
铁路信号集中监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量及结合部设备状态、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备。对状态信息进行储存、重放、查询和实时报警，对于防止违章作业、智能分析和故障诊断，尤其为智能分析发现潜伏性故障、瞬间故障和间歇性故障，提供重要的手段和依据，对确保运输安全发挥着重要的作用。
铁路信号集中监测系统相比微机监测系统加强了监测系统数据的分析，实现了故障预警和故障诊断；使铁路信号集中监测系统成为信号设备的综合监测平台；从过去的“设备监测”手段逐步变为“设备维护”的重要工具。在原有的三级四层体系结构基础上，做到统一规划，统一实施，与联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试、验收及开通。根据信号设备维修需要，强化了电务段子系统，为铁路提速、重载、高密度运输起到安全保障作用。
二、铁路信号集中监测系统监测的内容
（一）站场开关量监测
1. 监测类型
监测类型有：按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等。
2. 监测内容
监测内容为开关量实时状态变化。
（1）列、调Z车按钮状态开关量信息的采集、记录。
（2）其他按及控制台所有表示灯状态态开关量信息的采集、记录。
（3）提速道岔分表示采集：对提速道岔各个转辙机定反位状态进行监测、显示、存储。
（4）监测列车信号主灯丝断丝状态并报警，报警应定位到某架信号机或架。通过智能灯丝报警仪（器）接口获取灯位主灯丝断丝报警信息。
（5）对组合架零层、组合侧面以及控制台的主副熔丝转换装置监测。
（6）对6502站道岔电路SJ第8组接点封连进行动态监测。
（7）环境监控开关量监测（具体项目可选）：电源室、微机室、机械室等处的烟雾、明火、水浸、门禁、玻璃破碎等报警开关量信息的采集、记录并报警。
（二）模拟量在线监测
1. 外电网综合质量监测内容
2. 电源屏监测内容
（1）各电源屏输入电压、电流。
（2）电源屏各路输出电压、电流，25 Hz电源输出电压、频率、相位角。
3. 电源对地漏泄电流监测内容
电源屏各种输出电源对地漏泄电流。
4. 轨道电路监测内容
（1）JZXC-480型轨道继电器交流电压、直流电压。
（2）25 Hz相敏轨道接收端交流电压、相位角。
（3）高压不对称脉冲轨道接收端波头、波尾有效值电压，峰值电压，电压波形。
（4）驼峰JWXC-2.3轨道继电器工作电流。
5. 转辙机监测内容
（1）直流转辙机监测：道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流、动作时间、转换方向。
（2）交流转辙机监测：道岔转换过程中转辙机动作功率、电流、动作时间、转换方向。
（3）驼峰ZD7型直流快速道岔转辙机：道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流和动作时间、转换方向。
（4）道岔表示电压监测：道岔表示交、直流电压。
6. 电缆绝缘监测内容
电缆芯线全程对地绝缘，测试电压：DC 500 V（耐压低于500 V的设备，如LEU等不纳入CSM监测系统测试）。
7. 列车信号机点灯回路电流的监测内容
列车信号机的灯丝继电器（DJ，2DJ）工作交流电流。
8. 集中式移频监测
（1）站内电码化监测内容：站内发送盒功出电压、发送电流、载频及低频频率。
（2）集中式有绝缘移频自动闭塞监测内容：发送端功出电压、发送电流、载频及低频频率；接收端限入电压、移频频率及低频频率。
（3）集中式无绝缘移频自动闭塞监测（ZPW（UM）-2000系列等无绝缘移频轨道电路）内容：
①区间移频发送器发送电压、电流、载频、低频。
②区间移频接收器轨入（主轨、小轨）电压，轨出1、轨出2电压、载频、低频。
③区间移频电缆模拟网络电缆侧发送电压、接收电压、发送电流。
9. 半自动闭塞监测内容
半自动闭塞线路直流电压、电流，硅整流输出电压。
10. 环境状态的模拟量监测内容
网线原理（1）温度监测：信号机械室、电源屏室、微机室环境温度。
（2）湿度监测：信号机械室、电源屏室、微机室湿度。
（3）民用空调电压、电流、功率监测。
11. 防灾异物侵限监测内容
防灾系统与列控系统分界口处接口直流电压。
12. 站（场）间联系电压内容
站（场）间联系线路直流电压、场间联系电压、自闭方向电路电压、区间监督电压。
第二节外电网综合质量监测采集原理外电网是供电部门向信号设备电源屏提供供电的设备，外电网质量直接决定信号设备工作稳定性和安全性，即使是瞬间断电（断电时间在140～1 000 ms），也会造成信号设备故障，给铁路运输带来影响，一些电源故障前期会有些预兆，也就是电源电压会出现不稳定，一般很难被信号值班员及时发现。CSM监测系统通过对外电网的监测，一旦发现不良隐患，即可记录下来，并提供相应的报警提示，为铁路信号设备的供电质量分析提供司法依据。
外电网综合质量监测的采集对象为外电网输入电压和电流，并计算频率、相位角、功率，提供断电、断相、错序报警信息。
外电网采集机由外电网隔离采集箱和外电网监测单元两部分组成，输出配线不能太长，在1.5 m以内，采用壁挂方式就近安装在电务闸刀配电箱附近，与站机以CAN网络线相连，供电由监测系统提供。外电网采集机采用了单独的壁挂式或座式机箱的结构。采用的结构为隔离箱+采集箱的双箱式结构，隔离采集箱安装电流采样的电流互感器和电压采样的保险和隔离电阻都为无源元件，确保隔离采集工作的稳定型，隔离采集箱外就近安装外电网监测单元，完成外电网信息的采集。
每个外电网采集机可以监测2路外电网的输入。外电网采集机通过电流互感器采集外电网的电流信息，对外电网电压的采集通过高阻接电压互感器模块完成。频率、相位角通过采样到的电压信号计算得到，通过对电压信号的计算还可以得到外电网电压的谐波成分，功率信号由电压和电流乘积得到。外电网采集机实时对电压信号进行监测，一旦发现外电网的断电、瞬间断电立即报警。外电网采集机还可以记录实时波形，如有需要可以记录电网质量劣
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