铁路信号动态检测技术问题探索

摘要：随着铁路运输的迅猛发展，铁路列车的覆盖密度和运输速度将大幅度提高，对铁路信号检测控制系统提出了更高的要求，同样也对铁路信号维修水平提出了新的挑战。主要是对国内外铁路信号动态检测技术进行简单的分析，并提出了新一代铁路信号安全动态检测系统的发展方向。

关键词：铁路信号 动态检测 技术探索一、国内外铁路信号动态检测技术现状

我国对于铁路信号动态检测设备的研究开始于二十世纪八十年代中叶，我国的动态信号检测系统经历了由单一测试顼目到综合测试项目，由非智能测试到智能测试，由单机运行到组网运行的发展历程。在中国，铁路列车主要普遍运用TJDX- 2000A信号动态检测系统。TJDX- 2000A信号动态检测系统是指通过对故障设备的综合定位、多次检测的资料积累与分析，建立各级数据库的方式，来处理一些突发事故，进行现场维修，提高设备使用效率，保证运输安全。目前，铁路高速发达的国家主要有日本、德国、意大利和法国等。德国主要运用的是GeoRail- Xpress型号的综合检测系统，而日本运用的却是East-i信号。日本是铁路运输高度发达的国家，早在1964年日本东海道新干线开通运营，就采用了综合检测技术，其综合检测列车的信号检测东统分别安装在一号和七号车厢内，适用于音频级AF轨道L岜路、ATS和ATC三种不同的轨道电路制。而意大利则在2001年开始使用综合检测技术，主要采用的是阿基米德号高速综合检测技术，其最高检测时速为220km/h。

二、动态信号检测功能概况

铁路列车采用动态信号安全检测技术，在验收新线路时，可以对检测的数据进行分析处理，获取有价值信息。在线路投入使用过程中，通过对线路的日常检测，获取数据资料，并对这些数据资料进行分析。

1.对轨道电路的检测功能。

对轨道电路的检测主要包括两个方面，一是对轨道电路传输特性的检测，二是对轨道电路补偿电容的检测。信号动态检测系统实现对轨道电路传输、频谱等特性的检测，是指总体上具备轨道电路信息连续检测和防干扰分析的检测功能。

2.基础数据管理功能。

对基础数据的管理，是指对应答器报文、轨道电路、信号机等各类基础数据的建立、修改、存储、维护等基本功能的管理，而且同时还可以实现对各种类数据的核对功能，以防有偏差和漏洞。

3.对点式应答器及其报文检测功能。

检测内容是指：对点式应答器工作状态（有或无）、链接关系及对应答感器的位置、应答器上传信号强度和频率等数据参数进行检测、报文校对（是根据录入的应答器报文与接收到的报文数据进行比较分析）

4.对车载ArIP或LKJ工作状态的检测功能。

信号动态检测技术实现对ArIP、LKJ内部工作状态的记录，以及对事故的原因进行分析的功能。同时也分析轨道电路信号、应答器报文等信息。铁路列车运行时控制了相关信息，同时也反映了车载A-IP的工作状态，这不仅有助于对车载A-IP、LKJ的运行状态的分析和判别，而且还有利于其他检测数据的分析与判别。

5.检测数据综合分析与处理的功能。

总体而言，信号动态检测系统实现了对检测数据的综合分析处理和综合管理的检测功能。能够实时回放和记录各项检测数据的检测技术，能够对列车设备的工作状态实时评价和分析的检测功能。

三、动态信号检测技术的工作原理

1.动态信号数据的采集。

（1）感应信号的处理。由列车感应线圈导入的信号首先进入信号调理阶段，通过对滤波、参数数据合成和DSP数据的分析，形成了主信号，防止个相邻信号的干扰等。再利用频谱分析检测技术对主信号进行数宁分析和处理，计算出信号频率、载频和幅度以及低频信号，并给出信号的点灯信息，实现对轨道电路传输的特性和频率特性的检测与分析。

（2）显示开关量的处理，从列车导入的列车信号点灯电压，经光电隔离、电平转换后输入单片机，与频谱分析出的低频点灯信号合成，形成信号显示的数据，并经继电器电路输出，实现对机车信号运用质量的检测与分析。

（3）速度里程的处理。速度里程的处理包括：GPS接收、轴头脉冲和里程坐标。GPS由译码、放大、接收天线、RS- 232接口和定位组成，通过串行端口送给单片机，经处理给出纬度、经度、速度以及相关信息参数，定位列车车站、信号机坐标位置等信息。轴头速度传感器将车轮行驶所形成的位移转换为电脉冲，由单片机计算出列车移动的速度。

（4）路况的处理。电子陀螺输出的信号，经过数宁滤波后，送给乘法器进行合成，修正后的数据与计算机内保存的线路曲线库、桥梁库、隧道库等统一描绘在图形中，为系统提供路况信息。

2.补偿电容数据采集。

铁路信号补偿电容的数据采集是由发送传感器以及信号发送设备、接收感应器以及信号检测设备等组成。发送设备以及检测设备安装在列车内，发送传感器安装在垂直轨面上端的列车底部，接收传感器安装在礼车底部位于两轨条中问上方。检测列车运行在轨道上，当经过轨道电路补偿电容上方时，由车辆轮对和钢轨以及补偿电容构成的电磁回路，对发迭传感器发射的信号产生电磁感应，其磁场强度发生的变化被接收感应器取回，再利用计算机进行分析，实现对轨道电路补偿电容的动态检测。

3.点式应答器数据采集。

点式应答器数据的采集由查询主机、车载天线及连接电线组成。接收设备安装在车辆底部，查询主机安装于列车内部，通过LU线连接，查询主机与数据处理主机通过RS一485通信。运行中的车载天线不断地向地面发送信号，当经过地面应答器时，应答器被激活，并将存储在其内部的报文数据传送给查询主机，由查询主机进行解码，并将解码后的数据发送给数据处理主机，实现对点式应答器数据的采集。

总之，如何通过检测、监测技术和设备，保证动态信号控制设备处于优良的工作状态中，最终为列车出行的安全服务。列车安全出行，应该是信号动态检测技术发展的永恒话题。利用铁路信号动态检测技术，可以不定期地为铁路信号设备进行检测，使铁路运行始终属于安全状态，避免铁路交通事故的再次发生。动态信号检测技术的运用，大大提高了办事效率和降低了事故发生的概率。促进了中国高速铁路运输的发展。

参考文献:

[1]谢保锋．日本铁路信号安全动态检测技术应用[J]冲国铁路.2009 (02)．

[2]徐啸明.CTCS-2级列车运行控制系统应用丛书一列控车载设备[J]．中国铁道部出版社.2007 (03)