信号集中监测系统
一、信号集中监测系统结构及原理 信号集中监测系统以主要信号设备为对象，以融合的现代传感器、现场总 线、计算机网络通讯、软件工程及数据库等技术为手段，监测并记录设备运行 状态、统计分析相关数据、加强设备管理，为信号维护管理部门掌握设备当前 状态、进行故障分析、指导现场作业和管理提供科学依据，从而提高信号设备 维护效率和维护水平。
（一）信号集中监测系统功能 1. 模拟量监测功能
?外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角、功率监测。
?电源屏输入电压、电流、输出电压、电流； 25Hz电源输出电压、频率、 相位角监测。
?电动转辙机道岔转换过程中转辙机动作功率、电流、动作时间、转换方 向监测。
?道岔表示交、直流电压监测。 ?电缆绝缘监测。
?电源对地漏泄电流监测
?列车信号机点灯回路电流的监测
?集中式有、 无绝缘移频自动闭塞区间移频发送器发送电压、 电流、载频、
低频，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，区间移频电缆模拟网络电缆侧发送电压、接收电压、发送电流监测。
?环境状态的模拟量温度、湿度、民用空调电压、电流、功率监测。 ?防灾系统与列控系统分界口处接口直流电压监测。
?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 监督电压监测。
2. 开关量监测功能
?对按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等开关量进行监测。 ?列车信号主灯丝断丝状态监测。 ?环境监控开关量监测。
?监测系统接口功能，满足对计算机联锁、列控中心、 TDCS/ CTC、、智 能电源屏、ZPW2000、有源应答器、道岔缺口等具有自诊断功能的信号设备， 通过接口方式获取所需的状态信息和报警信息功能。
3. 故障报警 监测系统根据设备故障性质产生三类报警和预警： ?一级报警：涉及到行车安全的信息报警。
?二级报警：影响行车或设备正常工作的信息报警。 ?三级报警：电气特性超限或其它报警。
?预警：根据电气特性变化趋势，设备状态及运用趋势等进行逻辑判断并 预警。
4. 特色功能
从故障捕捉转向异常、趋势分析 从单一的对设备故障进行捕捉转向全方位的对设备状态进行监控，当设备 发生异常时通过声光报警通知维修人员对设备进行检修，防患于未然。（异常 包括设备电气特性的突降、波动变化等。）
?知识库系统的集中维护及分布升级 知识库系统包括设备的特征值、报警的逻辑等内容。知识库在电务段进行 集中维护，在维护的过程中可通过向导增、删、改设备的特征值和报警逻辑。 站机可自动从服务器下载最新的知识库，然后站机可利用新的知识库进行新的 分析，而站机程序无需升级。
?以维护为主线的人机界面展现 铁路信号集中监测系统以设备维护为导向，作为一个“有经验”的信号工 能自动的发现设备的故障和异常，从而大大的减轻维护人员的工作量。
（二） 信号集中监测系统环境指标
1. 设备正常运行适应的环境技术指标 ?监测系统中的计算机设备场地应符合国家计算机机房场地标准要求。 ?工作温度：0° C?40° C;
?相对湿度：不大于 90%；（室温+25° C）。 ?海拔高度：w 3500m。
2. 设备绝缘电阻、耐压指标 ?设备绝缘电阻及耐压指标符合铁道部标准。 ?在设备适用环境条件下，设备绝缘电阻：》 25M Qo ?在设备适用环境条件下，设备绝缘耐压：》 1200V。 3. 系统可靠性
系统主要设备的平均无故障工作时间 MTBF > 10000小时。 （三） 信号集中监测系统结构及原理
信号集中监测系统由车站子系统、服务器子系统、终端子系统、维护工作 站子系统组成。
服务器子系统是整个监测系统的中心，采用双机热备方式运行，负责与所 辖车站站机、监测终端等节点进行网络通信和数据交互、存储，并实现数据流 调度和信息路由等功能；
车站子系统是整个信号集中监测系统的基础部分，采集现场数据，并进行 初步处理；
终端子系统一般由PC机、打印机、网络设备等组成，使用它调看管内车 站信号设备状态、监测信息和网络状况，为各级电务调度和电务维修管理部门 日常所使用；
维护工作站子系统主要具备网管功能，根据需要也可以在维护工作站上配 备监测终端的功能，由高性能 PC机、显示器、打印机和网络设备组成。
1．信号集中监测系统采用“三级四层”的结构： 三级：铁道部、铁路局、电务段。
四层：铁道部电务监测中心、铁路局电务监测中心、电务段监测中心及车 站监测网。整个系统是基于 TCP/IP 协议之上的广域网络模式。系统总体结如 图 2-118 所示：
图 2-118 系统总体结构连接图
2 ?服务器子系统（电务段中心设备）结构
信号集中监测系统中的服务器子系统设在电务段监测中心，服务器管理全 线内所辖车站节点及与之相连的各类监测终端。它主要负责与车站及监测终端 进行各种业务数据通信、数据处理、数据存储、数据流的调度；掌握所辖各站 设备运用状态，并根据测试数据进行逻辑运算和判断，发出合理、适当的指令 给各个功能模块，并协调各个功能模块之间的同步工作。与数据库通信，进行 数据交换。应用服务器采用双机热备系统以增强系统的可靠性。
服务器设备主要由服务器双机、磁盘阵列、 KVM 切换器、显示器、 UPS 电源、线路防雷设备以及相关网络通信设备等构成。
服务器子系统设备结构图如图 2-119 所示：
图 2-119 服务器设备图
服务器子系统设备接线图如图 2-120 所示：
图 2-120 服务器子系统设备接线图
3. 车站子系统（车站站机设备）结构 信号集中监测系统中的车站子系统设置在车站信号机械室内，是整个信号 集中监测系统的基础部分，主要负责数据信息的采集、处理、存储、回放、界 面显示及通讯，由1套采集设备、1台IPC工控机、1台显示器以及网络通信 设备及通信防雷器件等组成。
车站子系统设备结构如图 2-121 所示：
图 2-121 车站子系统结构示意图
车站子系统网络通信设备包含路由器、交换机、协议转换器、通道防雷和 配套线缆，它们安装在站机综合柜内，用于站机和服务器、邻站站机的网络通 信。依据通信的需求，车站配置的网络设备会存在不同。
车站子系统设备接线图如图 2-122所示：
微机室
联锁维护机
监测机柜
CAN总线
串口总线
CAN 总线
通信接口分机
机械室
外电网质量采
集器
监测主机
485总线
Hill 道岔表示米 集组合 道岔功率采 集组合
道岔电流采集配线 绝缘测试采集控制线 熔丝采集配线 CAN总线
轨道采集组
合
信号机电流采
集组合
网线
交换机
485总线
网线
网线
路由器
熔丝报警盒
-'III -III 直流道岔电流 采集组合 绝缘漏流测 试组合
电
列控或移频轨 道电路设备
协议转换器 协议转换器
灯丝报警智能
分机 其它采集接口
智能电源屏
图2-122车站子系统设备接线图
采集设备：信号集中监测采集机主要负责对监测数据的采集和预处理，按 功能划分为综合采集分机、道岔电流采集分机、接口通信分机及各类采集单元, 完成对车站信号设备状态和信息的采集。其它设备，如信号电源系统、计算机 联锁系统、列控系统、ZPW-2000A轨道电路）、智能灯丝报警仪均采用通信接 口的方式同站机相连，实现对此类相关信息的监测。
4. 终端子系统结构
信号集中监测系统中的终端子系统设置在调度中心、综合维修车间、保养 点工区等。监测终端设备可根据需要和类型进行部署和配置，一般由 PC机、 打印机、网络设备等组成，以PC机为核心，用网络设备接入信号集中监测系 统数据传输网，显示器、打印机作为输出外设，鼠标、键盘作为输入外设。各 个监测终端根据控制和管理其权限进行人机操作，监测管内车站的站场信息、 各类开关量、模拟量和报警信息、电务测试与维修信息等。
终端子系统设备结构如图2-123所示:
图2-123终端设备结构图
5?维护工作站子系统结构
信号集中监测系统中的网络维护工作站子系统由商用 PC机和打印机构 成，通过TCP/IP网络协议接入监测系统网络。PC机安装网络管理软件、远程 维护管理、杀毒服务器等软件，方便工作人员对系统进行操作维护。
根据需要可以在网络维护工作站上配置系统的操作方式，功能包括：网管 功能、系统操作、实时监视操作和历史信息查询等。
维护工作站子系统设备结构和终端子系统设备结构基本相同。
微机室 机械室
6?信号集中监测系统组网方案
信集中监测系统
