寒江之月
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铁路信号技术的发展论文【1】
【摘要】铁路信号是铁路运输基本设备之一。
并且也是铁路信号技术已成为铁路信息技术的三大支柱(即通信、信号、计算技术)之一。
随着铁路信号技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路员工劳动条件的一种现代化科学管理手段和技术。
从铁路信号的功能出发 以独特的视角对铁路信号组成进行了分类， 结合国内铁路信号现状， 对其组成部分的技术发展进行了简单介绍。
【关键词】铁路信号 技术 发展趋势
前言
铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较， 具有受自然条件影响小运输能力大， 能够负担大量客货运输的显著特点，人们对铁路信号有不同的理解。
有人把铁路信号广义理解为：保证铁路行车安全的技术和设备;有人狭义理解为：用于向行车人员指示行车条件的符号;有人则认为：铁路信号是铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称。
铁路为实现高速、高密度和重载运输的需要，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术系统不断涌现。
铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备， 其技术水平发展直接影响到了行车安全水平和铁路运输效率。
一、铁路信号的内涵
1.铁路信号的含义
用特定的物体( 包括灯) 的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车及车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。
目前， 人们对铁路信号有不同的理解。
有人把铁路信号广义理解为：保证铁路行车安全的技术和设备;有人狭义理解为：用于向行车人员指示行车条件的符号;有人则认为：铁路信号是铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称。
目前随着铁路信号技术的发展和先进设备的广泛应用，铁路信号已成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件的一种现代化管理手段和发展前沿的科学技术。
2.铁路信号的分类
铁路信号按人的感觉可分为视觉信号和听觉信号。
视觉信号是以物体(包括灯)的形状、颜色、位置、数目等显示信号; 听觉信号是利用号角、笛、响墩等发出的音响表示信号。
按功能可分为行车信号和调车信号。
行车信号用于指挥列车运行;调车信号用于指挥调车。
按结构可分为臂板信号和色灯、灯列信号。
按显示制式可分为选路制信号和速差制信号。
选路制信号是用臂板位置或灯光的颜色特征来表示列车的站线进路;速差制信号是用臂板位置或灯光的颜色特征、数目来表示列车运行应采取的速度。
二、国内铁路信号技术及发展趋势
1.信号控制设备的技术发
信号控制设备中的核心是联锁系统。
国内联锁系统发展主要历经了早期的继电器联锁，90年代时期的计算机联锁加安全型继电器执行形式的控制系统， 以及目前在广泛推广的计算机联锁系统。
计算机联锁除了自身的联锁系统管理之外， 还可以向旅客服务系统、列车运行监督系统以及列车指挥系统等提供信息， 加快铁路运输管理的一体化的实现。
随着计算机技术的迅速发展， 尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究， 计算机联锁技术日趋成熟， 我国的计算机联锁逐步开始由计算机联锁加安全型继电器控制型向全电子计算机联锁转变。
全电子计算联锁系统是基于未来铁路及城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求而研制; 具有模块化程度高、维护量小、安全性高、总体造价低， 占用资源少等特点。
全电子计算机联锁系统完全克服了继电器联锁和既有计算机联锁的缺点， 具有能够充分发挥铁路信号工程、工程设计单位、专业施工单位、电务维修单位的作用， 在保证其基本安全条件的基础上， 让多级单位广泛参与， 可全面推动铁路运输的飞速发展， 为铁路信号控制提供无限可能。
我国第一套具有完全自主知识产权的全电子计算机联锁系统―LDJL一IV全电子计算机联锁系统通过了英国劳氏铁路有限公司的安全认证， 取得了安全等级最高的5 1斟认证证书， 进一步加强了推广全电子计算机联锁系统的进程。
全电子化计算机联锁必将成为国内联锁系统的未来发展方向。
2.信号显示设备的技术发展
铁路信号显示技术的发展， 随着计算机联锁及新科技、新技术的出现， 我国信号显示设备的发展也经历了一个飞跃式的发展。
随着计算机技术的不断发展及计算机联锁的不断推广， 液晶显示器控制台的出现代替了老旧的单元控制台，在保留了原有控制台技术的优点的同时， 更具有显示清晰、故障率小、易于操作、便于维护等特点。
寿命高达数万小时的半导体L E D发光二级管照明技术的出现，结束了传统信号机以白炽灯、卤素灯作为信号机灯光光源的历史。
集供电、灯丝转换、断丝报警于一体的点灯单元， 取代了信号点灯变压器及灯丝转换继电器。
这些不断出现的新型信号显示技术虽然不能大幅的提高铁路运输能力， 但是在不断强调节能环保的今夭， 其具有的节能、环保、低维护成本等特点， 顺应了铁路信号设备的整体发展趋势。
3.信号的传输设备的技术发展
信号的传输技术的革新， 更多意义上取决于新传输媒介的出现。
当使用数字信号作为新的传输媒介时， 出现了基于无线通信的列车运行控制系统( CBTC Co mmunication Based Train Control )。
CBTC的'特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信， 用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。
我国北京地铁亦庄线的顺利开通标志着中国成为世界上第四个成功掌握CBTC核心技术并顺利开通应用实际工程的国家。
虽然目前国内CBTC大多只运用于城市轨道交通， 但是在技术不断发展成熟的将来，CBTC系统的发展将会越来越重要。
而基于数字信号传输技术的的发展也将带给铁路信号发展的一个新的方向， 随着科技的不断进步将不断会有新的传输媒介被发现， 而这也必将给铁路运输业带来巨大的飞跃。
4.信号防干扰措施及设备的技术发展
相对于其他信号技术的发展， 信号防干扰措施及设备的技术革新可以说是一个薄弱环节。
只有伴随着新的传输媒介的出现时才会有新的防干扰措施和设备出现; 而在这之前， 对既有信号设备的防干扰措施技术的研究发展却令人堪忧。
三、铁路信号技术的发展方向
铁路信号按其作用可分为指挥列车运行的行车信号和指挥调车作业的调车信号;按信号设置的处所可分为车站信号、区间信号，以及行车指挥和列车运行自动化等;按信号显示制式可分为选路制信号和速差制信号;按结构可分为臂板信号、色灯信号、灯列信号(中国大陆不采用)以及机车信号机。
铁路信号在元部件制造方面正向着小型化、固态化和高可靠性发展;在设计方面向着故障自动检测、自动诊断、高可用度、与计算机或微处理机相结合的方面发展;在安装施工方面正向着模块化和工厂施工化的方向发展;在使用方面正向着无维修或少维修、高度自动化或智能化的方向发展。
结语
随着生活和时代的不断进步， 人们对铁路运输不断提高着要求：更安全、更高速、更大的载重。
铁路信号技术发展面临着严峻的挑战，在铁路运输业进入持续高速发展时期的同时， 铁路信号的技术发展也必然将受到越来越多的关注， 铁路信号的发展将进入一个全新、高速的发展时期。
目前，中国铁路信号技术的面貌已发生了根本变化，不论从装备水平上看或从技术水平上看，都已接近工业发达国家的水平，但要想赶上或超过仍需继续做出努力。
参考文献
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[2]吴汶麒.国外铁路信号新技术.中国铁道出版社，2000
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[5]李开成.国外铁路通信信号新技术纵览.中国铁道出版社，2005.
[6]林瑜药主编.铁路信号基础.中国铁道出版社.
铁路信号施工的技术建议论文【2】
摘 要：近几年来，我国铁路运输事业发展势头十分迅猛，铁路信号设备作为铁路运输生产的基础性建设也发生了巨大的变化，主要体现在设备组成部件以及器材产品中的科技含量，并表现为技术条件复杂、标准要求高、试验项目多等。
但是相应施工技术的进步已经跟不上技术的飞速发展，导致在实际施工当中存在一些不足，特别是一些细节，从而对信号技术装备系统功能的发挥产生不利影响，将严重阻碍信号施工技术水平的改善。
随着铁路信号新技术、新制式的不断发展，强化并提高铁路信号施工技术已经迫在眉睫。
关键词：铁路;信号施工;施工技术
1 铁路信号工程施工中的技术措施
铁路信号工程施工中的技术交底主要指的是某一工程开工前或分项目开工前有两次技术交底，一次是在建设单位主持下进行的，由设计单位向施工单位交底;另外一次则是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工人员的技术交底，以促使施工人员能够充分了解施工方法与工程质量要求等。
1.1 施工设计的范围
施工设计的范围一般包括了全站的信号设备，区间闭塞设备，以及站内电码化设备等。
1.2 质量标准、要求与保证质量措施
在施工过程中，必须严格执行上级部门所提出的施工要求，确保施工的每一步都能够符合施工规范，达到质量标准。
坚持单位、分部、分项工程三级质量验收制度，以及工程质量的专检、互检和自检，以及挂牌施工负责制。
为了保证施工质量可以将其纳入绩效考核标准中，将工程质量与经济效益挂钩，从而激发管理人员和施工人员的积极性，严把质量关。
1.3 有关问题的说明
施工中应当对部分比较重要的问题事先予以说明，并对施工过程中可能遇到的技术问题，进行预见性的判断，并提出可行的应对措施。
1.4 合理配置资源
进行电缆的敷设之前，首先要进行科学、合理的配盘，优选电缆径路，实现资源的合理配置。
2 铁路信号电路导通施工中的技术措施
2.1 导通前的准备工作
导通之前所需要做的准备工作包括几个主要内容，具体如下：
第一，核对配线，可室内、室外同时进行，也可根据施工的具体情况选择分别进行。
第二，进行电源屏的空载试验，该试验是电路导通前一项必不可少的工作，以保证试验结果符合《铁路信号施工规范》等相关要求。
第三，检查组合架的架间的各组环线，包括零层电源环线、侧面电源环线、控制台电源环线，以及各组线之间的绝缘电阻是否达到《铁路信号施工规范》的要求，确保没有问题之后，才能连接电源屏。
第四，通电后，检查电源屏及组合是否有熔断器熔断。
第五，确保上述任务无误后，插装继电器，最好再带点状态下进行，以便对各部分熔断器的状态进行观察。
第六，做好室外设备的检查工作。
2.2 导通中的故障处理
前期的准备工作完成后，还不能对进路予以排列，因而无法开始联锁的试验。
只要在所有单元电路恢复到定位状态后，才能进行联锁试验。
2.2.1 保证各个单元电路恢复到定位状态。
在进行此项工作时，要确保室内的灯丝继电器吸起，同时室外的信号机的定位灯光都能点亮，电动转辙机能保证正常的转动，操纵盘上有定、反位显示，室内道岔有表不，而且组合中的电路要保证对应。
2.2.2 完成上述工作后，需要对照控制台盘面上的按钮、表T灯，以保证盘面上的表不灯保持与电路的一致，显不正确、光带熄灭，按下按钮后，此时对应的按钮继电器做出反应。
2.2.3 排列进路。
根据联锁表中所提供的进路类型，有顺序地进行进路排列，一般来说按照先短后长、先易后难的原则，即先办理短调车进路，依次办理、依次核对，严格排查每一个故障与隐患，确保所有流程都能与联锁图表的要求相符合，保证质量。
2.2.4 接口电路的导通，通常情况下，接口电路会不定型，鉴于此，必须要求对接口电路予以彻底的试验。
如64D继电半自动闭塞电路、区间自闭结合电路、场间联系电路、与机务段联系电路等。
2.3 联锁试验
联锁试验过程不仅是前期的必要准备工作，同时也是导通试验工作的延续与总结，以对铁路信号工程的施工质量进行全面控制和检验。
因此，在进行联锁试验前，首要工作就是充分了解现场设备的布置，熟悉联锁图表等主要的施工设计图纸，从而能够在整体上掌握于站场相关的设备之间的联系，以便后期的联锁试验能够顺利开展。
3 加强技术管理，确保工程质量
为了保证铁路信号的施工质量，应当从准备阶段到施工阶段，直至最后的验收，都进行严格的技术管理与质量监督。
3.1 制订正确有效的施工组织方案和严密的施工计划
任何工程都需要做好施工前的准备工作，铁路信号工程施工也不例外，同样需要制定严密的施工方案。
首先，要建立严格的责任制度，确保施工单位的管理人员有明确的责任，能够保质保量地完成铁路信号工程的施工，并达到铁路信号项目的目标与应有的标准。
只有这样铁路信号施工才能拥有明确的目标方向，使得施工进度有据可循。
另外，铁路信号工程比较复杂，涉及到的部门和项目比较多，因而需要部门之间保持良好的沟通与协作关系。
在信号设备停用期间，施工配合工作是若断信号停用时间的重要保障。
在此期间，电务、车务、工务等部门必须保持密切的合作关系，从而为工程的安全问题提供可靠保障，以达到质量标准。
保证各部门、各专业之间的关系，是保证信号工程顺利施工的前提条件，而且对后期的施工进度控制也极为有利，只有彻底排除非信号工程施工以外的干扰因素，才能在整体上提高施工效率，并对列车运营以及群众的人生安全形成保护。
同时，施工过程中还要充分考虑到施工安全、成本控制等多方面的的因素，只有这样才能实现经济效益与社会效益的最大化。
3.2 对于施工准备阶段的过程控制管理
首先，在准备阶段要充分做好设计图纸的审核工作，及时发现图纸中的错误或不足，从而在最短的时间内提出合理的整改方案，并仔细研究每一个细节，对可能出现的问题作出预判，以保证施工能够顺利进行。
另外，还需要对施工现场进行反复的调查与施工定测和复测。
组织相关的技术人员针对设计图纸中设备的位置与电缆径路进行反复测定与核对，并作出相应的标记为后期的施工提供依据。
在施工前，做好充分的准备工作，能够在很大程度上减少故障的次数，并降低事故发生的概率。
施工技术管理贯穿于铁路信号工程的全过程，在事前、事中以及事后都发挥重要的作用。
技术准备工作是否充分，将对开通施工的顺利进行有着直接的影响。
就工程技术人员来说，需要对新、旧图纸进行咨询的核对，以全面了解每一个细节。
在铁路信号工程施工开始之前，技术人员还需要掌握各种设备的情况，并对施工人员进行技术交底，同时还需要将施工作业单放在在相应的设备上，要求施工人员必须按照工作单上的要求进行作业。
只有做好充足的准备工作，才能为施工的顺利开展奠定基础。
4 结束语
综上，铁路信号工程的质量对于铁路的安全运营有着至关重要的作用，因而必须确保施工质量，而保证施工质量的前提，就是做好技术控制，无论是工程项目的管理人员还是施工人员都必须具有强烈的责任意识，运用新技术，把好质量关。
参考文献
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[论文关键词]铁路 电力 远动终端 干扰 [论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。 抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。 一、电磁干扰产生的原因及特点 （一）传导瞬变和高频干扰 1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。 （二）场的干扰 1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。 （三）对通信线路的干扰 1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。 （四）继电器本身原因 继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。 二、干扰对电力远动系统的影响 无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。 三、抗干扰设计分析 （一）屏蔽措施 1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。 （二）系统接地设计 1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。 （三）采取良好的隔离措施 1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。 （四）滤波器的设计 1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。 （五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。 （六）数据采集抗干扰设计 1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。 （七）过程通道抗干扰设计 （八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。 （九）控制状态位的干扰设计 （十）程序运行失常的抗干扰设计 （十一）单片机软件的抗干扰设计 （十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。 （十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境 （十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。
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