1、信號集中監測 通信信號學院田建兆車站監測子系統第1頁復習與提問1.信號集中監測體系結構？三級四層三級為：中國鐵路總企業、鐵路局、電務段四層為：中國鐵路總企業電務監測子系統、鐵路局電務監測子系統、電務段監測子系統、車站監測網。車站監測子系統第2頁鐵路總企業車站監測子系統第3頁復習與提問2.車站監測網絡結構？車站監測網是信號集中監測系統基礎部分，負責數據采集、分類、處理和存放，實現車站信號設備、區間信號實時監測、故障分析、診療和人-機對話、顯示與查看。主要由站機、采集設備和網絡設備組成，并經過CAN總線形成集散控制系統。按采集對象不一樣，可分為外電網采集機、電源屏采集機、開關量采集機、信號機點燈電

2、流采集機、道岔采集機、道岔表示電壓采集機、軌道采集機、移頻采集機、絕緣漏流燈絲采集機、環境監控采集機等車站監測子系統第4頁車站監測子系統第5頁車站監測子系統第6頁項目二 車站監測網絡功效及界面操作任務1：車站監網站機及采集機認知任務2：站機界面操作及訓練車站監測子系統第7頁任務1：車站監網站機及采集機認知站機：站機作為一個車站集中管理機器，集中處理各種采集機采集實時信息，并進行顯示和存放，同時又為操作人員提供人機界面。人機界面實現車站作業狀態及設備利用狀態實時顯示，實現各種數據查詢功效。站機可將本站監測信息傳送到電務段服務器，為實現遠程監測和管理提供基礎。系統應用軟件是一個多任務系統，其功效是

3、從采集分機中取得數據，同時完成本站數據分類、邏輯分析處理、報警、數據統計、匯總、存放、回放等功效，并有站場顯示，分類圖表和操作界面查看全部采集數據。軟件滿足了最新技術條件要求。車站監測子系統第8頁站機車站監測子系統第9頁站機主要功效：1. 顯示及存放2. 報警及事件管理3. 系統管理4. 數據處理及控制5. 輔助功效 TJWX-型車站監測子系統第10頁車站監測子系統第11頁1. 顯示及存放 （1）站場利用狀態圖實時顯示與回放，站場圖能夠放大、縮小和全屏顯示，能夠經過鼠標進行任意拖動。車站監測子系統第12頁（2）能夠查看開關量實時和歷史狀態。經過表格、圖形方式查看。（3）全部采集實時模擬量數據都

4、能夠經過實時測試表格、歷史數據表格、日報表、實時曲線、日曲線、月曲線、年趨勢線進行全方位表現。車站監測子系統第13頁月曲線年曲線車站監測子系統第14頁（4）顯示轉轍機動作電流曲線，分析轉轍機動作參數。車站監測子系統第15頁（5）控制臺按鈕操作統計，包含列調車、破封按鈕、故障通知按鈕，并提供歷史統計查詢。（6）關鍵設備動作次數及時間表，包含轉轍機動作次數；破封按鈕利用次數；區段占用次數；列車、調車按鈕利用次數；故障通知按鈕利用次數、列車、調車信號開放次數等。車站監測子系統第16頁（7）電纜絕緣和電源對地漏泄電流需要人工命令進行測試，提供用戶測試入口。電纜絕緣測試用各種方式供用戶選擇：全測、單測、

5、自定義多路組合測，方便用戶使用。能夠查看測試報表統計和改變曲線。（8）環境監控信息采取圖形化方式進行直觀顯示。提供歷史查詢、回放功效。車站監測子系統第17頁（9）提供軌道電路分路殘壓測試報表統計、查詢。車站監測子系統第18頁2. 報警及事件管理（1）一、二、三級實時報警和預警。a) 一級報警：包括到行車安全信息報警。報警方式：聲光報警，人工確認后停頓報警，并經過網絡上傳到各級終端。1）擠岔報警2）列車信號非正常關閉報警3）火災報警4）故障通知按鈕報警。故障通知按鈕報警需要人工確認。5）防災異物侵限報警6）SJ鎖閉封連報警（僅限于6502電氣集中車站）車站監測子系統第19頁b) 二級報警：影響行

6、車或影響設備正常工作信息報警。報警方式：聲光報警，報警后延時適當初間自動停報，并經過網絡上傳到各級終端。1）外電網輸入電源斷相/斷電報警 低于額定值65%且超出1000ms2）外電網三相電源錯序報警 三相電源之間相位差超出12033）外電網輸入電源瞬間斷電報警。 輸入電壓低于額定值65%，時間超出140ms但不超出1000ms車站監測子系統第20頁4）電源屏輸出斷電報警 電源屏輸出電壓低于額定值65%且時間超出1s5）列車信號主燈絲斷絲報警6）熔絲斷絲報警7）轉轍機表示缺口報警8）區間自閉設備故障報警；區間信號機故障報警；發送通道、接收通道及賠償電容故障等。車站監測子系統第21頁車站監測子系統

7、第22頁9）微機監測通信故障報警。10）環境監測中明火、煙霧、玻璃破碎、門禁、水浸等報警。11） TDCS/CTC系統：車站分機故障、車務終端故障以及通道故障等報警。12）列控中心系統：控制主機故障、與計算機聯鎖通信故障、與CTC/TDCS系統通信故障、與LEU通信故障等報警。13）計算機聯鎖系統設備故障報警。車站監測子系統第23頁c) 三級報警：電氣特征超限或其它報警。報警方式：紅色顯示報警，電氣特征恢復正常后自動停報，可經過網絡上傳到車間/工區終端。1）各種模擬量電氣特征超限報警。2）與TDCS/CTC、計算機聯鎖、列控中心、智能電源屏等系統通信接口故障報警。車站監測子系統第24頁d) 預

8、警：依據電氣特征改變趨勢，設備狀態及利用趨勢等進行邏輯判斷并預警。報警方式：預警顯示為藍色。預警可經過網絡上傳到車間/工區終端。1）模擬量改變趨勢預警。2）道岔利用次數超限預警。3）賠償電容斷線預警。車站監測子系統第25頁（2）提供報警和預警歷史信息查詢。（3）主要報警提供人工確認操作界面及統計。（4）對設備故障及報警進行匯總、統計并提供查詢。（5）對系統運行事件、用戶操作事件進行統計及提供歷史查詢。車站監測子系統第26頁3. 系統管理（1）對用戶登錄、修改配置、標調等權限進行管理。（2）系統含有自檢功效。（3）系實時顯示CAN狀態圖、采集板狀態圖、各種接口通信狀態圖等。方便用戶對系統進行維護

9、。（4）在不包括數據配置修改情況下，能夠自動監測最新版本程序，自動進行軟件升級。（5）自動進行時鐘校核，確保系統時間一致性。車站監測子系統第27頁4. 數據處理及控制（1）配置文件、歷史數據能夠方便進行導入/導出。（2）空調能夠進行自動控制和人工控制。（3）回放文件能夠方便導出到可移動存放設備，并提供回放工具，方便用戶回放、分析、處理。能夠對存放再現文件進行管理。（4）曲線和各類報表都能夠進行打印。曲線能夠導出為bmp、jpg等標準格式圖形文件。報表能夠導出為excel等通用文件，方便用戶資料采集及調閱。（5）經過對用戶、密碼等權限管理，含有一定權限用戶能夠對電氣特征參數和報警上下限進行調整。

10、（6）向上層網絡（服務器、終端）傳送各種實時數據，包含開關量、模擬量、報警、預警及各種狀態和系統信息。接收并執行上層命令，依據需要向上層網絡傳送響應數據。車站監測子系統第28頁5. 輔助功效（1）能夠對天窗修作業進行登記、查詢。對天窗修作業期間發生報警進行提醒、統計，但不進行聲光報警及網絡上送。（2）能夠實時顯示相鄰車站站場信息。（3）電務維修智能分析及輔助決議。6.與其它系統接口 站機能夠按照標準協議從微機聯鎖、TDCS、列控、智能電源屏、智能燈絲等系統獲取信息。還能夠按照標準協議向其它系統提供信息。車站監測子系統第29頁采集機采集各種信號設備模擬量質量數據和開關量狀態數據，并對采集數據進行

11、予處理和暫存放，并傳送給站機。采集機配置： 依據新技術條件要求，經過將采集機功效組合和優化，CSM型微機監測系統將采集機分為：外電網采集機、電源屏采集機、開關量采集機、半自動閉塞采集機、信號機點燈電流采集機、普通道岔采集機、提速道岔采集機、道岔表示電壓采集機、軌道采集機、移頻采集機、絕緣漏流燈絲采集機、環境監控采集機等12個大類采集機。車站監測子系統第30頁車站監測子系統第31頁車站監測子系統第32頁采集機功效：采集與暫存模擬量與開關量（統稱狀態量）。將各種狀態量進行予處理后，傳送給站機。接收并執行站機命令。含有自檢功效，板級故障有提醒。與站機校核時鐘。車站監測子系統第33頁1.外電網采集機電

12、務與電力部門接口信息實時監測監測范圍：相電壓、線電壓、電流、頻率、相位角、功率。監測量程：電壓 AC380V 0500V；AC220V 0300V 電流 0100；頻率60Hz；功率 030Kw監測精度：電壓 1%，電流 2%，頻率 0.5Hz，相位角1%，功率 1%；外電網采集機實時對電壓信號進行監測，一旦發覺外電網斷電瞬間斷電馬上報警。外電網采集機還能夠統計實時波形，能夠統計瞬間斷電、波形畸變等波形。此事要求采樣速率小于50ms；對電壓、電流采樣速率小于250ms車站監測子系統第34頁報警： 輸入電壓大于額定值15%或小于額定值20%，超標報警 低于額定值65%且時間超出1000ms，斷電

13、報警 低于額定值65%且時間超出140ms，低于1000ms，瞬間斷 電報警 三相電源相序出現錯誤，判定錯許報警。2.電源屏采集機 電源屏采集機由C0組合、電流轉換單元、三塊模擬量采集板和電源、總線板組成，能夠實現對48路電源屏輸入/輸出信號電壓、電流、功率、頻率、以及25Hz電源輸出電壓相位角以及斷相、錯序、瞬間斷電等開關量和瞬間斷電曲線采集。車站監測子系統第35頁3.半自動閉塞采集機4.信號機點燈電流采集機 信號機點燈電流采集機由電流傳感器、電源、總線板和模擬量采集板組成。 采集點：DJ、2DJ工作電流5.道岔采集機 1）轉轍機動作電流、功率和時間 普通道岔：ZD系列，ZD6 提速道岔：S

14、700K、ZYJ7 監測點：1DQJ,經過監測器開關量狀態統計動作電流和功率曲線時間。 量程：電流 010A，功率05kW車站監測子系統第36頁2）道岔表示電壓監測點：分線盤道岔表示線量程：DC 0100V、AC 0220V采集機對采樣到信號首先進行低通濾波，濾除其中交流成份，得到道岔表示電壓直流成份；然后進行高通濾波，濾除其中直流成份，然后經過計算得到交流成份有效值。車站監測子系統第37頁6.電纜絕緣采集機 測試電壓：500V（測試前拔出防雷元件，選擇天窗點時間測試） 全程電纜自動測試：20M7.電源對地漏泄電流采集機 對車站電源屏各種輸出電源進行對地漏流測試（天窗點測試） 量程：AC 03

15、00mA DC 010mA8.移頻采集機 1）站內電碼化 國產移頻、ZPW系列和UM71制式 監測內容：功出電壓、發送電流、載頻、低頻 2）集中式有絕緣移頻自動閉塞（國產移頻） 550Hz、650Hz、750Hz、850Hz車站監測子系統第38頁 頻偏55Hz3）集中式無絕緣移動自動閉塞ZPW系列、UM71系列，1700Hz2600Hz 頻偏11Hz功出電壓、電流、低頻、載頻；軌入、軌出電壓、載頻、低頻；電纜側發送電壓、接收電壓9.軌道電路采集機 主要對軌道電路接收端數據進行實時監測，依據軌道電路制式不一樣，軌道采集機分為： 25Hz相敏軌道電路采集機 交流連續式軌道電路采集機 高壓不對稱脈沖

16、軌道電路采集機 駝峰JWXC-2.3軌道電路采集機車站監測子系統第39頁10.環境監控采集機環境采集機完成對信號機械室、電源屏室、微機室以及TDCS車務終端機柜內溫濕度和關鍵設備表面溫度監測，以及電源室、微機室、機械室等處煙霧、明火、水浸、門禁、玻璃破碎等報警開關量信息采集。車站監測子系統第40頁四. 站機與采集機間通信協議（CAN總線）站機與采集機之間通信協議，采取先進現場總線(CAN總線)-即控制器局域網（Controller Area Network）。該總線系德國飛馳汽車企業研制,93年形成國際標準,它是一個有效支持分布式控制或實時控制串行通信網絡.在汽車領域、運載工具等電氣系統中都有廣泛應用。硬件方面，站機配置CAN卡，采集機配置CAN控制器