小伙伴们反映都在为论文烦恼，小编为大家精选了《铁路信号论文范文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！[摘要]本文提出了一种新型铁路信号记录分析系统的设计与实现方法。该文中提出了新型系统的功能和结构框架并介绍了其硬件实现，给出了系统软件的设计思路和实现方法，最后详细阐述了、数据传输的实现方法。
第一篇：铁路信号论文范文
铁路信号施工技术
【摘 要】 伴随我国铁路速度地不断提升，铁路安全问题也愈发被提上日程，从而对现有的铁路线路信号设备施工技术、施工水平等提出了更高的要求。如何有效提高铁路信号工程施工质量便成为我们每个铁路施工企业着重关注热点。本文根据笔者在铁路信号工程方面的经验，对铁路信号工程施工技术管理的具体方法分享提出几点个人拙见。
【关键词】 铁路信号 施工技术 管理
一、 铁路信号工程简述
铁路信号主要包括色灯信号、声音信号、手势信号等。通常铁路信号就是指色灯信号。色灯信号的原理是把弱电流接在铁路的两根铁轨，当列车的车轮进入该指示区间时(两个相邻的指示区间的铁轨间有绝缘体分隔，电路导通使得信号机色灯发生变化。铁路信号按其作用可分为行车信号和调车信号;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信号等。铁路信号设备可分为三大类：信号机、标志、表示器。由于采用现代高新技术的铁路信号制式以及规范统一的配套信号施工工艺，铁路信号将逐步向数字化、智能化、集成化、综合化的方向发展。
二、做好铁路信号工程的施工管理工作的必然要求
(一)对人的控制管理
人是铁路信号施工的主体。参与施工的人员素质直接制约了工程质量。工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的工程技术干部、操作人员、服务人员共同作用，他们是形成信号工程施工管理工程质量的主要因素。首先，应提高他们的质量意识。施工人员应当树立五大观念即质量第一的观念、预控为主的观念、为用户服务的观念、用数据说话的观念以及社会效益、企业效益(质量、成本、工期相结合)综合效益观念。其次，是领导层的素质。领导层、技术人员素质高。决策能力就强，就有较强的质量规划、目标管理、施工组织和技术指导、质量检查的能力;管理制度完善，技术措施得力，工程质量就高。信号工程施工管理中操作人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风，严格执行质量标准和操作规程的法制观念;服务人员应做好技术和生活服务，以出色的工作质量，间接地保证工程质量。提高人的素质，可以依靠质量教育、精神和物质激励的有机结合，也可以靠培训和优选，进行岗位技术练兵。调动人的主观能动性，增强人的责任感和质量意识，达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的，除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育，进行专业技术知识培训，健全岗位责任制，改善劳动条件，实行公平合理的奖励外，还需要根据工程项目的特点，从确保工程质量出发，本着量才使用，扬长避短的原则来控制对人的使用。
(二)施工前做好精确的计划准备工作
科学、严谨的施工计划，是开展铁路信号工程施工的基础与前提。要求所有参加工程施工的领导者明确各自责任范围，采取逐级负责制度，将责任目标落实到具体的个人，形成全员意识，以确保工程项目达到应有标准。对于铁路信号工程项目来说，涉及到诸多专业之间的配合，施工过程较为复杂，因此只有全面了解工程施工的具体内容与项目目标，才能实现施工过程中的相互支持与配合。在信号设备施工过程中，强化施工配合，才能有效缩短信号的停用时间。在这一过程中，强化机务、车务、工务、电务、车辆以及通信部门、供电部门的沟通与交流，相互支持、相互配合，确保工程项目安全、稳定、快速地開展，同时质量目标落实到位。只有这样，各部门循序渐进地开展工作，确保工程施工进度与施工质量，消除信号工程施工以外的不良因素，确保施工过程中的列车稳定运营，保障人身安全，并为工程顺利竣工投入使用营造良好环境。另外，在施工组织规划中，还应充分考虑到工程施工安全、施工进度、施工造价以及工程质量等综合要求，合理安排人力、财力与物力，解决施工中遇到的各种矛盾。
(三)过程控制管理
1、对于施工准备阶段的过程控制管理
在施工准备阶段要对设计图纸进行审核，找出设计图纸中的错误及遗漏，并提出合理的改进措施，针对设计图纸各个方面细心研究，在施工之前解决各种问题，保证施工顺利进行。此外还要现场调查与施工定测、复测。组织相关的技术人员根据设计图纸对设备位置和电缆径路进行反复测定和核对，在现场做出标记作为以后施工的依据。细心、严谨地做好工程施工前的技术准备工作，能有效地减少故障的数量，是降低故障概率保证施工质量的重要因素。施工技术管理贯穿信号工程施工，在开通施工中起着重要的、不可替代的作用。技术准备工作的细致与否，将直接关系到开通施工能否顺利进行。以工程技术人员为例，工程技术人员要通过新、旧图纸核对，了解施工中的每一细节及新设电路与已有电路的不同。在铁路信号工程施工前，技术人员必须对施工范围内的各种设备情况、配线修改情况进行检查试验，对每个施工人员进行一次面对面的施工技术交底，并在每个设备、每个箱盒里放置详细的施工作业单，要求施工人员严格按照施工作业单进行施工。在信号工程的施工准备阶段进行严格地控制和管理对施工的顺利实施有极大的促进作用。
2、铁路信号工程正常施工阶段的过程控制管理
铁路信号施工一般由信号光电缆线路施工、地面固定信号机施工、转辙设备施工、轨道电路施工、区间自动闭塞设备施工、室内设备施工以及其他信号设备施工构成。
(1)对施工材料质量严格把关控制。施工材料质量的优劣直接关系到施工的质量。对于施工材料应该综合考察其质量的可靠性及价格的合理性。在材料使用时进行现场检测，以达到施工质量的高可靠性。坚决不使用不合格的材料，对材料的严格管理是保证铁路信号工程施工质量的重要前提。
(2)严把信号产品的试验测试关。既有线路设备可能会受信号产品最后的试验测试而受到影响，一旦信号产品试验通不过，不仅影响既有线路的使用，还可能造成各通行列车晚点误点的严重后果，造成巨大的经济损失和不良影响。由此信号设备的特殊性决定了要对信号设备试验测试严格把关。
(3)严把设备验收交接关，信号产品交付使用的质量检验始终穿插在施工中，其中检验批作为质量过程控制重要的一环，也是施工质量验收的基础，提高检验批验收的操作水平，是贯彻强化验收过程控制的基本点。对施工质量的检验是对施工成果的鉴定，及时发现产品的缺陷和不足也对工程建设有积极影响。质量检验既是对工程本身负责又是对人民生命财产负责。因此必须加强设备验收的交接管理。
(四)信号工程施工完毕后施工质量的控制与管理
由于铁路信号施工的产品就是正在运行的铁路信号控制设备，对于已经验收交接的信号产品要继续进行质量回访和产品质量跟踪。这样可以及时发现设备的运行情况是否良好，较早地发现产品潜在不足，以便于施工单位详细了解设备的性能是否达到预期，并针对产品的缺陷和不足在以后的施工中改进。信号设备对列车的安全性起到至关重要的作用，因此需要信号产品质量高，稳定性好。这就需要对信号产品进行长期的质量跟踪，及时发现问题，促进信号产品在以后施工中改进。所以在工程施工完毕后继续进行施工质量的控制与管理十分必要。
三、结语
如今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。而伴随科技进步，相信我们对铁路信号工程施工的管理会更加完善与科学，从而使铁路信号工程质量控制水平得到更加全面地提高。
参考文献：
[1] 王国俊.浅谈铁路信号工程中的技术交底[J].铁道通信信号，2009(8).
作者：岳琳
第二篇：浅析铁路信号分析记录系统
[摘 要] 本文提出了一种新型铁路信号记录分析系统的设计与实现方法。该文中提出了新型系统的功能和结构框架并介绍了其硬件实现，给出了系统软件的设计思路和实现方法，最后详细阐述了、数据传输的实现方法。
[关键词] 机车信号 记录分析 数据传输 USB
1.绪论
随着列车运行速度的提高，对机车信号可靠工作的要求越来越紧迫，需要通过设备及时分析轨道信号的各项技术参数。因此迫切需要开发和研究一种制式齐全、携带方便、能及时向外传送数据以及能对机车定位的记录分析系统。
本论文提出了一种新型铁路信号记录分析系统，根据国内铁路市场的实际需求进行了系统的功能设计，完成了下位机的硬件设计，在同类设备平台下实现了系统数据通信的协调性和可靠性。
2.系统主要功能
(1)信号采样功能
本系统可对3KHz以下的信号进行高速采样，对感应信号以每秒16K速率采样(可软件设置采样率)。
(2)通用轨道信号的测试、分析功能
可对U-T、移频、交流计数和TVM430等制式的信号进行时域和频域分析，并给出分析的各种瞬时电气参数。
(3)记录功能
可以将采集到的轨道信号原始数据、解码结果以及其他的现场数据保存起来，并能对数据进行有效的管理。
(4)GPS定位功能
本系统集成有GPS模块，可以实时获得机车运行的具体位置(以经纬度方式给出)，速度等信息，为地图式显示提供条件。
(5)信号机和故障定位功能
本系统与机务的TAX箱通信，在信号、时间、里程之间建立联系。因此，可以很容易地定故障和不合格电气参数产生的时间、地点和信号机，并可以按照信号的特点准确定位信号机。
(6)标准信号产生
产生标准的移频、UM71、交流计数等轨道信号，为系统测试提供便利。
3.系统的硬件构成
3.1信号输入模块
1.轨道信号
轨道信号是铁路信号记录分析系统记录的核心信息，系统的大部分工作都是围绕着轨道信号展开的。从感应线圈接收到的轨道信号混有大量噪声，因此在引入系统之前需要进行信号的放大和滤波处理。另外，本着故障安全的原则，必须对输入进行隔离，以防止外界故障波及到记录分析系统的安全。
2.TAX箱信息
系统接收来自TAX箱的机务信息，包括时间、公里标、速度、车次、机车号、车站号、区段号、司机号等，利用这些信息可以迅速地定位故障发生的区段。由于TAX箱使用RS485通信协议，因此在接入系统前应该进行电平转换。
3.GPS信息
系统接收来自GPS模块的位置和速度信息，GPS以经纬度的方式给出位置信息，可以利用这些信息实现地图定位。GPS模块使用RS232通信协议，因此在接入系统前需要进行电平转换。
3.2信号处理模块
在系统现场工作阶段，信号处理模块将采集的轨道信号经过数据通信模块传输到PC机中，供客户端软件处理和存储。轨道信号的采集部分直接由信号处理模块控制，两者通过数据和地址总线直接相连。轨道信号经过隔离、放大、滤波、A/D转换后，在信号处理单元中一为二用，一是由数据通信通道传给系统管理模块，二是进入信号处理模块进行数字信号的时域和频域运算。本系统在记录的同时进行信号解调，是为了与机车信号的解调结果对照以排查解码故障。
3.3信号输出模块
铁路信号记录分析系统的输出信息包括回放的轨道信号和发出的标准信号。本系统设计有信号回放通道，该部分电路由信号处理模块控制，信号源为PC中保存的轨道信号数据文件。回放时经由系统管理模块、数据通信模块，到达信号处理模块，然后通过D/A通道进行回放，回放的信号可以作为重要的现场数据进行系统的调试、检测。信号回放框图如图2-3所示。
3.4系统管理模块
系统管理模块需要协调整个系统的工作节奏，包括获取来自信号处理模块的轨道信号和解码结果，接收GPS、TAX箱、开关量信息，控制DDS产生标准信号，控制数据通信模块完成交互工作，以及控制整个下位机的工作逻辑。系统管理模块需要管理数据通讯模块，实现下位机与PC机实时通信。
系统管理模块控制DDS发送标准信号。DDS用来发送任意频率的FSK、ASK、交流计数等铁路信号，可以在设备测试时直接使用，而无需机车信号测试台，同时该信号又可以作为某些外部设备的信号源。
4.硬件实现方案
下位机担负着采集、分析、传输信息的重要任务，其主体功能分为以下五部分：
(1)采集接收轨道信号，完成信号的转换、解码和存储，便于与机车信号的解码结果对照以排查解码故障。
(2)接收TAX箱、GPS和开关量信息。
(3)管理通信接口，实现下位机与PC机实时通信。
(4)控制DDS发送标准信号。
(5)控制D/A转换芯片进行信号回放。
由于信号解调部分是保证机车安全运行的核心，其信号量大、运算速度高、涉及大量数字信号处理算法和多次FFT运算，这要求承担该任务的CPU必须具有突出的数字运算能力。TMS320VC33除了数据总线，对外数据接口只有“帧同步串行接口”，这种接口是TI公司自己开发的，而LPC2214上没有这种接口，采用串行通信的方式将要利用额外的芯片来进行这种时序转换。再者，在ARM和DSP之间通信的数据除了模拟信号外，还有解码结果等非周期性的数据信息，这些数據要和模拟信号区别开，因此ARM和DSP之间的数据通信肯定要通过协议来实现。况且，DSP也不适合频繁地中断ARM来进行数据传输，因此选用大容量的双口RAM几乎成了唯一的选择。铁路信号记录分析系统包括PC机、下位机和一系列必不可少的外界资源，其中下位机部分主要由ARM和DSP两个子系统构成。系统为GPS、TAX箱、开关量、轨道信号设计了对外接口，工作时，只要将相应的设备与信号源正确连接即可。
5.软件设计方案
5.1初始化程序设计
TMS320VC33汇编程序的初始化部分主要包括以下一些内容：
(1)堆栈初始化：设置堆栈区的位置。
(2)主总线初始化：设置等待状态。
(3)A/D初始化：初始化A/D采样芯片MAX1322，将其设置为单通道1工作方式。
(4)定时器初始化：A/D的采样由TMS320VC33的定时器0来控制。选择定时器工作方式为时钟方式，时钟输入采用内部时钟信号输入，即输入时钟频率为H1信号频率，即DSP主频的1/2。输出定时器中断频率F=定时器时钟频率/(2×周期寄存器值)=16384Hz。
(5)采样缓冲区起始位置标志初始化：程序运行时定时器中断子程序每隔1/8192 s就向缓冲区送一次数据，最新数据的指针不断移动。设置一个指针位置标志寄存器将最新的指针位置保存下来，这样可以便于向FFT缓冲区搬移数据时保持正确的数据顺序。
5.2 ARM系统管理软件的设计
ARM系统管理软件的主要功能有五方面：一是通过双口RAM接收来自信号处理模块的轨道信号和译码结果，二是将轨道信号和译码结果通过USB2.0送入PC机中，三是采用RS48通信接口接收TAX箱广播的列车运行信息，四是采用232通信接口接收GPS的定位信息，五是控制DDS器件生成标准信号。■
参 考 文 献
[1]周立功等.ARM嵌入式系统基础教程.北京.北京航空航天大学出版社.2005年1月.P131-P133
[2]钱峰.EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用.北京.北京航空航天大学出版社.2006年3月.P24
作者：王蓓
第三篇：铁路信号微机监测系统在铁路运行中的应用
摘要：在飞速发展的大背景下，铁路行车安全成为了保证铁路事业持续发展的至关重用因素，从而也对铁路信号微机监测系统提出了更高的要求。铁路信号微机监测系统能够监测信号机、道岔、轨道电路等重要信号，通过信号判断行车情况并进行预警与报警，从而保证列车行驶安全。随着近年来电务设备新技术的不断发展，微机监测版本功能的不断优化升级，电务专业对微机监测数据的依赖也越来越重要。尤其在电务专业发展智能运维、智慧铁路、智能防护等大数据应用方面，铁路信号微机监测系统的运用将更加广泛，其在铁路科技保安中的作用也必将更加突出。
关键词：铁路信号微机监测系统;铁路运行;应用
引言
行车控制类中心设备接入下的铁路信号微机监测系统接入了车载信号设备、地面信号接收设备、行车控制类中心设备等，实现了铁路信号微机监测系统数据与网络服务器的互联互通，对列车运行过程中产生的各种状态信息能够及时处理和响应，通过汇集车载信号设备和地面信号设备，实现了铁路列车运行数据和运行状态的集中控制，具有很好的实际应用效果。
1铁路信号微机监测系统设计分析
1.1电源电路设计
由于铁路信号在监测过程中，可能会受到一些噪声影响，所以需要对监测系统的电源电路进行优化设计，将噪声对铁路信号的影响降到最低。电路中引入一定量的电源抑制器，对输出驱动器电源进行去耦处理，为了避免驱动器电源上的噪声干扰电源电路，需要对电源电路作去耦處理，该电源电路具有20μF的钽电容和200μF的陶瓷电容，电源电路的引脚用50μF的电容去耦。除噪声因素外，还应考虑输入放大器对铁路信号的影响，电源电路中的放大器需要具有低噪声和低失调电压，为铁路信号的传输和监测提供缓冲，因此该电源电路中配置的放大器具有较低的失调电压漂移，最高为1.2μV/℃，失调电压的最大值为45μV。
1.2采集器设计
监测系统的采集器内部配置了多通道双极性转换器，转换器采用了互补双极型工艺，能将较多的铁路信号链路功能集成在采集器芯片内，以提高其性能。该采集器具有较高的采样精度和采样速度，每通道的采样速度能达到512ks/s，其基本特点是8通道单极性，输入阻抗高;通过引脚设置输入电压值为3.5V;高速采样速率为512ks/s。采集器每条通道的采样速率为256ks/s，能同时触发内部配置的转换器和处理器，通过其USB接口和SPI接口获得铁路信号输出数据，在256ks/s采样速率下最大功耗为185.3mW，在休眠模式下，最大功耗为12.4mW。该款采集器可以实时采集行车类数据、信号监测数据、道岔数据以及信号机数据。
1.3单片机设计
监测系统的单片机可通过A/D转换采集铁路信号，并将其存入缓存区，根据网络通信协议将铁路信号数据发送到铁路现场总线上。单片机的芯片选用TI公司的TS796芯片，采用半双工通信方式，在1.8～3.3V电压范围内工作，可将低电平转换为高电平，内部配置了寄存器、接收器和监测器。寄存器的输入端与串行通信接口连接，接收器的输出端与并行通信接口相连，单片机的输出端为接收器的输入端。单片机的片上集成了一个高效的16位A/D转换器、一个增益放大器和一个驱动器，数据的转换方式可通过放大器来控制。在系统复位后，单片机的默认方式为双端输入，监测器的监测范围包括联锁、闭塞、TCC、RBC、TSRS、电源屏、DMS、机车信号远程监测系统、铁路列车区间监控等信号设备。
2铁路信号微机监测系统在铁路运行中的应用
微机监测功能升级与补强建议微机监测设备在日常数据分析、故障处理以及指导维修等方面发挥了关键性作用，但随着现代设备维护要求的提高，现有的监测项目和内容也暴露出在设备管理和数据分析等方面的弊端，收集了日常需要功能升级和补强的建议，以完善微机监测功能。
1 站间联系电路、熔丝报警等硅整流器电源保险管没有熔断检查和报警功能，仍是日常巡视和检修的重点，建议增加类似硅整流保险管的监测和报警功能。（2）增加监测与其他系统功能的接口，如设备履历系统、诊断系统等，一旦设备出现问题，可以从相应系统中调出相关设备的基础信息，如设备运行数据、故障数据、图纸电路等，便于对设备问题分析处理。（3）为确保设备良好的运行环境，电务专业拟对室外设备箱盒的温湿度以及防尘状况等项目纳入建设和整治重点，建议在微机监测上同步增加室外箱盒温湿度及尘密监测功能。（4）对电缆间等场所的电缆外皮增加温度传感器，便于在电缆密集场所温度异常时及时预警报警。（5）开发视频联动功能。为减少施工或外界干扰，铁路线路将逐步实现视频监控的无死角覆盖，建议增加异常曲线的分析与视频联动功能，在设备异常时，视频监控自动追踪异常设备处所，便于准确及时掌握现场设备状况，快速查找和排除故障。（6）增加微机监测语音报警功能。通过上述案例分析，尤其是道床漏泄区段电压需及时调整，这就需要预报警信息及时传达到电务值班人员。为此，建议在行车室、班组、值班室等场所设置语音报警装置，及时快速地通知到电务值班人员。
3提升铁路信号微机监测系统的管理措施
随着铁路科技保安等技术创新的大力投入，现场信号设备维修由原来的计划修、周期修向状态修转变，而如何提高天窗点内的作业效率，如何在有限的“天窗”点内解决更多的设备问题，就迫使我们把维修重心转移到如何高效利用微机监测上，向状态修要安全、要效率。从周期维修变为带着问题有重点的状态维修，逐步实现安全生产的高效可控。
（1）压缩报警数量、提升监测设备报警精准度。对现有报警标准结合故障数据分析、牵引回流干扰、异常天气影响等进行探讨修订，完善报警机制、压缩Ⅰ级Ⅱ级报警数量、提升Ⅰ级Ⅱ级报警精准度。（2）利用大数据分析，将管内历年设备故障障碍进行分类统计，对导致设备故障的前期报警参数进行分析比对，修正设备报警门限值及报警级别。（3）针对牵引回流干扰区段，对牵引回流干扰导致的设备异常进行二次研判，降低I级报警数量，提升报警精准度。建立车务、工务、电务和供电（牵引电流干扰）联动机制，对异常天气导致的设备报警信息同步推送相关单位，明确报警原因，合理安排人员处置。
结束语
铁路信号微机监测系统由电务段子系统和车站子系统组成，最核心的是车站子系统。车站子系统负责数据的采集、分类、处理和存储，实现对车站信号设备、区间信号设备的实时监测、故障分析与诊断，并提供友好的人机对话界面。为分析信号设备状态提供了详实的数据信息，同时向信息处理智能化发展，报警信息及数据智能分析功能日趋完善。信号设备维护人员需解读监测数据与设备状态及电路动作的对应关系，通过处理设备问题来验证设备状态与监测数据的对应关系，提升通过监测信息来预判信号设备状态的能力。
参考文献
[1]李全勇，王晓永，李成荣，等.构建以专职点检驱动的设备应急和状态维修体系[J].设备管理与维修，2020（17）：1-3.
[2]中国铁路总公司.普速铁路信号维护规则（技术标准）[M].北京：中国铁道出版社，2015：12.
[3]曲璟.铁路机电设备常见故障及诊断措施[J].中国储运，
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[4]左景景.信号微机监测管理模式探讨[J].通讯世界，2019，26（10）：107-108.
[5]段爱科.基于在线监测技术的铁路信号灯运行异常自动检测研究[J].自动化与仪器仪表，2020（12）：46-49.
作者：李金龙