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新型铁路信号测试系统的特征论文
新型铁路信号测试系统的特征论文 摘要：随着铁路技术的飞速发展，铁路信号系统越来越复杂，设备间和信号间 的相关性越来越大，这使得实际中出现的故障呈现复杂化和多样化。为了更好的 发现和诊断故障，保障铁路安全、高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测 试系统是十分必要的。关键词：铁路信号测试系统安全 引言 铁路信号系统，通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统，对铁路运行 的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障，保障铁路安全、 高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是 铁路运输的耳目，对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。
为了保证设备质量，铁路信号设备所命名用的器材和配件，必须符合部颁标准。
当变更设备结构时，须经铁道部批准。
一、对各类信号设备安全的共同要求 各种信号均须符合下列各项要求：①除与机车车辆发生直接相互作用的设 备如车辆减速器、限界检查器等以外，信号设备的任何部门不得侵入现行国标 GB146-59规定的建筑接近限界（包括曲线部分的加宽）。②所有信号设备的安 装，均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系，必须 与批准的联锁图表一致，并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支 持物不应有影响强度的裂纹，安装稳固，其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱 应垂直安装，其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特 性，都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备，均应加锁、加 封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路，应保护在发生故障时导向安全，以 免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线（包括架空线电缆接 入）及轨道电路等外线连接的信号设备，必须设置外部防护设施（雷电防护、安 全地线等）。⑨在交流电力牵引区段的防护要求：a为了保证人身安全，信号设 备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m；
b距接触网带电部分5m范围内的金 属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。
c同一设备接地时，严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点，又接向专用地线。二、对各类信号设备的具体安全要求 2.1对信号（装置或显示）的安全要求：①对信号的基本要求是显示明确， 有足够的显示距离，当发生故障时能给出最大限制的显示，保证行车安全。②信 号机（含表示器，下同）的显示方向，应使接近的列车或车列容易辩认信号显示， 并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示，均应使其达到最远。曲线上的信 号机，应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的 显示距离，在正常情况下应符合下列规定：a.进站、通过、遮断、防护信号机， 不得少于100m；
b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机，不得少于400m；
c.调车、矮型出站、复示信号机，容许、引导信号机及各种表示器，不得少于200m；
在地形、地物影响视线的地方，进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距 离，最少不得少于200m。④各种信号机开放后，均应按《铁路技术管理规程》 规定的条件，在列车或车列运行的适当时期及时关闭，若恢复定位状态。⑤进站、 出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均应视 为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式，应符合规定的标准。以两个 基本灯光组成一种信号显示时，应在一条垂直线上，并应有一定的间隔。由两个 同色灯光组成的一种信号显示时，其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时，各 臂板的显示方向应一致，动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时，主臂板 和通过臂板应水平，上下误差均不得超过2°角。开放信号时，臂板开放角度为 40~70°。
2.2对联锁设备的安全要求：为保证站内的列车运行、调车作业安全， 站内正线、到发线上的道岔，及联锁区范围内的道岔，均须与有关信号机联锁。
区间内正线上的道岔，也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均 须满足下列安全、要求：a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关 闭时，防护该进路的信号机不能开放；
信号机开放后，该进路上的有关道岔不能 扳动，其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不 能开放为通过信号；
主体信号机未开放时，其预告信号机不能开放；
色灯复示信 号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电 空转辙机的道岔，当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时，不 能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求：a.当机车车辆通 过道岔时，该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时，有关信号机 不能开放。c.能监督道岔是否被挤，并能在挤岔的同时，使防护该进路的信号机 自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭 状态，复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证：车站值班员能控制 与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。三、对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁 四、基于ARM9的通用铁路信号测试系统的研究 一种基于ARM9的通用铁路信号测试系统，用以帮助工作人员发现和分析 诊断故障。整个系统分为两大部分，即基于单片机的前端采集部分和基于ARM9 的主板部分，两部分之间通过双口RAM进行双机通信。前端采集部分选用SST 公司的89E58RD单片机做主控制器，主要完成信号采集、数据存储等功能。主板 部分采用三星公司ARM9系列的S3C2440A处理器作为核心处理器，并采用Linux 操作系统，实现对双口RAM数据读取、处理、显示、存储、传输和前端采集路 数控制及存储数据二次处理分析等功能。系统设计实现了对通用铁路信号量的多 路采集、处理显示、带时间信息的大容量数据存储、组成柔性多点测试网络和对 存储数据简单二次分析处理等功能。本文在对系统采集量、功能要求、关键技术 进行了分析基础上，给出了系统总体设计方案。对于基于单片机的前端采集部分， 设计了采集板硬件电路，并给出了相应信号采集和存储等软件程序。对于ARM9 主板部分，设计了主板硬件电路，在此基础上建立软件开发环境，移植Bootloader 和Linux操作系统，然后设计了双口RAM驱动程序和相应应用程序，并进行基于 QT的用户图形界面设计。本文实现了对两路牵引电流的测试、存储和对存储数 据的片上二次处理分析，满足基本功能要求，证实了系统可行性。为了完善系统 对测试信号的分析能力，本文又采用了基于最小二乘法的曲线拟合对系统存储的 带时间信息的测试数据进行了后期处理分析，得出了测试信号的基本规律，完善 了系统功能。最后对本文所研究内容进行了总结并指出系统的不足和改进方法。
