摘 要：随着铁路的高速发展，需要不断的提高信号动态检测技术来保障列车高效、安全运行。该文主要分析了国内外铁路信号检测的现状，并概述动态信号检测系统可实现的功能以及分析动态检测系统的工作原理。
关键词：动态信号 检测数据 采集功能
中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-01
在铁路运营管理过程中，通信信号系统是保证安全、效率和质量的重要手段，随着经济的发展，对铁路的要求也逐步提高，只有不断的提高列车的速度和密度才能满足增长的旅客要求，这就对信号系统的建设和维护提出了更高的要求。
1 铁路信号动态监测技术的发展现状
1.1 国外铁路信号检测现状
纵观全球，在铁路事业发展发达的国家如日本、德国和意大利等，为保障列车的安全行驶都采用了综合检测系统，而在此系统中比重最大的是信号检测，它是保证铁路正常运行、设备正常运转的关键技术。例如日本采用的East-i信号，德国所采用的GeoRail-Xpress综合检测系统，意大利从2001年开始使用阿基米德号高速综合检测技术，其检测时速可以达到220 km/h。在铁路运输高度发达的日本，早在东海道新干线建设的初期就使用综合检测技术，该系统包含了音频级AF轨道电路、ATC以及ATS三种轨道电路制。
1.2 国内铁路信号检测现状
回顾我国的铁路信号检测系统发展历程可发现，最开始的研究开始于上世纪八十年代，动态信号检测系统也取得了较大的进步，从最开始的单一测试项目、非智能测试和单机运行的模式逐步发展成为综合测试、智能测试的组网运行。在国内使用较多、最为普遍的是TJDX-2000A信号动态检测系统，该系统在信号动态检测中可以实现故障设备的准确定位，对得到的检测数据能进行综合积累和分析，通过建立各种数据库来应对各类突发事故，可以实现现场维修，对设备的使用率也有较大的提高，确保了列车的安全行驶。在铁路的不断发展壮大过程中，信号动态检测系统也有了更为普遍的使用，其重要性逐步获得了从业人员的认可，也为相关部门采用，在推广的过程中，政府部门对于该系统还制定了相关的规章制度来促进其发展。
2 动态信号检测的功能分析
在动态信号安全检测技术中，如果是新线路验收，可实现对检测数据的综合分析处理来提取所需的信息。在投入使用的线路检测中，可对日常的运行进行检测，综合处理分析获取的数据资料。该系统的主要功能有：实现轨道电路的检测、
基础数据管理、对点式应答器及其报文检测、对车载ATP或LKJ工作状态检测、检测数据综合分析与处理。
对轨道电路的检测可以分为对轨道电路传输特性的检测和对轨道电路补偿电容的检测两个方面。该系统检测轨道电路传输、频谱等特性包括连续检测轨道电路信息以及防干扰分析检测功能。其基础数据管理功能可以实现对数据如应答器报文、信号机、轨道电路等的操作，包括建立、存储、修改以及维护等多种功能。在防止偏差和漏洞方面，其还能通过数据的核对功能来实现。
对点式应答器的检测项目包含其工作状态、位置、连接关系，也可检测上传信号的强度、频率等，信号检测系统还可核对录入应答器报文和接受的报文。该系统还可以记录车载ATP和LKJ的内部工作状况，还可实现分析事故原因、应答器报文以及电路信号等数据。对列车运行的信息控制也是对车载ATP工作状态的反映，这就方便分析车载ATP和LKJ的工作状态，对分析判断其他的检测数据资料也有辅助作用。总的来说，该系统对于综合分析处理检测数据、实现综合管理，也可以实现对各项检测数据的回放和记录，能实时评价、分析列车设备的工作状态。
3 动态信号检测的技术原理分析
动态信号检测技术的工作原理包括动态信号数据的采集、补偿电容数据采集和点式应答器数据采集三个方面。
3.1 动态信号数据采集
动态信号数据的采集包括感应信号的处理、显示开关量的处理、速度里程的处理和路况处理。
处理感应信号，首先是调理由列车感应线圈获得的信号，经过滤波、合并数据和分析DSP数据后得到主信号，排除相邻信号间的干扰作用。其次，使用频谱分析检测来对主信号作相关数字分析，获得数据如幅度、频率、载频和低频信号等，然后确定信号的电灯信息，对轨道电路的频率特性和传输特性进行检测分析。点灯电压出入列车信号后作电平转换和光电隔离处理，单片机对获得的数据进行频谱分析后制定低频点灯信号，通过这些合成而获得信号显示数据，对机车信号的检测分析是靠继电器电路实现输出。对于处理速度里程，主要是GPS接收、轴头脉冲以及里程坐标的确定。其中GPS又包含了接收、放大、译码、RS-232接口和定位，通过单片机对数据进行处理而获得相关参数，如经度、维度和速度等来实现列车的定位。速度的计算是通过安装的轴头速度传感器获得，该传感器可以将位移转化为电脉冲，经过计算得出速度。路况信息的提供是依靠电子脱落信号，通过对信号进行滤波等处理后使用乘法器合成，将获得的修正数据与数据库内的线路进行对比分析，隧道库、曲线库以及桥梁等都通过图形描绘。
3.2 补偿电容数据采集
信号发送设备、发送传感器、信号检测设备以及接受感应器组成了补偿电容数据的采集。一般情况下检测设备和发送设备都会安装在车内部，发送传感器则是安装在列车底部，其位置与轨道垂直，接受传感器也位于彻底，具体位置在两条轨道中心位置的上方。对列车运动的检测，由列车轮、轨道、补偿电容三个设备形成电磁回路，通过与发送传感器发射的信号产生电磁感应而影响其变化，接收感应器对变化进行监测然后输入计算机进行分析，从而完成了对轨道电路补偿电容的动态检测。
3.3 点式应答器数据采集
主机、连接电线和车载天线组成了点式应答器的数据采集。接收设备一般安装在列车底部，通过电线与查询主机相连，查询主机位于车内，其通过RS-485通信与数据处理主机相连。整个数据采集的过程是通过天线对地面进行信号发射，地面应答器在信号的激活下运行，将报文数据输入查询主机进行解码，获得的数据最后输入到处理主机。
总之，信号动态检测系统是由检测技术与设备组成，其目的是为了保证动态信号控制过程的状态良好，保证列车运行的高效、安全。这也是铁路发展中不变的主题。铁路信号动态检测系统的应用，避免了事故的发生，提高了效率，对铁路的发展起到了极大的促进作用。
参考文献
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[2]徐劲松.有关铁路通信信号一体化技术的探讨[J].中国新通信，2012（21）.