南京地铁运营有限责任公司江苏南京210012
摘要：道岔由于其结构复杂、轮轨相互作用强烈，导致其病害较多，历来是地铁运营的重点和难点。然而，在地铁路线上，由于白天全封闭运行，只有在夜间天窗时间对其进行检测与维护。为长期保持道岔的高技术性能，有效掌控其工作状态，对室外道岔设备实施供电一体化的实时监测已成为未来发展趋势，转辙机智能综合监测系统的应用有效的解决了以上问题。通过转辙机智能综合监测系统对转辙机工况进行综合性监测研究，根据设备特性变化状态有针对性进行维修，减少维保不到位，也不过度维修，即实现对设备的状态修。
关键词：转辙机；智能监控；设计
一、转辙机智能监控系统的组成
转辙机智能监控系统主要由传感系统和室内综合监控系统组成，如图1所示。
图1
传感系统包括位于转辙机内部的图像传感器、温湿度传感器、启动器、监测终端与位于分线柜内部的电测传感器，负责转辙机状态数据的实时采集、处理、存储，并将数据传输至室内综合监控系统。
室内综合监控系统由中央数据服务器、监测主机、通信交换机、供电设备、查询设备构成。通过四芯的电缆进行室内外数据通信，中央数据服务器将室外采集的模拟信号转换成数字信号通过以太网传输至通信交换机，通过网线连接监测主机与查询设备，监测主机上安装的智能分析系统对传感系统采集的信息进行逻辑处理与分析，根据分析结果实时进行趋势分析、预警、告警等行为（如图2）。
图2
二、技术要求
2.1缺口检测精度、范围及要求
图像位移传感器，缺口两侧偏移量程为0-10mm，控制所拍缺口图像沿表示杆方向的PPI（每英寸像素数）大于254，精度≤0.1mm，图像应包含基准线，缺口线，大小不应超过60k，室内实时抓拍缺口图像，过滤过车影响，动态过车连续监测，缺口测量速率大于5次/秒。
2.2使用环境
温度：室外设备：－40℃～+70℃
室内设备：－15℃～+55℃
相对湿度：不大于95%（25℃）
海拔高度：不大于3500米
2.3布线电缆特性要求：
电缆的使用环境温度为-20℃～+70℃。
电缆具有屏蔽作用，可使用直流电及交流电工作，可用于地铁或轻轨的室外及干线区段。
电缆有较好的机械强度和绝缘性能，有良好的弯曲能力及抗冲击力。防腐、防白蚁及阻燃性能好。
敷设时电缆的允许弯曲半径不小于其外径的15倍。
电缆的使用寿命不低于25年。
2．4设备安装
转辙机内，安装的监测设备部件不与转辙机机械动作部分发生接触，不对转辙机机械部分及电路部分做任何改动，与现有道岔控制电路完全实现电气隔离。转辙机内各部件安装螺丝需具备防松脱功能。
2.5与其他系统接口及站间组网
与其他系统接口：RJ45（TCP/IP协议）
站间组网带宽：开放过车连续监测功能：≥4Mbps
未开放过车连续监测功能：≥10Mbps
三、功能要求
转辙机智能综合监测系统采集图像采集缺口数据。能够分析缺口状态给出预警、报警信息，即可通过监测终端显示窗口为现场维护提供依据。同时将分析结果传输到车站监测主机，给出转辙机缺口数值和图像显示，供用户分析使用。
转辙机智能综合监测系统，可监测转辙机缺口偏移、转辙机定反位的物理识别、转辙机列车运行状态判别、温湿度监测、转辙机动作次数统计、转换功率、工作电流、工作电压等工作参数。
缺口监测图像处理在转辙机监测终端内完成，上传测量结果。缺口超限报警时，系统自动拍摄当前缺口图像上传，与基准图像比对，自动核查前端报警信息的真实性，提高报警信息的可靠性。该信息也可室内实时手动调取报警图像核查。
室内监测站机提供各种监测数据分析显示：视频缺口偏移值、转辙机动作阻力变化趋势、列车运行振动加速度、转辙机温湿度监测数据、设备运行状态的自检、各种数据的超限声光报警、缺口的预报警、历史数据查询（180天）、操作日志等。
转辙机数据检测应具备动态、静态判别功能。智能监测终端内搭载道岔过车传感器，判别道岔转辙机动、静不同的工作状态。可有效防止因列车通过道岔，挤压转辙机表示杆造成的误报。同时提供转辙机缺口动态过车实时视频播放。协助维护人员判别道岔组件是否松动。
四、结束语
转辙机智能综合监控系统把现代最新技术，如图像传感器、温湿度传感器、通信技术、计算机网络通信等技术融为一体，监测并记录信号转辙机设备的调整和运用状态，为维护人员掌握转辙机设备的工作情况提供科学依据，同时当设备工作情况偏离预定界限及时报警，避免因设备故障影响列车的安全正点运行。