淺析機車信號記錄器在故障分析中的重要性

李 力 上海鐵路局徐州電務(wù)段

機車信號是重要的車載安全設(shè)備，隨著列車運行速度的提高，為列車的安全運行提供了越來越重要的安全保證。JT-C系列機車信號采用先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)，極大地提高了設(shè)備的安全性和可靠性，在我國既有線提速區(qū)段廣泛使用，在保障鐵路行車安全方面發(fā)揮了極其重要的作用。機車信號記錄器安裝在JT-C系列機車信號主機箱內(nèi)，能夠記錄與機車信號主機運用相關(guān)的各種信息。本文通過幾個具體故障案例分析，著重說明記錄器在故障分析中的重要性。

1 機車信號記錄器系統(tǒng)的主要功能

機車信號記錄器系統(tǒng)由車載裝置與地面數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)構(gòu)成。車載部分主要由記錄板組成，對機車信號的動態(tài)運行信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲，以插件形式插在機車信號主機箱內(nèi)，采用大容量CF卡作為存儲介質(zhì)進(jìn)行記錄，U盤作為轉(zhuǎn)儲介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)儲。能夠真實反映機車信號動態(tài)運行中的狀態(tài)變化，對機車信號相關(guān)動態(tài)信息進(jìn)行全面的記錄。主要記錄以下狀態(tài)信息：

條件輸入信息：上/下行開關(guān)輸入、機車載頻切換裝置狀態(tài)、機車運行方向等；

機車信號輸出信息：燈位、速度等級、制式、絕緣節(jié)、工作主機、主機工作狀態(tài)等；

主機譯碼信息：信號載頻、信號低頻、信號幅度、故障代碼、條件設(shè)置線等。

運用環(huán)境信息：主機箱內(nèi)溫度、110 V供電狀態(tài)；

輔助信息：記錄器內(nèi)時刻，來自TAX2箱的線路公里標(biāo)、機車號、速度、時刻、信號機類型和編號、車站號、司機號等。

地面數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)是記錄器系統(tǒng)的一個重要組成部分，主要功能是轉(zhuǎn)儲U盤或CF卡中所記錄的數(shù)據(jù)信息，并形成相應(yīng)的狀態(tài)文件和數(shù)據(jù)波形文件，提供對文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、分析、查詢、統(tǒng)計和打印功能。

2 故障案例分析

2.1 電纜絕緣不良引起的機車信號故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

機車運行途中機車信號連續(xù)發(fā)生滅燈8次。

2.1.2 原因分析

記錄器數(shù)據(jù)顯示，機車信號A、B機同時異常復(fù)位導(dǎo)致機車信號滅燈。如圖1所示：主機出現(xiàn)異常復(fù)位時，機車信號記錄器記錄當(dāng)前速度等級為"011"，在機車信號信息定義中，無速度等級 "011"這種定義。根據(jù)故障-安全的設(shè)計原則，機車信號不會主動且成功輸出速度等級為"011"狀態(tài)。"011"的出現(xiàn)說明在速度等級信息中，有異常電平混入，從而導(dǎo)致機車信號雙機復(fù)位。

根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)論，對該主機輸出接口端的航插、線纜進(jìn)行了仔細(xì)的檢查。最終確認(rèn)機車信號滅燈的原因是：該機車的通風(fēng)口擋板破損，雨水滴到機車信號主機后部線纜接插處，造成航插內(nèi)部絕緣不良，導(dǎo)致速度等級并口信息異常，經(jīng)主機反饋檢測，發(fā)現(xiàn)異常后，主動復(fù)位重啟。

圖1 滅燈時速度等級為"011"

2.2 外界輸入錯誤引起的機車信號故障

2.2.1 故障現(xiàn)象

機車信號在半自動閉塞區(qū)段壓過預(yù)告信號機后仍點白燈，運行760 m后方點綠燈。

2.2.2 原因分析

記錄器數(shù)據(jù)顯示，在機車信號亮白燈時，地面信號載頻為650 Hz,而上下行開關(guān)的位置為"下行"，因此造成機車信號無法正常譯碼，導(dǎo)致機車信號亮白燈。在正確設(shè)置了上下行開關(guān)的位置后，機車信號譯碼恢復(fù)正常（見圖2）。

通過向機務(wù)部門了解，乘務(wù)員確實錯誤扳動了機車信號上下行開關(guān)。過去在使用通用式機車信號時，曾經(jīng)多次發(fā)生過由于機車電源電壓超標(biāo)、前后牽條件失效、乘務(wù)員誤操作等外界原因造成的機車信號故障，但由于當(dāng)時沒有記錄器數(shù)據(jù)，無法最終確認(rèn)原因，只能是將機車信號的設(shè)備檢查一遍，甚至將設(shè)備進(jìn)行更換進(jìn)行處理。

圖2 地面信號載頻為650Hz，上下行開關(guān)位置為"下行"

2.3 地面信息異常引起的機車信號故障

2.3.1 故障現(xiàn)象

機車進(jìn)側(cè)線停車，進(jìn)入股道后機車信號始終亮白燈。

2.3.2 原因分析

記錄器數(shù)據(jù)顯示，在機車信號亮白燈時，接收的地面信號始終為25.7 Hz低頻碼。由于25.7 Hz低頻碼對機車信號來講沒有顯示定義，所以機車信號亮白燈（見圖 3）。

在正常情況下當(dāng)側(cè)線股道的接車進(jìn)路建立后且列車壓入股道時，閉環(huán)電碼化發(fā)送盒向股道發(fā)2 s的25.7 Hz低頻碼，之后發(fā)送與出站信號機相應(yīng)的低頻信號。顯然長時間的發(fā)送25.7 Hz低頻碼是不對的。通知現(xiàn)場工區(qū)檢查后發(fā)現(xiàn)是由于該股道的ZPJ繼電器始終保持落下狀態(tài)，才會錯誤的一直發(fā)送25.7 Hz低頻碼。

圖3 地面信號低頻始終為25.7Hz

3 結(jié)束語

通過以上三個案例的分析，可以看出機車信號記錄器在機車信號的故障分析中起到了非常重要的作用。通過記錄的狀態(tài)信息、波形信息以及故障代碼可以迅速的對故障點進(jìn)行定位，還可以協(xié)助現(xiàn)場處理地面發(fā)碼設(shè)備的故障。在處理外界輸入錯誤引起的故障時，能夠提供真實可靠的數(shù)據(jù)，對于故障的責(zé)任劃分提供依據(jù)。另外，通過對機車信號運行數(shù)據(jù)的分析，可以盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，及時加以克服，提高機車信號的運用質(zhì)量。