鐵路列車綜合性故障設(shè)置臺的設(shè)計(jì)方案

鄒龍玉

針對行車人員開展非正常情況接發(fā)列車和信號人員設(shè)備故障處理等培訓(xùn)演練,以及學(xué)生專業(yè)實(shí)踐教學(xué)、技能鑒定等急需安全方便逼真有規(guī)模的故障再現(xiàn)設(shè)施的需要,運(yùn)用信號電路控制,設(shè)計(jì)出功能齊全、科學(xué)實(shí)用、安全規(guī)范的綜合性故障設(shè)置臺。通過試驗(yàn),效果顯著。

非正常接發(fā)列車;故障處理;技能演練;故障設(shè)置臺;創(chuàng)新特色.

1.前言

鐵路企業(yè)以行車指揮和信號設(shè)備為先行。非正常情況下接發(fā)列車作業(yè)是行車安全的關(guān)鍵,常占運(yùn)輸事故比重的首位;電務(wù)職工要練就精湛的故障處理能力,才能保證行車設(shè)備的正常使用。

但由于場地、性質(zhì)特殊和經(jīng)費(fèi)所限,職工技能的培訓(xùn)演練和學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)不易找到理想的場所。以至于在故障設(shè)置方面,多采用臨時搭接和簡單模擬,且各系統(tǒng)各自為陣、資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

隨著“實(shí)施技能型人才培養(yǎng)培訓(xùn)和成人繼續(xù)教育再就業(yè)工程”的進(jìn)程,職業(yè)學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地很多已有條件建幾個具有代表性的真實(shí)車站。本論文研究的,即是在這樣的車站設(shè)備基礎(chǔ)上,增設(shè)一臺能囊括運(yùn)輸和信號專業(yè)技能演練和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目故障設(shè)置內(nèi)容的,便捷靈活的綜合性故障設(shè)置臺。除日常實(shí)踐教學(xué)之用外,還可長期承擔(dān)站段級、局級甚至更大規(guī)模的運(yùn)輸系統(tǒng)正常和非正常接發(fā)列車以及電務(wù)系統(tǒng)的故障處理技能培訓(xùn)和演練大賽,還有相關(guān)專業(yè)的技能鑒定,為鐵路企業(yè)解決長期之憂。

2.現(xiàn)狀分析

目前在故障設(shè)置方法上,如果是真實(shí)設(shè)備,則需要專人配合來回忙碌于控制臺和機(jī)械室之間,還要爬上爬下,造成往往抓不準(zhǔn)設(shè)置和取消時機(jī),出現(xiàn)配合脫節(jié)的現(xiàn)象。高投低效臨時搭線設(shè)點(diǎn)零亂、簡單奏合,技術(shù)演練受到很大制約。也有的在設(shè)置中損壞設(shè)備,造成安全事故和隱患。某校就曾經(jīng)出現(xiàn)長期插接擠壞繼電器插接座金屬片,造成接觸不良經(jīng)常發(fā)生的事。如果是模擬設(shè)備,一是逼真性有遺憾,二是故障種類單一固定,不便于靈活選擇運(yùn)用,三因故障設(shè)置和站場屬同一界面,隱蔽性差。

在故障種類數(shù)量上,真實(shí)設(shè)備因設(shè)置麻煩和安全性問題,模擬設(shè)備是預(yù)制的,且都受站場和場地條件限制,因此不易應(yīng)變性的設(shè)置多種不同類型不同性質(zhì)的或同性質(zhì)不同現(xiàn)象的故障,不利于拓展受訓(xùn)者的見識。現(xiàn)場行車設(shè)備的非正常情況發(fā)生時機(jī)、、性質(zhì)、影響范圍等具有很大的隨機(jī)性,如果只用一些固定的套法去應(yīng)對是顯得較為被動的。

因此,尋求一個設(shè)備齊全、規(guī)模理想、功能完善、科學(xué)規(guī)范的技能演練實(shí)訓(xùn)之地,是運(yùn)輸、電務(wù)、學(xué)校的共同愿望,亟待解決。

3.原理與方法

故障設(shè)置臺主要根據(jù)成鐵局《非正常情況下接發(fā)列車作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[1](該標(biāo)準(zhǔn)故障也體現(xiàn)在鐵路行車非正常情況應(yīng)急處理操作手冊中)涉及的故障中,反映在設(shè)備方面出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象,再補(bǔ)充進(jìn)根據(jù)自己工作經(jīng)驗(yàn)掌握的自動閉塞常見故障現(xiàn)象,以及信號設(shè)備使用中出現(xiàn)的常見和典型故障現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)況再現(xiàn),便于相關(guān)人員認(rèn)識故障并按相應(yīng)的作業(yè)程序“對癥”處理。采用在信號電路中按故障性質(zhì)、分類設(shè)置故障點(diǎn),設(shè)計(jì)控制電路用控件開關(guān)分專業(yè)區(qū)域集中布置在設(shè)置臺上,安裝于控制臺旁邊,老師可一人根據(jù)需要邊講邊適時設(shè)置故障,而不需要專人配合。平時對柜門嚴(yán)格加鎖,以防學(xué)生誤動造成設(shè)備狀態(tài)混亂,需用時打開相應(yīng)故障現(xiàn)象的開關(guān),需增加故障種類和深度時只需再打開相應(yīng)復(fù)合開關(guān)即可。開關(guān)不多但故障數(shù)量可多達(dá)幾百種,實(shí)現(xiàn)故障庫的功能。設(shè)置方法主要考慮符合非正常接發(fā)列車作業(yè)程序中故障現(xiàn)象出現(xiàn)時機(jī)、涉及內(nèi)容、影響范圍、安全重點(diǎn)以及電務(wù)設(shè)備故障的代表性、典型性、技能層次性諸多因素綜合起來選最適合的設(shè)置點(diǎn)。

4.設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)時依照先分析繼而確定故障點(diǎn),后畫出設(shè)計(jì)圖,再搭建臨時電路進(jìn)行試驗(yàn),確定可行性、有效性、安全性后定案的邏輯程序展開。

對非正常接發(fā)列車故障現(xiàn)象的設(shè)置分析。本分析主要針對17種需要進(jìn)行故障設(shè)置的非正常情況,將其故障屬性、出現(xiàn)時機(jī)、安全重點(diǎn)等關(guān)鍵要素進(jìn)行剖析歸納,從而形成最佳的設(shè)計(jì)思路,確定對應(yīng)的設(shè)置點(diǎn)。舉例見表1。

對電務(wù)設(shè)備故障現(xiàn)象的設(shè)置分析。本分析主要針對電務(wù)設(shè)備維護(hù)中出現(xiàn)的常見的,具有代表性、典型性的故障,再考慮故障的深度層次、測試的側(cè)重點(diǎn)等因素,分別確定對應(yīng)的故障點(diǎn),其靈活性較強(qiáng)。

故障設(shè)置臺總設(shè)計(jì)圖。故障設(shè)置臺機(jī)械設(shè)計(jì)圖:主要包括故障控制盤面布置圖(圖1),臺體結(jié)構(gòu)正面和側(cè)面示意圖(圖2)。其中(圖1)布置為(從左向右數(shù))三個區(qū)域,運(yùn)輸一般用一區(qū);電務(wù)用一+二區(qū);三區(qū)為公共預(yù)留,需要時再命名。

故障設(shè)置臺電路設(shè)計(jì)圖:設(shè)計(jì)圖是將所有故障點(diǎn)的設(shè)置電路全部畫出(因篇幅所限,整體圖另成冊)

可行性有效性分析。采用高強(qiáng)度不銹鋼柜體,中間安裝控制開關(guān)的部分用高強(qiáng)度絕緣酚醛板,開關(guān)、芯線等均采用大功率高絕緣材料。

對電路設(shè)計(jì)部分的試驗(yàn),采用多途徑、多層次的驗(yàn)證方法,主要有:根據(jù)設(shè)計(jì)搭接試驗(yàn)電路,

對照故障現(xiàn)象,進(jìn)行對應(yīng)性、符合性、有效性試驗(yàn);根據(jù)平時自己在工作中處理故障的經(jīng)驗(yàn)積累,進(jìn)行可行性、有效性、安全性分析總結(jié);根據(jù)對沙盤沿用至今的10處簡單構(gòu)通的設(shè)置點(diǎn)使用情況的掌握進(jìn)行可靠性、安全性分析;根據(jù)對重慶技校針對信號專業(yè)的部分設(shè)置運(yùn)用情況的了解進(jìn)行可行性分析驗(yàn)證。本設(shè)計(jì)立足安全、可靠第一,可行有效第二的基點(diǎn),在連接設(shè)計(jì)上采用了獨(dú)立電路和安全連接法,使本故障設(shè)置臺不干擾原電路系統(tǒng)。

通過上述驗(yàn)證,得知本課題設(shè)計(jì)方案是可行、有效、安全的。

5.故障設(shè)置臺的創(chuàng)新特色

本故障設(shè)置臺特有的創(chuàng)新在于:綜合了運(yùn)輸和信號專業(yè)的共同需求;故障量大,具備庫的性質(zhì);故障性質(zhì)有層次梯度和同類異象的選擇;使用簡單靈活;隱蔽性好,情景再現(xiàn)及時逼真,避就了脫節(jié)現(xiàn)象;規(guī)范安全。上述特色多項(xiàng)都填補(bǔ)了現(xiàn)有再用設(shè)施的空白。

專業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)。完全針對行車非正常情況所要求的故障現(xiàn)象、時機(jī)、作業(yè)內(nèi)容、設(shè)備狀態(tài)、安全要點(diǎn);以及電務(wù)故障的代表性、典型性、處理方法的檢驗(yàn)需求來量身訂做的,適用兩專業(yè)不同層次的演練。

故障內(nèi)容豐富。只要運(yùn)輸沙盤各種類型設(shè)備齊全,故障設(shè)置也配合不同制式的電路,具有強(qiáng)大的規(guī)模性,可設(shè)置出幾百種故障,具備了故障庫的功能。其中包括了區(qū)段站、中間站、坡道車站和延續(xù)進(jìn)路的,及半自動、自動閉塞制式站的各類故障,通過復(fù)合處理,則將會復(fù)合出更多更復(fù)雜的故障。這對于開展大型的或內(nèi)容豐富的崗位技術(shù)培訓(xùn)演練,不僅提供了廣闊的選擇平臺,還因?yàn)楣收犀F(xiàn)象的直觀多樣性和深度層次各異增長故障見識,提高演練人員的識別和應(yīng)變能力,掌握對應(yīng)處理方法。這在繁忙的運(yùn)輸現(xiàn)場和個體的經(jīng)歷中是很難實(shí)現(xiàn)的。

設(shè)計(jì)科學(xué)靈活。在考慮故障內(nèi)容盡量豐富的同時,又要求不能重復(fù),還要盡量節(jié)約臺面空間壓縮布線和設(shè)置點(diǎn),即充分挖掘必要設(shè)置點(diǎn)的潛力來擴(kuò)大容量,因此本方案采用了復(fù)合故障的方法來實(shí)現(xiàn),不占容量空間。

備用區(qū)作為公用資源預(yù)留,以備非正常接發(fā)車作業(yè)內(nèi)容的變更和電務(wù)設(shè)備的更新擴(kuò)展或故障內(nèi)容的補(bǔ)充。

制作成臺式集中操縱,可安裝于控制臺或顯示屏旁,一人便講邊設(shè),設(shè)完立即關(guān)上柜門,隱蔽性好;還節(jié)約了人力提高了效率,使用起來非常方便。

電路設(shè)計(jì)和用料安全,各個故障點(diǎn)開關(guān)獨(dú)立既互不干擾也不干擾原電路系統(tǒng),因此安全程度較高。

整體規(guī)范性好。將不同專業(yè),不同制式的設(shè)備故障設(shè)置綜合于一柜,不但解決于了長期以來臨時搭線設(shè)點(diǎn)零亂、簡單奏合,演練受限問題,還有利于設(shè)備良好狀態(tài)的保持。

本方案故障設(shè)置臺兼顧了運(yùn)輸、電務(wù)、學(xué)生的演練實(shí)習(xí)及技能鑒定需求,故障內(nèi)容豐富,設(shè)備類型齊全,并預(yù)留臺面、控件、接口、線路、可隨時增減故障點(diǎn),以適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的變更和今后專業(yè)的擴(kuò)展。其專業(yè)的綜合性、功能的實(shí)用性、故障的選擇性、擴(kuò)容的靈活性、規(guī)模的完整性、可靠的安全性配合先進(jìn)的運(yùn)輸沙盤設(shè)備規(guī)模,必將成為全局培訓(xùn)點(diǎn)乃至全路中的姣姣者。無疑是部、局職工業(yè)務(wù)培訓(xùn)演練的理想基地,是職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)運(yùn)輸和信號專業(yè)技能型合格人才的可靠保證。其社會價值和經(jīng)濟(jì)價值顯而易見,可以預(yù)期。

[1]非正常情況下接發(fā)列車標(biāo)準(zhǔn)Q/CDP088~093-1997.成都鐵路局,1997.12

[2]笪重元,林瑜筠.6520電氣集中圖冊.北京:中國鐵道出版社,1999

[3]林瑜筠.區(qū)間信號.北京:中國鐵道出版社,2008

[4]王永信主編.車站信號自動控制.北京:中國鐵道出版社,2007