無(wú)線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)(STP)在大準(zhǔn)線的應(yīng)用與管理

郭永紅

郭永紅:神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司信號(hào)段 工程師 010300 內(nèi)蒙古鄂爾多斯

STP系統(tǒng)是為有效解決站內(nèi)調(diào)車作業(yè)安全而設(shè)計(jì)的安全防護(hù)系統(tǒng)。它將站場(chǎng)對(duì)調(diào)車機(jī)車的進(jìn)路開放、調(diào)車作業(yè)單、調(diào)車限制條件等信息，通過(guò)無(wú)線通信方式傳輸?shù)秸{(diào)車機(jī)車上，實(shí)現(xiàn)調(diào)車信號(hào)、調(diào)車進(jìn)路、調(diào)車作業(yè)單等信息在機(jī)車上的實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)LKJ2000型監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)車作業(yè)的安全防護(hù)。下面以大準(zhǔn)鐵路公司調(diào)車場(chǎng)點(diǎn)岱溝站為例，闡述STP系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)。

1 點(diǎn)岱溝站站場(chǎng)特點(diǎn)

1．站場(chǎng)規(guī)模大，線路比較長(zhǎng)，股道及裝煤線的環(huán)線超過(guò)1500 m，股道中間設(shè)有道岔。

2．作業(yè)繁忙、作業(yè)機(jī)車多，點(diǎn)岱溝站有多達(dá)8臺(tái)專用調(diào)機(jī)在站場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。

3．站場(chǎng)跨度比較大，超過(guò)5 km。

4．站場(chǎng)軌道分路不良區(qū)段多。尤其是裝煤線問(wèn)題尤其嚴(yán)重，情況比較復(fù)雜。

5．存在環(huán)線作業(yè)，機(jī)車經(jīng)過(guò)環(huán)線后，運(yùn)行方向會(huì)發(fā)生改變。

2 STP系統(tǒng)應(yīng)用方案

2.1 無(wú)線通信信號(hào)處理

點(diǎn)岱溝、南坪站二站站場(chǎng)跨度大、作業(yè)機(jī)車多。根據(jù)電臺(tái)的技術(shù)條件，數(shù)傳電臺(tái)的通信覆蓋范圍最大為5km。在STP實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通信距離超過(guò)3 km時(shí)電臺(tái)信號(hào)會(huì)衰減，將導(dǎo)致車-地通信情況不良，數(shù)據(jù)誤碼率比較高;當(dāng)出現(xiàn)高通信誤碼率時(shí)，會(huì)直接影響機(jī)車的安全控制，存在安全隱患。為此，采取了以下措施。

1．提高地面天線的安裝高度。采用增益比高的天線，地面選用高度為3.5 m，增益為10.5 dB的天線，車載選用20 cm增益為3.5 dB的天線，加大電臺(tái)的發(fā)射功率。

2．地面主機(jī)軟件處理。地面主機(jī)收不到車載主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定時(shí)間6 s后，地面STP主機(jī)將把該機(jī)車強(qiáng)制轉(zhuǎn)為跟蹤模式，根據(jù)站場(chǎng)聯(lián)鎖光帶條件繼續(xù)跟蹤機(jī)車運(yùn)行，并將機(jī)車的進(jìn)路信息等發(fā)送給電臺(tái)。此時(shí)車載主機(jī)可能仍在接收地面主機(jī)傳輸?shù)目刂菩畔ⅲ荒芎?jiǎn)單認(rèn)為該機(jī)車位置丟失，失去對(duì)該機(jī)車的控制 (鐵道部STP技術(shù)條件中按照機(jī)車位置丟失處理)。當(dāng)車-地通信恢復(fù)正常后，地面主機(jī)立即將該機(jī)車轉(zhuǎn)為控制模式。

3．車載主機(jī)軟件處理。車載主機(jī)收不到地面主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)超過(guò)6 s后，需要判斷機(jī)車前方的防護(hù)信號(hào)。當(dāng)機(jī)車前方為藍(lán)燈停止或者土擋信號(hào)時(shí)，需要保留對(duì)前方防護(hù)點(diǎn)的控制，不能直接退出調(diào)車監(jiān)控狀態(tài) (STP技術(shù)條件中按照退出調(diào)車監(jiān)控狀態(tài)，轉(zhuǎn)為普通調(diào)車模式處理)。如距離前方防護(hù)點(diǎn)比較近，此時(shí)一旦退出防護(hù)狀態(tài)會(huì)引起嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)機(jī)車前方為白燈信號(hào)時(shí)，命令LKJ退出STP狀態(tài)，提醒乘務(wù)員注意信號(hào)，轉(zhuǎn)為普通調(diào)車模式。

2.2 區(qū)段分路不良處理

裝煤線的調(diào)車作業(yè)區(qū)往往存在分路不良軌道區(qū)段。對(duì)普通的區(qū)段分路不良，STP系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別;當(dāng)因分路不良引起前方信號(hào)機(jī)由白燈變?yōu)樗{(lán)燈時(shí) (類似于監(jiān)控裝置正線運(yùn)行時(shí)的信號(hào)突變)，此時(shí)又距前方信號(hào)機(jī)比較近，則根據(jù)STP技術(shù)條件，會(huì)啟動(dòng)機(jī)車緊急制動(dòng)，強(qiáng)制車列停車。由于大準(zhǔn)鐵路調(diào)車作業(yè)基本為大編組，車列多由60多節(jié)車廂編組，緊急制動(dòng)后車列的充風(fēng)時(shí)間需要5～6 min，嚴(yán)重影響運(yùn)輸效率。針對(duì)以上情況，在確保安全的前提下采取以下措施。

1．前方信號(hào)機(jī)突變?yōu)樗{(lán)燈后，因進(jìn)路未取消，可以允許機(jī)車?yán)^續(xù)往前走行，不影響前方信號(hào)及道岔的安全性。

2．STP系統(tǒng)增加信號(hào)突變控制模式。在檢測(cè)到前方信號(hào)機(jī)由白燈突變?yōu)樗{(lán)燈時(shí)，連續(xù)檢查到前方信號(hào)機(jī)的距離以及機(jī)車速度，當(dāng)距離前方信號(hào)機(jī)少于15 m且機(jī)車速度小于5 km/h時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)突變模式，采用報(bào)警方式提醒乘務(wù)員注意前方信號(hào)，乘務(wù)員需要在LKJ顯屏上操作，7 s不操作則啟動(dòng)緊急制動(dòng)。

2.3 環(huán)線控制

STP系統(tǒng)采用機(jī)車手柄位置對(duì)應(yīng)機(jī)車運(yùn)行方向，即手柄向前對(duì)應(yīng)上行，手柄向后對(duì)應(yīng)下行。對(duì)一般站場(chǎng)，只要機(jī)車不經(jīng)過(guò)機(jī)務(wù)段庫(kù)內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，機(jī)車手柄對(duì)應(yīng)的上、下行關(guān)系不會(huì)改變。但由于點(diǎn)岱溝和南坪二站都存在環(huán)線，且作業(yè)繁忙，當(dāng)機(jī)車通過(guò)環(huán)線時(shí)，機(jī)車手柄對(duì)應(yīng)的上、下行關(guān)系就會(huì)改變，導(dǎo)致前方信號(hào)的上、下行需要改變。按照常規(guī)辦法，需由乘務(wù)員在通過(guò)環(huán)線時(shí)采用手動(dòng)方式調(diào)整手柄，使之符合上、下行的對(duì)應(yīng)關(guān)系。雖然該方式不但影響作業(yè)效率，且把系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)交給乘務(wù)員，一旦乘務(wù)員由于疏忽忘記操作，會(huì)引起STP控制失效。

鑒于以上情況，大準(zhǔn)鐵路公司STP系統(tǒng)采用在環(huán)線中間安裝應(yīng)答器的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)車換向處理，稱為“環(huán)線換向應(yīng)答器”。當(dāng)機(jī)車通過(guò)環(huán)線刷過(guò)該應(yīng)答器時(shí)，由STP系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整機(jī)車手柄與上、下行的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向，無(wú)需人工操作。

通過(guò)環(huán)線換向應(yīng)答器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向，就需對(duì)應(yīng)答器內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行擴(kuò)展，增加1個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)應(yīng)答器類型 (普通應(yīng)答器、環(huán)線換向應(yīng)答器);另外，環(huán)線換向應(yīng)答器的安裝位置也需要考慮，因環(huán)線也兼做牽出線使用，所以環(huán)線應(yīng)答器需安裝在靠近裝煤線一端。

3 STP設(shè)備管理

大準(zhǔn)鐵路公司STP系統(tǒng)為新上設(shè)備，在管理上還處在探索階段，且STP系統(tǒng)的運(yùn)用涉及運(yùn)輸、機(jī)務(wù)、信號(hào)、鐵通等相關(guān)部門，給設(shè)備管理方帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。因此要從設(shè)備、技術(shù)、安全、信息互通等方面著手，努力提高職工技術(shù)素質(zhì)，具體做法如下。

1．培訓(xùn)技術(shù)人員。在現(xiàn)有技術(shù)力量不夠的情況下，集中培養(yǎng)1～2名技術(shù)骨干，學(xué)懂、學(xué)透STP系統(tǒng)，再以該技術(shù)骨干為核心建立一個(gè)專業(yè)的團(tuán)隊(duì);同時(shí)需要督促?gòu)S家對(duì)STP系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行交底，協(xié)助技術(shù)人員的掌握。

2．明確責(zé)任人。設(shè)立1名主管工程師負(fù)責(zé)STP系統(tǒng)的全面維護(hù)管理工作，專人專職;車間設(shè)2名專職人員負(fù)責(zé)系統(tǒng)的維護(hù)、故障處理、日常檢修、數(shù)據(jù)資料收集，檢查、指導(dǎo)、監(jiān)督系統(tǒng)的日常運(yùn)行情況。

3．加強(qiáng)溝通。STP系統(tǒng)主要功能是保障調(diào)車機(jī)車在站場(chǎng)內(nèi)作業(yè)的安全，主要使用人員為機(jī)務(wù)的乘務(wù)員，這就要求設(shè)備管理人員詳細(xì)了解系統(tǒng)的運(yùn)行模式，要定期訪問(wèn)機(jī)車乘務(wù)員和車站區(qū)長(zhǎng)值班員，了解STP使用情況，對(duì)于使用人員的疑問(wèn)及時(shí)解答;對(duì)于設(shè)備使用中存在的異常情況，需要上報(bào)信號(hào)段主管人員，聯(lián)系設(shè)備廠家督促解決。

4．制定故障處理流程。要管理好STP系統(tǒng)，最終形成一個(gè)管理團(tuán)隊(duì)，就需要形成一套專用的故障處理流程，相關(guān)技術(shù)人員按照此流程，就能及時(shí)的查詢、處理STP系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的異常情況。地面設(shè)備故障處理流程如圖1所示。

4 STP設(shè)備故障判斷流程

STP設(shè)備平時(shí)的維護(hù)由信號(hào)工區(qū)檢查，巡視周期為一天一次，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)車務(wù)或者機(jī)務(wù)部門反映系統(tǒng)故障時(shí)，先由信號(hào)工區(qū)通過(guò)巡視地面終端來(lái)判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)照電務(wù)終端的顯示界面，以及系統(tǒng)的狀態(tài)圖來(lái)判斷系統(tǒng)是否工作正常，主要有以下幾個(gè)步驟。

1．檢查地面主機(jī)A、B的工作狀態(tài)。當(dāng)檢查到地面主機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)，需要判斷是硬件故障還是軟件程序故障，一般采用重啟措施。在重啟地面主機(jī)后，觀察故障是否排除;如故障不排除，則需及時(shí)更換備品、備件。

圖1 地面設(shè)備故障處理流程

圖2 車載設(shè)備故障處理流程

2．檢查聯(lián)鎖信息是否正常，通過(guò)檢查聯(lián)鎖設(shè)備接線以及采用串口調(diào)試工具。如果從STP端口無(wú)法采集到聯(lián)鎖設(shè)備的數(shù)據(jù)，則從聯(lián)鎖端口檢查問(wèn)題所在。

3．檢查電臺(tái)設(shè)備工作是否正常，通過(guò)電臺(tái)的指示燈來(lái)觀察電臺(tái)的收發(fā)情況，以及電務(wù)維修終端來(lái)查詢電臺(tái)的信噪比，判斷系統(tǒng)的誤碼率。

4．檢查車載主機(jī)及查詢主機(jī)的電源指示燈等面板燈顯是否正常。如果觀察指示燈確定為車載主機(jī)或者查詢主機(jī)工作不正常，則更換板件或者更換整機(jī)。

5．根據(jù)LKJ顯示界面來(lái)判斷故障情況。如果LKJ顯示界面保持曲線界面，沒有站場(chǎng)圖顯示，則需要判斷LKJ2000和車載主機(jī)的CAN通信線是否正常，通過(guò)檢查配線來(lái)確定故障點(diǎn)位。

6．如果機(jī)車實(shí)際在集中區(qū)，而顯示界面在非集中區(qū)，則需要采用人工定位的方式重新定位機(jī)車。機(jī)車定位可采用乘務(wù)員在機(jī)車上定位和區(qū)長(zhǎng)室在車務(wù)終端上定位的方法。

7．通過(guò)車載主機(jī)的電臺(tái)面板燈顯來(lái)判斷電臺(tái)的通信情況，如果電臺(tái)接收數(shù)據(jù)指示燈滅燈，則需要結(jié)合地面電臺(tái)的工作情況來(lái)判斷故障點(diǎn)。

8．如機(jī)車不能正常接收地面點(diǎn)式應(yīng)答器信息，則需要檢查查詢應(yīng)答器主機(jī)及查詢天線的工作情況。通過(guò)查詢主機(jī)面板的燈顯來(lái)判斷查詢天線和查詢主機(jī)間的通信是否正常。當(dāng)機(jī)車刷過(guò)點(diǎn)式應(yīng)答器時(shí)，查詢主機(jī)的收碼燈及S1燈會(huì)閃爍3次，表明接收應(yīng)答器信息接收正常。車載設(shè)備故障處理流程如圖2所示。

5 小結(jié)

STP系統(tǒng)在大準(zhǔn)鐵路公司的應(yīng)用，解決了大準(zhǔn)鐵路公司在調(diào)車作業(yè)中的安全隱患，為調(diào)車作業(yè)的安全把好了關(guān)，在信號(hào)段和STP廠家的共同努力下，解決了一些技術(shù)難點(diǎn)。設(shè)備的應(yīng)用離不開科學(xué)的管理，只有良好的管理制度，才能真正的把設(shè)備用到實(shí)處。大準(zhǔn)鐵路公司在如何用好STP設(shè)備上制定了一套明確的故障處理流程，使STP設(shè)備的使用和管理實(shí)現(xiàn)了有據(jù)可依，有章可查。

［1］ 運(yùn)基信號(hào)〔2011〕38號(hào).關(guān)于印發(fā)《無(wú)線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)(STP)運(yùn)用維護(hù)管理辦法》的通知［R］ .

［2］ 運(yùn)基信號(hào)〔2004〕73號(hào).關(guān)于印發(fā)無(wú)線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)條件.(暫行)的通知［R］ .

［3］ 林通源.保證車站調(diào)車作業(yè)安全的DJK型調(diào)車機(jī)車監(jiān)控記錄系統(tǒng)［J］ .鐵道通信信號(hào)，2005(4):4－6．

［4］ 曹桂均，林通源.調(diào)車機(jī)車監(jiān)控記錄系統(tǒng)的研究與試驗(yàn)［J］ .鐵道學(xué)報(bào)，2004(3).