提高轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測報警準確性探討

周 榮

轉(zhuǎn)轍機表示缺口間隙的變化，能夠間接反映尖軌與基本軌密貼強度的變化。為了加強對道岔密貼強度的監(jiān)測，非常有必要安裝轉(zhuǎn)轍機表示缺口監(jiān)測報警系統(tǒng)，它可以實時地對轉(zhuǎn)轍機表示缺口間隙狀態(tài)進行全自動監(jiān)測，對超標的缺口進行報警，現(xiàn)場維護人員及時處理，預(yù)防道岔打空轉(zhuǎn)或卡缺口的慣性故障。因此提高轉(zhuǎn)轍機表示缺口監(jiān)測報警的準確性對實際運用十分必要。

1 缺口監(jiān)測報警現(xiàn)狀

目前已上道的轉(zhuǎn)轍機表示缺口監(jiān)測報警系統(tǒng)，按傳感器類型分為3種：開關(guān)方式、數(shù)值方式和視頻方式。這3種方式的缺口監(jiān)測報警系統(tǒng)都已大量推廣使用。但現(xiàn)場維護人員只喜歡視頻方式，因為不用上道打開轉(zhuǎn)轍機蓋，通過實時拍照功能就可以直觀地看見缺口的圖片，并進行人工判斷。但是視頻自動報警的誤報非常多，報警的有效性不高，讓現(xiàn)場維護人員對報警產(chǎn)生不信任感。

2 誤報原因分析

2．1 道岔桿件曠動造成誤報

由于轉(zhuǎn)轍機的表示桿、表示連接桿、尖軌連接鐵之間通過銷軸連接，不可避免地產(chǎn)生間隙，這個間隙是桿件曠動的關(guān)鍵原因，若能消除此間隙，就能夠減少轉(zhuǎn)轍機表示缺口監(jiān)測報警的誤報。但是此間隙不可能完全消除，只能減小。因為表示桿、表示連接桿、尖軌連接鐵之間需要活動連接，否則會造成道岔轉(zhuǎn)換時卡阻。

2．2 列車通過震動造成誤報

列車通過道岔時，會擠壓鋼軌，使鋼軌出現(xiàn)非常大的形變。這個形變可以造成缺口間隙變大或變小而產(chǎn)生誤報。列車從旁邊線路通過時，其非常大的震動能量傳遞給臨線道岔，也能夠造成有曠動的表示桿缺口變化而產(chǎn)生誤報。

2．3 監(jiān)測系統(tǒng)自身原因產(chǎn)生誤報

轉(zhuǎn)轍機表示缺口監(jiān)測系統(tǒng)傳感器本身由于安裝不牢固產(chǎn)生移位造成誤報，或者是傳感器、監(jiān)測分機等器件損壞造成誤報。

3 解決辦法

3．1 軟件解決方案

道岔桿件曠動和列車通過時震動產(chǎn)生的誤報是現(xiàn)場出現(xiàn)最多的，而這些都是客觀存在不可避免的，因此就只能用技術(shù)手段進行甄別，通過軟件將這類無效報警屏蔽，避免誤報發(fā)生。

能夠真實反映轉(zhuǎn)轍機缺口大小，必須是轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換到位后檢查柱落入表示桿缺口中的瞬間。因此缺口監(jiān)測應(yīng)在轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程結(jié)束后，檢查柱正常落入缺口中10s內(nèi)，在轉(zhuǎn)轍機無外力引起振動的情況下，記錄缺口值，并及時分析和報警，其他時刻只記錄不報警，這樣才能夠大大提高缺口監(jiān)測報警的準確性。

1．在下述條件下，轉(zhuǎn)轍機缺口不判斷，不報警：檢修時間范圍內(nèi)；通信故障時；轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程中。道岔區(qū)段有車占用 （拍攝過車視頻或記錄過車缺口變化）時雖不報警，過車結(jié)束 （可以設(shè)定時間長度）后形成的缺口，應(yīng)做記錄；道岔處于反位時，轉(zhuǎn)轍機定位缺口原超標報警應(yīng)保留，但此時的定位缺口不應(yīng)判斷報警；道岔處于定位時，反位缺口原超標報警應(yīng)保留，但此時的反位缺口不應(yīng)判斷報警。

2．轉(zhuǎn)轍機表示缺口報警條件：道岔處于反位時，轉(zhuǎn)轍機反位缺口值已超標，該轉(zhuǎn)轍機反位表示缺口應(yīng)報警；道岔處于定位時，轉(zhuǎn)轍機定位缺口值已超標，該轉(zhuǎn)轍機定位表示缺口應(yīng)報警。

3．轉(zhuǎn)轍機表示缺口超標報警恢復(fù)條件：道岔處于反位，反位缺口未超標時，轉(zhuǎn)轍機反位表示缺口報警應(yīng)恢復(fù)；道岔處于定位，轉(zhuǎn)轍機定位缺口未超標時，定位表示缺口報警應(yīng)恢復(fù)。

4．為了提高缺口報警的準確性，應(yīng)將監(jiān)測軟件設(shè)計為輪詢和中斷的報警方式。即一般時間，監(jiān)測采用輪詢方式，將缺口值取回總機進行判斷并顯示；當?shù)啦戆l(fā)生轉(zhuǎn)換時，應(yīng)在道岔轉(zhuǎn)換完畢后中斷輪詢，及時將缺口值上送總機判斷和單獨顯示。缺口監(jiān)測軟件流程如圖1所示。

將轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測軟件針對現(xiàn)場復(fù)雜情況進行適應(yīng)性改進，特別是與信號集中監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合，由信號集中監(jiān)測系統(tǒng)將道岔區(qū)段的占用條件和道岔啟動條件，送給轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測系統(tǒng)，其軟件將區(qū)段占用和道岔轉(zhuǎn)換過程缺口變化量進行屏蔽，可以大大提高轉(zhuǎn)轍機缺口報警的準確性。

3．2 硬件解決方案

傳感器和監(jiān)測分機安裝在轉(zhuǎn)轍機機內(nèi)，列車通過時振動非常大，特別是南方的轉(zhuǎn)轍機內(nèi)高溫、高濕和多雷，以及北方的轉(zhuǎn)轍機內(nèi)低溫的環(huán)境，如果傳感器安裝方式或監(jiān)測分機設(shè)計不合理，極易造成傳感器和監(jiān)測分機損壞，或者造成傳感器松動偏移，轉(zhuǎn)轍機缺口容易產(chǎn)生誤報。因此，必須加強轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測的穩(wěn)定性設(shè)計，提高轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測傳感器和監(jiān)測分機電子產(chǎn)品的可靠性等級，確保轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測故障率低，平均無故障時間 （Mean Time Between Failures，簡稱 MTBF）應(yīng)能夠大于5萬h。

4 結(jié)束語

上述方案適用于開關(guān)方式、數(shù)值方式和視頻方式的轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測，對三種轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測都能夠提高報警的準確性，對轉(zhuǎn)轍機缺口監(jiān)測設(shè)計和現(xiàn)場缺口監(jiān)測誤報整改工作具有指導意義。

［1］ 中華人民共和國鐵道部．運基信號〔2003〕49號．關(guān)于公布《轉(zhuǎn)轍機表示缺口監(jiān)測報警系統(tǒng)技術(shù)條件》及試驗安排的通知［S］．2003．

［2］ 鄭列文．關(guān)于道岔缺口監(jiān)測報警裝置現(xiàn)場的應(yīng)用與探討［J］．科技資訊，2013（3）：51．