淺談駝峰信號(hào)專用設(shè)備的安裝與調(diào)試

高鵬

摘 要：本文結(jié)合安康東駝峰自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造施工，介紹駝峰信號(hào)專用設(shè)備中踏板、測速雷達(dá)、測重、測長設(shè)備的安裝和調(diào)試方法。

關(guān)鍵詞：駝峰信號(hào)；專用設(shè)備；安裝；調(diào)試

駝峰信號(hào)專用設(shè)備包括車輛減速器、測速、測長、測重、車輪傳感器等設(shè)備，這些設(shè)備的安裝和調(diào)試方法不同于車站信號(hào)聯(lián)鎖基礎(chǔ)設(shè)備。安康東駝峰自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造施工時(shí)，室外信號(hào)設(shè)備也進(jìn)行了相應(yīng)地改造，本文結(jié)合實(shí)際施工中的情況，簡要的介紹踏板、測速雷達(dá)、測重、測長設(shè)備的安裝和調(diào)試方法。

1 駝峰信號(hào)車輪傳感器的安裝與調(diào)試

駝峰場使用最多的傳感器是車輪傳感器，俗稱軌道踏板，簡稱踏板。常裝設(shè)在溜放線路或推送線上某些需要檢知車輛到達(dá)的特定地點(diǎn)，當(dāng)有車輛到踏板安裝點(diǎn)時(shí)，踏板發(fā)出傳感信號(hào)。駝峰踏板的主要作用是檢知車輛到達(dá)、計(jì)軸、判斷車輛運(yùn)行方向等。自動(dòng)化駝峰中，為了實(shí)現(xiàn)溜放追蹤和其他功能，需要安裝許多踏板，它們的信息采集正確、動(dòng)作可靠將直接影響自動(dòng)化駝峰系統(tǒng)的工作和安全。

1.1 駝峰信號(hào)車輪傳感器的安裝

（1）第一分路道岔

測重區(qū)段（01G、02G）在測重傳感器前后分別安裝一個(gè)踏板，用卡箍鋼軌內(nèi)側(cè)下部，緊固螺絲。用于測量車組速度和車輛軸距。

（2）其它分路道岔

在其它分路道岔區(qū)段，距離分路道岔保護(hù)區(qū)段入口約2m處的鋼軌內(nèi)側(cè)均安裝一個(gè)車輪傳感器，這些傳感器的作用是采集車輛信息，所采集的信息由電纜傳入室內(nèi)，由進(jìn)路機(jī)柜的TDC板輸入。

（3）在減速器區(qū)段，距離減速器入口第一制動(dòng)鉗中心6～8m處，安裝一個(gè)車輪傳感器，其作用是完成車輛走行情況判別等工作。傳感器信息傳至室內(nèi)，由速度機(jī)柜的TJS（F）板輸入。

（4）每個(gè)踏板室外設(shè)置一個(gè)HZ24盒，由速度/進(jìn)路控制機(jī)柜供出電源通過兩根外線，即TB-Q、TB-H供給踏板。

1.2 駝峰信號(hào)車輪傳感器的調(diào)試

（1）用500V兆歐表測量踏板線圈與外殼間的絕緣電阻，其值應(yīng)不小于20MΩ。

（2）檢測傳感器安裝高度和中心距離

用直鋼尺或鋼卷尺測量， 踏板工作面距軌面的高度應(yīng)為44±2 mm，距鋼軌內(nèi)側(cè)面中心距離應(yīng)為35mm。

（3）檢測車輛占用或通過時(shí)的信號(hào)電壓：

在分線盤處踏板線圈輸出端子上并接示波器，觀測模擬車輛占用或通過時(shí)傳感器輸出信號(hào)幅度及波形。

（4）計(jì)軸誤差率測試

①小鐵器在傳感器上沿鋼軌面連續(xù)有節(jié)奏的滑動(dòng)10次，觀察控制機(jī)柜計(jì)軸板綠燈應(yīng)亮10次，計(jì)算機(jī)主、備機(jī)顯示板應(yīng)正確計(jì)軸10次，不多軸或少軸。

②從駝峰控制系統(tǒng)溜放數(shù)據(jù)分析報(bào)告中統(tǒng)計(jì)計(jì)軸誤差率，應(yīng)滿足溜放2500輛誤差≤±1軸。

2 駝峰信號(hào)測重設(shè)備的安裝與調(diào)試

駝峰測重設(shè)備是測定溜放車輛重量的計(jì)量裝置，利用它來判別車輛的重量等級(jí)，為調(diào)速系統(tǒng)提供重要的基礎(chǔ)信息，它是駝峰自動(dòng)化控制系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)設(shè)備。在自動(dòng)化駝峰控制系統(tǒng)中，對(duì)間隔制動(dòng)部位速度和目的制動(dòng)部位速度進(jìn)行調(diào)時(shí)，測重系統(tǒng)提供的平均重量是決定減速器出口速度的重要參數(shù)。如果由于測重信息出現(xiàn)錯(cuò)誤或誤差過大，則導(dǎo)致減速器制動(dòng)等級(jí)的自動(dòng)選擇出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能出現(xiàn)“追勾”或“夾停”現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至脫軌，危機(jī)作業(yè)人員、行車及設(shè)備安全。因此，測重設(shè)備的安裝與調(diào)試極為重要。

2.1 駝峰信號(hào)測重設(shè)備的安裝

測重設(shè)備由室外測重傳感器和室內(nèi)測重控制機(jī)組成。

測重傳感器安裝在駝峰加速坡區(qū)段（即測重區(qū)段）。測重傳感器是測重的重要部件，它工作的好壞直接影響整機(jī)的進(jìn)度和穩(wěn)定，而測重傳感器的準(zhǔn)確安裝是正常工作的基礎(chǔ)。

測重傳感器應(yīng)安裝在兩根枕木的中間位置，安裝孔位直徑32mm，帶有1：30錐度，外大內(nèi)小的圓孔。安裝孔應(yīng)有較好的水平度、垂直度和符合要求的表面粗糙度。

為了提高測量精度，保持測重信號(hào)穩(wěn)定性，壓磁測重傳感器在安裝前，要對(duì)枕木下的到站進(jìn)行夯實(shí)搗鼓。要求鋼軌接縫處平直，無高低起伏，傳感器應(yīng)安裝在測重軌的中部位置，距鋼軌接頭不小于2.5m。傳感器安裝孔應(yīng)在鋼軌腹板中性層位置，用游標(biāo)卡尺進(jìn)行定位。

（1）鉆孔

現(xiàn)場進(jìn)行鉆孔，測重傳感器安裝枕木間距從鐵墊板內(nèi)沿測量：50kg/m型鋼軌在400mm左右。必須用專用打孔機(jī)鉆孔，打孔時(shí)必須一次打完，中途不得將鉆架拆卸下來。先鉆好一個(gè)直徑為32mm的圓孔，再改換專用鉸刀，鉸處標(biāo)準(zhǔn)錐孔，其錐度為1：30。鉸好后要檢查孔的水平度、垂直度和光潔度，在鉸孔的過程中要注意進(jìn)刀尺寸，對(duì)于50kg/m型鋼軌鉸刀深處鋼軌腹板長度為45.5mm，允許誤差-0.5mm。由于安裝孔的光潔度要求很高，快要達(dá)到指標(biāo)時(shí)要將銑刀空轉(zhuǎn)幾周，將孔銑干凈，銑好后的孔涂抹黃油。

（2）安裝T·ZY測重傳感器

T·ZY測重傳感器要求帶電安裝。安裝時(shí)分清電源線和信號(hào)線，各線間不得短路。用萬用表測量，電阻相對(duì)較小的為電源線，另一對(duì)為信號(hào)線。裝入傳感器時(shí)要注意傳感器的定位平臺(tái)只能與軌面平行或垂直。安裝時(shí)注意必須做好放松措施。

安裝完畢要求室外電纜盒內(nèi)電壓應(yīng)不小于2.5V，信號(hào)線圈輸出零信號(hào)電壓不得大于300mV，用單腳分別取踩壓距傳感器兩側(cè)各100mm處的鋼軌，所得到的兩個(gè)電壓值的差應(yīng)該有4～20mV之間（此差值為測重傳感器的靈敏度值），如不能滿足此要求，傳感器需要重新安裝。

2.2 駝峰信號(hào)測重設(shè)備的調(diào)試

室外測重傳感器安裝好后要與室內(nèi)電路配合，通過室內(nèi)測重機(jī)面板上的顯示屏與溜放車輛的實(shí)際重量進(jìn)行核對(duì)。

（一）壓磁傳感器的調(diào)整

調(diào)整傳感器室內(nèi)的激勵(lì)電源，測量其輸出電流，應(yīng)在0.35～0.4A范圍內(nèi)。此時(shí)，在室外電纜盒端子上用電壓表測量激勵(lì)電壓，應(yīng)為大于2.5V。安裝后的傳感器信號(hào)應(yīng)小于300mV，傳感器的靈敏度應(yīng)在4～20mV范圍之間。

（二）信號(hào)處理電路的調(diào)整

信號(hào)處理電路調(diào)整時(shí)，在測重機(jī)正面面板的調(diào)試窗口上觀察、調(diào)試測重機(jī)的工作狀態(tài)。調(diào)試正常后，應(yīng)當(dāng)使相關(guān)電位器的位置處于保護(hù)狀態(tài)，不得隨意變動(dòng)。除兩路傳感器的激勵(lì)電流的觀測外，每一路還各有模擬開關(guān)、啟動(dòng)按鈕、清零開關(guān)。調(diào)試時(shí)開關(guān)擲于右方的調(diào)試狀態(tài)。

（1）激勵(lì)電源的調(diào)整

室外傳感器安裝完畢后，室內(nèi)首先要進(jìn)行激勵(lì)電流的調(diào)整。觀察調(diào)試窗口中的電流表顯示，調(diào)試電流表下方的電流調(diào)整電位器，將激磁電流調(diào)整到350mA～400mA。

（2）調(diào)零電壓的調(diào)整

當(dāng)室外傳感器安裝完畢，并通以0.4A的激勵(lì)電流時(shí)，傳感器輸出一個(gè)初始的交流電壓信號(hào)，在“～”測試孔內(nèi)可測量到10～400mV之間的小信號(hào)。信號(hào)處理板在調(diào)零孔內(nèi)會(huì)測到一個(gè)直流電壓，此電壓必須調(diào)整。電壓表筆（+）插入測重機(jī)前面板上調(diào)試窗口中的調(diào)零觀測孔， 用直流檔觀察（黑色的地線孔為設(shè)備的電壓公共地）。調(diào)整調(diào)零觀測孔上方的調(diào)零電位器，就可以確定調(diào)零電壓值。

（3）過零電壓的調(diào)整

將電壓表正表筆從調(diào)零觀測孔插入過零觀測孔中，調(diào)整中間位置的過零電位器，就可以確定過零電壓值。過零電壓值在交替正負(fù)的一定范圍內(nèi)變化時(shí)會(huì)形成過軸信號(hào)并伴有蜂鳴器的鳴響。在調(diào)整中一定要保證重車不多小重量，否則會(huì)造成重量偏輕，影響控制安全。

（4）重量精度的調(diào)整

對(duì)應(yīng)某一輪重的峰值電壓在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，其顯示值是可以通過調(diào)整重量電位器確定。例如一個(gè)輪的重量為10噸，它對(duì)應(yīng)4軸車相當(dāng)于80噸。這個(gè)比例系數(shù)的實(shí)現(xiàn)，是通過前面板最右方的重量電位器的調(diào)整來達(dá)到，調(diào)整重量電位器后對(duì)于重車的影響比對(duì)于輕車的影響略大。測重傳感器安裝在鋼軌一側(cè)，每輛車可測4次輪重，經(jīng)過電路處理后，顯示出4次車的重量，把4次車重進(jìn)行平均就可得出此車的重量。測量的準(zhǔn)確性是用重量電位器來調(diào)整的。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為增加重量，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)減小重量。在調(diào)試時(shí)，選擇可以確認(rèn)重量的車輛。

3 駝峰信號(hào)測長設(shè)備的安裝與調(diào)試

駝峰測長設(shè)備用來測量調(diào)車線的空閑長度，為控制系統(tǒng)提供股道占用和空閑信息。測長傳感設(shè)備安裝在始端變壓器箱內(nèi)，終端設(shè)有短路接線。根據(jù)控制系統(tǒng)需要，全程測量長度設(shè)計(jì)為650～750m。調(diào)車線長度參數(shù)不僅是自動(dòng)化調(diào)速系統(tǒng)的基本參數(shù)之一，也是調(diào)車場自動(dòng)化其它子系統(tǒng)的重要參數(shù)。安康東駝峰采用電腦測長，它是微機(jī)化全數(shù)字計(jì)測裝置，主要用來測定編組場各條調(diào)車線股道占車后的空余長度，信息提供給駝峰溜放調(diào)速控制用。

（1）駝峰信號(hào)測長設(shè)備的安裝

駝峰電腦測長系統(tǒng)由室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備以及測長區(qū)段軌道電路組成。電腦測長設(shè)備由室內(nèi)電腦測長機(jī)柜和室外測長區(qū)段軌道電路CG組成。

測長區(qū)段始端（0m）位于三部位減速器軌道電路出口絕緣的外方處，兩側(cè)鋼軌均以鋼絲繩與測長盒XB箱內(nèi)的測長傳感器相連。測長區(qū)段末端絕緣位于控制設(shè)計(jì)要求的測量長度處，在兩鋼軌間則以雙根塞釘式鋼絲繩短路線做終端連接。

電腦測長室內(nèi)設(shè)備為室內(nèi)測長機(jī)柜，對(duì)應(yīng)全場所有股道的測長。測長機(jī)柜結(jié)構(gòu)分三大部分：自上而下分別為顯示器、數(shù)據(jù)采集機(jī)和信號(hào)處理板。

（2）駝峰信號(hào)測長設(shè)備的調(diào)試

室內(nèi)、室外設(shè)備安裝完成后，進(jìn)行調(diào)試。打開室內(nèi)電腦測長機(jī)柜，電腦測長系統(tǒng)開機(jī)后界面顯示：測長數(shù)據(jù)、股道特征設(shè)置和采樣數(shù)據(jù)分析三部分。開機(jī)后默認(rèn)的界面為測長數(shù)據(jù)界面，包括每股道的測長數(shù)據(jù)的電壓信息、長度信息、調(diào)零電壓等。按照股道長度設(shè)置每股道的數(shù)據(jù)，設(shè)置完成后進(jìn)行室內(nèi)外聯(lián)調(diào)。在室外用專用夾子線人工短路每條股道的幾個(gè)特征點(diǎn)，如0m、50m、100m、150m、200m、250m……等處，得到該段的區(qū)段特征表，此特征表一方面用來直接修正測長機(jī)內(nèi)已存儲(chǔ)的區(qū)段特征表，以提高測長的準(zhǔn)確度，減少長度計(jì)算誤差。另一方面通過多點(diǎn)測量后找出引發(fā)區(qū)段測長軌道電路異常的突變點(diǎn)，從而對(duì)測長軌道區(qū)段進(jìn)行調(diào)整。

4 駝峰信號(hào)測速設(shè)備的安裝與調(diào)試

安康東駝峰既有測速雷達(dá)為T·CL-2型，由于使用年限較長，設(shè)備老化，經(jīng)常出現(xiàn)測速“跳變”，導(dǎo)致車輛出現(xiàn)超速、途停等故障。安康地處秦嶺以南，夏季降雨量充沛，暴風(fēng)雨天氣較多，干擾雷達(dá)的測速信號(hào)，嚴(yán)重影響了運(yùn)輸效率，甚至危及行車、人身安全。配套此次自動(dòng)化系統(tǒng)改造，將既有測速雷達(dá)更換為T·CL-2A2000型圓極化駝峰測速雷達(dá)。T·CL-2A2000圓極化駝峰測速雷達(dá)為T·CL-2系列毫米波駝峰測速雷達(dá)的改進(jìn)型，其主要的特點(diǎn)是有抗雨雪干擾，尤其是對(duì)夏季暴風(fēng)雨抗干擾能力較強(qiáng)，能顯著減少風(fēng)雨天氣對(duì)雷達(dá)測速的影響。

4.1 T·CL-2A2000型測速雷達(dá)的安裝

安康東駝峰采用的T·CL-2A2000型毫米波測速雷達(dá)，三部位雷達(dá)安裝在股道旁邊。該型測速雷達(dá)應(yīng)用8mm波段多普勒效應(yīng)，用于連續(xù)測量溜放車組的實(shí)際速度，為調(diào)速系統(tǒng)提供溜放車組在減速器區(qū)段的實(shí)時(shí)速度信息。具有測量精度高、體積小、重量輕、安裝位置靈活、調(diào)整方便等特點(diǎn)。

T·CL-2A2000型駝峰測速雷達(dá)由雷達(dá)電源箱和雷達(dá)主機(jī)設(shè)備兩部分組成。其中雷達(dá)電源箱包括：SA-B-1A電源斷路器、BFD型防雷變壓器、信號(hào)通道防雷組件即ZFTW-III通道防雷保安器四部分。雷達(dá)主機(jī)設(shè)備包括：雷達(dá)天線、微波組件、信號(hào)放大板、電源板四部分

（1）雷達(dá)主機(jī)設(shè)備的安裝

駝峰測速雷達(dá)主機(jī)安裝在雷達(dá)密封箱中，它主機(jī)的高頻部分采用了圓極化小型窄波束、高增益喇叭形天線，改變雷達(dá)輻射電磁波的極化方向，改善了暴雨時(shí)雨滴反射對(duì)溜放車組正常測速的干擾。

（2）雷達(dá)密封箱的安裝

雷達(dá)密封箱安裝在股道旁的混凝土基礎(chǔ)上，箱體側(cè)面距離線路中心線1.8～1.85m，箱體頂部距軌面高度300±10mm的位置。箱體安裝在距離減速器入口第1制動(dòng)鉗中心15～18m處；若受條件限制可以裝在距離減速器出口第1制動(dòng)鉗中心12～15m處，注意要安裝在車輛減速器入口、對(duì)微波傳輸無遮擋的線路一側(cè)，雷達(dá)密封箱的輻射窗口與車輛減速器之間不得設(shè)置跨越股道的人行道路，以防干擾雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)密封箱的輻射窗口應(yīng)朝向車輛減速器，并向本股道適當(dāng)傾斜。