鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路運行中的應(yīng)用

張利霞

摘 要：鐵路交通安全事關(guān)重大，我國國土面積巨大，鐵路運輸作為其中一種極為重要的陸上交通運輸方式，在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)是一種應(yīng)用于鐵路行車安全及鐵路信號設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控的重要設(shè)備。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)通過對鐵路信號設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測用以實現(xiàn)對于鐵路運行狀況及故障排查分析。此外，鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中所具有的報警模塊能夠在檢測到鐵路信號設(shè)備工作狀態(tài)出現(xiàn)偏差時及時地進(jìn)行報警以確保列車的行車安全。本文在列舉鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)運行中所記錄的幾種較為典型狀態(tài)曲線的基礎(chǔ)上對造成異常曲線的原因進(jìn)行分析，并就如何采取相應(yīng)的措施排除鐵路故障隱患進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；微機監(jiān)測系統(tǒng)；故障；分析

中圖分類號：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)是一種結(jié)合計算機、傳感器以及網(wǎng)絡(luò)和自動化信息技術(shù)所發(fā)展起來的一種新型監(jiān)測技術(shù)。通過應(yīng)用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)﹁F路信號設(shè)備所運行中的各種信息進(jìn)行及時、準(zhǔn)確、量化的在線監(jiān)測。通過鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中所具備的邏輯分析功能能夠及時地發(fā)現(xiàn)鐵路在運行中所存在的一些安全隱患，從而為鐵路電務(wù)人員分析鐵路故障提供良好的途徑。本文將就如何利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)所顯示的曲線特性來對鐵路所具有的故障進(jìn)行診斷。

1.利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中道岔電流曲線判斷鐵路故障

鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中所顯示的道岔電流曲線主要反映的是道岔的運行狀態(tài)。由于道岔類型的不同，其電流值和動作時間也有所差異。在對道岔電流采集的過程中通過利用道岔采集機來對道岔運行時的電流進(jìn)行檢測，其中道岔電流曲線主要反映的是道岔在轉(zhuǎn)換過程中所顯現(xiàn)出來的機械和電氣特性。以某ZD6單機牽引道岔動作所顯示的電流曲線為例，在道岔動作的解鎖區(qū)所顯示的電流值較高。待到道岔完成解鎖后完成空動距離帶動轉(zhuǎn)轍設(shè)備進(jìn)行后續(xù)動作。待到道岔運動到位后完成道岔的鎖閉作業(yè)，在這一時期道岔的電流值較高。而道岔電流曲線的最后一部分則代表的是緩放區(qū)，在這一區(qū)間道岔電流值的主要特點是一直為零。而S700K三相交流電機動作電流曲線則與上述ZD6型曲線有所差異。

其中，其在曲線圖中也分為4個區(qū)段，第一部分為解鎖區(qū)，在這一區(qū)段中所顯示的道岔電流較大用以完成道岔的解鎖。在道岔動作時，電流圖中所顯示的電流用3條不同的線來進(jìn)行表示，相對于ZD6型直流電機電流圖中所示其曲線較為平滑。在后續(xù)的閉鎖區(qū)，閉鎖電流波動幅度較低。在最后的緩放區(qū)，會呈現(xiàn)出一段電流值為零的直線。通過對異常道岔電流曲線進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)道岔在運行過程中所存在的問題。通過將發(fā)現(xiàn)存在異常的道岔電流曲線與正常曲線進(jìn)行對比，可以明確的發(fā)現(xiàn)故障存在于何區(qū)段，為查找道岔運行故障的根源提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

以某ZD6型道岔電流故障曲線為例，在道岔啟動區(qū)段其電流值遠(yuǎn)高于正常運行圖線，這意味著道岔的啟動電路中或許存在著短路或是半短路的問題，上述問題的存在會導(dǎo)致道岔在啟動時的電流遠(yuǎn)高于正常值。而在解鎖區(qū)呈現(xiàn)電流異常時，解鎖區(qū)電流值顯示過高可能意味著道岔存在著一定的機械阻力，導(dǎo)致道岔在解鎖時造成卡阻過大或是壓力大、摩擦電流等。而在動作區(qū)電流值顯示過高，則可能是道岔的滑床進(jìn)入雜物、吊板、桿件或是轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部的機械部分等存在著機械卡阻或是較大的摩擦阻力，上述問題都會導(dǎo)致電流曲線值過大。在道岔運動的過程中動作電流突然增大到等于摩擦電流時，則可能是由于轉(zhuǎn)轍機內(nèi)進(jìn)入雜物或是機械卡阻等問題而導(dǎo)致的。在依靠鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)所示道岔電路曲線對道岔故障進(jìn)行分析時，可以通過道岔電流曲線進(jìn)行分析來分析電流從何區(qū)段開始的，判斷卡阻問題發(fā)生在道岔動作的前半程還是后半程，用以幫助確定故障發(fā)生的位置。當(dāng)?shù)啦黼娏髑€所示電路不穩(wěn)定時，造成這一現(xiàn)象的原因可能是電氣線路接觸觸點接觸不良所造成的。在道岔動作電流曲線中如出現(xiàn)突然向下的小尖波可能意味著轉(zhuǎn)子線圈的匝線發(fā)生斷線，而轉(zhuǎn)子線圈匝線發(fā)生短接則在道岔電流曲線中主要呈現(xiàn)出向上的小尖波。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這一電流曲線時，電機轉(zhuǎn)動就有可能會導(dǎo)致啟動保險燒毀。當(dāng)電機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷匝或是碳酸接觸不良的問題時，在道岔的啟動電流曲線中會呈現(xiàn)出瞬間斷開的現(xiàn)象，此外，出現(xiàn)電流曲線瞬間斷流的現(xiàn)象時還有可能是由于道岔電氣線路中某接觸端子出現(xiàn)觸點虛接的問題。

在S700K提速道岔所顯示的異常電流曲線中出現(xiàn)三相電流不平衡的現(xiàn)象時，造成這一現(xiàn)象應(yīng)重點對電氣線路中各接觸點是否接觸良好進(jìn)行檢查。當(dāng)在電流曲線中顯示某相電流為零，而另外兩相的電流則達(dá)到了平時電流的約1.7倍左右時則意味著電路缺相，從而導(dǎo)致道岔無法啟動。當(dāng)某一電流曲線中的解鎖和運行狀態(tài)電流曲線正常而到了道岔的閉鎖區(qū)段時，電流值降至零點，這一異常道岔電流曲線是一種較為典型的尖軌和基本軌之間夾雜有異物的電路曲線，應(yīng)當(dāng)重點對道岔中進(jìn)行異物排查，看是否有卡阻和異物的夾雜。

2.利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中的電壓曲線來對故障進(jìn)行分析

通過利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中的電壓曲線可以及時發(fā)現(xiàn)軌道電路設(shè)備中的故障隱患，避免造成安全事故。利用鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中的電壓曲線發(fā)現(xiàn)某一區(qū)段的電壓突然異常波動，呈現(xiàn)出短路現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于鐵路信號設(shè)備的軌道電路室外部分容易受到環(huán)境等因素的影響而發(fā)生短路等的問題。當(dāng)鐵路鋼軌上存在有魚鱗狀的鐵屑時，這些鐵屑在講過輪對碾壓后濺射到鋼軌的絕緣處將會造成鋼軌的絕緣遭到破壞而導(dǎo)致軌道電路產(chǎn)生短路現(xiàn)象。此外，在鐵路檢查維護(hù)作業(yè)過程中，鐵路作業(yè)人員的人為失誤也會導(dǎo)致軌道電路出現(xiàn)短路問題，鐵路工作人員在使用工具作業(yè)時未能對鋼軌絕緣進(jìn)行防護(hù)，將會導(dǎo)致軌道電路短路現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，鐵路牽引回流的不暢也會導(dǎo)致鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)電壓曲線中出現(xiàn)小區(qū)段的大幅波動現(xiàn)象。在貨運列車運行的過程中，列車上所掉落的焦炭等都有可能造成軌道電路出現(xiàn)短路，從而導(dǎo)致電壓曲線圖中出現(xiàn)異常波動。當(dāng)鐵路鋼軌連接的導(dǎo)線出現(xiàn)接觸不良的問題時能夠通過鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中的電壓曲線圖觀察出來。某一電壓曲線圖中所顯示的曲線就顯示的是由于鋼軌連接線塞釘接觸不良所造成的電壓曲線波動。當(dāng)鋼軌連接線出現(xiàn)虛接時將會導(dǎo)致連接線的電阻值增大，從而顯示在電壓曲線圖中的電壓值將會較正常電壓值低，而當(dāng)導(dǎo)線連接虛接情況較為嚴(yán)重時，顯示在鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中電壓曲線圖中的現(xiàn)象是電壓值大幅下降并造成軌道紅光帶。此外，軌道電路中的虛接或是絕緣出現(xiàn)問題時都極大可能會造成電壓曲線圖出現(xiàn)較大的波動，針對電壓曲線圖中所出現(xiàn)的電壓異常波動現(xiàn)象，需要及時地查找電壓曲線圖異常波動的原因并及時地予以排除，避免造成嚴(yán)重的安全事故。在軌道電路中當(dāng)絕緣桿阻值下降而導(dǎo)致的絕緣性下降問題時，下降的絕緣性也會對電壓曲線圖造成較大的影響，針對典型的電壓波動曲線圖需要及時地對軌距桿進(jìn)行阻值測定，并對阻值下降的軌距桿進(jìn)行更換以避免軌距桿絕緣問題而導(dǎo)致的安全事故。

結(jié)語

鐵路安全問題是鐵路運行中的關(guān)鍵性問題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，做好鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)在軌道監(jiān)測中的應(yīng)用對于提高軌道運行的安全性有著極為重要的意義。通過對鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中所顯示的異常曲線進(jìn)行分析，可以根據(jù)曲線圖譜中所顯示的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)設(shè)備中所存在的隱患，從而達(dá)到預(yù)防設(shè)備故障的目標(biāo)，保障鐵路安全運行。

參考文獻(xiàn)

[1]胡紀(jì)五，吳慶明，張永兵，等.基于CAN總線的鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].控制工程，2000，7（3）：31-34.

[2]李杭生，肖迎春.鐵道信號微機監(jiān)測系統(tǒng)中電纜絕緣在線檢測[J].武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2000，33（6）：92-94.