HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置的技術(shù)改進(jìn)

申屠慧平 葉 林 上海鐵路局杭州機(jī)務(wù)段

通過(guò)對(duì)多起HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置動(dòng)作的案例來(lái)分析，由于無(wú)人警惕裝置打點(diǎn)不到位和無(wú)人警惕裝置動(dòng)作前未報(bào)警導(dǎo)致的無(wú)人警惕裝置誤動(dòng)作最為突出。由于對(duì)無(wú)人警惕裝置的存在較為明顯的設(shè)計(jì)缺陷。其受外部行車(chē)環(huán)境干擾的情況也較為明顯，從乘務(wù)員在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程來(lái)看，無(wú)人警惕裝置誤動(dòng)作多發(fā)于進(jìn)站前、過(guò)分相前和臨時(shí)限速地點(diǎn)前。

1 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置概述

HXD機(jī)車(chē)的無(wú)人警惕裝置由車(chē)載TCMS的DIP板和PUZ板控制，無(wú)人警惕信號(hào)可通過(guò)人為控制主手柄警惕按鈕和中間警惕腳踏達(dá)到解鎖目的。

HXD3理論上當(dāng)機(jī)車(chē)速度達(dá)到30 km/h時(shí)TCMS主機(jī)PUZ板的計(jì)時(shí)器被觸發(fā)，60 s無(wú)警惕解鎖信號(hào)，機(jī)車(chē)TCSM發(fā)出蜂鳴報(bào)警，若10 s后仍無(wú)警惕解鎖信號(hào)，TCMS輸出 1804#緊急制動(dòng)信號(hào)，YV94得電機(jī)車(chē)緊急制動(dòng)。

2 HXD3電力機(jī)車(chē)的動(dòng)作和恢復(fù)的條件

2.1 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置擊發(fā)的條件

①機(jī)車(chē)鍵控繼電器（電鑰匙）已經(jīng)閉合（線 501/DI072或線 601/DI104）=1。

②機(jī)車(chē)速度≥30 km/h。

③機(jī)車(chē)制動(dòng)器輸出緊急制動(dòng)未輸出（線 1804/DI103）=0。

2.2 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置退出的條件

①機(jī)車(chē)鍵控繼電器（電鑰匙）已經(jīng)斷開(kāi)（線 501/DI072或線 601/DI104）=0。

②機(jī)車(chē)速度＜30 km/h。

③機(jī)車(chē)制動(dòng)器輸出緊急制動(dòng)輸出（線 1804/DI103）=1。

2.3 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置進(jìn)入動(dòng)作等待狀態(tài)的條件

60 s間安全警惕裝置復(fù)位（線521/DI091）無(wú)變化，此時(shí)無(wú)人警惕裝置蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警。

2.4 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置退出動(dòng)作等待狀態(tài)的條件

①安全警惕裝置復(fù)位（線521/DI091）有變化。

②鍵控繼電器（線501/DI072，線601/DI104）=0。

此時(shí)無(wú)人警惕裝置蜂鳴器結(jié)束報(bào)警。

2.5 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置的動(dòng)作條件

10 s間安全警惕裝置復(fù)位（線521/DI091）無(wú)變化。

此時(shí)機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)緊急制動(dòng)被激發(fā)。

2.6 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置動(dòng)作后的復(fù)位條件

①機(jī)車(chē)鍵控繼電器（電鑰匙）已經(jīng)斷開(kāi)（線 501/DI072，線 601/DI104）=0。

②機(jī)車(chē)速度＜5 km/h。

3 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置故障后的應(yīng)急處置

當(dāng)操縱端警惕裝置按鈕SB96（SB97）或警惕裝置腳踏控制開(kāi)關(guān)SA101(SA102)任意一個(gè)出現(xiàn)機(jī)械卡死，造成長(zhǎng)時(shí)間吸合無(wú)法釋放時(shí)；操縱端SB96（SB97）和 SA101(SA102)按下均無(wú)法解除報(bào)警時(shí)。

可在停車(chē)斷電的情況下，拆除電度表的安裝面板，將KE21繼電器拆除后即可維持運(yùn)行，此時(shí)機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置連續(xù)報(bào)警不動(dòng)作。

4 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置存在的缺陷

（1）無(wú)人警惕裝置打點(diǎn)按鈕或腳踏板原則上在按下或踩后應(yīng)有2～3s的延時(shí)，打點(diǎn)復(fù)位才被確認(rèn)為有效，而乘務(wù)員在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中如對(duì)延時(shí)的掌握性不夠，TCMS自身也沒(méi)有自身的有效提醒，這就導(dǎo)致多次打點(diǎn)無(wú)效引起的無(wú)人警惕裝置誤動(dòng)作。

（2）無(wú)人警惕裝置復(fù)位的單一性，HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置的解除報(bào)警復(fù)位，只有通過(guò)按壓司控器主手柄上的無(wú)人警惕按鈕和腳踩操縱臺(tái)下方的無(wú)人警惕踏板來(lái)實(shí)現(xiàn)，就其設(shè)計(jì)的思路來(lái)看它是一款用于監(jiān)控司機(jī)操縱時(shí)精神狀態(tài)的安全保護(hù)裝置，而在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用中它反而成了司機(jī)操縱的負(fù)擔(dān)，沒(méi)有真正體現(xiàn)其不干擾正常行車(chē)的目的。

（3）無(wú)人警惕裝置報(bào)警和事后流程記錄的缺乏，導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)和事后的無(wú)人警惕裝置動(dòng)作后的分析存在較大干擾和困難，對(duì)責(zé)任的認(rèn)定和乘務(wù)員的現(xiàn)場(chǎng)卡控存在漏洞。

（4）途中發(fā)生無(wú)人警惕裝置故障，需要人為切除時(shí)，流程較為復(fù)雜，而且必須停車(chē)斷電降弓才能進(jìn)行處理，這對(duì)于區(qū)間停車(chē)的安全控制不利，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致LKJ數(shù)據(jù)失控。

5 對(duì)HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕系統(tǒng)的優(yōu)化

對(duì)于HXD3電力機(jī)車(chē)的無(wú)人警惕優(yōu)化，首先在復(fù)位方式上采用多元化的復(fù)位模式，也就是說(shuō)當(dāng)無(wú)人警惕裝置報(bào)警后，司機(jī)不僅可以通過(guò)按壓（踩踏）無(wú)人警惕按鈕（踏板），還可以通過(guò)按壓（踩踏）風(fēng)喇叭按鈕（踏板）、踩踏撒沙踏板、提回主手柄、制動(dòng)缸壓力變化均能實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置的復(fù)位，最大程度上不影響司機(jī)的正常操縱。

其次在確保無(wú)人警惕打點(diǎn)的延時(shí)性和有效性確認(rèn)上，在操縱臺(tái)上加設(shè)打點(diǎn)指示燈，并在其正端串聯(lián)ONTD時(shí)間繼電器（動(dòng)作值為3 s）。在司機(jī)進(jìn)行無(wú)人警惕打點(diǎn)時(shí)對(duì)其起到了提示和有效性的判斷。既當(dāng)司機(jī)進(jìn)行無(wú)人警惕裝置解鎖時(shí)，在相關(guān)操作延時(shí)3 s后操縱臺(tái)指示燈點(diǎn)亮，司機(jī)在確認(rèn)操縱臺(tái)指示燈點(diǎn)亮后再行釋放。(如圖1所示)從一定程度上降低了無(wú)人警惕解鎖的盲目性。以指示燈和報(bào)警聲雙方面配合來(lái)提示乘務(wù)員最大程度確保報(bào)警提示的可認(rèn)知性。

最后在對(duì)HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝故障后的快速應(yīng)急處置上，可通過(guò)對(duì)無(wú)人警惕裝置故障隔離的電路進(jìn)行優(yōu)化，在在355#～440#間加設(shè)一各故障開(kāi)關(guān)與KE21正聯(lián)鎖呈竄聯(lián)狀態(tài)，當(dāng)故障開(kāi)關(guān)處于正常位時(shí)，355#～440#間僅由KE21正聯(lián)鎖連接，將其打至故障位時(shí)KE21正聯(lián)鎖電路及被切除，以達(dá)到在無(wú)人警惕裝置發(fā)生故障時(shí)，機(jī)車(chē)乘務(wù)員能在第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行人為隔離，從而避免機(jī)車(chē)停車(chē)處理對(duì)正常運(yùn)輸秩序的影響（如圖2所示）。

圖1 無(wú)人警惕裝置復(fù)位電路優(yōu)化

圖2 無(wú)人警惕裝置故障隔離電路優(yōu)化

6 乘務(wù)員運(yùn)行中的操作注意事項(xiàng)

（1）由于無(wú)人警惕打點(diǎn)信號(hào)的輸出，是在打點(diǎn)器下降到下極端并釋放后打點(diǎn)信號(hào)才會(huì)有效，故在對(duì)HXD3機(jī)車(chē)進(jìn)行無(wú)人警惕打點(diǎn)操作時(shí)應(yīng)有明顯的"落槽感"切不可輕打（踩）導(dǎo)致打點(diǎn)信號(hào)失效。上班時(shí)應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，注意521#的觸發(fā)和延時(shí)狀態(tài)，做到心中有數(shù)。

（2）在運(yùn)行中，乘務(wù)員必須按規(guī)定用手按警惕裝置控制按鈕或腳踩警惕裝置控制開(kāi)關(guān)，執(zhí)行"腳踩為主、手按為輔"的原則。每次按壓停頓時(shí)間以2～3 s為宜。

（3）當(dāng)機(jī)車(chē)速度下降到25 km/h及以下，方可取消無(wú)人警惕裝置打點(diǎn)操作（調(diào)速、正常降速，當(dāng)速度從30 km/h下降到25 km/h之間應(yīng)特別引起重視，各機(jī)車(chē)在的TCMC速度顯示值與監(jiān)控器速度顯示值存在誤差現(xiàn)象，此時(shí)無(wú)人警惕裝置動(dòng)作前TCMS不會(huì)發(fā)出報(bào)警提示；發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)同樣注意）。

（4）為防止掉入分相，當(dāng)機(jī)車(chē)運(yùn)行至分相區(qū)前必須每分鐘內(nèi)進(jìn)行無(wú)人警惕裝置打點(diǎn)（盡可能避免30km/h以下過(guò)分相，若低于時(shí)應(yīng)在過(guò)分相前及分相內(nèi)進(jìn)行不間斷無(wú)人警惕裝置打點(diǎn)）。

（5）運(yùn)行中嚴(yán)禁到非操縱端使用TCMS顯示屏，避免出現(xiàn)操縱端TCMS失控導(dǎo)致無(wú)人警惕裝置打點(diǎn)無(wú)效。

（6）無(wú)人警惕打點(diǎn)時(shí)切不可等到TCMS裝置發(fā)出報(bào)警再操作，應(yīng)為多數(shù)情況下報(bào)警提示不明顯，報(bào)警后只有10 s反應(yīng)時(shí)間，若此時(shí)打點(diǎn)不到位極易引發(fā)"緊急動(dòng)作"。

（7）如運(yùn)行中出現(xiàn)列車(chē)管壓力急劇下降，司機(jī)應(yīng)立即卸除牽引力將自閥移到制動(dòng)區(qū)使列車(chē)停車(chē)。除了按規(guī)定匯報(bào)檢查外還應(yīng)注意是否無(wú)人警惕動(dòng)作，其后記錄可能在非操縱端顯示，注意進(jìn)行查看。

7 HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕系統(tǒng)的優(yōu)化結(jié)論

通過(guò)對(duì)HXD3電力機(jī)車(chē)無(wú)人警惕裝置的改造，基本上消除司機(jī)在操縱時(shí)的盲目性，通過(guò)人控、設(shè)備提醒相結(jié)合，更加體現(xiàn)出"人性化"，并且實(shí)現(xiàn)在無(wú)人警惕裝置故障時(shí)快速切除的目的，進(jìn)一步確保了列車(chē)的運(yùn)行途中的操縱性?；緦?shí)現(xiàn)無(wú)人警惕裝置的設(shè)計(jì)理念。