利用微機(jī)監(jiān)測(cè)預(yù)防及整治信號(hào)設(shè)備隱患的實(shí)踐

陸炯 上海鐵路局上海電務(wù)段

利用微機(jī)監(jiān)測(cè)預(yù)防及整治信號(hào)設(shè)備隱患的實(shí)踐

陸炯 上海鐵路局上海電務(wù)段

隨著當(dāng)前日益嚴(yán)峻的維修作業(yè)模式，利用2010版微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，從而提高電務(wù)作業(yè)效率。

狀態(tài)修；微機(jī)監(jiān)測(cè)；故障案例；功能特點(diǎn)

信號(hào)系統(tǒng)是保障列車運(yùn)行安全，提高運(yùn)輸效率的關(guān)鍵技術(shù)裝備。大量新設(shè)備的上道，高密度、大運(yùn)量的運(yùn)輸組織方式使信號(hào)系統(tǒng)維修與保障面臨新的挑戰(zhàn)，既有計(jì)劃性維修體制旨在按計(jì)劃對(duì)設(shè)備進(jìn)行周期的修理。其優(yōu)點(diǎn)是可以減少計(jì)劃性維修設(shè)備的故障，將潛在故障消滅在萌芽階段，所以在過去的鐵路信號(hào)維修模式中，計(jì)劃修一直居于主導(dǎo)地位；但是隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代信號(hào)設(shè)備的集成度越來越高，可靠性不斷提高，設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定度日趨完善。隨著現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不斷增加，檢修內(nèi)容涵蓋面廣使得現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃性維修的作用并不理想。工區(qū)由于維修周期固定，較少考慮設(shè)備實(shí)際運(yùn)用情況，容易產(chǎn)生維修過?；蛘呔S修不足。因此我認(rèn)為如何根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)、實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行有針對(duì)性的狀態(tài)修應(yīng)該成為信號(hào)維修模式的發(fā)展方向。微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)的設(shè)備，為適應(yīng)日益嚴(yán)峻的維修作業(yè)模式提供技術(shù)支持。

1 微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能介紹

微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，該系統(tǒng)的產(chǎn)生是安全生產(chǎn)的需要，是信號(hào)系統(tǒng)自身發(fā)展的需要，更是信號(hào)維修體制改革的需要。通過電務(wù)人員的日常瀏覽，能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)的變化，發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患，使電務(wù)人員對(duì)信號(hào)設(shè)備具備了診斷能力。

2 微機(jī)監(jiān)測(cè)不良信息的預(yù)防

通過跟蹤微機(jī)監(jiān)測(cè)不良信息的產(chǎn)生和后果，發(fā)現(xiàn)其中部分不良信息所反映的信號(hào)設(shè)備質(zhì)量以及后果是相當(dāng)嚴(yán)重的，信號(hào)設(shè)備質(zhì)量的下降，信號(hào)設(shè)備亞故障狀態(tài)就會(huì)在微機(jī)監(jiān)測(cè)上產(chǎn)生不良信息，也就是說微機(jī)監(jiān)測(cè)會(huì)發(fā)出預(yù)報(bào)，指示信號(hào)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)病害，就要及時(shí)采取措施，消除病害，保證信號(hào)設(shè)備正常使用，避免故障的發(fā)生。

既有線的信號(hào)維修經(jīng)驗(yàn)表明，道岔故障和軌道電路故障在信號(hào)故障中占有很大比例，而且以上兩種故障對(duì)運(yùn)輸影響很大，如果能通過微機(jī)監(jiān)測(cè)分析將這兩項(xiàng)設(shè)備故障克服在萌芽狀態(tài)，做好預(yù)防工作，將使信號(hào)維修質(zhì)量大幅提高。本人通過主管微機(jī)監(jiān)測(cè)的工作的積累，已經(jīng)對(duì)上述故障的預(yù)防積累了一些有益的經(jīng)驗(yàn)。

2.1 分析監(jiān)測(cè)曲線維護(hù)25Hz相敏軌道電路

通常情況下，軌道電路故障的發(fā)生都有一個(gè)量變到質(zhì)變的過程，只有少數(shù)情況下才會(huì)突發(fā)紅光帶（外物干擾、他人作業(yè)、元件損壞等）。通過軌道電路日曲線和月曲線，發(fā)現(xiàn)電壓變化或曲線波動(dòng)，及時(shí)進(jìn)行分析查找，可將故障消滅在萌芽階段。

當(dāng)軌道電路日曲線在某段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)不規(guī)則波動(dòng)后，如圖1所示，應(yīng)考慮到鋼軌是否出現(xiàn)小短路現(xiàn)象，重點(diǎn)對(duì)各處絕緣節(jié)進(jìn)行檢查測(cè)試。

圖1 軌道電路日曲線

當(dāng)軌道電路曲線時(shí)高時(shí)低但比較有規(guī)律時(shí)，一般由于限流電阻接觸不良、防雷硒片特性不良或者熔絲斷路器接觸不良造成的，應(yīng)對(duì)上述器材逐個(gè)測(cè)試查找。

2.2 通過道岔動(dòng)作曲線查找道岔故障

對(duì)道岔動(dòng)作電流的取樣是通過道岔采集機(jī)來完成的。先將道岔動(dòng)作電流回線穿入電流采樣模塊圓孔，隔離采集道岔動(dòng)作電流；再將采樣信號(hào)運(yùn)算放大→精密整流→再運(yùn)算放大，整理成0-5（V）的標(biāo)準(zhǔn)電壓，送入道岔采集機(jī)模擬量輸入板，經(jīng)選送入CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；最后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)暫存在采集機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)，當(dāng)站機(jī)發(fā)生命令索取數(shù)據(jù)時(shí)，將一條完整的道岔電流曲線數(shù)據(jù)送入站機(jī)處理。道岔只有在轉(zhuǎn)換時(shí)才會(huì)有動(dòng)作電流，1DQJ吸起，記錄道岔轉(zhuǎn)換開始的時(shí)間；轉(zhuǎn)換完畢后，1DQJ落下，記錄道岔轉(zhuǎn)換結(jié)束的時(shí)間。通過采集2DQJ的位置，來反映操作人員往定位（或反位）扳動(dòng)道岔的操作。通過監(jiān)測(cè)道岔定位/反位表示燈電路的繼電器接通條件，記錄道岔位置。

道岔動(dòng)作電流故障曲線分為兩類。一類是由于微機(jī)監(jiān)測(cè)自身故造成的道岔曲線異常，如模入板故障、采樣線斷線、配置文件錯(cuò)誤等；二是由于現(xiàn)場(chǎng)道岔存在病害或發(fā)生不良反應(yīng)造成道岔曲線異常，如道床缺油、密貼壓力過大、電機(jī)故障等。

2.2.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自身故障造成的道岔曲線異常

道岔曲線波形不平滑、呈無規(guī)則波動(dòng)，如圖2所示；但道岔設(shè)備在實(shí)際轉(zhuǎn)換中正常到位，初步判斷為監(jiān)測(cè)設(shè)備自身故障，考慮到波形與道岔正常扳動(dòng)時(shí)曲線類似，扳動(dòng)時(shí)間與正常轉(zhuǎn)換時(shí)間相同，只是曲線上干擾較大，可能由于采樣配線破皮造成對(duì)動(dòng)作電流曲線的干擾。

圖2 道岔曲線波形

道岔動(dòng)作起止時(shí)間有記錄，道岔動(dòng)作電流曲線為零；說明1DQJ采集正常。若全站所以道岔均為零，可能為道岔采集機(jī)模入板故障；若只有某一組道岔動(dòng)作曲線為零，可能原因有：模入板對(duì)應(yīng)碼位故障；道岔動(dòng)作電流采集線斷線；道岔采集模塊故障。

該組道岔電流曲線無任何動(dòng)作記錄，即1DQJ狀態(tài)沒有采集上。首先查看道岔采集機(jī)5V開入板上對(duì)應(yīng)的1DQJ碼位燈是否亮燈，若不亮燈，為采樣線斷線或開入板對(duì)應(yīng)碼位故障；其次測(cè)1DQJ開關(guān)量采集模塊輸出端子和5V地之間有無電壓，若無電壓，則為采集模塊故障；如果以上均正常，可以查看配置文件DC.INI是否正確，若采集機(jī)上道岔電流采樣線的碼位與DC.INI配置文件中的位置不對(duì)應(yīng)，也會(huì)導(dǎo)致無道岔動(dòng)作曲線。

2.2.2 道岔病害導(dǎo)致動(dòng)作曲線異常

在排除微機(jī)監(jiān)測(cè)自身受到干擾導(dǎo)致道岔動(dòng)作曲線異常后，就可以判斷該組道岔存在機(jī)械方面的問題。

ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作拉力（轉(zhuǎn)換阻力）與工作電流近似成正比，通過監(jiān)測(cè)其工作電流能分析判斷其工作拉力（轉(zhuǎn)換阻力）的變化，從而掌握道岔狀態(tài)的變化。如圖3所示，如果道岔在轉(zhuǎn)換過程中動(dòng)作電流很大，轉(zhuǎn)換時(shí)間大于正常動(dòng)作時(shí)間，可能原因有：道床板缺油、臟，尖軌與道床摩擦力較大，道床板吊板道岔轉(zhuǎn)換過程中，尖軌顫動(dòng)造成。應(yīng)及時(shí)對(duì)該道岔進(jìn)行涂油整治，并做好后續(xù)觀察。

圖3 ZD6道岔動(dòng)作電流曲線

提速道岔采用S700K三相交流電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，其工作拉力和三相交流電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速等多種因素有關(guān)，不能和ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)一樣通過動(dòng)作電流的大小反映，如圖4所示，提速道岔轉(zhuǎn)換阻力、機(jī)械特性等狀態(tài)的變化往往會(huì)造成轉(zhuǎn)換時(shí)間的不同。可能原因有：①道岔反彈，基本軌與尖軌密貼阻力增大；②滑床板吊板到一定程度又或滑床板狀態(tài)不良，引起斥離尖軌卡阻無法轉(zhuǎn)換到位鎖閉。

圖4 S700K道岔動(dòng)作電流曲線

3 常見微機(jī)監(jiān)測(cè)不良信息原因分析

（1）電纜絕緣出現(xiàn)紅字或者下降幅度大：箱盒內(nèi)有潮氣，電纜或內(nèi)部軟線破損，防雷元件未甩開測(cè)試，設(shè)備內(nèi)部元件絕緣不良（軌道電路內(nèi)變壓器、轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)電機(jī)較多發(fā)現(xiàn)此情況），采集線、采集模塊不良。

（2）漏流出現(xiàn)紅字：電纜芯線破損，設(shè)備內(nèi)部配線破皮接地，監(jiān)測(cè)模塊故障，設(shè)備接地線不良。

（3）移頻主軌接收電壓波動(dòng)較大：室外電容故障，室外電容接觸不良，室外連接線接觸不良，室外連接線不良，室內(nèi)配線不良，調(diào)整不良。

（4）電源屏數(shù)據(jù)與實(shí)際不符或無數(shù)據(jù)：電源屏監(jiān)測(cè)模塊不良，電源屏采集網(wǎng)線插頭松動(dòng)。

（5）軌道電路電壓波動(dòng)較大：室外變壓器端子松動(dòng)，扼流變端子螺栓松動(dòng)，連接線端子接觸不良，連接線塞釘接觸不良，角鋼絕緣破損,施工影響，工務(wù)絕緣不良，工務(wù)軌距桿不良，工務(wù)扣件短路。

（6）道岔曲線不良：密貼調(diào)整不良，工務(wù)設(shè)備影響，缺口調(diào)整不良，室外機(jī)械特性發(fā)生變化。

（7）S700K道岔小臺(tái)階不規(guī)則：室外電阻短路，室外二極管部分擊穿。

4 結(jié)束語

以上是我結(jié)合近期在工作中遇到的實(shí)例談?wù)勛约和ㄟ^微機(jī)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的經(jīng)驗(yàn)，假如忽視信號(hào)設(shè)備在微機(jī)監(jiān)測(cè)上發(fā)生故障的前兆，任其發(fā)展就會(huì)發(fā)生故障，最終影響行車安全。

所以，預(yù)防微機(jī)監(jiān)測(cè)不良信息，就是預(yù)防設(shè)備故障。針對(duì)性地預(yù)防措施還是要從源頭上抓：要做到細(xì)檢細(xì)修，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺點(diǎn)立即克服；要加強(qiáng)電特性測(cè)試，對(duì)標(biāo)達(dá)標(biāo)；加強(qiáng)結(jié)合部設(shè)備的維修和測(cè)試，確保設(shè)備良好。

責(zé)任編輯：萬寶安竇國棟來稿日期：2014-11-04