HXD2型電力機(jī)車控制電壓、止輪器及監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)報(bào)警裝置的研發(fā)與設(shè)計(jì)

張磊

【摘 要】目前，HXD2型電力機(jī)車存在監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)與機(jī)車電鑰匙沒有互鎖、控制回路電壓沒有提示以及開車時(shí)止輪器沒有及時(shí)撤取的問題。上述問題均給行車安全埋下嚴(yán)重的隱患。為此設(shè)計(jì)研發(fā)了控制電壓、止輪器及監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)報(bào)警裝置，為機(jī)車安全運(yùn)輸提供了有力保障。

【Abstract】At present， there are some problems existing in HXD2 type electric locomotive，such as no interlock between the switch and the electric key，no prompt of the control circuit voltage，taking off the wheel stopper not timely.These problems buried serious hidden dangers to traffic safety. Therefor， the control voltage monitoring device， the wheel stop monitoring device and the switch alarm device are designed and developed to provide a strong guarantee for the safe transportation of locomotives.

【關(guān)鍵詞】控制電壓；止輪器；開關(guān)機(jī)報(bào)警裝置

【Keywords】 control voltage；stop wheel；switch alarm device

【中圖分類號(hào)】U264.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0109-02

1 引言

HXD2型機(jī)車控制回路電壓在不升弓合閘的情況下，由機(jī)車蓄電池組提供維持機(jī)車低壓設(shè)備工作，該電壓雖然可通過機(jī)車故障顯示屏或控制電壓表（機(jī)械間）查看，但由于顯示不直觀、不直接、不便于現(xiàn)場司乘人員對控制回路電壓的盯控；再加上HXD2機(jī)車若控制電壓低于88V，MPU就會(huì)對機(jī)車受電弓回路進(jìn)行封鎖，機(jī)車無法升弓合閘。若有控制回路電壓報(bào)警裝置，能夠及時(shí)提醒當(dāng)前電壓變化情況，司乘人員若及時(shí)采取有效預(yù)防措施，可有效減少機(jī)車因控制電壓低造成機(jī)車故障。

止輪器，用于鐵軌之上，車輪踏面密貼在防溜止輪器上起到靜止制動(dòng)作用。由于傳統(tǒng)止輪器制動(dòng)均沒有檢測止輪器，在鐵軌上的功能，一旦輪器在軌制動(dòng)時(shí)工作人員忘記撤除而進(jìn)行升弓合閘動(dòng)車，易造成脫軌掉道的事故發(fā)生，行車安全存在嚴(yán)重的安全隱患。若有止輪器報(bào)警裝置，能夠及時(shí)提醒司乘人員將止輪器歸位，有效避免因未撤除止輪器造成的安全事故。

HXD2型機(jī)車監(jiān)控裝置的開關(guān)機(jī)不受機(jī)車電源鑰匙控制，由獨(dú)立開關(guān)控制，乘務(wù)員在換端操作時(shí)若未開機(jī)，會(huì)影響機(jī)車正常開行；若未關(guān)閉監(jiān)控裝置，機(jī)車有速度后會(huì)引起緊急制動(dòng)；存在嚴(yán)重的安全隱患。若有監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)報(bào)警裝置及時(shí)提醒司乘人員，可有效避免此類問題發(fā)生，消除安全隱患。

2 解決方案

①控制回路電壓檢測解決。本裝置驅(qū)動(dòng)電源直接接在機(jī)車控制回路母線，當(dāng)檢測到機(jī)車控制回路電壓低于90V，進(jìn)行循環(huán)提示報(bào)警，提示語音為“控制回路電壓低”。當(dāng)機(jī)車控制回路電壓上升到95V，結(jié)束報(bào)警。②止輪器監(jiān)測的解決。本裝置提供止輪器架、報(bào)警盒。當(dāng)檢測到止輪器不在位時(shí)，未升弓或啟機(jī)時(shí)，發(fā)出燈光報(bào)警進(jìn)行提示。機(jī)車升弓或啟機(jī)后，報(bào)警盒發(fā)出燈光報(bào)警和語音報(bào)警進(jìn)行提示報(bào)警，提示語音為 “注意止輪器”，表示止輪器不在位，需檢測止輪器是否在軌制動(dòng)中。機(jī)車的兩端司機(jī)室各安裝一個(gè)報(bào)警盒，在機(jī)車通電時(shí)兩個(gè)報(bào)警盒開啟。③監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)監(jiān)測的解決。通過采集監(jiān)控裝置開關(guān)、機(jī)車電鑰匙信號(hào)，經(jīng)過對比分析進(jìn)行相應(yīng)語音提示。當(dāng)監(jiān)控裝置開機(jī)、機(jī)車電鑰匙關(guān)閉時(shí)，語音提示“請關(guān)閉監(jiān)控裝置”，當(dāng)監(jiān)控裝置關(guān)機(jī)、機(jī)車電鑰匙閉合時(shí)，語音提示“請打開監(jiān)控裝置”，此方案通過電鑰匙、監(jiān)控裝置開關(guān)預(yù)留點(diǎn)位采集信號(hào)，對司乘人員進(jìn)行提示，不改變機(jī)車電路設(shè)計(jì)，不參與機(jī)車控制。

3 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及功能

3.1 技術(shù)參數(shù)

輸入電壓：額定 110VDC 范圍：85VDC～125VDC

輸入信號(hào)：①兩對干接點(diǎn)常閉信號(hào)，常開告警；②監(jiān)控裝置開關(guān)、機(jī)車電鑰匙開關(guān)信號(hào)。

輸出信號(hào)：①語音報(bào)警；②LED報(bào)警

工作方式：異步半雙工差分傳輸

傳輸介質(zhì)：雙絞線或屏蔽線

外形尺寸：①報(bào)警盒 185mm×100mm×36mm；②放置架 295mm×200mm×120mm

輸出方式：連接線公母頭對接（5芯線+8芯線+3芯線）

使用環(huán)境：-40℃到70℃，相對濕度0%到85%

3.2 功能

3.2.1 控制回路電壓報(bào)警條件測試

3.2.2 止輪器在位邏輯測試（通信狀態(tài)）

3.2.3 監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)邏輯測試（通信狀態(tài)）

3.2.4 LED報(bào)警條件測

3.2.5 語音報(bào)警條件測試

3.2.6 通信測試

4 主要技術(shù)難點(diǎn)

①機(jī)車控制回路電壓低報(bào)警功能，對機(jī)車110V母線電壓進(jìn)行監(jiān)測，可以防止因機(jī)車控制回路電壓低及其相關(guān)故障進(jìn)行預(yù)警，防止事故擴(kuò)大。②止輪器監(jiān)測具有防脫功能，可徹底杜絕機(jī)車止輪器未撤除啟動(dòng)。③監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)報(bào)警，可及時(shí)提醒關(guān)閉機(jī)車電鑰匙后關(guān)閉監(jiān)控裝置，以及閉合機(jī)車電鑰匙后打開監(jiān)控裝置。

5 結(jié)語

HXD2型機(jī)車控制電壓、止輪器及監(jiān)控裝置開關(guān)機(jī)報(bào)警裝置，可有效解決目前在止輪器使用中存在的事故隱患，規(guī)范止輪器的管理，有效防止人為失誤導(dǎo)致列車溜車、脫軌、顛覆等安全事故。具有對機(jī)車原有控制回路電壓進(jìn)行在線檢測功能；機(jī)車控制回路電壓嚴(yán)重下降，機(jī)車蓄電池或DC110V充電系統(tǒng)可能發(fā)生故障，控制回路電壓低報(bào)警能夠及時(shí)提醒司乘人員，為采取補(bǔ)救措施預(yù)留時(shí)間，避免因欠壓引起“拖車損失”故障導(dǎo)致緊急制動(dòng)、機(jī)車無法升弓等嚴(yán)重后果。