王高波 倪德興 上海鐵路局上海機務段

JK00430型走行部檢測裝置作為鐵路第六次大提速的重點裝備已在全路4000多臺客運機車上全面安裝，并已顯示出其在利用共振解調技術提取走行部運動零部件故障信號方面的有效性，大量的典型案例已充分說明共振解調自動診斷專家系統(tǒng)的理論、準則、判據(jù)的準確性，也充分說明了該裝置作為故障診斷設備在保障鐵路安全運輸方面的重要性。隨著運用時間的加長，其已逐步暴露出一些因裝車方案不周而引起的影響到故障檢測效果問題。

1 JK00430型走行部檢測裝置在我段各型機車上裝車方案現(xiàn)狀分析

JK00430型裝車方案的確定，主要是圍繞下面幾個問題展開：如何給司機提供信息，是否是在微機屏集中顯示或用主、副機分別在Ⅰ、Ⅱ室司機操縱臺顯示主機安裝位置及車上布線方案。

1.1 非標準化司機室車上裝車形式

這是一種在既有機車上推廣使用的方案，采用主、副機直接通信，主副機直接裝在Ⅰ、Ⅱ室司機操縱臺顯示。這種形式的裝車方案因車上電路簡單，電氣故障少，而且運行中司機可以直接看到、聽到故障信息和報警聲音，因此能比較有效地發(fā)揮該設備原設計各項故障檢測功能。

1.2 標準化司機室的裝車方案

這種裝車方案是采用車上既有的監(jiān)控裝置、無線傳輸?shù)仍O備有機地結合在一起，使走行部監(jiān)測裝置主機和TAX2進行通訊，TAX2再和機車微機工況屏通訊，把走行部各測試點的溫度和沖擊信息在工況屏上顯示出來，同時通過語音箱發(fā)出報警提示。并依托車載無線傳輸主機對運行途中發(fā)生的各種信息通過GPRS等方式發(fā)送至地面處理站，讓地面站及時了解列車運行中的情況 (方案見圖1)。因為這是一個系統(tǒng)工程，各個生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品都在系統(tǒng)中擔當重要工作。 由于大部分機車無線傳輸功能都沒有開通，車上電路復雜，電氣線路故障明顯增加。

圖1 標準化司機室走行部檢測裝置車上電路方框圖

1.3 依靠Ⅰ、Ⅱ 室微機工況屏顯示軸溫和沖擊信息的其它裝車方案

主要是SS8機車，我段SS8型電力機車由路內各段調入，有的按方案2執(zhí)行，有的由JK00430主機直接和機車微機工況屏進行通信顯示。

2 運用機車中存在的問題

隨著運用時間的增加，由于各型機車微機工況屏軟件版本不一致，主要存在以下問題：

（1）工況屏只能顯示溫度信息，不能顯示沖擊信息。

（2）當走行部檢測裝置檢測到故障后無任何語音提示。

（3）各型機車顯示界面各異，如SS8機車工況屏的一級菜單界面上有軸溫實時滾動顯示。標準化司機室的工況屏的一級菜單界面上沒有實時軸溫顯示。要進入三級菜單才能看到。

（4）JK00430主機一般均安裝在低壓電氣柜或操縱臺底箱中，運行中噪聲很大，當司機室后門關閉時，在發(fā)生蜂嗚器報警時司機不易聽到。

3 上述現(xiàn)狀對運行帶來的不安全因素

準高速列車一般均為單司機操作，司機在運行中因忙于信號確認、車機聯(lián)控、線路了望、監(jiān)控界面確認等等。一般沒有報警提示的提醒，是不會進入三級菜單查看走行部信息。 司機不知道已發(fā)生嚴重的沖擊信息而繼續(xù)運行會帶來嚴重后果。這樣會造成走行部監(jiān)測裝置作用得不到發(fā)揮。

根據(jù)唐智公司下發(fā)的乘務員途中操作依據(jù)：當發(fā)生2級報警時，應立即進行后部了望，觀察有無煙霧和異常情況，并應降速運行至前方站停車對故障測點進行人工確認，如不影響運行則回段報修，如果有持續(xù)報警并有煙霧和異常情況，則應立即停車，等待救援。例：2008年8月9日，SS8-0017機車擔當1598次列車牽引任務，司機在Ⅱ室操作，機車進蕭山站停車辦理客運后再開車時，無論怎么操作也拉不動列車，立即向本段有關部門進行匯報。接到信息后，段馬上派人赴蕭山站進行搶修。發(fā)現(xiàn)3軸3位（空心軸軸承位置），已超溫熔化固死。決定對非齒側六連桿傳力銷和電機齒輪進行切割,處理后單機回段（具體見圖2）。

圖2 SS8-0017機車第3軸切割后的照片

回段檢查情況：

（1）走行部監(jiān)測裝置各傳感器位置正確。

（2）Ⅰ、Ⅱ室微機屏能夠正常顯示各軸溫度。

經(jīng)查詢監(jiān)控裝置地面數(shù)據(jù)分析：運行途中一路正常運行，后又經(jīng)過對車上走行部檢測裝置的檢查和對走行部檢測裝置數(shù)據(jù)進行了分析，說明了開始超溫報警是在蕭山站停車后29s才發(fā)生的。而此時司機在Ⅱ室操作，在機車微機工況屏上雖然有文字提示信息，但因無語音提示，司機忙于其它工作所以沒有發(fā)現(xiàn)。上述是SS8機車的安全隱患之處。如果列車在蕭山站不停車繼續(xù)運行，情況就沒有這么幸運了，因軸承都已經(jīng)固死，再運行下去會，一定會造成切軸事故。

從上述事件可以看出走行部故障檢測在SS8機車上安全漏洞是很大的。當然也包括各型標準化司機室也有相同隱患。

SS8型機車在Ⅰ室裝有走行部檢測裝置主機，并在Ⅰ、Ⅱ室將溫度信息在微機顯示屏上顯示出來，但不能顯示沖擊故障。當走行部發(fā)生有振動沖擊異常、或軸溫異常升高，走行部檢測裝置主機能點亮故障指示燈、文字提示及蜂嗚聲音提示，司機若在Ⅱ室操作，在聽到蜂嗚聲音的情況下，才能去關心走行部監(jiān)測裝置主機上的信息，假定司機在Ⅰ室操作，微機工況屏因無語音提示，司機在途中忙于了望和其它操作，對發(fā)生的走行部故障不知道，就不可能采取相應措施。

4 解決方案

（1）全面對標準化司機室的相關設備進行配套軟件升級；

（2）把所有標準化司機室裝車方案改為主副機通訊的方式；

（3）在Ⅱ室加裝一個語音提示報警裝置。

方案（1）、（2）牽涉面很廣，投資較大。

方案（3）相對簡單，在段層面可進行改進，投入很低并且可以利用既有設備的有關功能，不必對現(xiàn)車布線改動。增加的報警線改動也很簡單。

司機作為防止事故的第一道防線對運行途中重大情況的預兆必須知道，因此對嚴重超溫和二級報警，可用語音告知司機，讓機班人員注意走行部檢測裝置主機顯示器界面上的文字提示和指示燈含義，讓司機知道故障的發(fā)展進程，做到心中有數(shù)，決定下一步的措施。而不再是主機已經(jīng)檢測到故障信息，但司機卻茫然不知。對一級及以下報警應在機車回段后由地面分析員對運行文件進行分析，根據(jù)發(fā)展情況作出處理決定。以防止在途中過多報警而牽制司機的精力。

在技術手段方面，采樣點取在走行部檢測裝置報警輸出端，采樣電路采用高阻抗取樣、光電隔離、電源回路分隔。做到對主機沒有影響，為考慮語音報警電路的性價比，采用了工業(yè)級性能DAST專利技術的語音芯片。圖3為故障后信號的取樣電路 。圖4為走行部檢測裝置故障后的語音提示裝置的電路原理框圖。

圖3 報警信號取樣電路

圖4 語音提示裝置電路框圖

5 實施效果

該語音提示裝置，在試驗臺進行試驗功能正常，后在2008年12月初試裝在一臺SS8型機車上，考核運行安全運行2個月，工作正常，能用語音提示司機走行部發(fā)生的2級沖擊以及超溫故障報警信息。有效彌補了SS8機車司機在II室操縱時走行部檢測裝置存在的缺陷。