易 晟 上海鐵路局南京電務(wù)段

300T型ATP設(shè)備多普勒雷達(dá)參數(shù)標(biāo)定方法的改進(jìn)

易 晟 上海鐵路局南京電務(wù)段

針對(duì)300T型ATP設(shè)備多普勒雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定過程較長(zhǎng)影響動(dòng)車組交路編排運(yùn)用的問題，改進(jìn)為雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法，節(jié)省人力、物力、財(cái)力、縮短雷達(dá)參數(shù)標(biāo)定時(shí)間，有利于鐵路正常運(yùn)輸生產(chǎn)。

ATP設(shè)備；多普勒雷達(dá)參數(shù)；動(dòng)態(tài)標(biāo)定；靜態(tài)標(biāo)定

隨著中國(guó)高速鐵路、客運(yùn)專線和城際鐵路建設(shè)的迅猛發(fā)展，動(dòng)車組運(yùn)用交路越發(fā)密集，動(dòng)車組的安全、正點(diǎn)是確保鐵路正常有序運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵。多普勒雷達(dá)是用于確保動(dòng)車組高速運(yùn)行時(shí)安全性和可靠性的測(cè)速測(cè)距設(shè)備，為確保多普勒雷達(dá)測(cè)速測(cè)距精度，需要定期或在特殊條件下（如更換故障多普勒雷達(dá)時(shí)）重新標(biāo)定雷達(dá)參數(shù)。

1 背景

現(xiàn)階段采用的多普勒雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法，需路局專門安排動(dòng)車組上線進(jìn)行動(dòng)調(diào)試驗(yàn)。調(diào)試期間可能受到測(cè)試環(huán)境等因素的影響，存在一定的失敗概率。

以南京電務(wù)段為例，其配屬300T型ATP設(shè)備65組，在2013年一整年內(nèi)共計(jì)標(biāo)定雷達(dá)參數(shù)12件，雷達(dá)設(shè)備更換后，因動(dòng)車組運(yùn)行交路密度大，等待路局安排動(dòng)車組動(dòng)調(diào)試驗(yàn)，耽誤動(dòng)車組上線運(yùn)行時(shí)間20天，嚴(yán)重影響動(dòng)車組運(yùn)用計(jì)劃安排，且浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力等資源。為縮短多普勒雷達(dá)參數(shù)標(biāo)定時(shí)間，提高動(dòng)車組上線運(yùn)用效率，南京電務(wù)段2014年首先采用了雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法。該方法無需安排動(dòng)車組上線動(dòng)調(diào)試驗(yàn)，在動(dòng)車所檢修庫(kù)內(nèi)及可進(jìn)行雷達(dá)參數(shù)校準(zhǔn)。大量減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)勞動(dòng)量，節(jié)省維修成本。

由此本文簡(jiǎn)要了雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法的流程，詳細(xì)闡述了雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法的原理與操作步驟，并對(duì)兩種方法的性能進(jìn)行了對(duì)比。

2 多普勒雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法

雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定流程如圖1所示。

圖1 雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定流程

路局安排動(dòng)車組上線動(dòng)調(diào)試驗(yàn)時(shí)，需在線路長(zhǎng)度為1 000 m以內(nèi)線路坡度不大于0.5%的直軌道內(nèi)進(jìn)行動(dòng)車組運(yùn)行，司機(jī)操作以15 km/h左右速度前進(jìn)500 m，期間司機(jī)以I級(jí)牽引勻加速加速至20 km/h并保持恒速5 s，隨后司機(jī)以I級(jí)制動(dòng)減速至動(dòng)車組停車。停車后讀取雷達(dá)校驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行修改，復(fù)核完畢后動(dòng)態(tài)標(biāo)定結(jié)束。

3 多普勒雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法

3.1 靜態(tài)標(biāo)定準(zhǔn)備工作

多普勒雷達(dá)是基于向軌面以特定的傾斜角度發(fā)射微波和接收微波發(fā)射的原理。雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定前，雷達(dá)需安裝到位，具體技術(shù)要求如下：

雷達(dá)表面劃分中心線；調(diào)整雷達(dá)下表面和軌道上表面夾角在8°-10.2°；雷達(dá)距離軌面高度需在規(guī)定范圍。各車型雷達(dá)安裝標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 雷達(dá)距離軌面高度

查詢ATP設(shè)備速度傳感器所對(duì)應(yīng)車輪的輪徑值并且核對(duì)ATP設(shè)備中的參數(shù)，如不一致則需按照車輛提供的最新輪徑值進(jìn)行修改；軌道與車輛應(yīng)保持平行，車輛轉(zhuǎn)向架之間不得有碰撞或傾角變化；用于測(cè)量的多普勒雷達(dá)表面必須保持清潔；多普勒雷達(dá)下方的軌面表面必須保持清潔。

3.2 靜態(tài)標(biāo)定的操作方法

測(cè)量前需將數(shù)字角度測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)為絕對(duì)零度。

（1）測(cè)量多普勒雷達(dá)傾斜角。將數(shù)字角度測(cè)量?jī)x放置在靠近雷達(dá)尾部。如多普勒雷達(dá)前部低于后部，則該傾斜角為正，反之為負(fù)。

（2）因人為的擺放偏差，需連續(xù)三次測(cè)量雷達(dá)安裝角度。重復(fù)上述步驟三次，建議每次測(cè)量后都翻轉(zhuǎn)角度測(cè)量?jī)x180°進(jìn)行下一次測(cè)量。

（3）如果三次測(cè)量結(jié)果之間的最大偏差大于0.04°，則該三次結(jié)果無效，繼續(xù)測(cè)量直到三次測(cè)量結(jié)果之間最大偏差小于或等于0.04。

（4）計(jì)算三次測(cè)量的平均值，結(jié)果記為aradar。

（5）按照以上的方法同理測(cè)量軌道傾斜角度，角度測(cè)量?jī)x放置在雷達(dá)天線的正下方的鐵軌上，測(cè)量結(jié)果記為arail。

如果|aradar-arail|大于1°，應(yīng)調(diào)整多普勒雷達(dá)的安裝，然后重新進(jìn)行上述測(cè)量。

如果|aradar-arail|小于1°，則正確的雷達(dá)脈沖應(yīng)為：

其中PRnominal為標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)脈沖，標(biāo)準(zhǔn)值為：26172。

（6）通過專用筆記本修改配置ATP設(shè)備雷達(dá)脈沖參數(shù)，并進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后，靜態(tài)標(biāo)定結(jié)束。

3.3 靜態(tài)標(biāo)定的注意事項(xiàng)

雷達(dá)傾斜安裝靜態(tài)標(biāo)定時(shí)，測(cè)量角度需要注意的事項(xiàng)：

（1）對(duì)于傾斜安裝這種特殊的情況，數(shù)字角度測(cè)量如果要達(dá)到上述測(cè)量步驟中所需求精度，必須使數(shù)字角度測(cè)量?jī)x的方向精確地平行于雷達(dá)外殼。因此，在測(cè)量前，需要在雷達(dá)的防護(hù)罩表面的中心位置標(biāo)示一條直線。當(dāng)測(cè)量角度時(shí)，數(shù)字角度測(cè)量?jī)x與該直線對(duì)齊。

（2）如果車輛安裝的雷達(dá)沒有添加中心線，則須在進(jìn)行雷達(dá)靜態(tài)標(biāo)定時(shí)，先添加中心線。將該工裝放置在雷達(dá)底部，對(duì)齊邊緣，使用記號(hào)筆劃一條中心線。

（3）如果靜態(tài)標(biāo)定沒有對(duì)準(zhǔn)中心線，會(huì)對(duì)角度測(cè)量帶來偏差；假設(shè)數(shù)字角度測(cè)量?jī)x與中心直線偏差了16.7°，雷達(dá)以12°的傾斜角度安裝。這將會(huì)帶來 (12°×（16.7/90）=2.2°）大于4%的測(cè)量誤差。

4 靜態(tài)標(biāo)定技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）2014年 以 來 對(duì) CRH2C、CRH380A/AL、CRH380B等多種車型動(dòng)車組的ATP設(shè)備雷達(dá)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定試驗(yàn)，經(jīng)過半年多的的試用，動(dòng)車組在酷暑、暴雨等惡劣天氣下運(yùn)行，均未出現(xiàn)過ATP設(shè)備測(cè)速誤差較大的安全問題。

（2）采用雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法，不再需要?jiǎng)榆嚱M上線動(dòng)態(tài)調(diào)試進(jìn)行雷達(dá)參數(shù)動(dòng)態(tài)標(biāo)定，減輕機(jī)務(wù)、車輛、電務(wù)部門的勞動(dòng)工作量，動(dòng)車組滿足上線運(yùn)行質(zhì)量，確保動(dòng)車組運(yùn)輸暢通。新型雷達(dá)參數(shù)標(biāo)定方式比以往的動(dòng)態(tài)參數(shù)標(biāo)定方式更具準(zhǔn)確性、實(shí)施性，具有良好的安全效益。

（3）采用雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法，縮短了動(dòng)車組扣修時(shí)間，減少了對(duì)于動(dòng)車組上線運(yùn)營(yíng)安排的影響；減少了動(dòng)車組上線動(dòng)調(diào)試驗(yàn)的勞動(dòng)工作量；減少了動(dòng)車組上線動(dòng)態(tài)試驗(yàn)對(duì)于相關(guān)器具設(shè)備（受電弓、輪軸、轉(zhuǎn)向架、雨刮器、軋片等）造成消耗；減少了動(dòng)車上線動(dòng)調(diào)試驗(yàn)對(duì)于大量電力資源使用，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語

雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方式簡(jiǎn)單易操作，在動(dòng)車所檢修庫(kù)內(nèi)即可完成，且無需安排上線動(dòng)調(diào)試驗(yàn)，大量減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)勞動(dòng)量，節(jié)省維修成本。隨著雷達(dá)參數(shù)靜態(tài)標(biāo)定方法的普及，可在全路電務(wù)系統(tǒng)推廣應(yīng)用，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

[1]鐵運(yùn)[2012]211號(hào)CTCS-3級(jí)列控車載設(shè)備技術(shù)規(guī)范（暫行）

[2]鐵總運(yùn)[2014]198號(hào)CTCS-3級(jí)列控車載設(shè)備技術(shù)規(guī)范（暫行）補(bǔ)充規(guī)定

[3]上海德意達(dá)DRS05系列雷達(dá)靜態(tài)標(biāo)定操作手冊(cè)

責(zé)任編輯：宋 飛

來稿時(shí)間：2015-5-22