南京地鐵運營有限責任公司 江蘇南京 210012

摘要：道岔由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輪軌相互作用強烈，導致其病害較多，歷來是地鐵運營的重點和難點。然而，在地鐵路線上，由于白天全封閉運行，只有在夜間天窗時間對其進行檢測與維護。為長期保持道岔的高技術(shù)性能，有效掌控其工作狀態(tài)，對室外道岔設(shè)備實施供電一體化的實時監(jiān)測已成為未來發(fā)展趨勢，轉(zhuǎn)轍機智能綜合監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用有效的解決了以上問題。通過轉(zhuǎn)轍機智能綜合監(jiān)測系統(tǒng)對轉(zhuǎn)轍機工況進行綜合性監(jiān)測研究，根據(jù)設(shè)備特性變化狀態(tài)有針對性進行維修，減少維保不到位，也不過度維修，即實現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)修。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)轍機；智能監(jiān)控；設(shè)計

一、轉(zhuǎn)轍機智能監(jiān)控系統(tǒng)的組成

轉(zhuǎn)轍機智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳感系統(tǒng)和室內(nèi)綜合監(jiān)控系統(tǒng)組成，如圖1所示。

圖1

傳感系統(tǒng)包括位于轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部的圖像傳感器、溫濕度傳感器、啟動器、監(jiān)測終端與位于分線柜內(nèi)部的電測傳感器，負責轉(zhuǎn)轍機狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時采集、處理、存儲，并將數(shù)據(jù)傳輸至室內(nèi)綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

室內(nèi)綜合監(jiān)控系統(tǒng)由中央數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)測主機、通信交換機、供電設(shè)備、查詢設(shè)備構(gòu)成。通過四芯的電纜進行室內(nèi)外數(shù)據(jù)通信，中央數(shù)據(jù)服務(wù)器將室外采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過以太網(wǎng)傳輸至通信交換機，通過網(wǎng)線連接監(jiān)測主機與查詢設(shè)備，監(jiān)測主機上安裝的智能分析系統(tǒng)對傳感系統(tǒng)采集的信息進行邏輯處理與分析，根據(jù)分析結(jié)果實時進行趨勢分析、預(yù)警、告警等行為（如圖2）。

圖2

二、技術(shù)要求

2.1缺口檢測精度、范圍及要求

圖像位移傳感器，缺口兩側(cè)偏移量程為0-10mm，控制所拍缺口圖像沿表示桿方向的PPI（每英寸像素數(shù)）大于254，精度≤0.1mm， 圖像應(yīng)包含基準線，缺口線，大小不應(yīng)超過60k，室內(nèi)實時抓拍缺口圖像，過濾過車影響，動態(tài)過車連續(xù)監(jiān)測，缺口測量速率大于5次/秒。

2.2使用環(huán)境

溫 度：室外設(shè)備：-40℃～+70℃

室內(nèi)設(shè)備：-15℃～+55℃

相對濕度：不大于95% （25℃）

海拔高度：不大于3500米

2.3布線電纜特性要求：

電纜的使用環(huán)境溫度為-20℃～+70℃。

電纜具有屏蔽作用，可使用直流電及交流電工作，可用于地鐵或輕軌的室外及干線區(qū)段。

電纜有較好的機械強度和絕緣性能，有良好的彎曲能力及抗沖擊力。防腐、防白蟻及阻燃性能好。

敷設(shè)時電纜的允許彎曲半徑不小于其外徑的15倍。

電纜的使用壽命不低于25年。

2.4設(shè)備安裝

轉(zhuǎn)轍機內(nèi)，安裝的監(jiān)測設(shè)備部件不與轉(zhuǎn)轍機機械動作部分發(fā)生接觸，不對轉(zhuǎn)轍機機械部分及電路部分做任何改動，與現(xiàn)有道岔控制電路完全實現(xiàn)電氣隔離。轉(zhuǎn)轍機內(nèi)各部件安裝螺絲需具備防松脫功能。

2.5與其他系統(tǒng)接口及站間組網(wǎng)

與其他系統(tǒng)接口：RJ45（TCP/IP協(xié)議）

站間組網(wǎng)帶寬： 開放過車連續(xù)監(jiān)測功能：≥4Mbps

未開放過車連續(xù)監(jiān)測功能：≥10Mbps

三、功能要求

轉(zhuǎn)轍機智能綜合監(jiān)測系統(tǒng)采集圖像采集缺口數(shù)據(jù)。能夠分析缺口狀態(tài)給出預(yù)警、報警信息，即可通過監(jiān)測終端顯示窗口為現(xiàn)場維護提供依據(jù)。同時將分析結(jié)果傳輸?shù)杰囌颈O(jiān)測主機，給出轉(zhuǎn)轍機缺口數(shù)值和圖像顯示，供用戶分析使用。

轉(zhuǎn)轍機智能綜合監(jiān)測系統(tǒng)，可監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機缺口偏移、轉(zhuǎn)轍機定反位的物理識別、轉(zhuǎn)轍機列車運行狀態(tài)判別、溫濕度監(jiān)測、轉(zhuǎn)轍機動作次數(shù)統(tǒng)計、轉(zhuǎn)換功率、工作電流、工作電壓等工作參數(shù)。

缺口監(jiān)測圖像處理在轉(zhuǎn)轍機監(jiān)測終端內(nèi)完成，上傳測量結(jié)果。缺口超限報警時，系統(tǒng)自動拍攝當前缺口圖像上傳，與基準圖像比對，自動核查前端報警信息的真實性，提高報警信息的可靠性。該信息也可室內(nèi)實時手動調(diào)取報警圖像核查。

室內(nèi)監(jiān)測站機提供各種監(jiān)測數(shù)據(jù)分析顯示：視頻缺口偏移值、轉(zhuǎn)轍機動作阻力變化趨勢、列車運行振動加速度、轉(zhuǎn)轍機溫濕度監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備運行狀態(tài)的自檢、各種數(shù)據(jù)的超限聲光報警、缺口的預(yù)報警、歷史數(shù)據(jù)查詢（180天）、操作日志等。

轉(zhuǎn)轍機數(shù)據(jù)檢測應(yīng)具備動態(tài)、靜態(tài)判別功能。智能監(jiān)測終端內(nèi)搭載道岔過車傳感器，判別道岔轉(zhuǎn)轍機動、靜不同的工作狀態(tài)?？捎行Х乐挂蛄熊囃ㄟ^道岔，擠壓轉(zhuǎn)轍機表示桿造成的誤報。同時提供轉(zhuǎn)轍機缺口動態(tài)過車實時視頻播放。協(xié)助維護人員判別道岔組件是否松動。

四、結(jié)束語

轉(zhuǎn)轍機智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)把現(xiàn)代最新技術(shù)，如圖像傳感器、溫濕度傳感器、通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)融為一體，監(jiān)測并記錄信號轉(zhuǎn)轍機設(shè)備的調(diào)整和運用狀態(tài)，為維護人員掌握轉(zhuǎn)轍機設(shè)備的工作情況提供科學依據(jù)，同時當設(shè)備工作情況偏離預(yù)定界限及時報警，避免因設(shè)備故障影響列車的安全正點運行。