寧波鋼鐵有限公司 盧 濤 葉叢園

淺析無線遙控機(jī)車在運(yùn)行中的行車保護(hù)

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本文對(duì)GK1c型內(nèi)燃機(jī)車(液傳)，在無線遙控操作狀態(tài)下，操作人員離開機(jī)車在地面操作，機(jī)車整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)處于無人監(jiān)控情況下，假設(shè)機(jī)車發(fā)生故障，如何做到故障導(dǎo)向安全探討。

遙控型內(nèi)燃機(jī)車；遙控操作；故障導(dǎo)向；電控制動(dòng)

一、前言

寧波鋼鐵有限公司5臺(tái)GK1c型內(nèi)燃機(jī)車（簡(jiǎn)稱：機(jī)車），2015年先后安裝了遙控操作控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車下及一人操縱功能，操作人員手持機(jī)車遙控器在車外控制機(jī)車的走行與制動(dòng)。因操作人員在車下露天環(huán)境操作機(jī)車，不能在司機(jī)駕駛室內(nèi)監(jiān)控機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)車發(fā)生故障不能在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行緊急處理，就會(huì)造成機(jī)車運(yùn)行存在安全隱患，并影響機(jī)車的運(yùn)行安全，對(duì)整個(gè)工藝線的安全生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

二、原內(nèi)燃機(jī)車的行車保護(hù)

GK1c型內(nèi)燃機(jī)車原車帶有比較完善的行車保護(hù)，機(jī)車上的PLC控制器在整個(gè)機(jī)車運(yùn)行過程中時(shí)刻監(jiān)控機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，在機(jī)車的運(yùn)行過程中，通過各種傳感器監(jiān)控機(jī)車的運(yùn)行風(fēng)壓、冷卻水的水溫、潤(rùn)滑油的油壓及油溫、發(fā)電電壓、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，車速等，上面的各個(gè)傳感器全部都接入到機(jī)車的PLC控制器中，通過PLC對(duì)各個(gè)傳感器傳送回來的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，并最終觸發(fā)各種邏輯控制，通過PLC控制負(fù)載的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車的各種保護(hù)。原機(jī)車是有人操作，所以有一些的保護(hù)是通過操作人員的觀察并通過手動(dòng)實(shí)施的。例如單閥制動(dòng)失效的時(shí)候，可以手動(dòng)實(shí)施自閥以及緊急制動(dòng)閥進(jìn)行緊急處理。還有當(dāng)機(jī)車發(fā)生空轉(zhuǎn)或滑行的時(shí)候，需要司機(jī)根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)，妥善處理機(jī)車空轉(zhuǎn)和滑行問題，防止行車事故發(fā)生。

三、無線遙控機(jī)車行車保護(hù)

遙控機(jī)車是利用無線通訊技術(shù)、電子技術(shù)和電腦控制技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)車下及一人操縱功能, 在原機(jī)車上安裝無線遙控裝置并在一定范圍內(nèi)使用遙控裝置操縱的機(jī)車。它能實(shí)現(xiàn)兩種操作方式：即原操作方式和遙控操作方式。但是由于操作人員不在機(jī)車上面操作所以制動(dòng)部分并沒有納入運(yùn)行保護(hù)中，一旦發(fā)生故障就會(huì)造成很嚴(yán)重的事故，所以當(dāng)機(jī)車遙控狀態(tài)操作時(shí)需要加入對(duì)整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。

（一）在機(jī)車上安裝了三套電控制動(dòng)系統(tǒng)（圖1），其中一套是0Mpa-0.3Mpa制動(dòng)系統(tǒng),另外兩套是0.4Mp失電制動(dòng)系統(tǒng)，采用故障導(dǎo)向安全功能設(shè)計(jì)理念，確保遙控機(jī)車自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩珷顟B(tài)，防止機(jī)車制動(dòng)機(jī)失效造成事故。

圖1

圖2

1.0 Mpa-0.3Mpa制動(dòng)控制閥的輸出端裝有壓力傳感器，當(dāng)遙控發(fā)射器發(fā)出制動(dòng)信號(hào)后，遙控接收控制器接收到制動(dòng)信號(hào)后，實(shí)時(shí)監(jiān)控制動(dòng)閥的壓力輸出端是否有0Mpa-0.3Mpa壓力輸出，如果沒有壓力則立即啟動(dòng) 0.4Mp失電制動(dòng)閥動(dòng)作，實(shí)施非常制動(dòng)保證機(jī)車能夠安全制動(dòng)并停下。但如果上面的兩套制動(dòng)系統(tǒng)恰巧全部故障不能完成制動(dòng)工作，這時(shí)遙控操作人員還可以拍下機(jī)車側(cè)壁四角上面的緊急制動(dòng)拍鈕開關(guān)（圖2），控制機(jī)車上的（圖2）第三套0.4Mp失電制動(dòng)閥動(dòng)作，實(shí)施機(jī)車緊急制動(dòng)。這樣的三套制動(dòng)系統(tǒng)，兩套是由遙控接收主機(jī)控制的，另外一套是由操作人員自己控制的，來保證機(jī)車運(yùn)行中制動(dòng)的安全可靠。

（二）機(jī)車遙控發(fā)射器內(nèi)部?jī)?nèi)置了傾倒開關(guān)（圖3），防止操作人員一旦發(fā)生磕碰、摔倒等情況，操作人員不能有效的操作遙控機(jī)車，這時(shí)遙控發(fā)射器會(huì)自動(dòng)發(fā)出卸載并緊急制動(dòng)信號(hào)后，使機(jī)車安全可靠停下來保障行車安全，說明了遙控系統(tǒng)工藝技術(shù)本身，具有自動(dòng)防止人的不安全行為的功能。

圖3

圖4

（三）機(jī)車安裝了遙控控制系統(tǒng)就涉及到遙控信號(hào)的穩(wěn)定性問題，寧波鋼鐵有限公司廠內(nèi)的無線電使用環(huán)境非常復(fù)雜，各種頻段的無線信號(hào)相互干擾，如何保證在這種情況下能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，就需要在遙控機(jī)車控制系統(tǒng)軟硬件上下功夫。遙控接收天線采用的是反射式的高靈敏度天線（圖4），高靈敏度的接收模塊，窄帶通訊。（圖4）發(fā)射端為了防止其他無線信號(hào)的干擾，控制系統(tǒng)軟件上做了多次修改，在整個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈里有奇偶校驗(yàn)還有地址碼碼校驗(yàn)，并且發(fā)送的數(shù)據(jù)不停地重復(fù)，這樣接收端一旦接收到異常的數(shù)據(jù)就會(huì)和下幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，只有數(shù)據(jù)校對(duì)正確才會(huì)進(jìn)行程序的執(zhí)行。如果干擾一直不能排除，接收主機(jī)就會(huì)卸載并輸出非常制動(dòng)，等待干擾排除會(huì)自動(dòng)重新連接投入運(yùn)行。遙控操作當(dāng)發(fā)射器離接收機(jī)超出控制距離后，接收主機(jī)收不到遙控信號(hào)，立刻卸載并實(shí)施非常制動(dòng)，即使收不到信號(hào)，也能使機(jī)車安全可靠停下來。

（四）機(jī)車遙控發(fā)射器的走行、制動(dòng)旋鈕和方向旋鈕時(shí)刻受到監(jiān)控（圖4），一旦兩個(gè)旋鈕中的任何一位發(fā)生故障接收主機(jī)就會(huì)卸載并實(shí)施非常制動(dòng)，既是機(jī)車遙控器有故障也能使機(jī)車安全可靠停下來。

（五）遙控接收主機(jī)時(shí)刻檢測(cè)機(jī)車的車速，一旦超過設(shè)定就會(huì)實(shí)施制動(dòng)，超過設(shè)定值3km/h就會(huì)實(shí)施非常制動(dòng)保證機(jī)車安全運(yùn)行。加載的過程中也時(shí)刻監(jiān)控機(jī)車車速，如果在規(guī)定加載時(shí)間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有動(dòng)車跡象，機(jī)車就會(huì)自動(dòng)鳴笛報(bào)警提醒操作人員檢查和維修。

四、無線遙控機(jī)車運(yùn)行前測(cè)試

（一）制動(dòng)壓力測(cè)試：機(jī)車進(jìn)入遙控狀態(tài)，將單閥置于“運(yùn)轉(zhuǎn)”位，右手旋轉(zhuǎn)開關(guān)保持在“中立”位置，檢測(cè)左手旋轉(zhuǎn)開關(guān)切換制動(dòng)狀態(tài)：旋轉(zhuǎn)開關(guān)置于“制動(dòng)1”位，壓力降為220 kpa；旋至“保壓”位，降為100kpa；旋至“空擋”位，機(jī)車緩解無制動(dòng)壓力；此時(shí)若軸向壓入右手旋轉(zhuǎn)開關(guān)，送出保壓發(fā)車指令，壓力升為120kpa。

（二）緊急制動(dòng)拍鈕測(cè)試：機(jī)車進(jìn)入遙控狀態(tài)后， 右手旋轉(zhuǎn)開關(guān)保持在“中立”位置，左手旋轉(zhuǎn)開關(guān)置于“制動(dòng)2”位，檢測(cè)機(jī)車四角安裝的緊急制動(dòng)拍鈕，對(duì)其逐個(gè)按壓并確認(rèn)狀態(tài)。按鈕拍下時(shí)指示燈亮起，制動(dòng)壓力顯示400Kpa，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度解除，制動(dòng)壓力顯示350Kpa。(每次接班后司機(jī)應(yīng)先檢測(cè)機(jī)車四角安裝的緊急制動(dòng)拍鈕，對(duì)其逐個(gè)按壓并確認(rèn)狀態(tài)。按鈕拍下時(shí)指示燈亮起，并立即實(shí)施非常制動(dòng)。)

（三）傾翻功能測(cè)試：機(jī)車進(jìn)入遙控狀態(tài)后，單閥置于制動(dòng)區(qū)（制動(dòng)壓力100kpa左右），遙控器左手旋轉(zhuǎn)開關(guān)置于“空檔”位，遙控器持續(xù)傾斜大于80（±5度）度角60秒后，機(jī)車應(yīng)起制動(dòng)。

五、結(jié)束語

綜上所述，機(jī)車安裝了遙控系統(tǒng)后，在整個(gè)運(yùn)行時(shí)間里，系統(tǒng)安全保護(hù)措施完善，運(yùn)行前設(shè)備測(cè)試檢驗(yàn)設(shè)備可靠性，即使在運(yùn)行中設(shè)備發(fā)生故障也會(huì)導(dǎo)向安全，沒有發(fā)生由于設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致的事故。