石繼紅

[摘 要]鐵路運輸自19世紀初運營以來，一直以其運量大、速度快、安全、節(jié)能等優(yōu)勢作為人類最重要的交通運輸方式，對世界各國的經濟發(fā)展起著十分重要的作用。雖然我國這幾年都在大力發(fā)展電力機車，但是內燃機車自帶動力，具有靈活實用的特點，并且作為一種戰(zhàn)略資源它將在鐵路上起著不可磨滅的重要作用。文章先歸納總結了內燃機車蓄電池電壓、總風缸壓力、機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度在機車運營中易產生的問題及相應的原因分析，得出一套安全可靠的內燃機車的監(jiān)控預警的方案。從而保證了機車的工作可靠性和安全性。

[關鍵詞]機車；BLCJ-1型監(jiān)控預警系統(tǒng)；機油壓力、機油溫度、燃油壓力

中圖分類號：U262 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）47-0067-01

一、概述

蓄電池電壓、總風缸壓力、機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度的正常是否是保證內燃機車正常運行的先決條件之一，其性能指標直接影響機車的運行以及相關監(jiān)控裝置的正常功能，是整個控制系統(tǒng)的關鍵。但由于其工作環(huán)境復雜、惡劣，現有機車監(jiān)控系統(tǒng)不能有效的對上述參數進行監(jiān)控并提醒乘務員注意相關事項。近年來，為了提高對典型的復雜、多目標、大滯后、非線性系統(tǒng)的故障判斷能力，同時提高故障判斷效率及快速的排除機車故障，安裝監(jiān)控設備，從技術上進行故障判斷、轉換技術已成為目前故障研究領域的研究熱點。

BLCJ-1型監(jiān)控預警系統(tǒng)采用了PIC24H系列高性能16位單片機，從而實現了對機車總風缸壓力、機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度、蓄電池電壓的實時顯示、監(jiān)測、信號異常的報警及接點輸出、信號異常時的具體時間、持續(xù)時間的存儲及下載，通過本裝置乘務員可以實時的了解機車的使用狀況，發(fā)現問題及時的進行相關的操作。

二、問題的分析及提出

內燃機車在運用過程中，經常會發(fā)生蓄電池電壓、總風缸壓力、機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度過高或者過低；壓力、溫度、電壓構成了內燃機車安全行駛的基石，當上述某一參數發(fā)生變化并不符合機車技術要求時，就會造成機車故障，影響機車的安全運行。

1.蓄電池電壓

機車蓄電池是保證機車正常工作的重要部分，蓄電池能否工作決定著整個機車的正常運轉，蓄電池供電配件多，供電情況復雜，各電器配件工作情況也不相同，蓄電池的正常供電機車是各電器配件工作的基礎。因此，機車蓄電池質量優(yōu)劣是提高機車運行質量的重要環(huán)節(jié)。

蓄電池故障主要表現在以下幾方面：一方面是蓄電池本身故障，電池容量減小，電解液液面檢查不及時等原因，另外一部分原因是機車充電電路故障，造成蓄電池不能正常充電，長期處于放電狀態(tài)，導致蓄電池虧電。

鑒于上述蓄電池的虧電問題，蓄電池欠壓監(jiān)測成為避免因蓄電池虧電造成的機破事故的關鍵。

2.總風缸風壓

俗話說“制動無小事”，由此可見機車空氣制動系統(tǒng)直接關系到機車的運行安全，是機車的重要組成部分，其中機車總風缸的作用是確保制動系統(tǒng)內有充足的壓力空氣，總風缸壓力由機車上的壓力控制器自動控制，必須控制在750-900Kpa.當總風缸內的壓縮空氣由于某種原因不能得到補充時，壓力會開始下降，使列車管壓力不能得到保證。因此總風缸風壓的監(jiān)測、預警顯得尤為重要。

總風缸壓力低的主要原因有以下幾個方面：⑴壓力開關作用不良。⑵空壓機熔斷器斷路。⑶空壓機機組工作不良。⑷機車輔助觸點接觸不良。這些故障如不及時發(fā)現和排除。列車將無法正常運行。經過分析、研究，認為結合上述條件進行改造，增加總風缸壓力低或高的報警、控制功能，能夠及時提醒乘務員采取必要措施，可以有效預防因總風缸壓力低造成的事故。

3.機油壓力、機油溫度

機油運轉時，一些零部件之間發(fā)生相對運動，如軸頸在軸瓦中轉動，活塞環(huán)對缸壁的滑動等，使相對運動的零件表面產生磨檫和磨損。為了保證柴油機各運動部件可靠的運轉，延長使用壽命，必須使其在工作時具有良好的潤滑條件，因此機油的壓力和溫度對柴油機的使用至關重要。

機油壓力、機油溫度過低的原因：⑴機油稀釋。⑵機油濾清器太臟，有堵塞現象，壓力損失大。⑶主機油末端通向油壓繼電器的通路不暢通，或管路過細，此時從機車主機由末端接到司機室操縱臺上的油壓表，雖然現實油壓正常，但此時油壓繼電器卻發(fā)生動作。⑷機油管路及閥存在漏泄。⑸壓力表、管路及傳感器不合適。⑹增壓器油量過大。⑺機油預熱油路故障。⑻機油系統(tǒng)存在故障。上述的原因都有可能引起機油壓力、機油溫度的異常，從而影響機車的正常運用，因此在監(jiān)控預警系統(tǒng)中加入機油壓力和機油溫度可以讓乘務員實時的了解機油的狀況，對安全行車具有一定的意義。

4.燃油壓力、燃油溫度

機車柴油機運轉時，符合要求的燃油壓力和燃油溫度是保證機車柴油機正常運轉的先決條件，同時將直接影響著發(fā)動機的輸出功率。因此對燃油壓力、燃油溫度的監(jiān)測也應列入設備的要求。

三、采取的措施

針對上述問題，內燃機車加裝了BLCJ-1型監(jiān)測預警系統(tǒng)。BLCJ-1型監(jiān)測預警系統(tǒng)采用成熟的硬件電路、人性化的軟件設計，從而實現了對機車總風缸風壓、機油壓力、燃油壓力、機油出口溫度、高溫冷卻水出口溫度、蓄電池電壓的實時顯示、監(jiān)測、信號異常時的預警以及信號異常時的具體時間、持續(xù)時間的存儲及下載，通過本裝置乘務員可以實時的了解機車各部位的電壓、風壓、油壓、溫度是否滿足機車行駛要求，發(fā)現故障點予以報警提醒乘務員及時處理。在機車行駛過程中，針對復雜的行車環(huán)境，乘務員可以及時的根據監(jiān)控預警系統(tǒng)的顯示及預警情況做出合理的操作，從而有效地避免機車電壓、風壓、油壓、溫度而引起的機破事故的發(fā)生，適應了新形勢下的機車運行需要，為鐵路運輸提供優(yōu)質、安全、正點的機力。

㈠主要功能：

①蓄電池電壓、總風缸壓力、機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度、柴油機轉速的采集輸入并在5.0寸串口彩色屏上顯示其實時數值及狀態(tài)。

②蓄電池電壓、總風缸壓力、機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度數值的判斷。當輸入信號出現過高或者過低時，設備發(fā)出聲（語音報警）、光報警。

③當設備報警時，設備可以實現對報警時的具體時間、報警時長，以及報警時的故障傳感器路數的存儲、下載及現場可查詢實時與告警數據，可保存一定的歷史數據，并且連接PC后可將其打印出來。

④USB接口為2.0HOST，單條最大存儲、查看條目為200條，采用循環(huán)覆蓋記率的方式。

⑤裝置上電后進行自檢，并語音提示乘務員。

四、取得成效

（1）監(jiān)測預警系統(tǒng)投入使用使內燃機車具備了蓄電池電壓、總風缸壓力的監(jiān)測功能，完善了內燃機車機車機油壓力、燃油壓力、機油溫度、燃油溫度無語音報警的功能缺陷，從技術上徹底解決了內燃機車無監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷，完善了機車的預警、保護功能。實際運用證明效果很好，整體設計改造完善，具有較好的實用性，對確保機車運用安全有著十分重要的意義。

（2）機車監(jiān)測預警系統(tǒng)的安裝降低了乘務員、檢修工人勞動強度，使得以前單純依靠乘務員操縱、檢修工人檢修來防止機車故障轉變?yōu)槔帽O(jiān)測預警系統(tǒng)裝置的功能對機車進行全面的實時監(jiān)控、轉換，提高了行車的安全性。

（3）監(jiān)測預警系統(tǒng)適用于內燃機車，部分功能適用于電力機車，其應用前景廣闊。

五、結束語

BLCJ-1型監(jiān)控預警系統(tǒng)在不改變機車原有結構的基礎上，完善機車功能，從技術上杜絕了因蓄電池電壓、總風缸風壓、機油溫度、機油壓力、燃油溫度、燃油壓力而引起的機車故障的發(fā)生，保證了機車的運用安全，具有一定的經濟效益和社會效益。BLCJ-1型監(jiān)控預警系統(tǒng)的安裝可以適應新形勢下的列車運行需要，對鐵路運輸具有重要的現實意義。

參考文獻

[1] 中華人民共和國鐵道行業(yè)標準TB/T1333-1996《機車電器基本技術條件》.

[2] 中華人民共和國鐵道行業(yè)標準TB/T1507-1996《機車電器設備布線規(guī)則》.endprint