李京彬

摘 要：鐵路運(yùn)輸在人們的生活中占據(jù)著重要地位，近年來(lái)我國(guó)對(duì)鐵路的建設(shè)投資規(guī)模在不斷增加，其客貨運(yùn)量也在快速提升，對(duì)我國(guó)地區(qū)間交流的加強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著積極意義。而要保證機(jī)車(chē)的行車(chē)安全和效率，需要依靠其中的監(jiān)控裝置。但在其實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到機(jī)車(chē)電路等因素的干擾影響，而不利于其正常作用的發(fā)揮。該文主要對(duì)機(jī)車(chē)監(jiān)控裝置的抗干擾問(wèn)題進(jìn)行分析研究，了解其中的干擾因素，并提出一些合理的解決措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)車(chē)；監(jiān)控裝置；抗干擾；機(jī)車(chē)電路

中圖分類(lèi)號(hào)：U26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在機(jī)車(chē)運(yùn)行中，其監(jiān)控裝置可以實(shí)時(shí)獲取時(shí)間、公里標(biāo)等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)坐標(biāo)，在保障行車(chē)安全以及進(jìn)行機(jī)務(wù)管理方面發(fā)揮著不可替代的作用。如果機(jī)車(chē)的監(jiān)控裝置受到嚴(yán)重干擾而出現(xiàn)故障，乘務(wù)員只能將其關(guān)機(jī)來(lái)憑調(diào)令運(yùn)行，是會(huì)危害到行車(chē)安全的。因此，對(duì)機(jī)車(chē)的監(jiān)控裝置抗干擾問(wèn)題要加大研究力度，積極采取合理有效的抗干擾措施，保障機(jī)車(chē)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。

1 機(jī)車(chē)監(jiān)控裝置主要特點(diǎn)

1.1 車(chē)載存儲(chǔ)線(xiàn)路參數(shù)

機(jī)車(chē)的監(jiān)控裝置中，主要采用了各型監(jiān)控裝置在線(xiàn)路參數(shù)獲取方面的技術(shù)，在主機(jī)中先預(yù)先存儲(chǔ)好機(jī)車(chē)運(yùn)行的全部線(xiàn)路資料，而不需在地面加設(shè)另外的設(shè)備。這樣一來(lái)不僅減少了設(shè)備投資，也節(jié)省了維護(hù)管理的費(fèi)用。而且將大量的線(xiàn)路資料存儲(chǔ)在機(jī)車(chē)的方式更加可靠和穩(wěn)定。

1.2 采用連續(xù)平滑速度模式曲線(xiàn)控制

機(jī)車(chē)的監(jiān)控裝置采用的是連續(xù)平滑速度模式曲線(xiàn)，將線(xiàn)路設(shè)施固定限速和閉塞指令限速要求等形成這一曲線(xiàn)，以適應(yīng)正常人工操作的需求，并有效提高其運(yùn)行效率和控制精度，是當(dāng)前機(jī)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)控制方式的重要發(fā)展方向。

1.3 通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算來(lái)獲取速度控制值

機(jī)車(chē)監(jiān)控裝置可以按照成熟的數(shù)學(xué)模型計(jì)算，來(lái)獲得每一速度控制值，其系統(tǒng)主機(jī)為先進(jìn)的32位CPU，其運(yùn)行速度快、控制精度高、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，可以通過(guò)機(jī)車(chē)設(shè)備類(lèi)型和本地線(xiàn)路參數(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，最大程度地對(duì)運(yùn)行速度進(jìn)行控制。

1.4 機(jī)車(chē)信號(hào)類(lèi)型

信號(hào)系統(tǒng)如圖1所示。

一般可將其信息傳遞方式分為接近連續(xù)式和連續(xù)式，接近連續(xù)式一般應(yīng)用于自動(dòng)閉塞區(qū)段，在進(jìn)站信號(hào)機(jī)的外方某個(gè)固定地點(diǎn)設(shè)置好發(fā)送設(shè)備，從該點(diǎn)到進(jìn)站信號(hào)機(jī)中會(huì)設(shè)置一段重要的軌道電路，會(huì)連續(xù)不斷地將信號(hào)從地面?zhèn)魉偷綑C(jī)車(chē)，機(jī)車(chē)信號(hào)機(jī)則連續(xù)復(fù)示；而連續(xù)式機(jī)車(chē)信號(hào)則主要應(yīng)用于自動(dòng)閉塞區(qū)段，通過(guò)軌道電路傳送信息，因此機(jī)車(chē)信號(hào)可連續(xù)反應(yīng)地面信號(hào)機(jī)的顯示內(nèi)容。

2 機(jī)車(chē)監(jiān)控裝置會(huì)受到的干擾因素

2.1 機(jī)車(chē)電氣產(chǎn)生的干擾

在電器柜中會(huì)頻繁動(dòng)作各項(xiàng)繼電器，大電流接觸器線(xiàn)圈的得電與失電，主觸頭通斷、柴油機(jī)啟動(dòng)和空壓機(jī)大風(fēng)等會(huì)產(chǎn)生一定的干擾。通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)和各種耦合傳導(dǎo)方式，干擾信號(hào)會(huì)通過(guò)監(jiān)控裝置電源，機(jī)車(chē)工況在對(duì)監(jiān)控裝置進(jìn)行輸入和輸出時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾。并且在貫通機(jī)車(chē)的一室和二室，其長(zhǎng)電纜傳輸存在著分布電容，通過(guò)分布電容耦合，干擾信號(hào)可以以電磁場(chǎng)方式到達(dá)監(jiān)控裝置系統(tǒng)內(nèi)部，同時(shí)以電磁波輻射的方式干擾到監(jiān)控裝置。

2.2 機(jī)車(chē)前照燈電路干擾因素

以SS3型機(jī)車(chē)為例，其采用了GS2-500型汞氙等作為前照燈，這種燈具有一套高壓激發(fā)裝置，是一種感性的負(fù)載器件，需要在運(yùn)行前將前照燈開(kāi)啟，如果其啟動(dòng)電路作用不良而無(wú)法正常啟動(dòng)，司機(jī)往往會(huì)進(jìn)行重復(fù)啟動(dòng)操作，容易出現(xiàn)重復(fù)開(kāi)斷感性負(fù)載電路的問(wèn)題。而監(jiān)控裝置和前照燈電源采用的都是機(jī)車(chē)控制電力的110 V電源，將前照燈進(jìn)行開(kāi)斷時(shí)，感性負(fù)載產(chǎn)生的干擾脈動(dòng)信號(hào)會(huì)進(jìn)入監(jiān)控裝置輸出插件，干擾其正常工作。此外，如果前照燈存在中線(xiàn)絕緣不良或絕緣距離不足的問(wèn)題，則會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)放電接地，進(jìn)而產(chǎn)生短路現(xiàn)象。

2.3 機(jī)車(chē)電路干擾因素

在機(jī)車(chē)電路非正常情況下，會(huì)對(duì)監(jiān)控裝置產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，出現(xiàn)系統(tǒng)故障、關(guān)機(jī)、程序混亂等問(wèn)題。以監(jiān)控主機(jī)板為例，主板上會(huì)設(shè)置微處理芯片、存儲(chǔ)器和電源電壓監(jiān)視等電路，通過(guò)插頭與外圍插件和顯示器進(jìn)行信息交換，在其運(yùn)用過(guò)程中，會(huì)由于線(xiàn)路改造、監(jiān)控模式更新等情況而需要改寫(xiě)芯片程序，由于芯片的插拔是經(jīng)常性的，因此很容易產(chǎn)生芯片與插座虛接的問(wèn)題。在受到頭燈啟動(dòng)等影響產(chǎn)生電路電壓干擾時(shí)，監(jiān)控裝置的電源電壓也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)而引發(fā)系統(tǒng)故障。

3 機(jī)車(chē)監(jiān)控裝置抗干擾策略

3.1 保證過(guò)電壓吸收片效果良好

過(guò)電壓吸收片可以有效吸收電磁感應(yīng)產(chǎn)生的反向過(guò)電壓，可以對(duì)監(jiān)控樁和環(huán)境實(shí)施電磁兼容。其安裝情況和狀態(tài)，會(huì)直接影響到對(duì)過(guò)電壓的抑制效果。對(duì)此要加強(qiáng)對(duì)過(guò)電壓吸收片的檢測(cè)，首先可進(jìn)行目測(cè)，觀(guān)察上面的二極管、電容和電阻是否存在燒損情況，如果其外觀(guān)良好，可采用外用表和500 V兆歐表進(jìn)一步判斷。在日常檢修中要加強(qiáng)監(jiān)控技術(shù)人員對(duì)過(guò)電壓吸收片的檢查，如果發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)不良需及時(shí)補(bǔ)全或更換。

3.2 利用屏蔽線(xiàn)減少干擾

在使用監(jiān)控裝置時(shí)，時(shí)常發(fā)生顯示器按鍵失敗的故障，除了按鍵損壞原因外，還可能是由于機(jī)車(chē)顯示器的按鍵失效但其地面檢測(cè)試驗(yàn)良好。顯示器與主機(jī)通信電纜屏蔽線(xiàn)采用的是主機(jī)端接地、顯示器不接地的方式，會(huì)降低屏蔽效果，使干擾信號(hào)串入通信電纜。因此要加強(qiáng)對(duì)屏蔽線(xiàn)的平推檢查，使電纜屏蔽線(xiàn)實(shí)現(xiàn)兩端全部接地，減少顯示器按鍵失效的故障。

3.3 速度傳感器和主機(jī)加強(qiáng)防塵防水

在機(jī)車(chē)運(yùn)行中，安裝在其軸頭的速度傳感器會(huì)由于環(huán)境惡劣、接觸不良或線(xiàn)路干擾而出現(xiàn)信號(hào)抖動(dòng)的問(wèn)題。對(duì)此要采取嚴(yán)格的防塵防水措施，不采用接線(xiàn)盒，而是整體包扎插頭對(duì)接且放置在司機(jī)室地板下，減少塵土和油水會(huì)對(duì)傳感器產(chǎn)生的影響，避免其信號(hào)抖動(dòng)而對(duì)監(jiān)控裝置造成的故障。

3.4 改進(jìn)機(jī)車(chē)測(cè)速系統(tǒng)

以SS8型機(jī)車(chē)為例，其LKJ-93型監(jiān)控裝置采用的是2軸光電速度傳感器的兩路200 脈沖/r速度信號(hào)，其恒流恒速控制系統(tǒng)中每根抽取一路200 脈沖/r速度信號(hào)作為微機(jī)柜控制參數(shù)，一路監(jiān)控裝置獨(dú)用，另一路監(jiān)控裝置與微機(jī)柜合用，微機(jī)柜提供15 V電源。這樣做解決了速度信號(hào)不足的問(wèn)題，但也會(huì)對(duì)監(jiān)控裝置形成干擾，出現(xiàn)顯示速度突跳200 km/h以上關(guān)機(jī)的情況。對(duì)此改進(jìn)了測(cè)速系統(tǒng)，微機(jī)柜使用200 脈沖/r·min-1速度信號(hào)，而監(jiān)控裝置采用兩路80 脈沖/r·min-1速度信號(hào)，可有效解決干擾問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

在列車(chē)運(yùn)行中，其監(jiān)控裝置對(duì)于司機(jī)實(shí)時(shí)掌握行駛安全情況、做好應(yīng)急處置具有重要意義，對(duì)此要加強(qiáng)對(duì)監(jiān)控裝置抗干擾問(wèn)題的研究，了解常見(jiàn)干擾因素，采取合理措施進(jìn)行有效防范，保證列車(chē)的安全運(yùn)行。

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