蒙興
摘要:簡(jiǎn)要介紹了鐵路電動(dòng)脫軌器設(shè)備用途,簡(jiǎn)要描述了鐵路電動(dòng)脫軌器現(xiàn)場(chǎng)使用存在的問題,并提出了設(shè)備改進(jìn)方案。
關(guān)鍵詞:鐵路電動(dòng)脫軌器設(shè)備;信號(hào)燈控制器;改進(jìn)
鐵路電動(dòng)脫軌器是安裝于鐵路列檢作業(yè)場(chǎng)進(jìn)行安全防護(hù)的專用設(shè)備,當(dāng)作業(yè)人員在車列底部進(jìn)行技術(shù)檢查作業(yè)時(shí),外部列車車輛誤入作業(yè)線路可能會(huì)造成技術(shù)檢查人員人身傷害,此時(shí)電動(dòng)脫軌器會(huì)將誤入列車車輛強(qiáng)行脫軌停止,以此來保證技術(shù)檢查人員的人身安全。而信號(hào)燈控制器正是電動(dòng)脫軌器設(shè)備的關(guān)鍵部分,是電動(dòng)脫軌器系統(tǒng)標(biāo)識(shí)信號(hào)的控制器。目前,列檢作業(yè)場(chǎng)均實(shí)現(xiàn)了電氣化,電磁環(huán)境正是信號(hào)燈控制器需要考慮、處理、克服的主要因素。信號(hào)燈控制器功能實(shí)現(xiàn)不是主要難度,關(guān)鍵是信號(hào)燈控制器在復(fù)雜電磁環(huán)境下如何保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。針對(duì)電脫設(shè)備使用環(huán)境電磁干擾等各種干擾源復(fù)雜、信號(hào)控制器故障頻發(fā)的情況,本人與設(shè)備生產(chǎn)單位共同提出改進(jìn)方案。
一、目前在用信號(hào)燈控制器存在問題
1.在用信號(hào)燈控制器電源模塊存在的問題:在用信號(hào)燈控制器采用外置開關(guān)電源提供電源供應(yīng),考慮到現(xiàn)場(chǎng)的前端電源特性為DC160V,在開關(guān)電源的選型上進(jìn)行了定制,輸入DC160V,輸出DC12V/1.5A,DC24V/2A型號(hào)。輸出DC12V/1.5A為攝像機(jī)及紅外補(bǔ)光燈提供電源供應(yīng),輸出DC24V/2A為信號(hào)燈控制器提供電源供應(yīng),兩組輸出相互隔離,具有完整的過壓、欠壓、過流保護(hù)電路。開關(guān)電源前端也加入了EMI、ESD防護(hù)措施,以消除現(xiàn)場(chǎng)牽引方式造成的電氣噪聲、靜電感應(yīng)、電力供應(yīng)的諧波電流,對(duì)電涌、電壓變化、電力線諧波和電快速瞬變脈沖具有較強(qiáng)的抗擾能力。但現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境極其復(fù)雜,在抗雷擊、電位升方面的抗干擾能力有限,開關(guān)電源對(duì)電源供應(yīng)波動(dòng)適應(yīng)范圍有限,系統(tǒng)存在不同故障現(xiàn)象。
2.在用信號(hào)燈控制器LED燈檢模塊存在的問題:在用信號(hào)燈控制器LED燈檢模塊采用電阻檢測(cè)LED燈電流,電路簡(jiǎn)單,未考慮信號(hào)隔離處理且檢測(cè)電路與處理電路共地,抗干擾能力有限。
3.在用信號(hào)燈控制器輸出單元存在的問題:在用信號(hào)燈控制器輸出控制電路采用光電器件、三極管輸出控制LED燈,負(fù)載能力不足,輸出部分無短路保護(hù)器件,易發(fā)生信號(hào)燈不亮、損壞現(xiàn)象。
結(jié)論:經(jīng)過分析得出,在用信號(hào)控制器電源模塊、LED燈檢模塊、輸出單元三個(gè)方面的抗干擾能力不足。
二、設(shè)備改進(jìn)方案
對(duì)在用信號(hào)控制器進(jìn)行改進(jìn),從電源模塊、LED燈檢模塊、輸出單元三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn),采用SOC編程思想,對(duì)輸入信號(hào)及模塊功能處理進(jìn)行重新設(shè)計(jì),采用數(shù)字濾波技術(shù),對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波,保證檢測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確性,對(duì)輸入的干擾信號(hào)進(jìn)行抑制,消除因外部環(huán)境干擾造成的設(shè)備故障。
經(jīng)改進(jìn)后的新信號(hào)控制器有如下特性:
1.檢測(cè)到上脫到位信號(hào),輸出紅燈;檢測(cè)到下脫到位信號(hào),輸出白燈。
2.檢測(cè)到?jīng)]有上脫到位信號(hào)及下脫到位信號(hào),則輸出白燈、紅燈同時(shí)閃爍,擠脫故障信號(hào)指示燈亮,直至檢測(cè)到上脫到位信號(hào)或下脫到位信號(hào),結(jié)束閃燈狀態(tài)、擠脫故障信號(hào)指示燈滅。
3.檢測(cè)到申請(qǐng)輸入信號(hào),則閃爍相應(yīng)LED燈及動(dòng)作報(bào)警繼電器(上脫到位狀態(tài)閃爍紅燈,下脫到位狀態(tài)閃爍白燈),報(bào)警繼電器動(dòng)作與燈閃爍同步;直至檢測(cè)到無申請(qǐng)信號(hào),結(jié)束閃燈狀態(tài)及繼電器報(bào)警狀態(tài)。
4.在正常上脫到位、下脫到位狀態(tài)下,周期性檢測(cè)LED燈電流,如果LED燈電流超出設(shè)定上限或下限值,則繼電器動(dòng)作輸出燈報(bào)警信號(hào)(繼電器動(dòng)作,報(bào)警輸出端輸出160VDC),LED燈故障指示燈亮。反之,繼電器回復(fù)初始狀態(tài),LED燈故障指示燈滅。
5.電源指示,控制器上電,電源指示燈亮。
三、改進(jìn)的燈檢模塊原理圖
改進(jìn)的信號(hào)燈控制器燈檢模塊原理圖如下。
改進(jìn)后的鐵路電動(dòng)脫軌器信號(hào)燈控制器經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用效果良好,極大降低了信號(hào)燈控制系統(tǒng)的故障,并進(jìn)行了推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]中國(guó)鐵路總公司.《鐵路貨車專用檢修設(shè)備檢修維護(hù)管理規(guī)則》.中國(guó)鐵道出版社.2015.
(作者單位:中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司濟(jì)南西車輛段)