劉曉萌

中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司天津電務(wù)段 天津 300140

傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)系統(tǒng)是由各類信號(hào)、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主體設(shè)備及有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的“信號(hào)、聯(lián)鎖、閉塞”體系。鐵路信號(hào)系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀不一，有采用信號(hào)集中聯(lián)鎖控制方式的，也有采用人工扳道、人工指揮列車運(yùn)行方式的。本文主要對(duì)鐵路機(jī)車信號(hào)綜合診斷測(cè)試系統(tǒng)做論述，希望通過本文的分析研究，給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

1 故障診斷以及安全監(jiān)測(cè)的技術(shù)基礎(chǔ)

一般情況下，為了確保車輛能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，都會(huì)定期對(duì)車輛進(jìn)行檢查與維修，但是，人為目測(cè)檢查故障的方法容易出現(xiàn)疏漏，對(duì)于一些車輛走行部輪對(duì)、軸承材質(zhì)內(nèi)部與不可見部分的故障問題很難發(fā)現(xiàn)，很多故障問題都是在車輛運(yùn)行中的突發(fā)問題，所以需要通過車輛運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)技術(shù)，來提前發(fā)現(xiàn)輪、軸故障，以保證車輛安全運(yùn)行。目前，鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行的故障監(jiān)測(cè)主要采用振動(dòng)與溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過對(duì)運(yùn)行過程中的振動(dòng)與溫度變化進(jìn)行輪軸質(zhì)量的判斷，一旦出現(xiàn)不合理的振動(dòng)波動(dòng)或溫升，就很有可能是走行部故障出現(xiàn)的先兆。振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)很早就在鐵路車輛運(yùn)行中進(jìn)行應(yīng)用[1]。

2 聯(lián)鎖方案選擇

雖然鐵路在同一線路不同軌距上運(yùn)行不同類型的列車，但是在時(shí)間上仍然是有間隔的，即同一時(shí)段在同一進(jìn)路上只能運(yùn)行一列列車。由此可見，鐵路仍然可以采用與標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路一致的聯(lián)鎖系統(tǒng)。為保證列車運(yùn)行安全，聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)完成以下主要功能：

（1）凡與進(jìn)路有關(guān)的道岔應(yīng)與防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)互相聯(lián)鎖。進(jìn)路上道岔位置不正確，道岔尖軌與基本軌不密貼時(shí)，防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)不得開放，信號(hào)機(jī)開放后，與該進(jìn)路有關(guān)的道岔被鎖閉。

（2）同一路徑范圍內(nèi)的兩條進(jìn)路之間應(yīng)互相照查。已經(jīng)建立的進(jìn)路未解鎖或照查條件不符合時(shí)，與之有沖突的信號(hào)機(jī)不得開放，防護(hù)進(jìn)路的信號(hào)機(jī)開放后，與之有沖突的信號(hào)機(jī)不得開放。

（3）聯(lián)鎖設(shè)備應(yīng)保證車站值班人員對(duì)列車、調(diào)車進(jìn)路及信號(hào)機(jī)開放與關(guān)閉的控制。進(jìn)路的解鎖必須在信號(hào)關(guān)閉后進(jìn)行。鎖閉的進(jìn)路隨著列車或車列的正常運(yùn)行自動(dòng)解鎖或通過人工解鎖手續(xù)后解鎖。已鎖閉的進(jìn)路不應(yīng)受軌道電路的異常故障錯(cuò)誤解鎖[2]。

3 信號(hào)運(yùn)維系統(tǒng)設(shè)備層功能結(jié)構(gòu)

“三級(jí)”為國鐵集團(tuán)公司、鐵路局集團(tuán)公司與電務(wù)段?！叭龑印睘閲F集團(tuán)運(yùn)維子系統(tǒng)、鐵路局電務(wù)運(yùn)維子系統(tǒng)和智能運(yùn)維站級(jí)設(shè)備。為滿足運(yùn)維系統(tǒng)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析處理、智能診斷的功能需求，需要以路局集團(tuán)公司為單位建立數(shù)據(jù)中心。通過運(yùn)維專用網(wǎng)連通國鐵集團(tuán)與下屬路局集團(tuán)公司數(shù)據(jù)中心，搭建運(yùn)維數(shù)據(jù)云平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)鐵路監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與智能診斷結(jié)果共享，提升運(yùn)維整體智能化水平。根據(jù)車站環(huán)境與生活條件設(shè)置站級(jí)運(yùn)維設(shè)備，線規(guī)模較大且生活便利的車站設(shè)置有綜合維修工區(qū)，此時(shí)信號(hào)設(shè)置智能維護(hù)分機(jī)，規(guī)模較小或無人值守站則設(shè)置維護(hù)分機(jī)終端。無人值守站維護(hù)分機(jī)終端采集室內(nèi)設(shè)備工作狀態(tài)及軌旁信號(hào)設(shè)備狀態(tài)，并將該信息傳送至鄰站智能維護(hù)分機(jī)，最終匯聚至路局智能運(yùn)維中心[3]。

4 軌道電路方式

套軌線路采用三軌或四軌時(shí)，增加了鋼軌作為并聯(lián)傳輸通道，鋼軌電阻降低；同時(shí)增加了軌底與道床的接觸面積，減小了道床電阻。當(dāng)采用交流軌道電路時(shí)，還需考慮同極性鋼軌間分布電容的增加和渦流的形成。因此，采用軌道電路時(shí)，應(yīng)針對(duì)具體線路合理進(jìn)行軌道連接線及鋼軌絕緣的設(shè)置，并應(yīng)實(shí)測(cè)其軌道參數(shù)，給出特定的軌道電路調(diào)整表。在軌道和道床滿足條件的情況下，套軌采用軌道電路方式，在非電化區(qū)段可采用工頻交流軌道電路，在電化區(qū)段可采用97型25Hz相敏軌道電路。上述兩種設(shè)備均為國內(nèi)成熟的軌道電路產(chǎn)品，25Hz相敏軌道電路因具有較好的頻率選擇性和相位選擇性，且抗干擾能力較強(qiáng)，在國內(nèi)普遍應(yīng)用。因此，當(dāng)鐵路區(qū)段采用軌道電路時(shí)，建議采用97型25Hz相敏軌道電路制式的設(shè)備。（1）三軌軌道電路三軌區(qū)段共用軌為軌道電路一極性，另外兩條軌利用跳線連通為軌道電路另一極性。由于比準(zhǔn)軌條件下的軌道電路多增加了一條軌道，軌道電路的漏泄電阻降低，同時(shí)鋼軌間距離縮小，感抗等影響增加。因此，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，由軌道電路研制單位對(duì)軌道電路的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并給出特殊調(diào)整表，確保軌道電路可靠工作。

5 綜合圖形化顯示模塊的應(yīng)用

綜合圖形化顯示模塊在車站指揮中心大屏上顯示站場(chǎng)圖、移動(dòng)對(duì)象、作業(yè)狀態(tài)等。站場(chǎng)圖顯示子模塊繪制站場(chǎng)信號(hào)平面圖實(shí)現(xiàn)站內(nèi)信號(hào)、道岔、軌道電路等設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示。移動(dòng)對(duì)象顯示子模塊根據(jù)移動(dòng)對(duì)象的定位數(shù)據(jù)，在站場(chǎng)平面圖相應(yīng)位置顯示其動(dòng)態(tài)圖標(biāo)，這樣可以使調(diào)度人員實(shí)時(shí)掌握站內(nèi)機(jī)車、人員、車輛的動(dòng)態(tài)位置分布情況。作業(yè)狀態(tài)顯示子模塊根據(jù)移動(dòng)對(duì)象的狀態(tài)對(duì)其動(dòng)態(tài)圖標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，以圖形化的方式展示移動(dòng)對(duì)象的作業(yè)狀態(tài)。其中，機(jī)車動(dòng)態(tài)圖標(biāo)以數(shù)字表示調(diào)機(jī)編號(hào)，以圓形圖案表示調(diào)機(jī)位置，以動(dòng)畫箭頭指示機(jī)車運(yùn)動(dòng)方向，動(dòng)畫箭頭的變化速率表示機(jī)車的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)操作人員想進(jìn)一步了解機(jī)車相關(guān)信息時(shí)可點(diǎn)擊機(jī)車圖標(biāo)，在彈出的浮動(dòng)窗口中將顯示機(jī)車的前方距離、限速、作業(yè)鉤序號(hào)等詳細(xì)信息。作業(yè)人員的動(dòng)態(tài)圖標(biāo)以圓形圖案表示人員位置，不同的調(diào)車組顯示為不同顏色，同時(shí)以數(shù)字表示其所屬調(diào)車組別，字母表示其角色，三角箭頭表示其運(yùn)動(dòng)方向。

6 結(jié)語

總而言之，通過上述對(duì)鐵路機(jī)車故障監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用的分析，可以看出，鐵路車輛運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀、技術(shù)內(nèi)容與應(yīng)用要點(diǎn)，對(duì)于我國鐵路車輛的運(yùn)行故障管理與信息化技術(shù)的結(jié)合提供了有效參考，同時(shí)也看出了當(dāng)前鐵路車輛運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)技術(shù)的不足之處。相關(guān)技術(shù)人員對(duì)于機(jī)械故障進(jìn)行綜合的歸類、分析、診斷還需要進(jìn)行不斷研究，確保我國鐵路機(jī)車運(yùn)行時(shí)有良好的安全性保障。