監(jiān)測(cè)維護(hù)終端在軌道電路故障維護(hù)中的應(yīng)用

孫 雷 上海鐵路局辦公室

客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的軌道電路是采用"無(wú)接點(diǎn)、計(jì)算機(jī)編碼方式"的ZPW-2000A軌道電路系統(tǒng)，列控中心通過(guò)CANA、CANB總線(xiàn)進(jìn)行信號(hào)頻率集中配置，監(jiān)測(cè)維護(hù)終端通過(guò)CANC總線(xiàn)對(duì)軌道電路設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測(cè)。隨著客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)運(yùn)行規(guī)模的增加，軌道電路維護(hù)給電務(wù)工作人員帶來(lái)較大的壓力。利用軌道電路監(jiān)測(cè)維護(hù)終端采集到的數(shù)據(jù)可以方便、及時(shí)查找故障情況和原因，方便電務(wù)人員日常維護(hù)和故障維修。

1 軌道電路監(jiān)測(cè)維護(hù)終端子系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 硬件平臺(tái)及與軌道電路通信接口連接

監(jiān)測(cè)維護(hù)終端子系統(tǒng)的硬件平臺(tái)為列控中心機(jī)柜上的"監(jiān)測(cè)維護(hù)終端"工控機(jī)和顯示器設(shè)備。根據(jù)工程需要，工控機(jī)和顯示器可以安裝在其他的機(jī)柜上或采用其它安裝方式。監(jiān)測(cè)維護(hù)終端通過(guò)擴(kuò)展CAN通信接口卡PCI5121實(shí)現(xiàn)與軌道電路設(shè)備的通信連接。對(duì)客專(zhuān)ZPW-2000A軌道電路設(shè)備的信息采集，通過(guò)與通信單元內(nèi)的軌道電路通信接口板的CANC總線(xiàn)通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.2 軌道電路監(jiān)測(cè)維護(hù)終端子系統(tǒng)軟件模塊組織結(jié)構(gòu)

圖1為軟件模塊組織結(jié)構(gòu)。

圖1 軟件模塊組織結(jié)構(gòu)

顯示終端由實(shí)時(shí)報(bào)表顯示、設(shè)備狀態(tài)--機(jī)柜圖、歷史數(shù)據(jù)--日曲線(xiàn)、實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)和歷史報(bào)警數(shù)據(jù)組成。

2 故障分析案例

2.1 案例一：軌道電路調(diào)諧區(qū)出現(xiàn)故障

地點(diǎn)：XXX線(xiàn)XXX站10583G，其發(fā)送端相鄰區(qū)段為10595G。

故障情況：主軌道電壓不穩(wěn)定，電壓幅值波動(dòng)，最高值497 mV，最低值432 mV。

數(shù)據(jù)測(cè)量：發(fā)送功出133 V；主軌出407 mV-410 mV；發(fā)送端 PT-E1、E2 電壓為36.5 V，軌面電壓為1.667 V。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，10583G發(fā)送端PT-E1、E2的電壓正常，軌面電壓偏低。

故障分析：查看10583G和10595G歷史日曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)10583G的主軌道電壓、功出電壓、和10595G的小軌道電壓波動(dòng)情況一致，見(jiàn)圖2黃色框內(nèi)的圖形。10583G的小軌道電壓和10595G的主軌道電壓相對(duì)穩(wěn)定。因此判斷應(yīng)該是在發(fā)送端出現(xiàn)問(wèn)題。

根據(jù)上述情況，判斷10583G發(fā)送端的PT-V1、V2至鋼軌環(huán)節(jié)或發(fā)送端調(diào)諧區(qū)內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)故障排查，發(fā)現(xiàn)10583G發(fā)送端PT上鋼軌的兩對(duì)引接線(xiàn)處的軌枕有4個(gè)扣件都與鋼軌裸接，軌枕鋼軌扣件未作絕緣處理。

圖2 10583G主軌道電壓

直接打掉該軌枕的4個(gè)鋼軌扣件，發(fā)送端軌面的電壓可由1.93 V提升至2.40 V；對(duì)10583G扣件做簡(jiǎn)易絕緣處理后，軌面電壓升至2.39 V。10583G發(fā)送端軌面的軌枕鋼軌扣件未作絕緣處理，導(dǎo)致發(fā)送端調(diào)諧區(qū)失諧，使發(fā)送電壓漏泄，以及發(fā)生電壓波動(dòng)。

2.2 案例二：軌道電路主軌道區(qū)段出現(xiàn)故障

地點(diǎn)：XXX線(xiàn)中繼1站8945AG，其發(fā)送端相鄰區(qū)段為8959CG。

故障情況：主軌道電壓不穩(wěn)定，電壓波動(dòng)頻繁。

故障分析：調(diào)閱8945AG主軌道電壓歷史日曲線(xiàn)，分別結(jié)合8954AG和8959CG的小軌道電壓日曲線(xiàn)的查看，分析其電壓波動(dòng)的特點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)8945AG主軌道電壓波動(dòng)時(shí)，8954AG和8959CG的小軌道電壓卻相對(duì)穩(wěn)定，見(jiàn)圖3和圖4。

圖3中，8945AG主軌道電壓波動(dòng)過(guò)程中，8945AG小軌道信號(hào)電壓相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明造成8945AG主軌道電壓波動(dòng)的原因可以排除接收端的傳輸通道和調(diào)諧區(qū)環(huán)節(jié)。

圖3 8945AG主軌道電壓結(jié)合8954AG小軌道電壓的日曲線(xiàn)

圖4中，8945AG主軌道電壓波動(dòng)過(guò)程中，8959CG小軌道信號(hào)電壓相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明造成8945AG主軌道電壓波動(dòng)的原因可以排除發(fā)送端的傳輸通道和調(diào)諧區(qū)環(huán)節(jié)。

根據(jù)上述情況判斷，8954AG發(fā)送端和接收端的信號(hào)傳輸通道及調(diào)諧區(qū)工作穩(wěn)定，引起主軌道電壓波動(dòng)的環(huán)節(jié)應(yīng)該室外主軌道區(qū)段。天窗點(diǎn)內(nèi)，對(duì)8954AG室外故障排查，測(cè)試主軌道區(qū)段有補(bǔ)償電容點(diǎn)的軌面電壓及補(bǔ)償電容容值，發(fā)現(xiàn)距接收端第5個(gè)電容失效。在該點(diǎn)用鐵錘敲擊鋼軌軌腰，該電容容值能夠恢復(fù)，符合主軌道電壓日曲線(xiàn)--在列車(chē)通過(guò)本區(qū)段前后發(fā)生電壓波動(dòng)的特點(diǎn)。

圖4 8945AG主軌道電壓結(jié)合8959CG小軌道電壓的日曲線(xiàn)

3 結(jié)束語(yǔ)

以上對(duì)利用監(jiān)測(cè)維護(hù)終端對(duì)軌道電路故障的維護(hù)和檢修進(jìn)行了研究和分析，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，列控中心監(jiān)測(cè)維護(hù)終端納入了集中監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，在目前的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)下，我們可以在調(diào)度中心或沿線(xiàn)任一站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程登錄訪(fǎng)問(wèn)和監(jiān)測(cè)，從而快速在處置故障，減少故障響應(yīng)時(shí)間，本文介紹的兩個(gè)典型案例處置方法，可為技術(shù)人員提供參考。