微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)在高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

章金兵 上海鐵路局上海客運(yùn)專線基礎(chǔ)設(shè)施維修基地高鐵部

1 信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)簡介

鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)是保證行車安全、加強(qiáng)信號(hào)設(shè)備結(jié)合部管理、監(jiān)測鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的重要行車設(shè)備。監(jiān)測系統(tǒng)利用微型計(jì)算機(jī)的高速信息處理能力，使信號(hào)設(shè)備具有了自診斷功能，信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)把現(xiàn)代最新傳感器技術(shù)、現(xiàn)場總線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫及軟件工程等技術(shù)融為一體，通過監(jiān)測并記錄信號(hào)設(shè)備的主要運(yùn)行狀態(tài)，為電務(wù)部門掌握設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)和進(jìn)行事故分析提供科學(xué)依據(jù)。高鐵使用的微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)能在信號(hào)設(shè)備運(yùn)行的全部時(shí)間內(nèi)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，全天侯實(shí)時(shí)（或定時(shí)）對(duì)主體設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督、測試、存儲(chǔ)、打印、查詢、再現(xiàn)；能監(jiān)測信號(hào)設(shè)備的主要電氣性能，當(dāng)電氣性能偏離預(yù)定界限時(shí)及時(shí)報(bào)警；能發(fā)現(xiàn)信號(hào)故障和故障預(yù)兆，為防止事故，實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)修提供可靠信息，充分發(fā)揮保障運(yùn)輸安全、提高運(yùn)輸效率的作用。本文介紹了S700K道岔等信號(hào)設(shè)備監(jiān)測實(shí)現(xiàn)原理和不良信息的分析與處理。

2 S700K道岔監(jiān)測功能實(shí)現(xiàn)與分析

道岔檢修在整個(gè)信號(hào)維修工作中所占比例最大，同時(shí)道岔設(shè)備也是在信號(hào)系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的設(shè)備，因此需要充分發(fā)揮微機(jī)監(jiān)測在高鐵道岔檢修和故障處理中的作用。

2.1 S700K道岔監(jiān)測采集工作原理

微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)S700K道岔監(jiān)測內(nèi)容包括：動(dòng)作電流曲線、動(dòng)作功率曲線、1DQJ狀態(tài)、定/反位表示。 電流/功率采集模塊為穿芯式電流采集模塊，當(dāng)采集模塊故障時(shí)對(duì)道岔使用無影響（原理圖見圖 1）。

圖1 S700K道岔電流/功率采集原理圖

2.2 常見道岔不良曲線分析

在對(duì)微機(jī)監(jiān)測道岔曲線的日常瀏覽中可發(fā)現(xiàn)：

（1）道岔鎖閉較緊曲線

圖2 道岔鎖閉較緊

從圖2可看出此臺(tái)電機(jī)在動(dòng)作末端時(shí)電流出現(xiàn)較明顯的上升，分析可能是該臺(tái)電機(jī)所在位置密貼過緊造成的，密貼過緊容易造成道岔不鎖閉和鎖閉時(shí)解鎖困難，特別是在夏天午后氣溫最高的時(shí)間段內(nèi)。

（2）道岔滾輪調(diào)整不當(dāng)

圖3 道岔扳動(dòng)時(shí)波動(dòng)較大

S700K道岔在扳動(dòng)過程中主要依靠尖軌底部的滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)減少摩擦阻力，使動(dòng)作過程順暢。滾輪的高度可以調(diào)整，當(dāng)滾輪位置不當(dāng)不能發(fā)揮良好作用時(shí)，在尖軌在動(dòng)作過程中會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，反映在道岔電流曲線中表現(xiàn)為電流波動(dòng)明顯，圖3的道岔電流曲線在來回扳動(dòng)過程中波動(dòng)都比較明顯。

（3）道岔表示電路電阻不良

圖4 表示電路中電阻不良

S700K道岔定位向反位動(dòng)作時(shí)，當(dāng)機(jī)械部分動(dòng)作到位鎖閉后，TS-1接點(diǎn)組轉(zhuǎn)換，由1、3閉合轉(zhuǎn)為2、4閉合，此時(shí)啟動(dòng)電路中三相電源的B相回路由于11-12接點(diǎn)斷開，B相電流值變?yōu)?，而A相C 相間通過 26-25、46-45、14-23接點(diǎn)形成另一條回路，中間經(jīng)過整流二極管和300 Ω的限流電阻，此時(shí)的電流值在道岔電流曲線上表現(xiàn)為末端小臺(tái)階，直到1DQJ(F)落下斷開啟動(dòng)的三相電源，整個(gè)扳動(dòng)過程結(jié)束。分析小臺(tái)階下降的原因可能是上述回路中的阻抗變大，依據(jù)小臺(tái)階電流下降約一半，電阻不良的可能性最大(見圖 4)。

2.3 典型道岔故障曲線分析

道岔是最易發(fā)生故障的電務(wù)設(shè)備，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，通過微機(jī)監(jiān)測的分析可在最短的時(shí)間內(nèi)及時(shí)判斷故障原因，提出故障處理方法。

（1）道岔不解鎖故障

圖5 道岔不解鎖

由圖5可見反位向定位扳動(dòng)時(shí)30 s切斷動(dòng)作電路，回扳2 s時(shí)道岔鎖閉且定位表示良好。分析道岔由反位向定位扳動(dòng)時(shí)未能解鎖，回扳時(shí)動(dòng)程很短，2 s多便到位鎖閉。此類故障與道岔外鎖閉勾頭缺油和不方正有關(guān)。

(2)道岔卡缺口故障

圖6 道岔卡缺口

圖7 密檢器表示接點(diǎn)不良

道岔定位向反位扳動(dòng)時(shí)無表示，調(diào)閱微機(jī)監(jiān)測曲線發(fā)現(xiàn)道岔在5.5 s時(shí)動(dòng)作到位，啟動(dòng)電路已被切斷說明表示缺口良好，動(dòng)接點(diǎn)已轉(zhuǎn)換，與正常扳動(dòng)時(shí)道岔電流曲線相比較，發(fā)現(xiàn)小臺(tái)階無電流，回扳時(shí)定位表示正常（如圖7），分析為室外表示電路開路，首先重點(diǎn)檢查密檢器表示接點(diǎn)，再檢查S700K其它表示電路的公共部分。

3 結(jié)束語

微機(jī)監(jiān)測設(shè)備是電務(wù)部門提高信號(hào)設(shè)備質(zhì)量、減少信號(hào)設(shè)備故障的重要手段，本文介紹了主要信號(hào)設(shè)備監(jiān)測實(shí)現(xiàn)原理和不良信息的分析與處理。用好微機(jī)監(jiān)測對(duì)提高信號(hào)設(shè)備檢修質(zhì)量和迅速判斷信號(hào)設(shè)備故障提供了很大的幫助，對(duì)微機(jī)監(jiān)測設(shè)備認(rèn)真瀏覽與分析可及時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備的不良反映，能有效提高信號(hào)設(shè)備的檢修效率和預(yù)防信號(hào)設(shè)備故障的發(fā)生。