內燃機車燃油監測分析系統的應用研究

■ 杜新輝

內燃機車
燃油監測分析系統的應用研究

■ 杜新輝

保證內燃機車燃油的精細化、信息化管理一直是機務部門的重要課題，研究一種切實可行的方法真正實現提高機車熱力質量非常有必要。針對目前廣州鐵路（集團）公司的實際情況，分析內燃機車燃油使用中存在的問題，探索一種科學的能源管理工具和決策分析手段。能耗監測分析系統作為燃油管理的科學決策手段，通過收集和加工能源管理過程中的有關信息，用以實現對機車節能工作全過程的考核和動態監管。

鐵路企業；科技手段；燃油精細管理

節能減排是創建“資源節約型”鐵路企業的一項重要任務。為實現能源、經濟與環境的可持續發展，節能減排工作必須依靠先進的能源管理工具和決策分析手段，切實掌握各用能單位在節能工作中的基礎數據和過程管理，以實現對節能工作的全過程考核和動態監管。

1 當前內燃機車燃油使用存在的問題

（1）內燃機車現有玻璃油尺沒有用油過程監測分析的功能，機車油量統計數據只有出庫和入庫油量數據，運行區間、站段間的數據還很少進行統計分析，缺乏引導司機在某些特殊區段合理操作的基礎數據，機車使用柴油過程沒有像行車過程一樣得到全程監控。

（2）內燃機車現有玻璃油尺顯示精度偏低（每刻度為100 L），人工觀測油位讀取數據時站的角度不同，且每個人讀數視覺習慣不一致，存在讀數誤差，也容易引起交接班糾紛。而且機車長期運行后，由于腐蝕、雨雪等一些其他因素導致油位可視窗的油位變得模糊不清，難以分辨，甚至無法讀取數據。

（3）內燃機車無法在線測定油耗率，也就無法在線確定熱力狀態的優劣。

（4）機車運行過程中出現跑、漏、冒、滴或人為偷盜等原因導致油量損耗異常時，管理者面對單一的收、交油報表無法及時有效發現問題，只能當作正常的燃油損耗。

目前，機務部門管理工作正朝著節約型、精細化、信息化的方向發展，而內燃機車用油的粗放型管理模式不利于機車油量詳細統計分析和節能降耗，無法實現燃油的精細化、信息化管理，跟不上當前的管理要求。因此，對內燃機車用油過程實行LKJ方式的全程監測、分析，堵塞用油過程中的漏洞，提高機車熱力質量完全有必要。

2 燃油監測分析系統簡述

廣州鐵路（集團）公司（簡稱廣鐵集團）使用的內燃機車能耗監測統計分析系統主要分為車載設備和地面設備兩大部分。

（1）車載設備主要構成：機車電子油尺、功率測量模塊、統計運算分析模塊、顯示裝置。

（2）地面設備主要構成：轉儲站微機和讀卡器、機務段信息中心服務器、配套轉儲軟件、分析軟件、傳輸網絡。

燃油監測系統作用流程見圖1。

以上3路數據采集后傳到統計運算分析模塊的微機處理，形成機車能耗文件，再經輸出口轉儲到IC卡或U盤（機車乘務員操作），退勤時通過IC卡或U盤將機車能耗文件轉儲至地面轉儲站，地面轉儲站自動傳送到機務段信息中心服務器進行處理和儲存，機務處、機務段各級管理人員即可通過辦公網遠程訪問服務器，進行能耗數據分析。

燃油監測分析系統具有如下特點：

（1）可記錄并存儲測得全程油量數據，再結合當前機車運行狀態數據生成機車實時油量記錄，通過IC卡轉儲到地面服務器，可供管理部門進行全程檢查分析。

（2）可以對機車油箱剩余油量準確測量，在司機操縱臺上和油箱上實時顯示測量結果，提高了測量精度，避免了傳統測量方式由于油濁、冬天霜雪、泥漿等引起的讀數不清情況。

（3）通過地面服務器軟件解析和IC卡轉儲的數據，可以得出機車在區間運行的單耗；根據實際需要，可擴充司機交接班報表、機車油耗異常報表等，有力堵塞了用油管理的漏洞。

（4）能夠在機車運用過程中自動測定機車油耗率，自動找出油耗率偏高的機車，節約了機車上水阻臺的人力和物力，及時組織檢修，有效提高機車質量和用油效率。

（5）具有低油位報警功能，使司機能夠隨時掌握機車油箱情況，確保行車安全。

（6）消除了長交路輪乘機車在交接班時因交接油量發生的扯皮現象，有利于運輸生產的暢通。

燃油監測分析系統的建設模式見圖2。

圖1 燃油監測系統作用流程

圖2 燃油監測分析系統建設模式

3 燃油監測分析系統管理模式

機務處先后制定下發《廣州鐵路（集團）公司機車能耗監測分析系統管理辦法》和《機務段質量分析中心機車能耗分析站工作規范》2個文件，主要從以下幾個方面進行了規范。

3.1設備管理方面

（1）燃油監測分析系統包含車載設備和地面工作站（含微機、讀卡器、分析軟件、網絡設備等）的相關設備，必須保證作用良好，未經機務處同意，任何單位和個人不得私自挪用、拆卸、替換、更改。

（2）燃油監測分析系統的技術改造、升級，機務段必須提前書面向機務處申報，待機務處批復同意后方可進行。

（3）燃油監測分析系統專用服務器、轉儲用計算機、分析用計算機等設備的聯網、調試、維護工作由機務段計算機管理部門負責。轉儲、分析用計算機分別由熱力專職技術人員和整備車間專職人員專用，無關人員不得擅自動用，專用計算機不得安裝、儲存與智能統計分析軟件無關的內容。

3.2日常運用與管理方面

（1）燃油監測分析系統車載設備在機車運用途中發生故障時，司機應在《機車運行日志》上做出記錄并蓋私章，機車入庫后下班司機要及時報修。報活時，對故障狀態和現象必須詳細準確。

（2）機車入庫進行整備作業，整備車間有關人員必須對燃油監測分析系統車載設備進行全面檢查，發現不良處所要及時報修，嚴格履行修后驗收職責。在機務本段燃油監測分析系統作用不良的機車不得出庫牽引列車。

（3）機車乘務員在退勤時，燃油監測分析系統地面工作站專職人員負責將IC卡（或專用U盤）數據轉入計算機，根據計算機顯示的實際用能量，在司機報單上蓋數字章和班組能耗專用章，專用章的式樣由機務段自定并在細化措施中明確。

（4）遇能耗監測分析系統故障時，必須由地面工作站專職人員核對機車運行日志和報修單，確認能耗監測分析系統故障后，在司機報單上注明并蓋班組能耗專用章，運輸統計部門可按機械表（尺）數據進行統計，并及時向技術科熱力工程師反饋信息，跟蹤燃油監測分析系統的故障處理過程。

（5）燃油監測分析系統產生的數據由計算機管理部門保存在服務器內，保存期不少于2年。未經機務段主管段領導同意禁止刪除數據。刪除數據的操作權限只能由技術科專職熱力工程師負責。任何情況下，嚴禁修改數據。

（6）機務段應在技術科設立機車能耗分析站，由熱力工程師負責管理，設專職分析員1名，對本段擔任的能耗異常列車實行趟趟分析。能耗分析工作要突出重點，普及一般，要形成月度分析材料，報機務段主管領導和機務處能源技術科，對發現的典型或傾向性問題定期進行通報，并及時向相關車間下發《機車能耗異常通知書》，落實責任，追蹤考核。

3.3資產管理方面

（1）能耗監測分析系統形成的固資包括車載設備和地面工作站全部的硬件與軟件，均由配屬的機務段實行單列固資，不列入機車固資。

（2）機車在集團公司管內調撥時，燃油監測分析系統車載設備隨機車調撥，機務段必須保持其作用良好，不得拆除、替換；機車跨局調撥與出租、入廠及入外局檢修時，機務段應提前拆除車載設備，妥善保管，不得損壞，待機車回段后，立即重新安裝并投入使用。

3.4能耗分析站管理方面

（1）機車能耗分析站隸屬于機務段質量分析中心，日常工作由技術科熱力工程師負責指導監督。

（2）機車能耗分析站利用能耗分析軟件對每日產生的能耗文件進行匯總，與監控文件進行比對，發現文件丟失要立即通知各讀卡點工作人員跟蹤機車，及時采取有效手段將丟失文件轉儲下來。

（3）對智能分析項點顯示出的信息實行趟趟分析，根據分析結果視情況下達《能耗異常通知書》，督促相關車間及時回復分析結果，實行閉環管理。正常文件分析每天不得少于總文件數量的50%，并建立分析臺賬。分析的主要內容包括：利用文件管理功能分析每天生成的能耗文件與監控文件的數量對比情況，分析查找兩種文件不能匹配的原因，利用能耗原始數據和能耗曲線圖對機車耗能情況、乘務員操縱水平、機車熱力狀態、燃油質量和設備故障情況進行分析，異常項點發生報警時，要通過對列車編組、機車功率與運行速度等數據的分析，結合問題發生的時間和地點，認真查找問題發生的具體原因，必要時可找值乘乘務員了解情況。

（4）定期向主管領導匯報能耗分析情況，及時匯報工作中發現的典型問題。

能耗分析閉環管理流程見圖3。

圖3 能耗分析閉環管理流程

4 燃油監測分析系統應用的效益分析

4.1經濟效益

自2012年5月裝車使用以來，通過燃油監測分析系統的作用，在機車能源管理方面取得了初步成效，與2011年同期相比效果明顯。以懷化機務段為例，2012年5—9月的機報4支配機車數據與2011年同期支配數據的對比情況見表1。

4.2企業效益

（1）能夠及時發現能源管理漏洞和問題，通過合理改進后有效提升管理工作水平。

（2）為廣鐵集團積累依托信息化實現能源管理規范化的經驗。

（3）為企業節支降耗、實現節能技術改造提供科學的決策依據。

表1 機報4支配機車數據對比

4.3社會效益

（1）通過安裝內燃機車燃油監測分析系統，完成了將先進管理理念引入現有節能日常管理工作中，實現了節能工作的科學化、規范化和制度化管理。

（2）通過安裝內燃機車燃油監測分析系統，可以提高企業職工對能源環境問題的關注度，提高職工節能意識、環保意識、社會意識。

內燃機車能耗監測分析系統的開發應用提高了能源管理的科學性和有效性，具有良好的應用前景。

5 結束語

綜上所述，燃油監測分析系統的使用對廣鐵集團創建“資源節約型”企業的作用是巨大的，自裝車使用以來，取得的經濟效益、企業效益、社會效益都是顯而易見的，具有很好的推廣應用前景。

杜新輝：廣州鐵路（集團）公司機務處能源技術科，助理工程師，廣東 廣州，510088

責任編輯高紅義

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1672-061X（2014）03-0051-04