哈木線THDS車輛智能軸溫探測系統(tǒng)吹雪裝置探析

李剛

摘 要：哈木線THDS設(shè)備大多分布在鐵路沿線，哈木線海拔高，氣候惡劣，冬季降雪后易堵塞設(shè)備探頭孔影響探測。通過吹雪裝置的研制，可以保證THDS設(shè)備正常工作，經(jīng)過現(xiàn)場實際運用檢驗，效果較好，消除了設(shè)備雪堵故障。

關(guān)鍵詞：哈木線；THDS設(shè)備；吹雪裝置

中圖分類號：U260 文獻標識碼：A

車輛軸溫智能探測系統(tǒng)（THDS）作為車輛運行安全監(jiān)控系統(tǒng)（5T）的重要組成部分，利用軌邊紅外線高速探頭和智能跟蹤裝置實時探測運行車輛的軸承溫度，進行跟蹤報警，能夠及時發(fā)現(xiàn)車輛熱軸，從而防止熱切軸。THDS是確保鐵路運輸安全的重要行車監(jiān)測設(shè)備。

青藏鐵路公司管內(nèi)的哈木線全長194.5km，共安裝15套THDS設(shè)備。探測站分布在鐵路沿線，大約每隔30km一處。由于哈木線地理環(huán)境復(fù)雜，海拔高，冬季嚴寒時長，雪大。部分地段長期下雪，積雪經(jīng)常將紅外線軸溫探測設(shè)備連同鋼軌、線路一起掩蓋紅外線探頭視場經(jīng)常被堵，造成設(shè)備無法正常探測車輛軸溫，給運輸安全帶來隱患。

根據(jù)總公司、公司管理規(guī)程規(guī)定，發(fā)生雪堵探頭時，需紅外線維修人員須及時到現(xiàn)場清理。受哈木線地理環(huán)境、交通住宿等條件限制，紅外線維修人員有時無法按照規(guī)定要求及時到現(xiàn)場處理設(shè)備故障，而且這樣既費時又費力，為人身和汽車交通安全埋下了安全隱患，也給廣大現(xiàn)場紅外線維修人員帶來極大的辛苦和不便。

查看有關(guān)文獻資料，國內(nèi)外關(guān)于解決雪堵問題辦法和解決方案基本上都是采用在探測箱體窗口安裝加熱裝置來解決。這種方法在實際應(yīng)用中很不理想，雪融化后，窗口經(jīng)常被凍住，反而使雪堵情況加重。因此迫切需要一種新型除雪裝置，來徹底解決冬季下雪雪堵不能探測問題。結(jié)合現(xiàn)場實際，本文提出了新型智能除雪方式，根據(jù)天氣情況，自動感知雨雪狀況，并自動除雪，減少安全隱患，預(yù)防行車事故，確保鐵路正常運輸。

一、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)總體組成框圖（圖1）： 兩種出風(fēng)方式可以都采用，也可以只選用其中一種。

1.軌邊設(shè)備

1.1 外掃風(fēng)裝置（圖2）。組成由風(fēng)泵、風(fēng)管，分風(fēng)箱，風(fēng)板組成。出風(fēng)風(fēng)板（圖3）安裝在探頭箱體探測窗口前端，主要負責(zé)清除箱體上蓋及窗口處積雪。

1.2 箱體上蓋出風(fēng)裝置。在探頭箱上安裝示意圖（圖4）主要負責(zé)在過車時，清除箱體窗口處積雪。

在現(xiàn)場實際安裝運用示意圖（圖5）

1.3 風(fēng)管。采用高壓膠管。

1.4 雨雪感知器（圖6）。感知雨雪狀態(tài)，提供給除雪裝置控制箱。可安裝在室外安裝柜上或懸掛在THDS探測站屋檐下，通過電纜連接到除雪裝置控制箱。

1.5 網(wǎng)絡(luò)攝像頭。在具備網(wǎng)絡(luò)通信條件下，可實時觀察現(xiàn)場狀態(tài)（圖7），也為人工發(fā)除雪指令提供參考。

2.內(nèi)設(shè)備

2.1 鼓風(fēng)機。安裝兩臺鼓風(fēng)機（圖8），分別為掃風(fēng)裝置和箱體出風(fēng)裝置提供風(fēng)力。

2.2 鼓風(fēng)機與風(fēng)管連接裝置。黃色箱體（圖2）為出風(fēng)分配箱，將鼓風(fēng)機的風(fēng)力分為兩個通道，提供給左右側(cè)出風(fēng)裝置。

2.3 除雪裝置控制箱。功能：（1）控制鼓風(fēng)機和電機工作 ；（2）連接雨雪傳感器 ；（3）連接THDS除雪控制端，接收人工操作指令；（4）連接保護門30V輸出，自動判斷來車狀態(tài)；（5）可設(shè)置單風(fēng)機或雙風(fēng)機切換工作方式 。

三、工作原理

采用雙出風(fēng)方案設(shè)計，采用兩個鼓風(fēng)機，考慮探測站電力容量限制，除雪裝置功率控制在1000W以內(nèi)，兩個鼓風(fēng)機交替工作，不會同時工作。

現(xiàn)場可根據(jù)實際需求只采用一種出風(fēng)方式：THDS-A可采用箱蓋出風(fēng)或外掃風(fēng)方式中任意一種。具體內(nèi)容如下：

1.探測站主機（THDS統(tǒng)型機）沒有發(fā)除雪命令，雨雪傳感器也沒有檢測到下雪，箱體風(fēng)機和外掃風(fēng)機不吹風(fēng)，除雪電源箱不啟動加熱，此時箱體風(fēng)機、外掃風(fēng)機、傳感器除雪、主機除雪指示燈都滅。

2.探測站主機（THDS統(tǒng)型機）發(fā)除雪命令或雨雪傳感器檢測到下雪，除雪電源箱啟動加熱除雪，外掃風(fēng)機和箱體風(fēng)機輪流循環(huán)啟動吹風(fēng)除雪，輪流轉(zhuǎn)換時間為兩分鐘，此期間外掃風(fēng)機指示燈和箱體風(fēng)機指示燈輪流閃亮。

3.探測站主機（THDS統(tǒng)型機）發(fā)除雪命令或雨雪傳感器檢測到下雪時，控制箱檢測到來車30V開門電壓，控制箱停止加熱電源箱加熱，停止外掃風(fēng)機和箱體風(fēng)機輪流啟動，此時只啟動箱體風(fēng)機吹風(fēng)除雪，箱體風(fēng)機指示燈亮，直到控制箱檢測到-30V關(guān)門電壓，控制箱重新啟動加熱電源加熱，外掃風(fēng)機和箱體風(fēng)機輪流循環(huán)啟動吹風(fēng)除雪。

4.單風(fēng)機方式工作時，不切換風(fēng)機，也不監(jiān)測來車。

四、現(xiàn)場應(yīng)用

紅外線軸溫探測系統(tǒng)吹雪裝置研制成功后，在哈木線大通河下行探測站進行了現(xiàn)場運用試驗。運用期內(nèi)探測站多次經(jīng)受大雪天氣的考驗，有關(guān)人員對設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)進行了觀察測試，證明了吹雪裝置在哈木線環(huán)境下更能適應(yīng)其吹雪需求，在降低了設(shè)備故障率，減輕了現(xiàn)場勞動強度的前提下，確保了行車安全。

參考文獻

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