鐵路車輛運行安全監控（5T）系統的應用

梁鳳超

【摘 要】隨著鐵路科技的發展，先進技術的不斷運用，使車輛運行安全監控系統（5T）設備成為鐵路車輛運行安全的重要保障。通過各系統信息化、數字化、網絡化的監測手段、圖像處理等技術的應用，統一了監控網絡平臺。對鐵路車輛運行狀態的實時動態監測。實現了多系統的整合，提高了工作效率及工作質量。通過集中監控和資源共享，達到了車輛故障提前預報的目的，對鐵路車輛運行安全保障發揮了重要作用。

【關鍵詞】車輛安全監控應用

1 鐵路車輛運行安全監控系統的檢測、防范對象

（1） 貨車故障軌邊圖像檢測系統（TFDS系統）設備。采用軌邊高速攝像裝置，實時動態檢測運行車輛底部及下部的部件圖像，能自動采集車號、車次信息，自動測速、計軸、計量、屏蔽客車，自動向列檢動態檢車室上傳信息。重點檢測運行車輛的制動梁、車鉤緩沖裝置、懸吊件、走行部等安全防范部位，防止制動梁脫落、鉤緩大部件裂損、枕簧丟失、竄出等危及行車安全事故。

（2） 客車運行安全監控系統（TCDS系統）設備。采用無線車載系統對運行客車進行關鍵部位實時檢測和診斷，利用無線、有線網絡技術將監控客車信息向地面監測站傳輸匯總，形成客車運行安全監控圖。有效防范客車走行部、供電及空調故障。主要檢測160km/h及以上客車車輛運行的制動系統、轉向架指標、空調系統、客車供電等車輛運行情況。防止客車運行火災、熱軸等事故的發生。

（3） 車輛軸溫智能探測系統（THDS系統）設備。采用軌邊紅外線軸溫探頭裝置，實時對運行車輛軸承溫度進行檢測，對熱軸貨車車號精確預報，并集中報警。并將檢測到信息實時傳輸到鐵路局監測站，通過智能跟蹤裝置，完成車號、車次的實時跟蹤。重點探測運行車輛的軸承溫度，防止車輛熱切軸事故。

（4） 貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統（TADS系統）設備。采用聲學技術和網絡技術，利用軌邊噪聲采集陣列，對運行貨車滾動軸承裂縫、破損等故障進行在線、早期診斷預報，采集運行貨車滾動軸承噪聲，識別軸承工作狀態，發現軸承早期故障。主要檢測運行貨車滾動軸承滾子、內外圈滾道等故障。達到早期故障提前預報，防范運行車輛切軸事故的發生。

（5） 車輛運行品質動態監測系統（TPDS系統）設備。采用軌道檢測平臺，對運行貨車運行狀態不良車輛進行監測、跟蹤、報警。檢測運行車輛安全指標，如輪重減載率、脫軌系數等，檢測運行車輛車輪踏面擦傷、剝離、貨物超載及偏載等危及行車安全等情況。防范運行貨車脫軌事故。

2 車輛運行安全監控系統設備的設置要求

（1） 車輛軸溫智能探測系統（THDS系統）設備探測站應設置在區段站、有列檢作業的編組站及特殊需要的車站。根據不同需求，也可設在沿線車站或線路區間。一般情況下，間距宜為30km，不得超過35km。具有可靠的供電、通信設備和必要的交通條件，在探頭來車前方宜有不小于50m的直線段；條件困難時，最小曲線半徑不宜小于800m，探頭距最近道岔岔尖不應小于30m。安裝地點應避開長大下坡道及電氣化區段分相點、鋼軌軌道電路回流點，探測機房外墻與設計速度大于或等于160km/h的相鄰正線股道中心的距離不應小于5m；與其他相鄰線路股道中心的距離不應小于4m。機房距探頭的直線距離不應大于30m，機房開門方向不得朝向線路。探測機房使用面積不宜小于10平方米。探測設備要配備車號智能跟蹤裝置。具有數字網絡通信通道，配備在線式不間斷應急電源。

（2） 貨車故障軌邊圖像檢測系統（TFDS）探測站應設在有列檢作業的車站或前方車站、前方線路區間。在探頭來車前方宜有不小于50m的直線段，條件困難時，最小曲線半徑不得小于800m，此區段內不得有道岔。安裝地點宜避開長大下坡道及列車調速停車區段。探測站機房宜設置在車站進站咽喉外。機房外墻與設計速度大于或等于160km/h的相鄰正線股道中心的距離不應小于5m；與其他相鄰線路股道中心的距離不應小于4m。機房距軌邊設備的直線距離不應大于15m，機房開門方向不得朝向線路。探測機房使用面積不宜小于12平方米。機房室內溫度不宜超過+45℃，室內相對濕度不應大于85%。機房配備局管內自動電話。探測站應具有兩路電源供電，并配備8kvA4h在線式UPS不間斷電源。配備聯網光纜通道。

（3） 車輛運行品質軌邊動態監測系統（TPDS）探測站的布點應根據車流（方向、密度）、線路等級，編組站和列檢作業場的布局等因素綜合考慮。滿足貨車運行速度在50-120km/h的正線區間，并具有可靠的供電、通信設施和必要的交通條件。安裝軌邊設備的線路應有500m的直線段，線路坡度不大于5‰，且該區段內不得有道岔、長大橋梁等。避開洪水、凍害等不利地理位置及機車運行調速地段、軌道電路回流點等干擾因素。

（4） 車輛滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統（TADS）探測站的布點應根據車流（方向、密度）、線路等級，編組站和列檢作業場的布局等因素綜合考慮。滿足貨車運行速度在30-65km/h的非變速正線區間，安裝軌邊設備前200m、后50m的線路應有為直線段，且與相鄰線路距離不應小于4.25m，坡度不應大于5‰，并不得有道岔。避開電氣化區段分相點、軌道電路回流點、鋼軌接頭等影響探測的干擾因素。探測站機房的位置應結合通信基站或信號中繼站統一考慮。機房外墻與設計速度大于或等于160km/h的相鄰正線股道中心的距離不應小于5m；與其他相鄰線路股道中心的距離不應小于4m。機房距軌邊設備的安裝地點不應大于25m。機房開門方向不得朝向線路。探測機房使用面積不宜小于12平方米，室內宜設防靜電地板或地磚，且應有良好的通風條件和安全措施。機房室內溫度不宜超過+45℃，室內相對濕度不應大于85%。探測站聲音傳感器陣列的安裝地點應設在一節鋼軌的中間，距最近鋼軌接頭或焊縫不應小于6m。機房配備局管內自動電話。探測站應具有兩路電源供電，并配備3kvA8h在線式UPS不間斷電源。配備聯網光纜通道。

3 總體框架及建設目標

隨著鐵路大數據網的建成，5T系統設備的不斷開發和完善，車輛運行安全監控設備的實際應用逐步提高。與HMIS、TMIS系統等外部信息系統之間的聯系也日益緊密。已逐步形成覆蓋全路的車輛安全運行監控系統信息傳輸網絡。使鐵路總公司查詢中心、路局監測站、站段復示站、探測站等地域上分散的5T安全監測系統達到信息共享，實現了車輛運行安全監控系統監測信息的集中管理、數據共享。實現了鐵路總公司、鐵路局、站段的三級聯網、數據集成。形成各系統專項應用多點間、5T設備整合綜合應用多系統間協同工作的局面。提高故障車輛預報的準確性。達到預警/報警車輛局間互控，運行車輛全方位安全監控的局面。

4 結語

5T車輛運行安全監控系統的建設，實現了地面設備對移動設備（車輛）的動態檢測和遠程診斷預警，通過數據共享、信息整合、三級聯網、綜合預報等方式，使車輛運行安全監控手段的得到極大提高，促進了車輛安全防范手段由人控向機控的跨越，由粗放管理向集約化管理轉變。為鐵路車輛的安全運行起到了保駕護航作用。為車輛安全管理的科學化、安全運行管理現代化奠定了堅實基礎。

【參考文獻】

[1]陳伯施，劉瑞揚.《地對車安全監控體系5T系統信息整合與應用》中國鐵道出版社，2006.

[2]劉瑞揚，王毓民.《鐵路貨車運行品質軌邊動態監測系統（TPDS）原理及應用》中國鐵道出版社，2005.endprint