站段TDCS系統(tǒng)電源可能存在的問題分析及其改進(jìn)辦法

張文財(cái)

摘 要：TDCS系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)用中電源的故障率一直比較多，影響鐵路行車的調(diào)度及指揮，對鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩绊懞透蓴_比較大，本文簡單介紹了TDCS的功能、作用，針對使用中的實(shí)際情況，對電源可能存在的問題進(jìn)行了簡單的分析，力求多方面、多角度的找出存在的問題主要原因，有針對性的采取相應(yīng)的措施，盡可能的穩(wěn)定和提高設(shè)備的工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：TDCS系統(tǒng)設(shè)備電源;電源問題;原因分析;改進(jìn)辦法

鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)（簡稱TDCS，下同）是保證行車安全、提高運(yùn)輸效率，改善行車指揮人員的勞動條件的重要設(shè)備。在各個(gè)車站，行車指揮人員可以通過此系統(tǒng)設(shè)備所提供的本站及相鄰車站的站場運(yùn)用情況來實(shí)現(xiàn)調(diào)度和指揮行車，對列車的到達(dá)、出發(fā)、通過時(shí)刻等，不需要使用電話，而是直接使用本系統(tǒng)自動采集列車時(shí)刻，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動發(fā)送到路局調(diào)度指揮中心，自動繪制列車運(yùn)行圖提供給行車調(diào)度員;此外，路局行車調(diào)度員可以直接對各個(gè)車站下發(fā)階段計(jì)劃、班計(jì)劃及各種施工、非正常作業(yè)的調(diào)度命令等內(nèi)容，通過車站終端和打印設(shè)備顯示或者打印出來;既提高了工作效率，又降低了勞動強(qiáng)度，既保證了工作的準(zhǔn)確性，又實(shí)現(xiàn)了分散自律調(diào)度集中;調(diào)度中心可以實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)各站場的運(yùn)用情況、列車的運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤，保證運(yùn)輸秩序;車站利用此系統(tǒng)的站間透明功能可以及時(shí)了解臨站的情況。因此本系統(tǒng)的工作狀態(tài)與工作人員、工作內(nèi)容以及對運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度指揮發(fā)揮著非常積極的作用，所以本系統(tǒng)的工作穩(wěn)定越發(fā)凸顯重要。

一、TDCS系統(tǒng)電源設(shè)備組成及其作用原理簡介

TDCS系統(tǒng)在各個(gè)站段的設(shè)備由設(shè)在信號機(jī)械室的采集機(jī)柜、設(shè)在運(yùn)轉(zhuǎn)室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、打印設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等組成。按照設(shè)計(jì)規(guī)定，這些設(shè)備的工作電源是從電源屏備用端子引出的220V電源，經(jīng)UPS不間斷供電系統(tǒng)提供。UPS不間斷供電系統(tǒng)主要有兩方面的作用，一是當(dāng)電源屏主副轉(zhuǎn)換，或者由于故障造成瞬間斷電時(shí)，能持續(xù)為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供不會瞬間斷電的電源，二是由于故障等原因停電時(shí)，可以提供一定時(shí)間的電源，保證設(shè)備按照既定的步驟安全關(guān)機(jī)，既保護(hù)設(shè)備又保證調(diào)度指揮系統(tǒng)不會出現(xiàn)其他特殊問題，從供電側(cè)保護(hù)設(shè)備及運(yùn)輸生產(chǎn)安全。

二、系統(tǒng)電源可能存在的問題及原因分析

通過對TDCS系統(tǒng)在各個(gè)站段的設(shè)備運(yùn)用以來的故障分析，發(fā)現(xiàn)幾乎都與電源有關(guān)，主要表現(xiàn)在，當(dāng)UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備故障，電源無法輸出，將造成TDCS系統(tǒng)設(shè)備全部停用，最終影響行車調(diào)度指揮。究其原因，主要有以下幾個(gè)方面：

1.UPS不間斷供電系統(tǒng)無冗余功能

目前使用的UPS不間斷供電系統(tǒng)由于沒有設(shè)置旁路設(shè)備，所以沒有實(shí)現(xiàn)電源的冗余功能，當(dāng)UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備故障時(shí)，由于UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備是串聯(lián)在電路中，此時(shí)盡管電源屏正常保持供電，但TDCS系統(tǒng)卻由于UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備故障停止供電而停止工作;

2.UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量偏低

按照設(shè)計(jì)要求，各車站配備的UPS不間斷供電系統(tǒng)是1KW容量的，而給車站運(yùn)轉(zhuǎn)室配備的激光打印機(jī)，瞬間啟動電流高達(dá)5 A左右，再加上采集機(jī)柜，車站運(yùn)轉(zhuǎn)室使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的用電，經(jīng)測試，全部設(shè)備工作時(shí)電路中的總電流瞬間可達(dá)7A左右，根據(jù)公式P=UI，可以非常容易的看出需求容量可達(dá)1.5倍設(shè)計(jì)容量，因此極易造成UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備故障;

3.UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備本身故障率高，故障后的修復(fù)處理較為復(fù)雜

UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備24h處于通電工作狀態(tài)，故障發(fā)生幾率較高，按照《信號設(shè)備維護(hù)規(guī)則》及鐵路局相關(guān)文件規(guī)定，信號設(shè)備電源不準(zhǔn)使用插座的連接方式，因此，電源屏、UPS不間斷供電系統(tǒng)、TDCS系統(tǒng)之間電路的連接都是采用的電源端子方式， UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備本身故障，電源屏輸出電源不能給TDCS系統(tǒng)設(shè)備供電而造成停用，處理時(shí)需要將端子全部拆下，再重新連接，勢必造成故障處理時(shí)間延長。

三、改進(jìn)辦法

1.電路設(shè)計(jì)

針對上述可能出現(xiàn)的問題和原因分析，我們對UPS不間斷供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加一套電源轉(zhuǎn)換裝置及相關(guān)附屬設(shè)備，即：在UPS不間斷供電系統(tǒng)設(shè)備前端增加一個(gè)隔離變壓器和斷路保護(hù)器，其中在隔離變壓器輸出位置提供多電壓電源連接端子;在斷路保護(hù)器后保持原接入U(xiǎn)PS不間斷供電系統(tǒng)電路基礎(chǔ)之上再增加兩路并聯(lián)輸出，其中一路輸出220V直接提供給運(yùn)轉(zhuǎn)室的打印機(jī)使用，另一路輸出220V提供給一個(gè)帶有熔斷保護(hù)的電鈴報(bào)警電路，UPS不間斷供電系統(tǒng)不再為打印機(jī)提供電源，在UPS不間斷供電系統(tǒng)后增加一個(gè)電源繼電器，電源繼電器吸起條件為UPS不間斷供電系統(tǒng)輸出電源為220V，前接點(diǎn)連接UPS不間斷供電系統(tǒng)輸出給采集機(jī)柜、運(yùn)轉(zhuǎn)室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及微機(jī)監(jiān)測計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，后接點(diǎn)輸入連接并聯(lián)到打印機(jī)供電電路。

2.電路原理

為了保證不影響電源屏正常工作，所以在電源屏備用接點(diǎn)后采用了隔離變壓器，并采用R型鐵芯，大大降低空載電流，采用軟啟動電路，降低開啟時(shí)的沖擊電流;實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換的電源繼電器正常工作時(shí)，由UPS不間斷供電系統(tǒng)正常供電，如果UPS不間斷供電系統(tǒng)不能正常供電，可以通過電源繼電器后接點(diǎn)，將打印機(jī)供電電源不經(jīng)過UPS不間斷供電系統(tǒng)直接供電，同時(shí)由于電源繼電器落下啟動電鈴報(bào)警電路，及時(shí)通知值班人員UPS不間斷供電系統(tǒng)故障。

四、運(yùn)用情況

在沈大、京哈線90多個(gè)車站的使用過程看，效果非常好。首先實(shí)現(xiàn)了電源屏備用端子的隔離，最大程度的減少了后級對前級的影響，其次實(shí)現(xiàn)了UPS不間斷供電系統(tǒng)本身故障后的自動轉(zhuǎn)換，省時(shí)省力，再次實(shí)現(xiàn)了UPS不間斷供電系統(tǒng)本身故障的報(bào)警監(jiān)督。

以上，提高了TDCS系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)用的穩(wěn)定性、安全性，在行車調(diào)度指揮系統(tǒng)發(fā)揮了極其重要的作用。

五、結(jié)語

TDCS系統(tǒng)為調(diào)度人員提供先進(jìn)的調(diào)度指揮和處理手段，TDCS系統(tǒng)的安全直接關(guān)系到列車行車的安全。通過不斷的完善和功能擴(kuò)展，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，完善了維護(hù)支持系統(tǒng)和應(yīng)急保障技術(shù)設(shè)備，滿足了現(xiàn)階段運(yùn)輸調(diào)度提出的各種需求，推動了信息化鐵路的全面建設(shè)。

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