淺析機(jī)車監(jiān)控裝置的抗干擾對策

李京彬

摘 要：鐵路運(yùn)輸在人們的生活中占據(jù)著重要地位，近年來我國對鐵路的建設(shè)投資規(guī)模在不斷增加，其客貨運(yùn)量也在快速提升，對我國地區(qū)間交流的加強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著積極意義。而要保證機(jī)車的行車安全和效率，需要依靠其中的監(jiān)控裝置。但在其實際應(yīng)用中會受到機(jī)車電路等因素的干擾影響，而不利于其正常作用的發(fā)揮。該文主要對機(jī)車監(jiān)控裝置的抗干擾問題進(jìn)行分析研究，了解其中的干擾因素，并提出一些合理的解決措施。

關(guān)鍵詞：機(jī)車；監(jiān)控裝置；抗干擾；機(jī)車電路

中圖分類號：U26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在機(jī)車運(yùn)行中，其監(jiān)控裝置可以實時獲取時間、公里標(biāo)等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)坐標(biāo)，在保障行車安全以及進(jìn)行機(jī)務(wù)管理方面發(fā)揮著不可替代的作用。如果機(jī)車的監(jiān)控裝置受到嚴(yán)重干擾而出現(xiàn)故障，乘務(wù)員只能將其關(guān)機(jī)來憑調(diào)令運(yùn)行，是會危害到行車安全的。因此，對機(jī)車的監(jiān)控裝置抗干擾問題要加大研究力度，積極采取合理有效的抗干擾措施，保障機(jī)車實現(xiàn)安全運(yùn)行。

1 機(jī)車監(jiān)控裝置主要特點

1.1 車載存儲線路參數(shù)

機(jī)車的監(jiān)控裝置中，主要采用了各型監(jiān)控裝置在線路參數(shù)獲取方面的技術(shù)，在主機(jī)中先預(yù)先存儲好機(jī)車運(yùn)行的全部線路資料，而不需在地面加設(shè)另外的設(shè)備。這樣一來不僅減少了設(shè)備投資，也節(jié)省了維護(hù)管理的費(fèi)用。而且將大量的線路資料存儲在機(jī)車的方式更加可靠和穩(wěn)定。

1.2 采用連續(xù)平滑速度模式曲線控制

機(jī)車的監(jiān)控裝置采用的是連續(xù)平滑速度模式曲線，將線路設(shè)施固定限速和閉塞指令限速要求等形成這一曲線，以適應(yīng)正常人工操作的需求，并有效提高其運(yùn)行效率和控制精度，是當(dāng)前機(jī)車自動防護(hù)系統(tǒng)控制方式的重要發(fā)展方向。

1.3 通過實時計算來獲取速度控制值

機(jī)車監(jiān)控裝置可以按照成熟的數(shù)學(xué)模型計算，來獲得每一速度控制值，其系統(tǒng)主機(jī)為先進(jìn)的32位CPU，其運(yùn)行速度快、控制精度高、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，可以通過機(jī)車設(shè)備類型和本地線路參數(shù)來進(jìn)行實時計算，最大程度地對運(yùn)行速度進(jìn)行控制。

1.4 機(jī)車信號類型

信號系統(tǒng)如圖1所示。

一般可將其信息傳遞方式分為接近連續(xù)式和連續(xù)式，接近連續(xù)式一般應(yīng)用于自動閉塞區(qū)段，在進(jìn)站信號機(jī)的外方某個固定地點設(shè)置好發(fā)送設(shè)備，從該點到進(jìn)站信號機(jī)中會設(shè)置一段重要的軌道電路，會連續(xù)不斷地將信號從地面?zhèn)魉偷綑C(jī)車，機(jī)車信號機(jī)則連續(xù)復(fù)示；而連續(xù)式機(jī)車信號則主要應(yīng)用于自動閉塞區(qū)段，通過軌道電路傳送信息，因此機(jī)車信號可連續(xù)反應(yīng)地面信號機(jī)的顯示內(nèi)容。

2 機(jī)車監(jiān)控裝置會受到的干擾因素

2.1 機(jī)車電氣產(chǎn)生的干擾

在電器柜中會頻繁動作各項繼電器，大電流接觸器線圈的得電與失電，主觸頭通斷、柴油機(jī)啟動和空壓機(jī)大風(fēng)等會產(chǎn)生一定的干擾。通過導(dǎo)線和各種耦合傳導(dǎo)方式，干擾信號會通過監(jiān)控裝置電源，機(jī)車工況在對監(jiān)控裝置進(jìn)行輸入和輸出時會產(chǎn)生干擾。并且在貫通機(jī)車的一室和二室，其長電纜傳輸存在著分布電容，通過分布電容耦合，干擾信號可以以電磁場方式到達(dá)監(jiān)控裝置系統(tǒng)內(nèi)部，同時以電磁波輻射的方式干擾到監(jiān)控裝置。

2.2 機(jī)車前照燈電路干擾因素

以SS3型機(jī)車為例，其采用了GS2-500型汞氙等作為前照燈，這種燈具有一套高壓激發(fā)裝置，是一種感性的負(fù)載器件，需要在運(yùn)行前將前照燈開啟，如果其啟動電路作用不良而無法正常啟動，司機(jī)往往會進(jìn)行重復(fù)啟動操作，容易出現(xiàn)重復(fù)開斷感性負(fù)載電路的問題。而監(jiān)控裝置和前照燈電源采用的都是機(jī)車控制電力的110 V電源，將前照燈進(jìn)行開斷時，感性負(fù)載產(chǎn)生的干擾脈動信號會進(jìn)入監(jiān)控裝置輸出插件，干擾其正常工作。此外，如果前照燈存在中線絕緣不良或絕緣距離不足的問題，則會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)放電接地，進(jìn)而產(chǎn)生短路現(xiàn)象。

2.3 機(jī)車電路干擾因素

在機(jī)車電路非正常情況下，會對監(jiān)控裝置產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，出現(xiàn)系統(tǒng)故障、關(guān)機(jī)、程序混亂等問題。以監(jiān)控主機(jī)板為例，主板上會設(shè)置微處理芯片、存儲器和電源電壓監(jiān)視等電路，通過插頭與外圍插件和顯示器進(jìn)行信息交換，在其運(yùn)用過程中，會由于線路改造、監(jiān)控模式更新等情況而需要改寫芯片程序，由于芯片的插拔是經(jīng)常性的，因此很容易產(chǎn)生芯片與插座虛接的問題。在受到頭燈啟動等影響產(chǎn)生電路電壓干擾時，監(jiān)控裝置的電源電壓也會出現(xiàn)波動而引發(fā)系統(tǒng)故障。

3 機(jī)車監(jiān)控裝置抗干擾策略

3.1 保證過電壓吸收片效果良好

過電壓吸收片可以有效吸收電磁感應(yīng)產(chǎn)生的反向過電壓，可以對監(jiān)控樁和環(huán)境實施電磁兼容。其安裝情況和狀態(tài)，會直接影響到對過電壓的抑制效果。對此要加強(qiáng)對過電壓吸收片的檢測，首先可進(jìn)行目測，觀察上面的二極管、電容和電阻是否存在燒損情況，如果其外觀良好，可采用外用表和500 V兆歐表進(jìn)一步判斷。在日常檢修中要加強(qiáng)監(jiān)控技術(shù)人員對過電壓吸收片的檢查，如果發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)不良需及時補(bǔ)全或更換。

3.2 利用屏蔽線減少干擾

在使用監(jiān)控裝置時，時常發(fā)生顯示器按鍵失敗的故障，除了按鍵損壞原因外，還可能是由于機(jī)車顯示器的按鍵失效但其地面檢測試驗良好。顯示器與主機(jī)通信電纜屏蔽線采用的是主機(jī)端接地、顯示器不接地的方式，會降低屏蔽效果，使干擾信號串入通信電纜。因此要加強(qiáng)對屏蔽線的平推檢查，使電纜屏蔽線實現(xiàn)兩端全部接地，減少顯示器按鍵失效的故障。

3.3 速度傳感器和主機(jī)加強(qiáng)防塵防水

在機(jī)車運(yùn)行中，安裝在其軸頭的速度傳感器會由于環(huán)境惡劣、接觸不良或線路干擾而出現(xiàn)信號抖動的問題。對此要采取嚴(yán)格的防塵防水措施，不采用接線盒，而是整體包扎插頭對接且放置在司機(jī)室地板下，減少塵土和油水會對傳感器產(chǎn)生的影響，避免其信號抖動而對監(jiān)控裝置造成的故障。

3.4 改進(jìn)機(jī)車測速系統(tǒng)

以SS8型機(jī)車為例，其LKJ-93型監(jiān)控裝置采用的是2軸光電速度傳感器的兩路200 脈沖/r速度信號，其恒流恒速控制系統(tǒng)中每根抽取一路200 脈沖/r速度信號作為微機(jī)柜控制參數(shù)，一路監(jiān)控裝置獨(dú)用，另一路監(jiān)控裝置與微機(jī)柜合用，微機(jī)柜提供15 V電源。這樣做解決了速度信號不足的問題，但也會對監(jiān)控裝置形成干擾，出現(xiàn)顯示速度突跳200 km/h以上關(guān)機(jī)的情況。對此改進(jìn)了測速系統(tǒng)，微機(jī)柜使用200 脈沖/r·min-1速度信號，而監(jiān)控裝置采用兩路80 脈沖/r·min-1速度信號，可有效解決干擾問題。

4 結(jié)語

在列車運(yùn)行中，其監(jiān)控裝置對于司機(jī)實時掌握行駛安全情況、做好應(yīng)急處置具有重要意義，對此要加強(qiáng)對監(jiān)控裝置抗干擾問題的研究，了解常見干擾因素，采取合理措施進(jìn)行有效防范，保證列車的安全運(yùn)行。

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