鐵路信號智能電源屏及故障處理研究

李冬雪

摘? 要：隨著我國科學技術不斷發展，當今鐵路信號智能電源屏在鐵路行業中的應用也愈加廣泛，作為一種新型的智能設備，在實際應用中其與普通屏有著很大差異，可以實時采集鐵路信號并對其進行處理分析，為決策人員提供依據。但是鐵路信號智能電源屏在使用中容易產生些許故障問題，嚴重影響火車正常運營。基于此，該文首先對鐵路信號智能電源屏進行闡述，分析其常見的故障問題，進而提出故障處理對策。

關鍵詞：鐵路信號;智能電源屏;故障處理對策

中圖分類號：U284.92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

鐵路信號電源系統是鐵路安全運營的重要保證，在我國鐵路事業不斷發展的背景下，重載列車、快速列車數量不斷增加，對鐵路信號設備安全性也提出了更高的要求。鐵路信號智能電源屏是一種新型的智能化設備，具有信息可靠、易維護、使用方便等特點，在當今鐵路事業中的應用十分廣泛。但是在實際應用當中信號電源屏故障頻率較高，嚴重影響鐵路運輸的安全性。電源屏故障的影響范圍非常大，需要較長的恢復時間。如何提前預防電源屏故障、快速做出故障反饋、縮短故障處理時間是鐵路企業重點關注的問題。因此就需要針對智能電源屏故障情況，及時采取解決措施，從而降低維修時間，保證鐵路運輸安全。

1 鐵路信號智能電源屏相關闡述

鐵路信號智能電源屏主要由2個系統構成：1）自動控制系統，作為整個智能電源屏的核心系統，涉及電磁技術、模塊化系統、電源模塊熱插拔等，可以向內外信號設備提供電能，包括信號燈、軌道電路、繼電器、微機聯鎖、微機監測、25 Hz軌道電源設備等。從而滿足信號設備的持續供電要求。2）智能鐵路電源系統，主要是應用計算機軟件技術和相關智能設備，從而實現各類電源系統的監測，保證整個鐵路信號智能電源屏的運行安全。

2 鐵路信號智能電源屏常見故障及其處理方法

2.1 切換系統故障

在鐵路運行中，切換系統故障是智能電源屏常見的故障之一。發生此類故障會導致外電網輸入問題，交流接觸器不吸合，造成系統模塊供電不足，指示燈全部熄滅，系統輸出電源受到嚴重影響，出現大面積停電等問題。

針對此類故障問題：1）要第一時間將外電網輸入開關全部關掉，如果沒有恢復供電要閉合處理;2）如果上述方法依然無法恢復供電，則要同時關掉機械師配電盤輸入開關，使用電纜連接電網輸入端和電源轉接端，連接之后閉合配電盤，保持智能電源屏處于斷開狀態，這樣通常即可恢復電源功能。

2.2 短路切除板故障

鐵路信號智能電源屏運行時，一旦出現了短路切除板故障問題，線路場中會產生部分紅光帶，某條線路輸出電源中斷，相應的供電模塊也會出現故障問題。

針對此類問題：1）對出現故障的軌道輸出線路利用電壓表進行檢測，判定是否出現了斷路問題。2）打開短路切除板保護蓋，拔掉短路切除板的插頭，這樣即可恢復輸出線路功能。

2.3 交流模塊故障

交流模塊故障也是智能電源屏常見的故障問題之一，交流模塊故障后部分線路模塊也會發生故障，此時模塊控制面板燈全部熄滅或者保護燈常亮，相應輸出電路產生短路情況。

針對此類情況：1）關掉所有設備的輸出開關，如果此時模塊運行狀態正常，則表明是負載過大造成交流模板故障，此時要重點檢測負載性能。如果負載關掉之后，模塊在30 s內沒有恢復正常狀態，此時要關閉保護模塊，重復關閉2次觀察是否恢復正常。2）如果模塊沒有恢復正常，則代表模塊系統產生了故障問題，此時要更換模塊。更換模塊需要采用相同型號的模塊，這樣才能夠確保智能電源屏的運行安全。

2.4 交流轉轍器電源模塊故障

一旦智能電源屏交流轉轍器模塊產生了故障問題，則所對應的電源模塊故障燈會亮，交流轉轍器電源無信號輸出。

針對此類問題，需要顛倒處理外電網相序順序，如果更換相序后依然沒有解決問題，則代表模塊電路板損壞，更換模塊即可。

2.5 直流模塊故障

如果智能電源屏出現了直流模塊故障問題，此時直流模塊無法正常運行，中斷繼電器模塊輸出，最終造成電源屏無法正常運行。針對此類問題需要斷開模塊并重新連接，如果直流模塊依然無法正常運行，則代表直流模塊損壞，更換模塊即可。

2.6 25 Hz模塊故障

25 Hz模塊故障時該模塊無法正常運行，出現軌道局部電源輸出中斷。針對此類問題要斷開再閉合25 Hz模塊，如果依然沒有恢復正常功能，則要更換模塊。

3 鐵路信號智能電源屏故障診斷系統

3.1 電源屏在線監測

智能電源屏系統當中都會設置數據監測系統，以PLC為核心，獲取傳感器所采集的信息數據，對電源屏進行貫通、自閉輸入電源，得到每個模塊輸入輸出的電壓電流信號，將數據信息進行轉化后傳輸到終端顯示、控制。同時，通過采用遠程計算機，結合解調器、光纖線纜、車站計算機通信等，實現遙信、遙測、遙控等多項功能，進一步加強信號電源屏的數字化建設。整個監控系統包括車站管理終端、電源屏PLC控制單元、解調器、光纜、遠程計算機、打印設備等。

通過應用在線監測技術，可以有效提升電源屏開關數據的采集量，對電源屏各個模塊的輸出、輸入信號進行采集，通過A/D轉換信息，并傳輸到終端模塊中。在能夠確保A/D轉換精度的基礎上，將電流和電壓信號整定后輸入A/D模塊中，電壓控制在±15 V之間。車站計算機可以根據所采集的信號信息判定斷路器運行狀態，并及時給出信息數據。此外，在線檢測系統還具備電流測試功能，主要是提供回路電纜對被測電源回路進行組合，再連接到機測試板上采集信息數據，為了進一步提升精度，可以增設2個繼電器，針對不同電源自動切換成相應的電路。需要注意一點，電源屏輸出電源展開對地電流測試時，必須要在指定時間內完成，確保安全。

3.2 數據分析和故障診斷

數據分析與故障診斷系統當中包括主程序、人機交互界面、數據采集模塊，應用VC++開發主程序。數據采集應用中斷采集方法，每隔2 ms采集一次信息，每個線路信號采集30次后調用一次處理程序。通過系統終端遠程監測功能，可以對電源屏輸入輸出信號、工作狀態展開24 h監控，一旦發現某個巡查點發生了問題，則會向系統發送相關信息。還可以對所采集的數據信息包括開關量、模擬量等進行實時自動分析，判定故障范圍、種類、程度，如果是軟件故障可以實現自我修復。同時將原數據、分析數據、處理數據存儲到數據庫中，用戶可以對信息進行訪問、查詢、下載。

3.3 故障報警

一旦智能電源屏發生了故障問題，則會自動啟動語音報警系統，并存儲報警信息。在報警芯片當中存儲各類故障判斷信息，方便系統調用各個報警語音信息。站機會根據故障信息判定故障部位，并發送故障地址，站機送出低電平、P2.5送出高電平、鎖存器接收存儲數據，將數據發送給報警系統，報警系統獲得這些數據之后則會播報故障信息。這樣電務值班人員即可根據報警信息迅速做出反應，及時處理故障問題。

4 結語

綜上所述，為了能夠保證火車行駛安全，提升鐵路運輸管理質量，必須要做好鐵路信號智能電源屏的管理工作，針對電源屏故障情況及時采取有效措施。同時借助自動監控、故障診斷、故障警報等功能，讓工作人員及時掌握電源屏信息，出現故障立刻做出反應，這樣才能夠發揮智能電源屏的積極效用。

參考文獻

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