内燃机车燃油监测分析系统的应用研究

2014-01-18杜新辉

铁路技术创新 2014年3期

■ 杜新辉

内燃机车
燃油监测分析系统的应用研究

■ 杜新辉

保证内燃机车燃油的精细化、信息化管理一直是机务部门的重要课题，研究一种切实可行的方法真正实现提高机车热力质量非常有必要。针对目前广州铁路（集团）公司的实际情况，分析内燃机车燃油使用中存在的问题，探索一种科学的能源管理工具和决策分析手段。能耗监测分析系统作为燃油管理的科学决策手段，通过收集和加工能源管理过程中的有关信息，用以实现对机车节能工作全过程的考核和动态监管。

铁路企业；科技手段；燃油精细管理

节能减排是创建“资源节约型”铁路企业的一项重要任务。为实现能源、经济与环境的可持续发展，节能减排工作必须依靠先进的能源管理工具和决策分析手段，切实掌握各用能单位在节能工作中的基础数据和过程管理，以实现对节能工作的全过程考核和动态监管。

1 当前内燃机车燃油使用存在的问题

（1）内燃机车现有玻璃油尺没有用油过程监测分析的功能，机车油量统计数据只有出库和入库油量数据，运行区间、站段间的数据还很少进行统计分析，缺乏引导司机在某些特殊区段合理操作的基础数据，机车使用柴油过程没有像行车过程一样得到全程监控。

（2）内燃机车现有玻璃油尺显示精度偏低（每刻度为100 L），人工观测油位读取数据时站的角度不同，且每个人读数视觉习惯不一致，存在读数误差，也容易引起交接班纠纷。而且机车长期运行后，由于腐蚀、雨雪等一些其他因素导致油位可视窗的油位变得模糊不清，难以分辨，甚至无法读取数据。

（3）内燃机车无法在线测定油耗率，也就无法在线确定热力状态的优劣。

（4）机车运行过程中出现跑、漏、冒、滴或人为偷盗等原因导致油量损耗异常时，管理者面对单一的收、交油报表无法及时有效发现问题，只能当作正常的燃油损耗。

目前，机务部门管理工作正朝着节约型、精细化、信息化的方向发展，而内燃机车用油的粗放型管理模式不利于机车油量详细统计分析和节能降耗，无法实现燃油的精细化、信息化管理，跟不上当前的管理要求。因此，对内燃机车用油过程实行LKJ方式的全程监测、分析，堵塞用油过程中的漏洞，提高机车热力质量完全有必要。

2 燃油监测分析系统简述

广州铁路（集团）公司（简称广铁集团）使用的内燃机车能耗监测统计分析系统主要分为车载设备和地面设备两大部分。

（1）车载设备主要构成：机车电子油尺、功率测量模块、统计运算分析模块、显示装置。

（2）地面设备主要构成：转储站微机和读卡器、机务段信息中心服务器、配套转储软件、分析软件、传输网络。

燃油监测系统作用流程见图1。

以上3路数据采集后传到统计运算分析模块的微机处理，形成机车能耗文件，再经输出口转储到IC卡或U盘（机车乘务员操作），退勤时通过IC卡或U盘将机车能耗文件转储至地面转储站，地面转储站自动传送到机务段信息中心服务器进行处理和储存，机务处、机务段各级管理人员即可通过办公网远程访问服务器，进行能耗数据分析。

燃油监测分析系统具有如下特点：

（1）可记录并存储测得全程油量数据，再结合当前机车运行状态数据生成机车实时油量记录，通过IC卡转储到地面服务器，可供管理部门进行全程检查分析。

（2）可以对机车油箱剩余油量准确测量，在司机操纵台上和油箱上实时显示测量结果，提高了测量精度，避免了传统测量方式由于油浊、冬天霜雪、泥浆等引起的读数不清情况。

（3）通过地面服务器软件解析和IC卡转储的数据，可以得出机车在区间运行的单耗；根据实际需要，可扩充司机交接班报表、机车油耗异常报表等，有力堵塞了用油管理的漏洞。

（4）能够在机车运用过程中自动测定机车油耗率，自动找出油耗率偏高的机车，节约了机车上水阻台的人力和物力，及时组织检修，有效提高机车质量和用油效率。

（5）具有低油位报警功能，使司机能够随时掌握机车油箱情况，确保行车安全。

（6）消除了长交路轮乘机车在交接班时因交接油量发生的扯皮现象，有利于运输生产的畅通。

燃油监测分析系统的建设模式见图2。

图1 燃油监测系统作用流程

图2 燃油监测分析系统建设模式

3 燃油监测分析系统管理模式

机务处先后制定下发《广州铁路（集团）公司机车能耗监测分析系统管理办法》和《机务段质量分析中心机车能耗分析站工作规范》2个文件，主要从以下几个方面进行了规范。

3.1设备管理方面

（1）燃油监测分析系统包含车载设备和地面工作站（含微机、读卡器、分析软件、网络设备等）的相关设备，必须保证作用良好，未经机务处同意，任何单位和个人不得私自挪用、拆卸、替换、更改。

（2）燃油监测分析系统的技术改造、升级，机务段必须提前书面向机务处申报，待机务处批复同意后方可进行。

（3）燃油监测分析系统专用服务器、转储用计算机、分析用计算机等设备的联网、调试、维护工作由机务段计算机管理部门负责。转储、分析用计算机分别由热力专职技术人员和整备车间专职人员专用，无关人员不得擅自动用，专用计算机不得安装、储存与智能统计分析软件无关的内容。

3.2日常运用与管理方面

（1）燃油监测分析系统车载设备在机车运用途中发生故障时，司机应在《机车运行日志》上做出记录并盖私章，机车入库后下班司机要及时报修。报活时，对故障状态和现象必须详细准确。

（2）机车入库进行整备作业，整备车间有关人员必须对燃油监测分析系统车载设备进行全面检查，发现不良处所要及时报修，严格履行修后验收职责。在机务本段燃油监测分析系统作用不良的机车不得出库牵引列车。

（3）机车乘务员在退勤时，燃油监测分析系统地面工作站专职人员负责将IC卡（或专用U盘）数据转入计算机，根据计算机显示的实际用能量，在司机报单上盖数字章和班组能耗专用章，专用章的式样由机务段自定并在细化措施中明确。

（4）遇能耗监测分析系统故障时，必须由地面工作站专职人员核对机车运行日志和报修单，确认能耗监测分析系统故障后，在司机报单上注明并盖班组能耗专用章，运输统计部门可按机械表（尺）数据进行统计，并及时向技术科热力工程师反馈信息，跟踪燃油监测分析系统的故障处理过程。

（5）燃油监测分析系统产生的数据由计算机管理部门保存在服务器内，保存期不少于2年。未经机务段主管段领导同意禁止删除数据。删除数据的操作权限只能由技术科专职热力工程师负责。任何情况下，严禁修改数据。

（6）机务段应在技术科设立机车能耗分析站，由热力工程师负责管理，设专职分析员1名，对本段担任的能耗异常列车实行趟趟分析。能耗分析工作要突出重点，普及一般，要形成月度分析材料，报机务段主管领导和机务处能源技术科，对发现的典型或倾向性问题定期进行通报，并及时向相关车间下发《机车能耗异常通知书》，落实责任，追踪考核。

3.3资产管理方面

（1）能耗监测分析系统形成的固资包括车载设备和地面工作站全部的硬件与软件，均由配属的机务段实行单列固资，不列入机车固资。

（2）机车在集团公司管内调拨时，燃油监测分析系统车载设备随机车调拨，机务段必须保持其作用良好，不得拆除、替换；机车跨局调拨与出租、入厂及入外局检修时，机务段应提前拆除车载设备，妥善保管，不得损坏，待机车回段后，立即重新安装并投入使用。

3.4能耗分析站管理方面

（1）机车能耗分析站隶属于机务段质量分析中心，日常工作由技术科热力工程师负责指导监督。

（2）机车能耗分析站利用能耗分析软件对每日产生的能耗文件进行汇总，与监控文件进行比对，发现文件丢失要立即通知各读卡点工作人员跟踪机车，及时采取有效手段将丢失文件转储下来。

（3）对智能分析项点显示出的信息实行趟趟分析，根据分析结果视情况下达《能耗异常通知书》，督促相关车间及时回复分析结果，实行闭环管理。正常文件分析每天不得少于总文件数量的50%，并建立分析台账。分析的主要内容包括：利用文件管理功能分析每天生成的能耗文件与监控文件的数量对比情况，分析查找两种文件不能匹配的原因，利用能耗原始数据和能耗曲线图对机车耗能情况、乘务员操纵水平、机车热力状态、燃油质量和设备故障情况进行分析，异常项点发生报警时，要通过对列车编组、机车功率与运行速度等数据的分析，结合问题发生的时间和地点，认真查找问题发生的具体原因，必要时可找值乘乘务员了解情况。

（4）定期向主管领导汇报能耗分析情况，及时汇报工作中发现的典型问题。

能耗分析闭环管理流程见图3。