大秦线重载组合列车制动阀切除的原因分析

杨国柱

摘  要：针对大秦线重载组合列车在实施减压控制后，制动阀切除，形成单边制动进行了原因分析，提出了改进措施和建议。

关键词：重载组合列车;Locotrol系统;制动阀;设备故障

中图分类号：U270.35              文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.090

1  问题的提出

大秦线重载组合列车使用Locotrol系统同步控制技术，在指令传输中优先采用了GSM-R技术，同时冗余800 M电台模式。造成制动阀切除的原因为主控机车实施减压控制后，Locotrol系统同步向从控机车发出减压指令，由于某种原因指令没有传递到从控机车，当列车管制动波从主控机车传递到从控机车时，从控机车切除向列车管充风的通路，造成从控机车制动阀切除，形成列车单边制动，从而影响了列车的制动性能。

2  故障特点

制动阀切除对于大秦线重载组合列车影响巨大，同时会带来一定的安全隐患。大秦线重载组合列车由210辆货车和2台大功率和谐机车组成，由于列车长度较长，在正常运行中对同步性和制动性能要求非常高，而制动阀切除会引起只能由一台机车进行单边制动的情况，所以必然会带来严重后果。同时，大秦线运输效率较高，制动阀切除故障必须停车进行设置处理，给线路的列车组织将带来很大的影响。

3  原因分析

制动阀切除故障的原因主要有意外流量、机车总风压力低、机车设备故障和按压列车检查。

3.1  意外流量

意外流量是制动阀切除的主要原因，主要是由于从控机车减压指令滞后主控机车6 s以上，造成从控机车检测到列车管压力流量1 s内的变化率大于6 Psid/s，从而将从控机车通向列车管路充风的通路切断，即制动阀切除。其中，可以将意外流量引起制动阀切除故障分为三类：①通讯传输滞后;②通信路径转变为电台模式，因地形限制电台模式无法进行指令传输;③可控列尾意外排风。

3.2  机车总风压力低

Locotrol系统中设有安全保护装置来控制列车的运行，当列车运行中机车的总风压力值低于设定值后，就会触发系统保护功能，造成机车制动阀切除。

3.3  机车设备故障

由于机车指令传输设备故障，造成网络中断无法进行指令传输。

3.4  按压列车检查

Locotrol系统对列车的安全保护设置，在列车停车状态下，可对列车进行贯通检查。

4  故障案例分析

4.1  故障情况说明

表1为2013-03-15，77169次重载组合列车HX1-1166主控+HX1-14从控的故障情况。

表1  故障情况

LKJ记录 减压制动 停车

主控 2013-03-15T01：24：39 K289+900 2013-03-15T01：32：43 K295+295

从控 2013-03-15T01：24：57 K289+092 2013-03-15T01：32：42 K294+148

4.2  Locotrol系统日志分析

从控机车HXD10014 DP日志显示，2013-03-15T01：25：47无线通信转换持续通信丢失，之后主控机车发送的减压指令从控机车未收到;01：26：33检测到意外流量切除制动阀、通信丢失进入空载、从控机车转为制动阀切除模式;从2013-03-15T01：19：38—01：26：38一直使用电台通信;01：36：51制动阀恢复正常。

如图1所示，从控CPM日志显示2013-03-15T01：19：27通信路径转电台，01：25：23“等待链接、注册成功”，01：25：32“已注册，注册成功”，01：25：58“等待链接、注册成功”，01：26：08“已注册，注册成功”，01：26：34通信路径转回G网。

图1  从控CPM日志

如图2所示，主控机车HXD10116 CPM日志显示2013-03-15T01：18：00通信路径转电台，直到01：25：05转回G网。

图2  主控机车HXD10116 CPM日志

主控DP日志显示2013-03-15T01：24：02无线通信转换通信丢失，01：25：05通信恢复正常。

4.3  OCU日志分析

如图3所示，主控机车OCU日志显示2013-03-14T17：11：31主控机车发送数据未收到从控机车回复，直到17：18：35收到从控机车数据，对应AN节点数据时间01：17：47未收到从控机车回复数据，01：24：50收到从控通讯监测回复，01：24：55正常收到从控回复LOCOTROL数据，期间OCU与AN 间活动性检测数据正常;17：18：19正常传输可控列尾减压指令，AN节点日志01：24：40正常传输可控列尾减压指令。证明G网通道正常，但GE公司CPM设备7 min03 s未选择G网路径传输LOCOTROL数据。

图3  主控机车OCU日志

4.4  G网接口监测记录分析

4.4.1  Abis接口主控10116

主控OCU（MT模块14982773232）在2013-03-15T01：24：01—01：26：41期间，从YQ-XZ04B切换至YQ-XZ04A，切换原

因为功率预算切换（Normal event/Better Cell）。在制动阀切除过程中，G网覆盖电平和质量良好。

4.4.2  PRI接口主控10116

主控OCU在2013-03-15T01：17：48—2013-03-15T01：23：42近5 min的时间内，CPM转为800 M电台模式，此后，主控CPM每隔5 s通过G网向从控查询状态，但从控一直没有回复响应。

4.4.3  初步分析结论

在制动阀切除期间，主/从控OCU分别与AN的链接正常，G网覆盖电平和质量良好，OCU与AN之间的活动性检测数据包传输正常。在司机操作减压前7 min左右，CPM转为800 M电台模式，此后，主控CPM每隔5 s通过G网向从控查询状态，但从控一直没有回复响应。因从控CPM一直没有对主控CPM的查询命令返回响应，导致DP数据传输一直工作在800 M电台模式，即使在主/从控OCU与G网链接都分别正常情况下，也无法转回G网。

4.4.4  建议

GE公司进一步研究分析在OCU与G网数据传输正常情况下，仍然长时间无法转回G网模式的原因。

5  解决方案

GE软件重复发送机制问题，已经对新版软件进行了修改，修正了此问题。OCU设备馈线指标问题，将对机车天馈线进行更换，并对目前机车进行性能指标测试。针对网络通信问题，协调有关通信单位对网络设备进行更换，并对隧道内的干扰信号进行监测，替换直放站为分布式基站。

参考文献

[1]钟章队.铁路数字移动通信系统[M].北京：北京交通大学出版社，2012.

〔编辑：王霞〕

Cause Analysis of Train Brake Valve for Heavy Haul Train Combination of Datong to Qinhuangdao Line

Yang Guozhu

Abstract： According to the Datong to Qinhuangdao Line heavy haul train in the implementation of the decompression control， brake valve resection， forming one side brake are analyzed， and puts forward the improvement measures and suggestions.

Key words： heavy haul train; Locotrol system; brake valve; equipment failure