关于THDS设备预报“疑似抱闸车”的研究

于泓

摘 要：通过梳理、统计，“疑似抱闸车辆”经过THDS探测站的轴温数据，优化、完善了THDS设备预报“疑似抱闸车”的预报标准，最大程度地提前发现了问题车辆，减小了对行车的影响。

关键词：THDS；抱闸；预报标准；探测站

中图分类号：U270.7 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.059

每年冬季，运行中的抱闸车辆因“冒火星”误报、激热或被车站拦停的问题时有发生。这些问题都反映了目前在充分利用THDS设备探测数据实现对抱闸车的提前判别、预警中仍然存在不足。一方面，对于抱闸或存在抱闸隐患的车辆，缺乏提前预警的功能（系统对异常波形进行修正，对一些程序认为“异常”的高轴温修正为“正常值”）；另一方面，将抱闸作为热轴进行预报影响了车辆状态的准确判别。这些问题都在一定程度影响了正常的运输组织。因此，我们对抱闸车辆所经过THDS探测站探测数据进行了归纳总结，同时，组织北京康拓红外技术股份有限公司的研发人员对抱闸车程序进行了优化，取得了一定的效果，对于提前发现车辆制动故障起到了积极的作用。

1 “疑似抱闸车”判别模型的提出

通过抱闸车数据统计发现，这些“冒火星”被拦停的车辆在通过最近一个或几个THDS探测站时，轴温及波形均存在一定的特点——从表象上看，可以歸纳为内探温升要高于外探温升，探测波形前台起点较高；从本质上看，是因车辆带闸运行时，轮温快速攀升（可能有高温颗粒飞出），由于内外探测角度、范围不同，车轮辐射出的红外线恰好能够进入内探视场，而外探主要针对轴承前盖进行探测，几乎不受轮温的影响，造成内外探温升差的出现。此外，由于轮温先于轴承出现在内探视场内，造成波形上存在“凸台”。

基于以上分析，通过大量数据积累及数据的分布统计，设定了“疑似抱闸车”的判别条件：①如果内探全列的5个最大值都在一辆车中，本辆车最大值温升超过70 ℃，且比该侧平均温升高40 ℃，预报本辆车疑似抱闸；②如果内探全列的4个最大值都在一辆车中，本辆车最大值温升超过70 ℃，比该侧平均温升高40 ℃，预报本辆车疑似抱闸；③对于异常波形数据不再进行修正，提前暴露了车辆“抱闸”隐患。

2 取得的效果及存在的问题

该判别标准经批准实施后取得了一定的效果，通过中心提示“疑似抱闸车”提前发现了数起车辆制动故障，到达前方站后停车进行检查处置，有效解决了影响行车组织的问题。但利用既有判别标准也存在“疑似抱闸车”数量较多、针对性不强的问题，且在数据统计分析过程中发现，一些车型（比如C80型车）存在单个台车抱闸的情况。如果按照以上判别标准，“疑似抱闸车辆”的轴温与同辆车平均温升之差达不到预报标准，造成这些“疑似抱闸车辆”不能被及时发现、预警。为了解决这一问题，进一步优化预报标准，实现“疑似抱闸车辆”的准确报警，在前期数据统计的基础上，对探测数据进行了进一步统计、分析，对标准进行了优化。

3 内外探温升差分布规律研究

我们对内外探温升差进行了研究，以1个月的数据进行统计，内外探差值分布如图1所示。

对处于正常运转热的轴温数据，内探轴温与外探轴温的差值大部分位于-5～10 ℃，且符合正态分布。由此可见，内外探温升差具有一定的规律性，可以作为判别车辆“疑似”抱闸的一项重要指标。

我们对疑似抱闸车内外探轴温差值进行了统计分析，疑似带闸车的内外探差值大部分大于30 ℃，但在30 ℃以外仍然有相当一部分疑似带闸车。因此，内外探温升差多数情况下在这一指标未作为一项硬性指标加入到判别标准当中，可以作为数据盯控分析的一项参考依据。

4 “疑似抱闸车”标准的再优化

大量探测数据表明，当某辆车带闸运行时，由于本辆车带闸运行，各个轴承内探探测到的温升较高，本列车的前N个最大值会落于本辆车范围内，抱闸车预报规则中的要求N个最大值都落于本辆车就是用来描述该指标。与带闸车辆内探探测到的轴承温升相比，本列车其他未带闸车辆内探轴承温升会有一个比较大的差值。在之前的规则中，未描述该指标。因此，考虑在上述规则中引入一个参数，用来描述识别出的N个最大值相比全列平均温升的差值，改进后的带闸车识别规则为：①如果内探全列的5个最大值都在一辆车中，本辆车最大值温升超过70 ℃，且比该侧平均温升高40 ℃，5个最大值与本列车同侧平均温升的差值都大于40 ℃，预报本辆车疑似抱闸；②如果内探全列的4个最大值都在一辆车中，本辆车最大值温升超过70 ℃，且比该侧平均温升高40 ℃，4个最大值与本列车平均温升的差值都大于40 ℃，预报本辆车疑似抱闸。

运用新规则后，对大秦线之前预报的带闸车数据重新判别，预报数量降低了58.8%，且剔除了部分均未发现明显异常，大大提高了“疑似抱闸车”预报兑现率。

5 预报情况与实际处置情况的跟踪

2016-10-01—2016-11-30，大秦、北同蒲等线共预报“疑似抱闸车”34辆58次。按空重车进行统计，空车方向预报了9辆25次，占预报总数的43%，从预报情况看，不存在疑似抱闸车集中在某个探测站的情况，25次预报分布在20个THDS探测站，但从预报的连续性上看，这些预报的车辆多数存在连续几个探测站同时预报的情况，在空车方向预报的9辆25次中，有5辆车预报了21次，占预报总次数的84%.

重车方向10个探测站预报了25辆33次，从预报情况来看，主要集中在茶坞、下庄下行，共预报17辆车25次，占预报总次数的75.8%，从车辆通过速度上看，这些车辆中几乎都存在制动情况。但从波形及温度上看，其他车辆表现不明显，且部分车辆在通过茶坞、下庄THDS探测站时存在反复预报的情况，比如C80B 4360731在2016-10-14通过茶坞下行时预报疑似抱闸车，2014-10-17通过下庄、茶坞下行时预报。

按车型进行统计，C80B型车预报15辆20次，占预报车辆总数的45.6%；C80型车预报12辆24次，占预报车辆总数的36.4%；C64K型车预报2辆2次，占预报车辆总数的6.1%；C70H型车预报1辆7次，占预报车辆总数的3.0%；C70型车预报1辆2次，占预报车辆总数的3.0%；C80E、C80EH、C70E型车各预报1辆1次，分别占预报车辆总数的3.0%.

6 疑似抱闸车辆的检查鉴定情况

6.1 空车连续预报车辆鉴定情况

空车连续预报的5辆车都存在车轮踏面发蓝的情况，其中，1辆存在闸瓦夹渣的情况，1辆存在车轮碾堆、划伤的情况。

6.2 空车单独预报车辆鉴定情况

空车单独预报的4辆车中，其中，3辆存在车轮踏面发蓝的情况，1辆存在闸瓦夹渣的情况。

6.3 重车茶坞、下庄重复预报

茶坞、下庄下行重复预报的有5辆车中，2辆存在闸调器作用不良的情况，其他3辆无明显异常，换阀放行。

6.4 重车茶坞、下庄单次预报

茶坞、下庄下行单独预报的有13辆车中，2辆存在闸瓦夹渣的情况，2辆存在主阀、紧急阀作用不良的情况，其他9辆无明显异常，换阀放行。

6.5 重车其他探测站预报车辆鉴定情况

共预报7辆8次，其中，1辆车连续预报两站，未发现明显异常，更换主阀、紧急阀、限压阀、传感阀，闸调器以及2，3，4，5，6位闸瓦；3辆车存在车轮踏面变色、手闸紧的情况；其他3辆无明显异常。

7 结论

通过上述数据表明，改进后的预报标准对于提前识别、预警、处置“疑似抱闸车辆”具有积极意义，有助于确保行车安全。

8 对THDS程序预报“疑似抱闸车”的处置建议

应继续对疑似抱闸车数据进行统计和分析，对于长大坡道所在区段THDS探测站（如下庄、茶坞下行）的预报标准进行优化，减少疑似抱闸车数量，提高疑似抱闸车的准确率；对于THDS设备单独预报的疑似抱闸车辆建立数据库并密切盯控，对于重复预报的，及时安排进行扣车检查，提前消除车辆隐患；加强工艺的落实，提高制动阀的质量及稳定性，从源头上减少抱闸情况的发生，运用部门要重点检查“疑似抱闸车辆”的基础制动装置状态，及时发现并消除隐患。

參考文献

[1]陶红艳，余成波.传感器与现代检测技术[M].北京：清华大学出版社，2009.

[2]刘吉远，陈雷.我国铁路货车紧凑型轴承的研究与发展[J].铁道车辆，2006（06）.

〔编辑：张思楠〕