铁道车辆运行品质轨旁动态检测系统临时故障处理

2020-01-19臧连鸿

中国设备工程 2020年23期

臧连鸿

（兰州铁路局兰州西车辆段动态检测车间，甘肃兰州 730050）

常说的铁路系统5T 设备包括：（1）货车运行滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统（TADS）；（2）货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）；（3）红外线轴温探测系统（THDS）；（4）货车运行状态地面安全监测系统（TPDS）；（5）客车运行安全监控系统（TCDS）。这5 个系统共同作用，保证车辆运行品质，本文围绕其中之一TPDS 系统展开详细分析。

1 TPDS 系统

1.1 TPDS 系统综述

TPDS 系统是车辆运行品质和安全监控的保障，主要工作为检测动态货车的超偏载情况以及车轮踏面损伤情况，并设有一、二级报警措施，主要检测设备为轨旁的压力传感器、剪力传感器、测点服务器、车号识别系统、传输系统等组成，通过对行驶车辆的信息识别、垂直力和横向力数据采集分析，计算出车辆的载荷情况，并结合车辆的车号、车次、轮位等信息，对存在故障或超偏载的车辆及时拦停处理。

1.2 TPDS 系统工作原理

TPDS 系统首先在来车方向距车站100m 左右有单车号系统，能够第一时间了解到来车信息，其次，在车辆行驶过程中，利用安装在正线上的剪力、压力传感器，测量动态列车轮轨连续作用的垂直力和横向力，对收集而来的数据进行分析处理，即可得到车辆的运行状态，包括车辆超偏载状态、车轮踏面损伤等，实时传输到监测站相关工作人员的检测设备中，结合车辆标准的运行信息，进行信息比对分析，根据不同程度的故障系统自动报警，并将相关信息呈现给相关工作人员，相关工作人员依照数据支持对运行品质不良的车辆拦停处理。

2 TPDS 检测系统对存在故障车辆的处理方式

2.1 踏面损伤一、二级预报的处理

高速重载的运行模式下，轮对踏面的擦伤或大面积损坏的现象并不少见，TPDS 系统能够对这些现象进行有效检测，对于TPDS 系统警报的车轮踏面损伤情况，根据警报的等级，一般而言，是由铁路局监测站的动态检车员发现，应立即将车辆的相关信息向现场工作人员报告，由现场检车员对有踏面损伤的故障车辆进行检查确认，其中，铁路局监测站负责设备监控和信息收集与处理，现场检车人员则负责实地检查确认车辆状态信息。

对于监测站传来的信息，现场工作人员对叫停车辆进行全面详尽的检查确认，重点检查斜楔摩擦副、接触式旁承（非接触式旁承间隙）、承载鞍及接触件、枕簧和心盘螺栓状态，根据故障的程度判断是否能继续运行，严格按照相关扣车规章制度办事，至于后续的检修，根据实际情况安排提前段修。同时，现场检车工作人员需要将车辆的动态检测结果向监测站反馈，由动态检车员分析并确认结果，最终将一系列的检车结果录入进TPDS 检测系统，为后续的检测以及TPDS 检测系统的升级提供数据支持。

2.2 超偏载处理

超偏载检测装置和TPDS 系统都会对车辆超偏载现象进行预报，只不过超偏载检测装置等级分为严重与一般，TPDS系统分为一级、二级、三级，对超偏载检测装置和TPDS 系统的报警，监测站向调度所汇报情况，列车调度所相关工作人员安排车辆在前方车站停车，随即由车站工作人员展开人工检查，根据实际情况对超偏载不超标（车体倾斜不大于75mm）的车辆，车站检查认为可以放行，通知调度所，调度所列车调度员确认放行，通知列车行驶至前方技术站进行再次、全面检查处理，车站检车不予放行的列车，实行就地全面检查，通知检测工作人员及时赶到检测处理。

总的来说，即是车辆运行品质与状况由检测中心及时检测发现，随后控制列车在车站停靠，报告给车站检车人员，检车人员将检车情况回报给检测中心，由于TPDS 系统的踏面损伤预报坎值较低、超偏载准确率也有一定限制等，TPDS系统也绝非完全准确，两者的工作缺一不可。

3 TPDS 系统自身故障与处理

TPDS 检测系统是全面性的检测系统，在监测系统中，各级设备甚至线路中都有可能发生故障，这是设备和软件长时间运行不可避免的，以下将挑选典型故障进行分析。

3.1 车号系统故障

车号系统故障存在硬件和软件各方面的故障，硬件故障如磁钢信号接收不到信息、不能打开天线等，可以尝试重新调控，检查插件板是否松动，是否有进水导致车号系统硬件无法使用的现象，其次，为可以检测到车辆信息，但车辆信息标签漏读，无法按有效提供车辆信息，针对这种故障现象，首先，可以看磁钢板指示灯情况，如果指示灯常亮，可能是受到了外部信号干扰导致；其次，可以看漏检的车辆信息是一个还是多个，如果偶尔一个车辆信息漏检，其他车辆信息标签读取都正常，很有可能是因为车辆信息标签问题，如果多个检测点都有这种问题，则可以确定是车辆中的信息标签有问题，如果仅一点无检测信息，而其他点有检测信息，大致可以判定为受到外界信息干扰导致，而如果是多个信息漏检，则很大可能是车号系统故障。

对于车号系统故障的处理方法，首先，根据实际情况大致了解，是否是天线信号弱的问题，可以用场强仪测试天线信号强度。如果是受外部信号干扰而导致的故障现象，属于正常现象，需要科技创新，一般而言，现代车工程系统均使用专用信号频道，受外界信号影响已经越来越少，若有同频干扰，将信号换到不同频道即可。而如果判定是车号系统内部出现故障，则需要全面检查信号机内部插件板是否松动，是否有进水或者不清洁现象，同轴接头是否不够牢固、天线位置是否不当等，检查后用模拟设备运行查看，如果还是有问题，通知信号系统厂商维修或更换。

3.2 传感器故障

TPDS 系统的传感器故障一般为失效故障以及偏差故障，失效故障自不用说，是剪力、压力传感器在使用过程中耗损，需要将传感器全部拆解看是否信号线中断，是否受温度影响的软故障等，如果确定是设备耗损出现了无法检修的硬故障，一般而言，采取的办法是先更换下来，将更换下来的传感器联系厂家进一步检修。偏差要分为固定偏差以及不固定偏差，固定偏差故障则是由于偏置电流或偏置电压，或是设定阈值有误，查看软件状态以及传感器的零点数值状况，调试传感器供电电压、自身阻值参数，而不固定偏差问题较重，需要根据实际情况判断故障的具体位置，需要在生产厂家专业人员的指导下进行全方位检测，在初次检修后，运用模拟设备模拟过车信息，采集检测结果。再根据检测结果进行调整。

3.3 工控机故障

工控机问题包括软件遗漏、数据不能及时上传、软件运行迟缓无反应等，工控机故障的问题是多方面的，可以尝试将计算机重启，重新连接软件，如果无效，如果单个计算机出现故障，检查是自身软件问题还是调控对象问题，自身软件问题可能是机组电池、软件服务、数据库等出现问题，调控对象可能是TPDS 设备出现问题等。

如多个机组以及系统大面积出现故障，则问题较为严重，TPDS 系统软件采用模块化设计，为了保证整个系统的安全性，设计了安全模块，参数超过标准的时候会发出报警信号，发现故障警报后，需要立刻汇总每个监测站的故障报警信息，远程测点服务器，并检查网络，对各种数据库进行管理，并简单分析故障的具体位置与原因，如红外线、电力、通讯故障等，及时汇报给相关部门处理故障。

总的来说，TPDS 系统的故障是全方面地，对于一些异常状态下的故障检测，要分清故障发生的位置与具体问题，对于一般性故障，在分析了设备故障的原因后，可以进行就地抢修，但也需要生产厂家或是相关检修部门的调度指挥，对于问题不清的故障，需要立刻汇报相关部门，及时派遣人员进行现场检修及更换，才能确保TPDS 系统的正常运行。