STP-yh系统双点应答器问题分析

柳 改

（中国铁路广州局集团有限公司电务部，广州 510630）

1 概述

STP-yh无线调车机车信号和监控系统是调车安全防护的辅助设备。应答器作为调车机车初始定位入网受控的关键设备[1]，当双点设置时，可以自动校准调车机车的上、下行方向，使其与站场实际方向保持一致，保证调车机车正常入网受控[2]。但在现场实践中发现，应答器双点设置时，存在偶然检测不到的情况。通过对现场采集的大量数据的比对、分析，发现双点应答器之间的安装距离对检测准确性的影响[3]，成功解决了调车机车偶尔不入网的问题。

2 STP-yh系统应答器

2.1 应答器作用

STP-yh系统应答器安装于站场室外枕木上，调车机车经过室外应答器时，吊装在机车底部的查询器天线检测到应答器信号，传输给查询器主机解析[4]并发送给车载控制主机。车载控制主机通过无线电台向地面控制机柜发送申请入网受控的请求。因此，应答器用于确定机车入网受控时的初始位置，是完成机车自动入网受控过程的关键设备。

当站场存在诸如机务段出/入口、三角线、环线等可能导致调车机车车头方向调转的线路时，需要设置双点应答器。STP-yh系统通过判断检测到的双点应答器先后顺序的不同，自动判断并校准机车上、下行方向，使其与站场实际上、下行方向保持一致，保证调车机车正常入网受控。

2.2 应答器设置标准

STP-yh系统应答器的设置规定：车站集中联锁区入口处、车场的分界处；调车作业频繁的关键径路处所；信号机外方的应答器距离信号机不应小于100 m，尽头式信号机外方的应答器距离信号机不宜小于 3 m[5]。

以上规定并未涉及应答器双点设置的相关要求，实际工程中一般基于经验，将双点应答器之间距离设置为30～50 m。这种设置方式在机车速度较低时，能够满足系统要求，但当机车速度较高时，30～50 m的安装距离已不能满足系统需求[6]。

2.3 设置双点应答器的必要性

如图1所示，某站南场、北场均为向左走行时为上行方向。机车在南场时，向右为前进方向，前进为下行。当调车机车由南场经过环线区段SNJG去到北场后，车头方向调转，变为向左为前进方向，前进为上行，这就导致机车上、下行方向改变。反之亦然。

STP-yh系统数据文件中可以设置机车经过应答器时的动作属性，如图1中16号和4号应答器一般均设置为上行方向经过应答器入网，下行方向经过应答器退网。

机车正常由北场去南场过16号应答器时，手柄方向为下行，北场STP-yh系统控制机车退网，不再控制。等经过4号应答器时，机车手柄方向仍为下行，而下行过4号应答器为退网动作，机车不会自动入网受控，这就导致机车进南场作业时存在安全防护隐患。南场去北场时情况亦然。因此，设置双点应答器用于自动校准机车上、下行方向十分必要[7]。

3 现场故障案例

在图1中， SN信号机距离16号应答器150 m，16号应答器距离17号应答器50 m，17号应答器距离3号应答器超过2 000 m，3号应答器距离4号应答器50 m，4号应答器距离ST信号机150 m。通过设置的双点应答器，可以实现自动校准机车上、下行手柄方向的作用，进而实现机车自动入网受控的功能。

但是在实际中发现，仍然存在偶发性的方向校准失败现象，导致不能自动入网受控问题[8]的发生。并且通过更换车载查询器主机、查询器天线、应答器等常规处置措施，故障现象依旧[9]。

通过对现场进、出北场的两台调车机车近两个月的数据进行分析，得出以下情况总结。

1）两台调车机车进、出北场每次均能检测到17号应答器。

2）两台调车机车未检测到16号应答器的频率，分别约为10.0%、13.8%，大致相等。如果不区分两台调车机车之间的差异，统计两台调车机车检测不到16号应答器的总次数，再除以两台调车机车经过16号应答器的总次数，得出检测不到16号应答器的整体频率，约为12.5%。并且所有检测不到16号应答器的场景，均在调车机车进北场时发生。调车机车由北场出来的场景中，16号应答器均能被检测到。

3）通过16号应答器时，调机速度小于30 km/h的频率约为46.4%；速度大于30 km/h的频率约为53.6%，约各占50%。

4）未检测到16号应答器的场景中，调机过16号应答器的速度全部大于30 km/h。

4 故障分析与处置措施

4.1 故障分析

根据以上数据分析故障原因如下。

1）机车进出北场过17号应答器、出北场过16号应答器时，每次均能检测到相应应答器，说明故障和单个应答器无关，16号、17号应答器均正常。

2）不同机车故障频率基本相同，说明故障基本和车载设备无关。

3）假设此故障和过应答器的速度快慢无关，则检测不到16号应答器的场景中，速度小于30 km/h的场景应该约占50%。但故障场景中实际情况却是速度全部大于30 km/h，说明故障和机车速度快慢有关[10]。

4）16号应答器未检测到的场景在全部为进北场且速度大于30 km/h时发生。而出北场无论速度大于还是小于30 km/h，均能检测到16号应答器。说明此故障是在过第一个应答器（17号）后，再以大于30 km/h的速度过第二个应答器才发生，故高度怀疑和两个应答器安装间距过近导致速度大于30 km/h时，机车连续过两个应答器的时间间隔过短，系统无法识别到第二个应答器（16号）所致。

4.2 处置措施

16号、17号双点应答器现场安装间隔50 m，以30 km/h的速度匀速经过需要6 s。即时间间隔小于6 s时，约有12.5%的概率检测不到第二个应答器。时间间隔大于6 s时，均能正常检测到第二个应答器。现场最高限速为50 km/h，以时间间隔满足大于6 s为标准计算，双点应答器间隔距离要不小于84 m。

考虑到分析数据的局限性和留足可靠余量，因此制定现场处置措施为：将双点应答器安装间隔由50 m 改为 150 m。

现场实施后至今近2年，过双点应答器时机车入网受控全部正常，未再报相关故障。说明以上故障原因分析完全正确，处置措施可靠得当。

5 结束语

应答器的故障一般是性能下降导致偶尔检测不到，或者故障后彻底检测不到，此两种故障现象相对容易判定和处理。而此次的故障场景却较为复杂，现场调车作业途经安装有双点应答器的线路时，速度一般不超过30 km/h，而由于此站南、北场转场作业以列车模式运行，速度较快才出现此类问题。通过对此故障的处理，为后续工程实践提供参考依据。今后还需收集和总结现场各种实际问题，进一步优化完善STP-yh系统设计、施工质量，提高安全性能，降低故障概率，保障现场调车作业安全。