軸溫檢測系統故障處理方法的探討

王 斌 上海鐵路局南京東車輛段

1 問題提出

隨著貨物列車全面向提速和重載化方向的發展，貨車車輛的安全監測防范工作顯得尤為重要，紅外線軸溫智能探測系統（THDS）是“5T”技術的重要組成部分，它在預防車輛燃軸、切軸方面的作用越來越大。因此，對紅外線設備的性能要求也越來越高。

目前，紅外線設備性能的動態檢測只有依靠紅外線動態檢測車。該檢測車是利用安裝在客車上的檢測裝置，對地面THDS設備的測溫精度和探測方位進行自動檢測，評判設備質量。隨著THDS系統設備軟硬件的不斷完善，設備性能愈加穩定可靠。在檢測車動態聯檢中提速設備動態聯檢的優秀率一般都維持在98.5%左右，但離動態檢測全優這個目標還有不小的差距，這就需要找出檢測車動態聯檢成績不穩定的主要原因，進行分析，制定出相應的對策措施，并加以嚴格落實，從而最終實現動態檢測全優這個目標。

2 原因分析

根據近年來檢測車聯檢情況，我們認為影響其成績的因素有如下幾點：

(1)設備狀態不穩定或設備突發故障，造成測溫精度誤差偏大；

(2)地面設備標定時不夠準確，導致測溫精度偏低；

(3)地面設備對光時，光點位置不對；或2號與3號磁鋼距離不對，導致探頭角度方位偏大；

(4)列車速度變化，造成丟軸丟列、計軸計輛出錯、丟失模擬軸、未識別檢測車等；

(5)磁鋼極性相反，導致未識別檢測車；

(6)電氣化干擾，磁鋼瞬間出現過高電壓，反向鎖死磁鋼，未識別檢測車；

(7)無線數傳機故障或未開機，軸溫檢測數據未上傳。

3 對策措施分析

3.1 設備狀態不穩定或設備突發故障，導致測溫精度誤差偏大

主要有以下幾個方面的表現：器件溫度不穩定、探頭響應率不穩定、探頭輸出有過沖、探頭調制頻率不穩定和列車通過后有異物或道砟落在探頭大罩導致大門未打開等。

3.1.1 器件溫度不穩定

光子探頭器件溫度不穩定會導致探頭響應率在兩次熱靶標定之間異常變化，使測溫誤差增大。

判斷方法：在中心或復示中心調閱熱靶標定數據（見圖1），查看熱靶標定數據（不是過車的靜態數據）中的致冷電流是否穩定。通過調閱一段時間內的熱靶標定數據，如果有致冷電流變化大的情況（變化量超過100 mA），就可確定為器件溫度不穩定。

圖1 熱靶標定數據

處理措施：如果單側器件溫度不穩定，一般為探頭問題，可更換不穩定一側的探頭。如果兩側器件溫度都不穩定，聯系設備廠家查找可能存在的問題；但可以將溫控板設置為恒流檔（J3-4撥為 ON，J3-1、J3-2、J3-3都撥為 OFF），也可以將溫控板更換為恒流板，來臨時應急處理。

3.1.2 探頭響應率不穩定

探頭響應率不穩定表現為在其它條件不變的情況下探頭響應率變化，導致測溫不準。

判斷方法：在中心或復示中心查看熱靶標定曲線（見圖2）：① 觀察左右兩根熱靶標定曲線之間的距離關系是否變化，即若左熱靶標定曲線在右曲線上邊，則應一直在上邊；反之亦然。② 兩條熱靶標定曲線的距離基本不變。③ 熱靶標定曲線平滑，沒有波動。

處理措施：探頭響應率不穩定的主要故障在于探頭本身，此時更換探頭即可。

圖2 熱靶標定曲線

3.1.3 探頭輸出有過沖

在實際標定中，發現有極個別探頭在調制盤開始轉動后，起始輸出電壓高于穩定后的輸出電壓，也就是探頭輸出有過沖。因為探頭輸出過沖的存在可能導致在標定時采集的電壓值偏高，最終導致測溫結果偏高。

判斷方法：在做探頭標定時，先做左側標定再做右側和先做右側標定再做左側的結果不一樣，變化范圍大約在1到2℃之間。

處理措施：對探頭輸出有過沖的探頭進行更換；在沒有可以更換的探頭的時候，進行探頭標定時敲2號磁鋼，大約10s后將黑體放在黑體架上進行標定，但要盡快更換輸出有過沖的探頭。

3.1.4 探頭調制頻率不穩定

探頭調制頻率不穩定也會導致探頭響應率跳變，使測溫不準。

判斷方法：在探測站用萬用表的頻率檔測量同步頻率，應該是3.25 kHz，不能有變化。

處理措施：探頭調制頻率不穩定的主要故障在于探頭本身，此時更換探頭即可。

3.1.5 列車通過后有異物或道砟落在探頭大罩導致大門未打開

該現象在2010年1月份曹老集的紅外線動態檢測車就因前一列車通過后，有道砟在探頭大罩，導致了探頭大門未打開，測出的溫度為恒定值。

處理措施：該問題極少發生，解決的方法只有在檢測車通過之前由維修員到探測站駐點觀察。

以上五點是設備狀態不穩定或設備突發故障，導致測溫精度或誤差偏大，解決的辦法大都是更換探頭，只有部分可以進行應急解決。

3.2 地面設備標定時不夠準確，導致測溫精度偏低

地面設備標定是THDS設備測溫的基準，地面設備標定不準確，必然導致測溫不準。只有在地面標定時，嚴格鐵道部和路局規章要求，準確標定，才能確保檢測車通過時的測溫準確。

3.3 地面設備對光時，光點位置不對；或2號與3號磁鋼距離

不對，導致探頭方位偏差較大

3.3.1 對光點不對

目前我段所有提速設備均由外探改為內探，對光點的要求也隨著外探方式進行更改，只要對光點穿過軸箱模擬架的前靶中心到軸箱模擬架的后靶中心即可 。

3.3.2 2號與3號磁鋼距離有誤差

嚴格檢查2號與3號磁鋼距離，保證2號與3號磁鋼距離符合標準。

3.4 列車速度變化，造成丟軸丟列、計軸計輛出錯、丟失模擬軸、未識別檢測車等

該因素為列車通過時的非可控因素，只能由在檢測車上的添乘人員進行確認，在通過某探測站時因車速變化過大，可由添乘人員確認，對該車不進行考核。

3.5 磁鋼極性相反，導致未識別檢測車

該因素在剛安裝森川磁鋼時出現，目前，已全部更換為森川磁鋼，該問題已可以順利解決。

3.6 電氣化干擾，磁鋼瞬間出現過高電壓，反向鎖死磁鋼，導致未識別檢測車

該故障在2010年4月份路局紅外線動態檢測車通過我單位滁州探測站后發生。解決該故障的方法為調整磁鋼安裝高度，和磁鋼板的闞值，過濾干擾信號。

3.7 無線數傳機故障或未開機，軸溫檢測數據未上傳

軸溫檢測數據未上傳，影響對單位的檢測車成績評判，但是在路局車輛運行安全監測站可以調閱到數據。

處理措施：在探測站主機開機時，用與檢測車同頻點458.575 MHz的對講機進行確認，此時對講機會有聲音，就說明無線數傳機正常，否則無線數傳機故障，此時要更換數傳機。

4 結束語

檢測車的評判成績是評判設備質量，提高THDS設備檢修維護質量的重要手段。除了認真仔細地做好標定工作之外，達到全優成績的大前提是保持探測站設備狀態的穩定。如果設備狀態穩定，標定工作就比較容易，探頭系數和誤差校正在較長時間內也不會有變化。在日常工作中設備性能和維護質量要以動態檢測全優為目標，不斷積累經驗，重視數據分析，不斷提高設備檢修質量，確保設備狀態的穩定可靠。