利用TCDS系統(tǒng)判斷客車軸溫報(bào)警器故障原因的方法

米 皓

（呼和浩特鐵路局 包頭車輛段，內(nèi)蒙古包頭014014）

客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（Train Coach Running Diagnosis System，簡(jiǎn)稱TCDS）已廣泛應(yīng)用于各鐵路局，重點(diǎn)對(duì)運(yùn)行中的25T、25G、25K等型客車供電、車下電源、空調(diào)、軸溫報(bào)警器、防滑器、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能等影響安全的因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過無線通信技術(shù)的運(yùn)用和地面監(jiān)控設(shè)施的建立，使地面相關(guān)業(yè)務(wù)人員可以實(shí)時(shí)掌握客車的運(yùn)行安全狀況［1］。

TCDS安全監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要功能就是對(duì)客車軸溫報(bào)警器的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生軸溫報(bào)警器報(bào)警時(shí)，報(bào)警數(shù)據(jù)將通過TCDS系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳遞到地面監(jiān)控終端，監(jiān)控人員可以第一時(shí)間判斷報(bào)警情況，作出處理決定。

客車在運(yùn)行過程中，準(zhǔn)確判斷軸溫報(bào)警故障的原因及部位，并及時(shí)采取正確的處理方法，對(duì)于防止列車熱軸、燃軸，保障旅客列車安全具有重要意義。在使用中，由于軸溫的升高引起的軸溫報(bào)警器報(bào)警，我們稱為軸溫高報(bào)警。由于非軸溫高引起的軸溫報(bào)警器報(bào)警，如傳感器故障、軸溫報(bào)警器主機(jī)故障、連接線故障、外界信號(hào)干擾等引起的報(bào)警，我們稱為誤報(bào)警。由于客車運(yùn)行中軸溫報(bào)警僅憑經(jīng)驗(yàn)不易判斷，且易出錯(cuò)。入庫(kù)后停留時(shí)間短，報(bào)警故障原因較多，故障判斷復(fù)雜，給軸溫報(bào)警的判斷、檢修帶來較大難度。

提出利用TCDS系統(tǒng)的地面網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱TCDS－WEB監(jiān)控系統(tǒng)）對(duì)軸溫報(bào)警器的報(bào)警進(jìn)行圖形分析，不但可以準(zhǔn)確判斷故障原因及部位，而且其故障診斷在報(bào)警當(dāng)時(shí)即可作出，不需等到入庫(kù)后再判斷，具有及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀、易掌握等優(yōu)點(diǎn)。

1 圖形分析判斷方法

1.1 TCDS－WEB簡(jiǎn)介

TCDS－WEB監(jiān)控系統(tǒng)是部署在各鐵路局5T服務(wù)器上的B／S模式的應(yīng)用系統(tǒng)，用戶通過登錄網(wǎng)頁(yè)的方式進(jìn)行訪問［2］。其主要功能是提供TCDS系統(tǒng)傳輸?shù)降孛娴目蛙噷?shí)時(shí)監(jiān)控信息和詳細(xì)的實(shí)時(shí)故障信息，并通過故障的統(tǒng)計(jì)分析指導(dǎo)維修作業(yè)；進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、配置參數(shù)的查詢和修改，為車輛管理部門提供多角度的數(shù)據(jù)分析功能。

1.2 圖形分析方法

車載的軸溫報(bào)警器檢測(cè)到某一軸溫超溫，并觸發(fā)報(bào)警，報(bào)警信息和相應(yīng)的軸溫?cái)?shù)據(jù)通過TCDS系統(tǒng)發(fā)送至地面。由于軸溫報(bào)警器的設(shè)備故障，例如軸溫傳感器損壞或虛接、信號(hào)干擾等原因，可能會(huì)導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤并引發(fā)誤報(bào)警。

車載的軸溫報(bào)警器檢測(cè)到軸溫報(bào)警后，置位于軸溫報(bào)警位，TCDS系統(tǒng)將報(bào)警信息傳送至地面系統(tǒng)，用戶通過TCDS－WEB可以查看報(bào)警的車輛信息，包括車次車組、車號(hào)、時(shí)間等，用戶據(jù)此調(diào)出報(bào)警時(shí)段的軸溫特征曲線，并進(jìn)行分析判斷。

采用圖形分析來判斷軸溫報(bào)警器故障原因的具體方法如下：在TCDS系統(tǒng)TCDS－WEB監(jiān)控系統(tǒng)界面，點(diǎn)擊左側(cè)的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”欄內(nèi)的“特征參數(shù)”按鈕，再接下來出現(xiàn)的界面中點(diǎn)擊“按車號(hào)查詢”按鈕，在“車號(hào)”欄中輸入要查詢的車號(hào)，點(diǎn)擊“監(jiān)控系統(tǒng)”欄選擇相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)（如TK－CZ3軸溫報(bào)警器），選擇“開始時(shí)間”及“結(jié)束時(shí)間”，最后點(diǎn)擊“查看特征曲線”按鈕，查看查詢時(shí)段的軸溫特征曲線圖（圖1）。

圖中共有10條不同顏色的曲線，分別對(duì)應(yīng)8個(gè)軸溫傳感器和1個(gè)外溫傳感器的溫度，及1條速度曲線。通過軸溫曲線的不同形態(tài)，可判斷軸溫報(bào)警器的故障情況和發(fā)生原因，采取正確的處理方法。下面將介紹現(xiàn)場(chǎng)中較常見的軸溫曲線形態(tài)及其分析。

2 典型軸溫曲線特征分析和故障實(shí)例

2.1 正常高溫報(bào)警

在TCDS－WEB網(wǎng)頁(yè)上，查看報(bào)警車輛的軸溫曲線。如果某一軸溫持續(xù)明顯高出外溫，而且有規(guī)律的起伏波動(dòng)，可以判斷此曲線對(duì)應(yīng)軸箱溫度升高，這時(shí)要通知乘務(wù)人員密切注意軸溫變化情況，到站后下車點(diǎn)溫確認(rèn)，采取措施。

2011－04－27TCDS系統(tǒng)顯示892618車1級(jí)報(bào)警，報(bào)警時(shí)間段此車在運(yùn)行途中，經(jīng)過圖形分析為5位軸溫持續(xù)偏高。立即通知乘務(wù)人員到站查看，發(fā)現(xiàn)軸溫偏高，入庫(kù)后檢查發(fā)現(xiàn)輪對(duì)油脂不良，換輪后故障消除，見圖2。

圖1 TCDS系統(tǒng)軸溫特征曲線圖

圖2 正常軸溫報(bào)警實(shí)例

2.2 傳感器故障

查看報(bào)警車輛的軸溫曲線，如果傳感器溫度曲線出現(xiàn)鋸齒狀波動(dòng)，波動(dòng)范圍在20～120℃以上，觸發(fā)報(bào)警。由于軸箱是機(jī)械結(jié)構(gòu)，在列車運(yùn)行時(shí)，軸箱溫度不可能在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生如此劇烈變化，由此判斷為曲線對(duì)應(yīng)的傳感器故障，檢查傳感器線路或更換傳感器即可消除。

2011－05－23TCDS系統(tǒng)顯示008165車1級(jí)報(bào)警，此車報(bào)警時(shí)間在途中。通過圖形分析，可以判斷為8位傳感器故障，處理方法為更換8軸傳感器，更換后故障消除，見圖3。

2011－06－10TCDS系統(tǒng)顯示670274車一級(jí)報(bào)警，此車報(bào)警時(shí)間在途中，通過圖形分析，判斷外溫傳感器故障，更換外溫傳感器，故障消除，見圖4。

2.3 信號(hào)干擾

信號(hào)干擾的特征是其軸溫曲線均比較平順，且有規(guī)律同步變化，某時(shí)刻某條曲線突然瞬間跳躍，又恢復(fù)正常，觸發(fā)報(bào)警。像這種突發(fā)性的變化，多由于信號(hào)干擾所致。可查看線路是否有缺陷、螺絲松動(dòng)等情況。

2011－06－16 345469車1級(jí)報(bào)警，此車報(bào)警時(shí)間在途中，圖形分析為信號(hào)干擾，入庫(kù)后檢查傳感器及配線無異常，重點(diǎn)監(jiān)控后此報(bào)警未再次出現(xiàn)，見圖5。

圖3 傳感器故障

圖4 外溫傳感器故障

圖5 信號(hào)干擾

2.4 軸溫報(bào)警器主機(jī)故障

其特征是軸溫曲線圖中，各軸位溫度均出現(xiàn)無規(guī)律的跳躍現(xiàn)象，我們分析所有傳感器同時(shí)損壞的可能性極小，可以判斷為軸溫報(bào)警器主機(jī)故障，更換軸溫報(bào)警器主機(jī)即可解決。另外，個(gè)別情況下，圖形分析沒有任何異常，但軸溫報(bào)警器仍然報(bào)警，也是由于軸溫報(bào)警器主機(jī)故障導(dǎo)致（圖6）。

圖6 軸溫報(bào)警器主機(jī)故障

3 統(tǒng)計(jì)分析實(shí)例

采用本文提出的判斷方法，通過TCDS－WEB系統(tǒng)對(duì)呼和浩特鐵路局2011－10—2012－01期間軸溫報(bào)警器的報(bào)警情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表1。從表中可以看出，軸溫報(bào)警器的誤報(bào)警，主要原因是軸溫傳感器故障，在實(shí)際維修工作實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)傳感器損壞和傳感器信號(hào)線連接不牢靠是主要原因，需要在檢修中注重加強(qiáng)傳感器的部件檢修。

表1 軸溫報(bào)警器報(bào)警情況統(tǒng)計(jì)分析表

通過統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)實(shí)際運(yùn)用中的車輛軸溫報(bào)警器的報(bào)警原因進(jìn)行分析。對(duì)于由于設(shè)備故障導(dǎo)致的報(bào)警，可以指導(dǎo)對(duì)設(shè)備的有針對(duì)性的維修。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)列車運(yùn)行途中發(fā)生報(bào)警時(shí)，運(yùn)用TCDS系統(tǒng)的地面網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)軸溫報(bào)警器故障進(jìn)行圖形分析，可以迅速作出判斷，直觀、方便、準(zhǔn)確、快速。針對(duì)故障有的放矢，贏得了寶貴的搶修時(shí)間，避免了錯(cuò)誤判斷導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，有效保障了列車運(yùn)行安全。

［1］黃志平，陳朝發(fā)，劉 峰，等.客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（TCDS）的應(yīng)用與發(fā)展［J］.鐵道機(jī)車車輛，2008，（5）：25－27.

［2］TCDS－WEB系統(tǒng)使用說明書［C］.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院電子計(jì)算技術(shù)研究所.

［3］客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（TCDS）檢修運(yùn)用管理規(guī)程［S］.2010.