關于微機監測軌道電路分路不良預警系統的相關思考

代輝

【摘要】軌道電路的有效運行直接關系到行車安全性，一旦出現電路分路不良情況必須及時了解具體情況并做出判斷決策。本文基于這一背景，簡單闡述了預警系統的重要性，分析了軌道電路分路不良產生原因，重點研究了微機監測預警體系的建立要點，并在此基礎上針對25HZ相敏軌道分路不良預警系統總結構設計實施初步規劃，旨在完善預警系統設計，提升軌道運行安全性。

【關鍵詞】軌道電路;預警系統;微機監測

預警體系的完成需要建立在區域限定以及指標制定基礎之上，其中區域界定需通過對電壓監測曲線波動狀況的分析完成（微機監控下處理曲線波動狀況并將其按照波動特殊型分類處理，了解波動異常原因）;預警指標的設定需同時兼顧分路不良故障產生原因以及紅光帶故障原因兩種情況。本文以25HZ相敏軌道電路為例，對微機監測系統描述如下：

一、軌道電路分路不良產生原因

（一）接觸不良

接觸不良主要原因為異物阻礙，例如當機車長時間停滯不動時受到雨水等水分侵蝕，車輪上出現銹蝕現象或沾上異物易導致接觸不良。接觸不良狀態下軌道電壓曲線圖會呈現出跳動狀態（不規則）。

（二）傳導不良

生銹不僅會造成接觸上的不良，若生銹部位處于鋼軌軌面，則會引起電流傳導受到影響，軌道設備無法正常啟動。

（三）絕緣影響

這類影響產生幾率略大于上述兩種，當機車在緊急制動過程中，需要向軌面灑沙。沙墊存在于軌面與車輪之間形成絕緣。

對于分路不良情況的軌道電路（情況嚴重時），在紅光帶丟失部分應將“分路不良”標簽有效粘貼，并將監控記錄有效保存，以便于對不良區段的軌道電路實施管理，將監控記錄向信號技術科上報并及時處理，避免分路不良對軌道運行產生影響。

二、微機監測預警體系的建立

（一）預警系統區域劃分

區域的劃分目的在于預防漏警現象出現并且在更短時間內找到報警源，縮短緊急處理時間。通過對軌道電壓的監測（利用微機監測系統了解電壓起伏狀態）對曲線圖展開分析，分別設置電壓警線（4條），并根據警線的設置將整個區域劃分為5個小管理范圍。這4條警線代表的含義如下：

第一條表示軌道繼電器的電壓值，這項電壓值的狀態會受到軌道程度以及電路狀態的影響，并且處于道砟電阻為取值最大狀態下的電壓值。第二條表示在軌道正常工作狀態下的工作時間電壓值。這項電壓值建立在軌道區段能夠正常運行基礎之上，在運行正常環境中計算并統計其中一條軌道區段的平均電壓值。第三條與第一條相似，都是表示軌道繼電器的電壓值，但這一條是在道砟電阻取最小值時的計算，其計算結果一樣與軌道電路的長度以及其類型息息相關。第四條表示二元二位軌道繼電器的穩定落下值。

當軌道電壓偏高時，報警區域1亮起表示此時的軌道電壓已經處于危險程度。若軌道區段上有車將軌道占用時會出現分路殘壓上升情況，此時軌道繼電器在落下方面并不能完全保證其可以有效落下，若不能則會造成分路不良，因此這一區域相對為危險地段。當電壓屬于報警區域2時，則可能由以下兩種情況引起：

1.可能出現現實情況下軌道上并沒有車占用，但是控制臺卻顯示為有車情況。這種現象的出現除妖在于道砟電阻處于較低值水平，電流泄露量偏大導致紅光帶發證故障，對行車效率產生了影響。

2.當存在車輛占用了軌道時，分路殘壓若過大則會影響到分路運行狀態，易出現分路故障，對行車安全造成隱患。此時需注意，若軌道電壓處于分路狀態正常區或是調整狀態正常區，繼電器處理邏輯雖然仍舊處于正常形式，但故障發生并不能被有效避免。

（二）預警指標制定

預警指標的選擇需要建立在多方面考慮之下，同時注意分析分路不良故障以及紅光帶故障的原因，了解道砟電阻在這些故障出現時的影響。目前通常將累計故障次數、軌道周圍濕度以及軌道電壓作為預警指標。影響軌道電壓的因素比較多，主要表現為軌道電路類型、道砟電阻、鋼軌電阻等。在此之中鋼軌阻抗通常由鋼軌續接線以及鋼軌兩項阻抗組成，但在具體運行的車站中，軌道長度、軌道類型以及軌道區段性能屬于已定因素，因此對軌道電壓產生影響的因素主要在于道砟電阻方面，屬于主導影響因素。道砟電阻的值不僅受到線路上部建筑結構影響（也就是軌枕數量、軌枕材質、道砟層清潔度、道砟層厚度、道砟材料等），還受到土壤導電率以及軌道周圍濕度與溫度的影響。總之，軌道電壓模擬量的設定不能不考慮環境因素，尤其是溫度與濕度，產生影響的權重較大，必須放在預警指標考慮范圍之內。

三、25HZ相敏軌道分路不良預警系統總結構設計

25HZ相敏軌道預警系統首先需要設置到功能模塊，包含有故障預警模塊、信息顯示模塊、狀態監測模塊、數據存儲模塊、數據通信模塊等。這些模塊代表了相應功能的實現，并且要依賴于預警邏輯決策軟件、數據監測軟件以及數據通信軟件來實現。

其中，數據采集系統需要連接數據通信軟件，確保數據信息處于動態化過程，掌握實時信息（包含軌道周圍溫濕度以及電壓），并將監測到的數據上傳至監測軟件。監測軟件會對數據展開分析與綜合處理，包含溫濕度曲線圖的繪制、電壓曲線圖的繪制以及對軌道電壓施行監測，并在上述操作下對歷史數據進行保存、刪除、查詢以及備份工作。預警邏輯決策指的是對故障的分析以及預警工作，屬于預警系統的核心部分，其運行時可以根據分路不良的特點以及紅光帶故障狀態制定出一套預警方案，且期間所有數據采集與處理均為自動化，無需人工操作，減少了處理疏漏幾率。

總之，微機監測軌道電路分路不良預警系統的設計應從層次化與模塊化兩方面實時分析，系統重點應放在數據采集模塊以及故障預警模塊方面，確保對軌道周圍溫濕度信息的采集以及電壓變化情況的采集，同時對電壓異常現象有效預警，保障軌道運行安全性。

四、結束語

軌道電路系統的分路不良預警主要依賴的是信息采集以及預警兩方面，利用軟件及硬件的兩方面配合完成對故障信號的采集與判斷工作，并在此基礎上制定相應預警方案，對于軌道電路故障可能造成的影響起到了良好的預防作用。相關系統設計人員還應不斷加大投入力度，從各層次、多角度完善預警系統，將故障發生幾率降至最低。

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