調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

魏華強(qiáng) 賈無獻(xiàn)

（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司鐵路運(yùn)輸部，河南 洛陽 471012）

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

魏華強(qiáng) 賈無獻(xiàn)

（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司鐵路運(yùn)輸部，河南 洛陽 471012）

新改造投用的調(diào)車安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)首次利用無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行監(jiān)控裝置和地面信號連鎖一體化。本文就車地一體化調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝時(shí)要把握好關(guān)鍵技術(shù)問題及注意事項(xiàng)和應(yīng)用過程出現(xiàn)的問題及相應(yīng)對策，逐一進(jìn)行分析闡述。

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)問題及對策

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)由車載部分和地面部分組成。

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)的地面部分由兩個(gè)符合19英寸標(biāo)準(zhǔn)的地面控制機(jī)柜，兩根地面無線數(shù)傳天線，兩臺車務(wù)終端，一個(gè)維護(hù)機(jī)，45個(gè)地面應(yīng)答器和與之配套的連接線纜等設(shè)備組成。

地面控制柜對外有3個(gè)數(shù)據(jù)通信接口：

一個(gè)RS422標(biāo)準(zhǔn)接口與車站CTCS（Chinese train control system中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)，即LDJL-Ⅱ型信號微機(jī)連鎖系統(tǒng)）連接，從信號微機(jī)連鎖系統(tǒng)獲取站場信號機(jī)、道岔、軌道電路狀態(tài)信息和調(diào)車作業(yè)動態(tài)變化信息。

另一個(gè)RS422標(biāo)準(zhǔn)接口與車站TDCS（train dispatch control system列車調(diào)度控制系統(tǒng)。

一個(gè)TCP／IP標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口，通過集線器和車務(wù)終端連接。

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)車載部分由車載主機(jī)、車載數(shù)傳天線、點(diǎn)式查詢主機(jī)、點(diǎn)式查詢天線、監(jiān)控裝置主機(jī)、車載顯示器、平面調(diào)車控制器和與之配套的連接線纜等設(shè)備組成。

監(jiān)控裝置和平面調(diào)車設(shè)備利用調(diào)車機(jī)車上原有的設(shè)備。

1 安裝時(shí)關(guān)鍵技術(shù)

1.1 天線設(shè)置

新投用調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)首次使用了無線通信技術(shù)，無線通信技術(shù)有個(gè)信號衰減信號質(zhì)量穩(wěn)定性問題。所以安裝時(shí)要充分考慮到天線設(shè)置及其位置和數(shù)量等相關(guān)問題。

最初安裝方案是安裝一臺主機(jī)和天線，但通過計(jì)算，一臺天線無法滿足長站場機(jī)車接收信號場強(qiáng)強(qiáng)度、信號抗干擾能力和信號質(zhì)量及其穩(wěn)定性要求。

數(shù)傳電臺移動終端天線增益空間損耗距離D（m）GaPo（dB） Ls=32.45+20log（D）+20log（f）

根據(jù)廠方提供數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出在使用全向天線Ga=1dB時(shí)，信號可以覆蓋范圍為4km。經(jīng)全線場強(qiáng)測試，地面主機(jī)數(shù)傳電臺實(shí)際覆蓋距離與理論計(jì)算近似，達(dá)不到專用線5km的覆蓋距離。因此要求廠方安裝兩臺地面主機(jī)數(shù)傳天線，一臺放在工業(yè)站信號樓頂，一臺放在鐵路調(diào)度樓頂，以達(dá)到西至留莊站東，東至廠內(nèi)化纖作業(yè)區(qū)作業(yè)的信號強(qiáng)度要求。目前機(jī)車接收信號強(qiáng)度穩(wěn)定性方面運(yùn)行良好。

1.2 安裝初期距離測試

系統(tǒng)對車列運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控的基本理念是距離計(jì)算。車列推進(jìn)作業(yè)時(shí)，在進(jìn)路始端信號機(jī)到進(jìn)路阻止信號機(jī)區(qū)間路段運(yùn)行，設(shè)這段距離為L1，車列長度（設(shè)為L2）按鐵路罐車平均換算長度1.1計(jì)算，若此時(shí)調(diào)車計(jì)劃為“單機(jī)+5”，則車列長度為1.1*11*5= 60.5m。60.5m長的車列距離阻止信號機(jī)的距離（設(shè)為L3）計(jì)算是按照如下公式得出的：

L3=L1-車列已走行的公里標(biāo)數(shù)-L2

車載主機(jī)根據(jù)地面主機(jī)傳來的鐵路信號連鎖進(jìn)路長度信息L1，調(diào)度計(jì)劃信息“單機(jī)+5”（系統(tǒng)由此可以計(jì)算出車長L2），和機(jī)車LKJ2000運(yùn)行監(jiān)控裝置測得的列車走行公里標(biāo)值，計(jì)算出L3值，當(dāng)L3為一定值時(shí)系統(tǒng)會自動按到達(dá)防護(hù)信號機(jī)和盡頭線土檔等作業(yè)要求不同啟用不同降速模式降至規(guī)定速度運(yùn)行，當(dāng)距離阻止信號機(jī)達(dá)到一定極限值時(shí)車列仍未停，此時(shí)系統(tǒng)啟動LKJ2000運(yùn)行監(jiān)控裝置實(shí)施緊急制動，從而實(shí)現(xiàn)防止車列冒出的安全防護(hù)功能。

由此可以看出，公式中L1精確度對系統(tǒng)的準(zhǔn)確控制起著至關(guān)重要的作用，所以系統(tǒng)安裝初期要重點(diǎn)把好對這部分距離測試關(guān)。這是一項(xiàng)一勞永逸的工作，一經(jīng)測定將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，一般情況下是不會變動的。在系統(tǒng)安裝初期，我廠專用線調(diào)用專車340機(jī)車對現(xiàn)場有關(guān)距離逐段進(jìn)行了近兩個(gè)月的反復(fù)測試和校驗(yàn)，實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理主管領(lǐng)導(dǎo)跟車測試負(fù)責(zé)制，目前系統(tǒng)有關(guān)距離測試部分信息運(yùn)行穩(wěn)定良好。

主要測試距離路段大致分為以下兩類：一是信號集中連鎖區(qū)域，即有軌道電路防護(hù)區(qū)域。根據(jù)鐵路信號微機(jī)連鎖關(guān)系，信號集中連鎖區(qū)域所有進(jìn)路涉及的初始信號機(jī)和終端防護(hù)信號機(jī)間的距離；二是信號非集中連鎖區(qū)域。主要指股道盡頭線和作業(yè)性質(zhì)不同各作業(yè)場之間沒有設(shè)置軌道電路區(qū)間段。

2 應(yīng)用中常見故障及措施

2.1 緊急停車或自停

2.1.1 調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)自2013年底進(jìn)行軟件修改調(diào)試完畢投入運(yùn)行以來，系統(tǒng)出現(xiàn)“緊急停車”和“自?！陛^頻繁。

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)緊急停車和自停故障現(xiàn)象可以分為兩類，一類是責(zé)任自?；蜇?zé)任緊急停車，可以通過培訓(xùn)加強(qiáng)熟練操作來解決；一類是相關(guān)設(shè)備或調(diào)監(jiān)系統(tǒng)原因造成非常停車，相關(guān)設(shè)備原因可以分專業(yè)進(jìn)行設(shè)備穩(wěn)定性攻關(guān)維護(hù)，調(diào)監(jiān)系統(tǒng)原因廠方進(jìn)行相關(guān)技術(shù)攻關(guān)，達(dá)到規(guī)定協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為至。調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)原因出現(xiàn)最頻繁的是由于系統(tǒng)車長換算技術(shù)方面的原因。

2.1.2 技術(shù)改進(jìn)方向

針對車長計(jì)算問題，調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)采集車號錄入系統(tǒng)采集到的車體電子標(biāo)簽信息（此建議也得到廠方認(rèn)可，認(rèn)為可行值得研究）。因?yàn)榇诵畔⒅邪忻抗?jié)車輛精確換長，從而可以一一對應(yīng)的調(diào)集關(guān)于每車車長的準(zhǔn)確信息，避免了采用車輛平均換長帶來的車列長換算客觀誤差，省卻了系統(tǒng)通過動態(tài)修正車列長帶來的緊急停車或自停和顯示車節(jié)數(shù)和實(shí)際不符情況的發(fā)生。此方案調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)要訪問調(diào)度系統(tǒng)每股道車輛信息，需要調(diào)車安全監(jiān)控和鐵路調(diào)度兩個(gè)系統(tǒng)的合作開發(fā)和技術(shù)改進(jìn)。

2.2 車列車數(shù)與實(shí)際不符

當(dāng)車列由一個(gè)進(jìn)路區(qū)段進(jìn)入到下一個(gè)進(jìn)路區(qū)段時(shí)，系統(tǒng)顯示器顯示機(jī)車所掛車輛數(shù)突然發(fā)生變化與實(shí)際不一致。比如按照調(diào)車計(jì)劃單應(yīng)是牽出18車，而當(dāng)車列進(jìn)入到下一個(gè)進(jìn)路區(qū)段時(shí)突然變?yōu)?6車。這種現(xiàn)象也屬于車長換算誤差大問題，系統(tǒng)在每個(gè)區(qū)段都要進(jìn)行車列長動態(tài)修正，所以當(dāng)進(jìn)路區(qū)段變換時(shí)會發(fā)生車輛數(shù)突變的現(xiàn)象。

3 調(diào)整系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，減少緊急停車

系統(tǒng)正式投入運(yùn)行以來，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)原有一些限速限距設(shè)置和盡頭線控制模式實(shí)際操作起來十分困難，為保證安全正常運(yùn)用，對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)實(shí)用性調(diào)整。主要調(diào)整數(shù)據(jù)有以下幾方面：

3.1 調(diào)整緊急制動安全距離

將調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)原有設(shè)置緊急制動安全距離為20m改為15m，以實(shí)現(xiàn)臺位盡頭第一個(gè)鶴位精確對位的機(jī)車正常操縱。改動后操作反應(yīng)良好，達(dá)到了預(yù)期要求。

3.2 更改限速控制模式

將調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)限速時(shí)機(jī)由28 km／h改為30 km／h，實(shí)施自動卸載控制；超速防護(hù)由30 km／h改為32 km／h，實(shí)施緊急制動控制。加大乘務(wù)人員的安全操作余量，便于實(shí)現(xiàn)速度控制的平穩(wěn)操作。

3.3 改進(jìn)盡頭線土檔控制模式

調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)原控制設(shè)置，在距離盡頭線還有很長距離速度就限制在很低的范圍，經(jīng)常造成因超速而緊急停車，不利于效率提高。在和廠方充分技術(shù)協(xié)商基礎(chǔ)上，將盡頭線限制模式由默認(rèn)車列不接風(fēng)改為車列接風(fēng)，這樣推進(jìn)速度在防冒安全控制基礎(chǔ)上有所提高，實(shí)現(xiàn)了安全控制基礎(chǔ)上的效率提高。

通過對運(yùn)用中的問題進(jìn)行分析，調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置，修改控制模式，調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)更好地融入到調(diào)車作業(yè)整個(gè)過程中，為調(diào)車作業(yè)安全起到了非常突出的作用。我們正在開展對車列運(yùn)行記錄的多角度分析，希望能在保證安全的前提下，充分發(fā)揮調(diào)車安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能，提高調(diào)車作業(yè)效率。

[1]鐵路技術(shù)管理規(guī)程[G].2006.10.

[2]信號維護(hù)規(guī)則技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].2008.8.

[3]調(diào)監(jiān)系統(tǒng)使用說明[G].2009.8.

U284

A

1671-0037（2014）05-43-1.5

魏華強(qiáng)（1971.9-），男，本科，工程師，研究方向：電氣自動化。

賈無獻(xiàn)（1973.4-），男，大專，助理工程師，研究方向：鐵路信號。