提高轉轍機缺口監測報警準確性探討

周 榮

轉轍機表示缺口間隙的變化，能夠間接反映尖軌與基本軌密貼強度的變化。為了加強對道岔密貼強度的監測，非常有必要安裝轉轍機表示缺口監測報警系統，它可以實時地對轉轍機表示缺口間隙狀態進行全自動監測，對超標的缺口進行報警，現場維護人員及時處理，預防道岔打空轉或卡缺口的慣性故障。因此提高轉轍機表示缺口監測報警的準確性對實際運用十分必要。

1 缺口監測報警現狀

目前已上道的轉轍機表示缺口監測報警系統，按傳感器類型分為3種：開關方式、數值方式和視頻方式。這3種方式的缺口監測報警系統都已大量推廣使用。但現場維護人員只喜歡視頻方式，因為不用上道打開轉轍機蓋，通過實時拍照功能就可以直觀地看見缺口的圖片，并進行人工判斷。但是視頻自動報警的誤報非常多，報警的有效性不高，讓現場維護人員對報警產生不信任感。

2 誤報原因分析

2．1 道岔桿件曠動造成誤報

由于轉轍機的表示桿、表示連接桿、尖軌連接鐵之間通過銷軸連接，不可避免地產生間隙，這個間隙是桿件曠動的關鍵原因，若能消除此間隙，就能夠減少轉轍機表示缺口監測報警的誤報。但是此間隙不可能完全消除，只能減小。因為表示桿、表示連接桿、尖軌連接鐵之間需要活動連接，否則會造成道岔轉換時卡阻。

2．2 列車通過震動造成誤報

列車通過道岔時，會擠壓鋼軌，使鋼軌出現非常大的形變。這個形變可以造成缺口間隙變大或變小而產生誤報。列車從旁邊線路通過時，其非常大的震動能量傳遞給臨線道岔，也能夠造成有曠動的表示桿缺口變化而產生誤報。

2．3 監測系統自身原因產生誤報

轉轍機表示缺口監測系統傳感器本身由于安裝不牢固產生移位造成誤報，或者是傳感器、監測分機等器件損壞造成誤報。

3 解決辦法

3．1 軟件解決方案

道岔桿件曠動和列車通過時震動產生的誤報是現場出現最多的，而這些都是客觀存在不可避免的，因此就只能用技術手段進行甄別，通過軟件將這類無效報警屏蔽，避免誤報發生。

能夠真實反映轉轍機缺口大小，必須是轉轍機轉換到位后檢查柱落入表示桿缺口中的瞬間。因此缺口監測應在轉轍機轉換過程結束后，檢查柱正常落入缺口中10s內，在轉轍機無外力引起振動的情況下，記錄缺口值，并及時分析和報警，其他時刻只記錄不報警，這樣才能夠大大提高缺口監測報警的準確性。

1．在下述條件下，轉轍機缺口不判斷，不報警：檢修時間范圍內；通信故障時；轉轍機轉換過程中。道岔區段有車占用 （拍攝過車視頻或記錄過車缺口變化）時雖不報警，過車結束 （可以設定時間長度）后形成的缺口，應做記錄；道岔處于反位時，轉轍機定位缺口原超標報警應保留，但此時的定位缺口不應判斷報警；道岔處于定位時，反位缺口原超標報警應保留，但此時的反位缺口不應判斷報警。

2．轉轍機表示缺口報警條件：道岔處于反位時，轉轍機反位缺口值已超標，該轉轍機反位表示缺口應報警；道岔處于定位時，轉轍機定位缺口值已超標，該轉轍機定位表示缺口應報警。

3．轉轍機表示缺口超標報警恢復條件：道岔處于反位，反位缺口未超標時，轉轍機反位表示缺口報警應恢復；道岔處于定位，轉轍機定位缺口未超標時，定位表示缺口報警應恢復。

4．為了提高缺口報警的準確性，應將監測軟件設計為輪詢和中斷的報警方式。即一般時間，監測采用輪詢方式，將缺口值取回總機進行判斷并顯示；當道岔發生轉換時，應在道岔轉換完畢后中斷輪詢，及時將缺口值上送總機判斷和單獨顯示。缺口監測軟件流程如圖1所示。

將轉轍機缺口監測軟件針對現場復雜情況進行適應性改進，特別是與信號集中監測系統結合，由信號集中監測系統將道岔區段的占用條件和道岔啟動條件，送給轉轍機缺口監測系統，其軟件將區段占用和道岔轉換過程缺口變化量進行屏蔽，可以大大提高轉轍機缺口報警的準確性。

3．2 硬件解決方案

傳感器和監測分機安裝在轉轍機機內，列車通過時振動非常大，特別是南方的轉轍機內高溫、高濕和多雷，以及北方的轉轍機內低溫的環境，如果傳感器安裝方式或監測分機設計不合理，極易造成傳感器和監測分機損壞，或者造成傳感器松動偏移，轉轍機缺口容易產生誤報。因此，必須加強轉轍機缺口監測的穩定性設計，提高轉轍機缺口監測傳感器和監測分機電子產品的可靠性等級，確保轉轍機缺口監測故障率低，平均無故障時間 （Mean Time Between Failures，簡稱 MTBF）應能夠大于5萬h。

4 結束語

上述方案適用于開關方式、數值方式和視頻方式的轉轍機缺口監測，對三種轉轍機缺口監測都能夠提高報警的準確性，對轉轍機缺口監測設計和現場缺口監測誤報整改工作具有指導意義。

［1］ 中華人民共和國鐵道部．運基信號〔2003〕49號．關于公布《轉轍機表示缺口監測報警系統技術條件》及試驗安排的通知［S］．2003．

［2］ 鄭列文．關于道岔缺口監測報警裝置現場的應用與探討［J］．科技資訊，2013（3）：51．