淺談駝峰信號專用設備的安裝與調試

高鵬

摘 要：本文結合安康東駝峰自動化控制系統的改造施工，介紹駝峰信號專用設備中踏板、測速雷達、測重、測長設備的安裝和調試方法。

關鍵詞：駝峰信號；專用設備；安裝；調試

駝峰信號專用設備包括車輛減速器、測速、測長、測重、車輪傳感器等設備，這些設備的安裝和調試方法不同于車站信號聯鎖基礎設備。安康東駝峰自動化控制系統的改造施工時，室外信號設備也進行了相應地改造，本文結合實際施工中的情況，簡要的介紹踏板、測速雷達、測重、測長設備的安裝和調試方法。

1 駝峰信號車輪傳感器的安裝與調試

駝峰場使用最多的傳感器是車輪傳感器，俗稱軌道踏板，簡稱踏板。常裝設在溜放線路或推送線上某些需要檢知車輛到達的特定地點，當有車輛到踏板安裝點時，踏板發出傳感信號。駝峰踏板的主要作用是檢知車輛到達、計軸、判斷車輛運行方向等。自動化駝峰中，為了實現溜放追蹤和其他功能，需要安裝許多踏板，它們的信息采集正確、動作可靠將直接影響自動化駝峰系統的工作和安全。

1.1 駝峰信號車輪傳感器的安裝

（1）第一分路道岔

測重區段（01G、02G）在測重傳感器前后分別安裝一個踏板，用卡箍鋼軌內側下部，緊固螺絲。用于測量車組速度和車輛軸距。

（2）其它分路道岔

在其它分路道岔區段，距離分路道岔保護區段入口約2m處的鋼軌內側均安裝一個車輪傳感器，這些傳感器的作用是采集車輛信息，所采集的信息由電纜傳入室內，由進路機柜的TDC板輸入。

（3）在減速器區段，距離減速器入口第一制動鉗中心6～8m處，安裝一個車輪傳感器，其作用是完成車輛走行情況判別等工作。傳感器信息傳至室內，由速度機柜的TJS（F）板輸入。

（4）每個踏板室外設置一個HZ24盒，由速度/進路控制機柜供出電源通過兩根外線，即TB-Q、TB-H供給踏板。

1.2 駝峰信號車輪傳感器的調試

（1）用500V兆歐表測量踏板線圈與外殼間的絕緣電阻，其值應不小于20MΩ。

（2）檢測傳感器安裝高度和中心距離

用直鋼尺或鋼卷尺測量， 踏板工作面距軌面的高度應為44±2 mm，距鋼軌內側面中心距離應為35mm。

（3）檢測車輛占用或通過時的信號電壓：

在分線盤處踏板線圈輸出端子上并接示波器，觀測模擬車輛占用或通過時傳感器輸出信號幅度及波形。

（4）計軸誤差率測試

①小鐵器在傳感器上沿鋼軌面連續有節奏的滑動10次，觀察控制機柜計軸板綠燈應亮10次，計算機主、備機顯示板應正確計軸10次，不多軸或少軸。

②從駝峰控制系統溜放數據分析報告中統計計軸誤差率，應滿足溜放2500輛誤差≤±1軸。

2 駝峰信號測重設備的安裝與調試

駝峰測重設備是測定溜放車輛重量的計量裝置，利用它來判別車輛的重量等級，為調速系統提供重要的基礎信息，它是駝峰自動化控制系統中重要的基礎設備。在自動化駝峰控制系統中，對間隔制動部位速度和目的制動部位速度進行調時，測重系統提供的平均重量是決定減速器出口速度的重要參數。如果由于測重信息出現錯誤或誤差過大，則導致減速器制動等級的自動選擇出現錯誤，可能出現“追勾”或“夾停”現象，嚴重時甚至脫軌，危機作業人員、行車及設備安全。因此，測重設備的安裝與調試極為重要。

2.1 駝峰信號測重設備的安裝

測重設備由室外測重傳感器和室內測重控制機組成。

測重傳感器安裝在駝峰加速坡區段（即測重區段）。測重傳感器是測重的重要部件，它工作的好壞直接影響整機的進度和穩定，而測重傳感器的準確安裝是正常工作的基礎。

測重傳感器應安裝在兩根枕木的中間位置，安裝孔位直徑32mm，帶有1：30錐度，外大內小的圓孔。安裝孔應有較好的水平度、垂直度和符合要求的表面粗糙度。

為了提高測量精度，保持測重信號穩定性，壓磁測重傳感器在安裝前，要對枕木下的到站進行夯實搗鼓。要求鋼軌接縫處平直，無高低起伏，傳感器應安裝在測重軌的中部位置，距鋼軌接頭不小于2.5m。傳感器安裝孔應在鋼軌腹板中性層位置，用游標卡尺進行定位。

（1）鉆孔

現場進行鉆孔，測重傳感器安裝枕木間距從鐵墊板內沿測量：50kg/m型鋼軌在400mm左右。必須用專用打孔機鉆孔，打孔時必須一次打完，中途不得將鉆架拆卸下來。先鉆好一個直徑為32mm的圓孔，再改換專用鉸刀，鉸處標準錐孔，其錐度為1：30。鉸好后要檢查孔的水平度、垂直度和光潔度，在鉸孔的過程中要注意進刀尺寸，對于50kg/m型鋼軌鉸刀深處鋼軌腹板長度為45.5mm，允許誤差-0.5mm。由于安裝孔的光潔度要求很高，快要達到指標時要將銑刀空轉幾周，將孔銑干凈，銑好后的孔涂抹黃油。

（2）安裝T·ZY測重傳感器

T·ZY測重傳感器要求帶電安裝。安裝時分清電源線和信號線，各線間不得短路。用萬用表測量，電阻相對較小的為電源線，另一對為信號線。裝入傳感器時要注意傳感器的定位平臺只能與軌面平行或垂直。安裝時注意必須做好放松措施。

安裝完畢要求室外電纜盒內電壓應不小于2.5V，信號線圈輸出零信號電壓不得大于300mV，用單腳分別取踩壓距傳感器兩側各100mm處的鋼軌，所得到的兩個電壓值的差應該有4～20mV之間（此差值為測重傳感器的靈敏度值），如不能滿足此要求，傳感器需要重新安裝。

2.2 駝峰信號測重設備的調試

室外測重傳感器安裝好后要與室內電路配合，通過室內測重機面板上的顯示屏與溜放車輛的實際重量進行核對。

（一）壓磁傳感器的調整

調整傳感器室內的激勵電源，測量其輸出電流，應在0.35～0.4A范圍內。此時，在室外電纜盒端子上用電壓表測量激勵電壓，應為大于2.5V。安裝后的傳感器信號應小于300mV，傳感器的靈敏度應在4～20mV范圍之間。

（二）信號處理電路的調整

信號處理電路調整時，在測重機正面面板的調試窗口上觀察、調試測重機的工作狀態。調試正常后，應當使相關電位器的位置處于保護狀態，不得隨意變動。除兩路傳感器的激勵電流的觀測外，每一路還各有模擬開關、啟動按鈕、清零開關。調試時開關擲于右方的調試狀態。

（1）激勵電源的調整

室外傳感器安裝完畢后，室內首先要進行激勵電流的調整。觀察調試窗口中的電流表顯示，調試電流表下方的電流調整電位器，將激磁電流調整到350mA～400mA。

（2）調零電壓的調整

當室外傳感器安裝完畢，并通以0.4A的激勵電流時，傳感器輸出一個初始的交流電壓信號，在“～”測試孔內可測量到10～400mV之間的小信號。信號處理板在調零孔內會測到一個直流電壓，此電壓必須調整。電壓表筆（+）插入測重機前面板上調試窗口中的調零觀測孔， 用直流檔觀察（黑色的地線孔為設備的電壓公共地）。調整調零觀測孔上方的調零電位器，就可以確定調零電壓值。

（3）過零電壓的調整

將電壓表正表筆從調零觀測孔插入過零觀測孔中，調整中間位置的過零電位器，就可以確定過零電壓值。過零電壓值在交替正負的一定范圍內變化時會形成過軸信號并伴有蜂鳴器的鳴響。在調整中一定要保證重車不多小重量，否則會造成重量偏輕，影響控制安全。

（4）重量精度的調整

對應某一輪重的峰值電壓在進行A/D轉換時，其顯示值是可以通過調整重量電位器確定。例如一個輪的重量為10噸，它對應4軸車相當于80噸。這個比例系數的實現，是通過前面板最右方的重量電位器的調整來達到，調整重量電位器后對于重車的影響比對于輕車的影響略大。測重傳感器安裝在鋼軌一側，每輛車可測4次輪重，經過電路處理后，顯示出4次車的重量，把4次車重進行平均就可得出此車的重量。測量的準確性是用重量電位器來調整的。順時針旋轉為增加重量，逆時針旋轉減小重量。在調試時，選擇可以確認重量的車輛。

3 駝峰信號測長設備的安裝與調試

駝峰測長設備用來測量調車線的空閑長度，為控制系統提供股道占用和空閑信息。測長傳感設備安裝在始端變壓器箱內，終端設有短路接線。根據控制系統需要，全程測量長度設計為650～750m。調車線長度參數不僅是自動化調速系統的基本參數之一，也是調車場自動化其它子系統的重要參數。安康東駝峰采用電腦測長，它是微機化全數字計測裝置，主要用來測定編組場各條調車線股道占車后的空余長度，信息提供給駝峰溜放調速控制用。

（1）駝峰信號測長設備的安裝

駝峰電腦測長系統由室內設備和室外設備以及測長區段軌道電路組成。電腦測長設備由室內電腦測長機柜和室外測長區段軌道電路CG組成。

測長區段始端（0m）位于三部位減速器軌道電路出口絕緣的外方處，兩側鋼軌均以鋼絲繩與測長盒XB箱內的測長傳感器相連。測長區段末端絕緣位于控制設計要求的測量長度處，在兩鋼軌間則以雙根塞釘式鋼絲繩短路線做終端連接。

電腦測長室內設備為室內測長機柜，對應全場所有股道的測長。測長機柜結構分三大部分：自上而下分別為顯示器、數據采集機和信號處理板。

（2）駝峰信號測長設備的調試

室內、室外設備安裝完成后，進行調試。打開室內電腦測長機柜，電腦測長系統開機后界面顯示：測長數據、股道特征設置和采樣數據分析三部分。開機后默認的界面為測長數據界面，包括每股道的測長數據的電壓信息、長度信息、調零電壓等。按照股道長度設置每股道的數據，設置完成后進行室內外聯調。在室外用專用夾子線人工短路每條股道的幾個特征點，如0m、50m、100m、150m、200m、250m……等處，得到該段的區段特征表，此特征表一方面用來直接修正測長機內已存儲的區段特征表，以提高測長的準確度，減少長度計算誤差。另一方面通過多點測量后找出引發區段測長軌道電路異常的突變點，從而對測長軌道區段進行調整。

4 駝峰信號測速設備的安裝與調試

安康東駝峰既有測速雷達為T·CL-2型，由于使用年限較長，設備老化，經常出現測速“跳變”，導致車輛出現超速、途停等故障。安康地處秦嶺以南，夏季降雨量充沛，暴風雨天氣較多，干擾雷達的測速信號，嚴重影響了運輸效率，甚至危及行車、人身安全。配套此次自動化系統改造，將既有測速雷達更換為T·CL-2A2000型圓極化駝峰測速雷達。T·CL-2A2000圓極化駝峰測速雷達為T·CL-2系列毫米波駝峰測速雷達的改進型，其主要的特點是有抗雨雪干擾，尤其是對夏季暴風雨抗干擾能力較強，能顯著減少風雨天氣對雷達測速的影響。

4.1 T·CL-2A2000型測速雷達的安裝

安康東駝峰采用的T·CL-2A2000型毫米波測速雷達，三部位雷達安裝在股道旁邊。該型測速雷達應用8mm波段多普勒效應，用于連續測量溜放車組的實際速度，為調速系統提供溜放車組在減速器區段的實時速度信息。具有測量精度高、體積小、重量輕、安裝位置靈活、調整方便等特點。

T·CL-2A2000型駝峰測速雷達由雷達電源箱和雷達主機設備兩部分組成。其中雷達電源箱包括：SA-B-1A電源斷路器、BFD型防雷變壓器、信號通道防雷組件即ZFTW-III通道防雷保安器四部分。雷達主機設備包括：雷達天線、微波組件、信號放大板、電源板四部分

（1）雷達主機設備的安裝

駝峰測速雷達主機安裝在雷達密封箱中，它主機的高頻部分采用了圓極化小型窄波束、高增益喇叭形天線，改變雷達輻射電磁波的極化方向，改善了暴雨時雨滴反射對溜放車組正常測速的干擾。

（2）雷達密封箱的安裝

雷達密封箱安裝在股道旁的混凝土基礎上，箱體側面距離線路中心線1.8～1.85m，箱體頂部距軌面高度300±10mm的位置。箱體安裝在距離減速器入口第1制動鉗中心15～18m處；若受條件限制可以裝在距離減速器出口第1制動鉗中心12～15m處，注意要安裝在車輛減速器入口、對微波傳輸無遮擋的線路一側，雷達密封箱的輻射窗口與車輛減速器之間不得設置跨越股道的人行道路，以防干擾雷達信號。雷達密封箱的輻射窗口應朝向車輛減速器，并向本股道適當傾斜。