TEDS系統(tǒng)故障的原因分析、處理措施及改進(jìn)建議

摘 要：本文針對(duì)TEDS（動(dòng)車組運(yùn)行故障圖像檢測系統(tǒng)）系統(tǒng)典型的故障進(jìn)行分析，結(jié)合分析結(jié)果提出設(shè)備改進(jìn)建議，從而提高TEDS系統(tǒng)報(bào)警準(zhǔn)確率，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，以提高動(dòng)車組運(yùn)行過程中的行車安全。

關(guān)鍵詞：TEDS；故障；報(bào)警準(zhǔn)確率；分析；改進(jìn)建議

今天飛奔在中國廣袤大地上的高速列車標(biāo)志著中國鐵路已跨入世界鐵路先進(jìn)行列，機(jī)電高度一體化的動(dòng)車組，融合了當(dāng)今世界在機(jī)械、電子、冶金、非金屬材料應(yīng)用等領(lǐng)域的最前沿技術(shù)。但是，在享受高科技給人們帶來諸多好處的同時(shí)，我們須時(shí)刻保持警惕，勿忘安全，在高速運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)車組任何一個(gè)細(xì)小、細(xì)微的故障都可能引發(fā)重大事故，傳統(tǒng)的以人為主的檢查作業(yè)方式容易造成漏檢，檢車作業(yè)質(zhì)量和效率難以得到保證，增加了發(fā)生動(dòng)車組運(yùn)行安全隱患的概率。動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測系統(tǒng)（Trouble of moving EMU Detection System，簡稱TEDS）用以智能檢測經(jīng)過該設(shè)備的動(dòng)車組在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障，再結(jié)合人為確認(rèn)的方式，切實(shí)掌握動(dòng)車組運(yùn)行中存在的安全隱患。TEDS系統(tǒng)發(fā)生故障將直接影響動(dòng)車組運(yùn)行的安全，所以保證TEDS系統(tǒng)的質(zhì)量具有非常重要的意義。

一、TEDS系統(tǒng)概況、組成

（一）TEDS系統(tǒng)概況。TEDS系統(tǒng)利用軌邊安裝的高速面陣相機(jī)和高速線陣相機(jī)，采集動(dòng)車組車體底部、車體兩側(cè)裙板、車輛連接裝置、轉(zhuǎn)向架等可視部位圖像，采用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)識(shí)別車體故障，實(shí)現(xiàn)故障的分級(jí)報(bào)警，同時(shí)圖像通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至室內(nèi)監(jiān)測終端，由人工對(duì)異常報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)和故障提交，以提高動(dòng)車所作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率，加強(qiáng)動(dòng)車檢修運(yùn)用中隱性故障的發(fā)現(xiàn)能力，并提供故障基礎(chǔ)信息的收集、分析和管理功能。

（二）TEDS系統(tǒng)組成。TEDS系統(tǒng)主要由軌邊探測設(shè)備、探測站設(shè)備和監(jiān)測站三部分組成。1、軌邊探測設(shè)備。包括沉箱、側(cè)箱、補(bǔ)償光源、相機(jī)采集模塊、車輪傳感器、吹風(fēng)除塵裝置、電纜、光纖等。2、探測站設(shè)備。包括動(dòng)車組車輛信息采集、圖像信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、控制箱、系統(tǒng)自檢、監(jiān)控和防雷設(shè)備等。3、監(jiān)測站。包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、圖像處理傳輸、圖像分析識(shí)別服務(wù)器、集中復(fù)示中央服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、報(bào)警終端、打印機(jī)、防雷設(shè)備等。

二、TEDS系統(tǒng)典型故障案例分析

上海動(dòng)車段設(shè)備車間自2014年起正式承擔(dān)TEDS設(shè)備檢修相關(guān)工作，在設(shè)備使用期間，檢測出大量運(yùn)行過程中的動(dòng)車組故障，有效保證了動(dòng)車組行車安全。但同時(shí)，設(shè)備在使用過程中也暴露了很多問題，現(xiàn)將典型案例分析如下：

（一）線陣相機(jī)供電電壓不足導(dǎo)致個(gè)別通道無圖片信息。2015年4月17日，我段TEDS監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)上海虹橋站TEDS上行及下行線陣設(shè)備發(fā)生部分相機(jī)通道無圖的情況。4月18日凌晨，維修人員利用天窗點(diǎn)上線進(jìn)行故障排查，發(fā)現(xiàn)相機(jī)電源已停止供電，導(dǎo)致相機(jī)無法正常拍攝圖片。維修人員重啟相機(jī)電源后相機(jī)又恢復(fù)正常工作。判斷該故障原因?yàn)椋篢EDS系統(tǒng)相機(jī)共用同一個(gè)開關(guān)電源，動(dòng)車過車時(shí)系統(tǒng)需要同時(shí)啟動(dòng)這些相機(jī)，導(dǎo)致瞬時(shí)供電電壓不足，引起電源故障，停止供電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，類似上述情況在2015年4月到6月于TEDS設(shè)備各點(diǎn)共發(fā)生18次，原因均為電源電壓不足所致，且重啟相機(jī)電源后均可修復(fù)該故障。

可由于TEDS設(shè)備維修受到站內(nèi)天窗作業(yè)時(shí)間、地點(diǎn)等限制，維修人員無法在故障出現(xiàn)后立即前往現(xiàn)場修復(fù)、頻繁的出現(xiàn)該類故障導(dǎo)致設(shè)備使用效率大大降低，無法有效檢測動(dòng)車運(yùn)行情況，帶來一定的安全隱患。

（二）探測站機(jī)房內(nèi)服務(wù)器/采集機(jī)掛起。2014年6月12日，我段TEDS監(jiān)控中心發(fā)現(xiàn)上海虹橋下行設(shè)備探測站已不傳送圖片，采集機(jī)無法連接，初步判斷為探測站采集機(jī)掛起。6月13日凌晨，維修人員利用天窗點(diǎn)上線排查故障，發(fā)現(xiàn)采集機(jī)的確已經(jīng)掛起，所以無法正常采集圖像，經(jīng)重啟采集機(jī)后恢復(fù)正常采圖傳圖。

該類故障的發(fā)生頻次也較高，自2014年5月到6月于TEDS設(shè)備各點(diǎn)共發(fā)生18次。同樣，由于天窗作業(yè)的特殊性，作業(yè)人員無法及時(shí)修復(fù)此類故障，導(dǎo)致設(shè)備較長時(shí)間內(nèi)無法正常使用。

三、TEDS系統(tǒng)故障維修保養(yǎng)計(jì)劃

由上文可見，TEDS設(shè)備目前依然存在穩(wěn)定性不夠，小故障較多的問題，所以必須展開定期的保養(yǎng)維護(hù)措施，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障。現(xiàn)階段，我段對(duì)TEDS設(shè)備檢修分為日常維護(hù)及定期檢修，日常維護(hù)包括故障臨修、周檢和春秋季整修。定期檢修分為中修和大修，設(shè)備定期檢修必須嚴(yán)格按規(guī)定的修程周期進(jìn)行，確保設(shè)備不失修。

（一）周檢。TEDS探測站設(shè)備實(shí)行周檢，維修人員針對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試、校驗(yàn)、調(diào)整，檢查外部設(shè)備、設(shè)施的緊固、清潔等，并認(rèn)真填寫周巡檢記錄單。如設(shè)備發(fā)生故障，則由段TEDS監(jiān)控中心開臨修單，報(bào)修設(shè)備車間。

（二）春秋季整修。TEDS設(shè)備每年進(jìn)行春秋兩次整修。主要對(duì)外部設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行預(yù)防性整修，更換易損易耗件，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

（三）中修及大修。中修及大修檢修周期分別為3年和6年。中修時(shí)全面排查設(shè)備故障，保持設(shè)備使用狀態(tài)，對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)、銹蝕情況、高速相機(jī)狀態(tài)及機(jī)房內(nèi)服務(wù)器、主機(jī)、UPS備用電源等逐一檢查并更換損壞的配件；大修在中修的基礎(chǔ)上要進(jìn)一步提高設(shè)備性能，更新改造設(shè)備硬件并升級(jí)軟件。檢修結(jié)束后，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行模擬過車試驗(yàn)，查看設(shè)備使用狀態(tài)，確保設(shè)備使用良好。

四、設(shè)備改進(jìn)建議

針對(duì)上文所述的設(shè)備常見故障，建議對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些合理的改造，可以有效防止設(shè)備頻繁發(fā)生故障。

（一）相機(jī)電源改造。因動(dòng)車過車時(shí)，TEDS設(shè)備接到來車信號(hào)，同時(shí)打開多臺(tái)相機(jī)，其瞬時(shí)電流較大，易導(dǎo)致相機(jī)電源供電不足，引起相機(jī)故障。如每臺(tái)獨(dú)立的相機(jī)使用單獨(dú)開關(guān)電源進(jìn)行供電則可以避免上述情況的發(fā)生，大大降低相機(jī)故障率。

（二）遠(yuǎn)程重啟探測站機(jī)房服務(wù)器。因TEDS設(shè)備24小時(shí)開機(jī)運(yùn)作，服務(wù)器、采集機(jī)等設(shè)備易發(fā)生死機(jī)等情況，且只需要重啟即可修復(fù)，如去現(xiàn)場恢復(fù)需申請(qǐng)?zhí)齑包c(diǎn)，待夜間上道作業(yè)時(shí)已經(jīng)影響了設(shè)備使用率，且消耗時(shí)間及人力。若能在設(shè)備現(xiàn)場安裝遠(yuǎn)程智能開關(guān)插座可以一定程度上解決這個(gè)問題。如服務(wù)器死機(jī)，只需要在遠(yuǎn)程控制軟件中操作開啟或關(guān)閉電源，重新給電后，服務(wù)器則會(huì)自動(dòng)重啟修復(fù)。

五、結(jié)束語

TEDS設(shè)備的使用關(guān)系到動(dòng)車組的運(yùn)行情況，保證設(shè)備的正常運(yùn)作是我們努力奮斗的目標(biāo)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造、人員素質(zhì)的提升都有助于保障設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在今后的檢修工作中，我們將繼續(xù)開展各種形式的討論，不斷完善TEDS設(shè)備檢修工作。