關于THDS設備預報“疑似抱閘車”的研究

于泓

摘 要：通過梳理、統計，“疑似抱閘車輛”經過THDS探測站的軸溫數據，優化、完善了THDS設備預報“疑似抱閘車”的預報標準，最大程度地提前發現了問題車輛，減小了對行車的影響。

關鍵詞：THDS；抱閘；預報標準；探測站

中圖分類號：U270.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.059

每年冬季，運行中的抱閘車輛因“冒火星”誤報、激熱或被車站攔停的問題時有發生。這些問題都反映了目前在充分利用THDS設備探測數據實現對抱閘車的提前判別、預警中仍然存在不足。一方面，對于抱閘或存在抱閘隱患的車輛，缺乏提前預警的功能（系統對異常波形進行修正，對一些程序認為“異常”的高軸溫修正為“正常值”）；另一方面，將抱閘作為熱軸進行預報影響了車輛狀態的準確判別。這些問題都在一定程度影響了正常的運輸組織。因此，我們對抱閘車輛所經過THDS探測站探測數據進行了歸納總結，同時，組織北京康拓紅外技術股份有限公司的研發人員對抱閘車程序進行了優化，取得了一定的效果，對于提前發現車輛制動故障起到了積極的作用。

1 “疑似抱閘車”判別模型的提出

通過抱閘車數據統計發現，這些“冒火星”被攔停的車輛在通過最近一個或幾個THDS探測站時，軸溫及波形均存在一定的特點——從表象上看，可以歸納為內探溫升要高于外探溫升，探測波形前臺起點較高；從本質上看，是因車輛帶閘運行時，輪溫快速攀升（可能有高溫顆粒飛出），由于內外探測角度、范圍不同，車輪輻射出的紅外線恰好能夠進入內探視場，而外探主要針對軸承前蓋進行探測，幾乎不受輪溫的影響，造成內外探溫升差的出現。此外，由于輪溫先于軸承出現在內探視場內，造成波形上存在“凸臺”。

基于以上分析，通過大量數據積累及數據的分布統計，設定了“疑似抱閘車”的判別條件：①如果內探全列的5個最大值都在一輛車中，本輛車最大值溫升超過70 ℃，且比該側平均溫升高40 ℃，預報本輛車疑似抱閘；②如果內探全列的4個最大值都在一輛車中，本輛車最大值溫升超過70 ℃，比該側平均溫升高40 ℃，預報本輛車疑似抱閘；③對于異常波形數據不再進行修正，提前暴露了車輛“抱閘”隱患。

2 取得的效果及存在的問題

該判別標準經批準實施后取得了一定的效果，通過中心提示“疑似抱閘車”提前發現了數起車輛制動故障，到達前方站后停車進行檢查處置，有效解決了影響行車組織的問題。但利用既有判別標準也存在“疑似抱閘車”數量較多、針對性不強的問題，且在數據統計分析過程中發現，一些車型（比如C80型車）存在單個臺車抱閘的情況。如果按照以上判別標準，“疑似抱閘車輛”的軸溫與同輛車平均溫升之差達不到預報標準，造成這些“疑似抱閘車輛”不能被及時發現、預警。為了解決這一問題，進一步優化預報標準，實現“疑似抱閘車輛”的準確報警，在前期數據統計的基礎上，對探測數據進行了進一步統計、分析，對標準進行了優化。

3 內外探溫升差分布規律研究

我們對內外探溫升差進行了研究，以1個月的數據進行統計，內外探差值分布如圖1所示。

對處于正常運轉熱的軸溫數據，內探軸溫與外探軸溫的差值大部分位于-5～10 ℃，且符合正態分布。由此可見，內外探溫升差具有一定的規律性，可以作為判別車輛“疑似”抱閘的一項重要指標。

我們對疑似抱閘車內外探軸溫差值進行了統計分析，疑似帶閘車的內外探差值大部分大于30 ℃，但在30 ℃以外仍然有相當一部分疑似帶閘車。因此，內外探溫升差多數情況下在這一指標未作為一項硬性指標加入到判別標準當中，可以作為數據盯控分析的一項參考依據。

4 “疑似抱閘車”標準的再優化

大量探測數據表明，當某輛車帶閘運行時，由于本輛車帶閘運行，各個軸承內探探測到的溫升較高，本列車的前N個最大值會落于本輛車范圍內，抱閘車預報規則中的要求N個最大值都落于本輛車就是用來描述該指標。與帶閘車輛內探探測到的軸承溫升相比，本列車其他未帶閘車輛內探軸承溫升會有一個比較大的差值。在之前的規則中，未描述該指標。因此，考慮在上述規則中引入一個參數，用來描述識別出的N個最大值相比全列平均溫升的差值，改進后的帶閘車識別規則為：①如果內探全列的5個最大值都在一輛車中，本輛車最大值溫升超過70 ℃，且比該側平均溫升高40 ℃，5個最大值與本列車同側平均溫升的差值都大于40 ℃，預報本輛車疑似抱閘；②如果內探全列的4個最大值都在一輛車中，本輛車最大值溫升超過70 ℃，且比該側平均溫升高40 ℃，4個最大值與本列車平均溫升的差值都大于40 ℃，預報本輛車疑似抱閘。

運用新規則后，對大秦線之前預報的帶閘車數據重新判別，預報數量降低了58.8%，且剔除了部分均未發現明顯異常，大大提高了“疑似抱閘車”預報兌現率。

5 預報情況與實際處置情況的跟蹤

2016-10-01—2016-11-30，大秦、北同蒲等線共預報“疑似抱閘車”34輛58次。按空重車進行統計，空車方向預報了9輛25次，占預報總數的43%，從預報情況看，不存在疑似抱閘車集中在某個探測站的情況，25次預報分布在20個THDS探測站，但從預報的連續性上看，這些預報的車輛多數存在連續幾個探測站同時預報的情況，在空車方向預報的9輛25次中，有5輛車預報了21次，占預報總次數的84%.

重車方向10個探測站預報了25輛33次，從預報情況來看，主要集中在茶塢、下莊下行，共預報17輛車25次，占預報總次數的75.8%，從車輛通過速度上看，這些車輛中幾乎都存在制動情況。但從波形及溫度上看，其他車輛表現不明顯，且部分車輛在通過茶塢、下莊THDS探測站時存在反復預報的情況，比如C80B 4360731在2016-10-14通過茶塢下行時預報疑似抱閘車，2014-10-17通過下莊、茶塢下行時預報。

按車型進行統計，C80B型車預報15輛20次，占預報車輛總數的45.6%；C80型車預報12輛24次，占預報車輛總數的36.4%；C64K型車預報2輛2次，占預報車輛總數的6.1%；C70H型車預報1輛7次，占預報車輛總數的3.0%；C70型車預報1輛2次，占預報車輛總數的3.0%；C80E、C80EH、C70E型車各預報1輛1次，分別占預報車輛總數的3.0%.

6 疑似抱閘車輛的檢查鑒定情況

6.1 空車連續預報車輛鑒定情況

空車連續預報的5輛車都存在車輪踏面發藍的情況，其中，1輛存在閘瓦夾渣的情況，1輛存在車輪碾堆、劃傷的情況。

6.2 空車單獨預報車輛鑒定情況

空車單獨預報的4輛車中，其中，3輛存在車輪踏面發藍的情況，1輛存在閘瓦夾渣的情況。

6.3 重車茶塢、下莊重復預報

茶塢、下莊下行重復預報的有5輛車中，2輛存在閘調器作用不良的情況，其他3輛無明顯異常，換閥放行。

6.4 重車茶塢、下莊單次預報

茶塢、下莊下行單獨預報的有13輛車中，2輛存在閘瓦夾渣的情況，2輛存在主閥、緊急閥作用不良的情況，其他9輛無明顯異常，換閥放行。

6.5 重車其他探測站預報車輛鑒定情況

共預報7輛8次，其中，1輛車連續預報兩站，未發現明顯異常，更換主閥、緊急閥、限壓閥、傳感閥，閘調器以及2，3，4，5，6位閘瓦；3輛車存在車輪踏面變色、手閘緊的情況；其他3輛無明顯異常。

7 結論

通過上述數據表明，改進后的預報標準對于提前識別、預警、處置“疑似抱閘車輛”具有積極意義，有助于確保行車安全。

8 對THDS程序預報“疑似抱閘車”的處置建議

應繼續對疑似抱閘車數據進行統計和分析，對于長大坡道所在區段THDS探測站（如下莊、茶塢下行）的預報標準進行優化，減少疑似抱閘車數量，提高疑似抱閘車的準確率；對于THDS設備單獨預報的疑似抱閘車輛建立數據庫并密切盯控，對于重復預報的，及時安排進行扣車檢查，提前消除車輛隱患；加強工藝的落實，提高制動閥的質量及穩定性，從源頭上減少抱閘情況的發生，運用部門要重點檢查“疑似抱閘車輛”的基礎制動裝置狀態，及時發現并消除隱患。

參考文獻

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[2]劉吉遠，陳雷.我國鐵路貨車緊湊型軸承的研究與發展[J].鐵道車輛，2006（06）.

〔編輯：張思楠〕