鐵路貨車超偏載典型誤報警分析

談曉曉　上海鐵路局科研所

1　超偏載設備使用現狀

超偏載檢測裝置，是一種自動地對行進中的列車實行不停車、不摘鉤連續動態稱重的貨運安全設備，是鐵路貨運計量安全檢測監控系統的重要組成部分，對保障貨運安全起到十分重要的作用。

超偏載檢測裝置的日常運用中會產生超偏載報警數據，來預警過衡的列車可能出現的裝載問題。其中，絕大多數的報警數據都是真實的，能夠反映貨物裝載情況。但仍有一部分異常的數據，并不是由正常檢測所應得到的數據，這些報警數據我們稱之為誤報警。當出現一列車有多個誤報警或嚴重誤報警時，總公司運輸局會要求相關超偏載檢測站、路局貨運處和設備檢修部門聯合對誤報警情況進行分析。

2017年截至11月底，上海局管內超偏載檢測裝置共發生23起由總公司督辦分析的誤報警。筆者作為設備檢修的主要負責人，參與分析并撰寫了幾乎所有的誤報警分析報告。通過對報告的歸納統計，發現造成誤報警的原因主要集中在傳感器故障、臺面加減速或停車、稱重臺面基礎下沉、特種車輛無法檢測、參數問題、復合原因等六種以及其他的偶發原因。因此，接下來就利用一些典型的誤報警案例分析，對上述六種情況進行深入剖析。

2　典型案例分析

2.1　傳感器故障引起的誤報警共有7次，取其中2次進行分析

2.1.1徐州北站東到有線偏載誤報警一

2017年07月24日20：34，41124次貨物列車通過徐州北站東到有線測點時，出現19輛偏載誤報警。

分析：所有偏載報警的車輛均為空車，兩側鋼軌測得數據相差較大。通過查看波形分析發現，內側（列車通行方向的左側）第3路壓力傳感器波形異常（如圖1所示），由于零點達到40000多，較正常零點高出10000多，使得過車時的壓力傳感器波形超出上限，超出上限的區段取值為上限值，因此振幅較正常波形小，導致內側數據遠小于右側正常數據。最后，由于這一差值在空車數據中更為突出，因此造成了空車全列偏載報警的現象。

圖1　內側第3路通道過車波形

原因：分析前后過車數據后發現，該傳感器偶爾也會產生類似的異常過車波形（但未報警），說明該傳感器硬件設備應已到故障臨界點。

處理：通過遠程處理，在軟件上暫時勾去該處傳感器，使其不參與計量，待車站安排天窗點后進行更換處理。

2.1.2徐州北站東到有線偏載誤報警二

2017年10月13日04：01，徐州北站東到有線測點過車報警。過車全列共19輛，無確報。其中12輛右偏報警（4輛嚴重報警）,均屬誤報警。

分析：過車數據呈現全列右偏，且空車總重低于自重。通過查看波形分析發現，內側（列車通行方向的左側）第2路剪力傳感器波形（如圖2）在機車后轉向架的中間輪處產生了明顯的突變。使得突變點前后的零點值產生較大的落差。進而引起合成波形異常，產生了較低的稱重數據和全列偏載。

圖2　CH3通道過車波形

原因：由于前后過車數據均無異常，考慮可能是由信號干擾引起的，但也不排除是傳感器本身或者連接線問題造成。

處理：通過遠程處理，在軟件上暫時勾去該處傳感器，使其暫不參與計量，觀察后續過車波形，進一步判斷傳感器狀態。

2.2　臺面加減速或停車引起的誤報警共有7次，取其中1次進行分析

2017年09月09日12：03，南京東站南京東環線測點報警，車號7530763（無確報）超載90.6t，屬誤報警。

分析：實際整列過車44輛，超偏載設備檢測輛數為44輛，但車號設備僅判出機后4位，且未判出機車。因此超偏載設備將過車數據中位于首位的機車重量匹配到了車號7530763貨車上，導致誤報警。

原因：過車速度有明顯變化，從上臺面的28.3km/h減速到4.9km/h，導致車號系統判軸判車錯誤。

處理：督促車站盡快設置勻速過衡指示牌。

2.3　稱重臺面基礎下沉引起的誤報警共有1次

2017年07月18日凌晨，徐州北站西到線測點發生多次偏載誤報警，共計5列25輛，均為全列右偏誤報警。

分析：通過查看過車波形，發現遠端第1測區波形不良，如圖3所示。問題測區所得數據較其他正常測區小，導致遠軌稱重數據偏小，因而產生了全列偏載，且總重偏輕，并造成大量誤報警數據。圖3中，藍色的合成波形未形成正常的方波,導致了數據誤差較大。黑色的壓力波形出現明顯的拐點，而非正常情況下的正弦波形，這是影響合成波形的重要因素。

圖3　遠端第1測區過車波形

原因：造成異常的壓力波形主要是基礎懸空或傳感器緊固問題所導致的傳感器受力不良。

處理：在稱重軟件中將問題測區勾去，使其暫不參與計量。有待現場進一步檢查和安排搗固作業。

2.4　特種車輛無法檢測引起的誤報警共有1次

2017年09月14日21：29，43005次貨物列車通過南翔站一場滬寧測點時，發生嚴重前偏21.1t報警，經分析屬誤報警。

原因分析：根據超偏載檢測數據，報警車輛位于機后第58位，車號5505386，車型K13NK，品名為空。但查看確報發現，該次列車共有59輛，5505386實際位于最后的第59位，而第58位實際為一輛大機。由于目前的超偏載檢測裝置對施工車輛等特種設備無法正常檢測，導致超偏載檢測裝置錯將大機的前四軸判成了普通貨車（且嚴重前偏21.1t）。而車號設備也無法正常掃描其車號信息，因而將大機后面的也就是機后第59輛貨車的車號5505386上升至第58輛。最終造成嚴重偏重誤報警。

處理：督促超偏載及車號生產廠家改進完善設備。

2.5　參數問題引起的誤報警共有1次

2017年07月30日11：10，16225次貨物列車通過合肥東站到達場測點時，出現37輛超載誤報警。

分析：通過過車波形初步判斷，并未發現異常，故聯系設備廠家協同分析。發現該次列車過車方向為“上行”，最高車速接近40km/h。查看上行方向40km/h速度段的修正系數，發現系數有誤，導致數據不準。

原因：由于檢定時上行方向過車速度無法達到40km/h以上的速度段，同時，在日常運用中上行方向未出現過接近40km/h的高速，因此該問題系數從未經過設置或有效調整。

處理：督促設備廠家技術處理，確保數據準確。并在下次檢定時，要求設備使用單位落實完備的檢定條件，對系數進行精確地設定。

2.6　復合原因引起的誤報警共有2次，取其中1次進行分析

2017年06月03日11：56，27202次貨物列車通過阜陽北站上貨聯測點時，出現4輛（右側）偏載誤報警，且過車數據呈全列偏現象。

分析：通過查看該過車波形，發現第1臺面（含近端1測區和遠端1測區）由于基礎問題導致判軸數錯誤（如圖4所示，箭頭所指為誤判的車軸），因而被稱重軟件自動剔除，未參與計量。同時，近端第3測區輸出較其他測區明顯偏大，因此導致近軌稱重數據明顯偏大。產生了全列偏載，并造成4輛誤報警。

圖4　第1臺面剪力波形

原因：第1臺面因基礎問題偶爾會發生判軸錯誤，而近端第3測區輸出較大是由于該測區有一路壓力傳感器故障所致。因此，造成本次誤報警的原因是由多個因素復合而成的。

處理：聯系設備所屬單位盡快安排線路檢查及搗固作業，以及待安排天窗點后對故障傳感器采取更換處理。

3　總結

在今年的23起督辦分析報告中選取了上述案例，解釋了六種主要的誤報警原因。

由于分析樣本數量相對較少，因此各種誤報警原因的發生比例尚不具備參考性。但在統計過程中，筆者發現傳感器故障和臺面加減速或停車這兩種原因導致的誤報警情況明顯是最多的，均達到了7次之多，各占總數的30.43%。因此，現階段針對減少超偏載誤報警情況，較為可行的手段主要有以下兩點：一是加強日常檢修力度，堅決執行定期大修，以確保設備處于正常工作狀態；二是督促設備所屬單位盡快設置勻速過衡指示牌，以避免發生因未勻速過衡造成的誤報警。