鐵路道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用

何迎春+++宋婷婷+++張麗紅

摘 要：鐵路道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)設(shè)備把傳感器技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫及軟件工程融為一體，作為TJWX-2006-hh型信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，完善了微機(jī)監(jiān)測(cè)的功能，提高了微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可用性和適用性。

關(guān)鍵詞：鐵路道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)設(shè)備；轉(zhuǎn)轍機(jī)；應(yīng)用

引言

道岔是當(dāng)前電務(wù)維護(hù)和維修難點(diǎn)和重點(diǎn)，電務(wù)部門迫切需要微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在道岔維護(hù)的過程中起到切實(shí)有效的作用。原2000版的微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)條件中，對(duì)道岔的動(dòng)作電流進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，對(duì)道岔設(shè)備的維護(hù)起到了一定的作用。

由于近年來鐵路進(jìn)行了多次提速，相關(guān)的設(shè)備也進(jìn)行了大規(guī)模的更新升級(jí)換代。在維護(hù)的過程中越來越感覺到，僅有動(dòng)作電流的監(jiān)測(cè)對(duì)于，道岔工作狀況的分析是不夠的，特別是對(duì)近年來大量上道的提速道岔設(shè)備。因此在06版微機(jī)監(jiān)測(cè)新技術(shù)條件中，又增加了對(duì)交流提速道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作功率的監(jiān)測(cè)。

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用間接測(cè)量法來測(cè)量道岔阻力，通過對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電氣特性進(jìn)行隔離采樣，針對(duì)道岔輸入電氣特性的變化，依據(jù)道岔的特性，應(yīng)用處理器進(jìn)行分析與計(jì)算，準(zhǔn)確記錄道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)全過程的阻力變化曲線，利用微機(jī)監(jiān)測(cè)站機(jī)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行存檔、顯示，分析等。可以對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估。

1 監(jiān)測(cè)原理

道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是一種多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，并且通過了齒輪和磁條（滾軸絲杠）嚙合，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。

轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換力模型分析時(shí)，基于功率不變、動(dòng)能不變的原則（反應(yīng)在直線運(yùn)行上為切削功率），通過對(duì)轉(zhuǎn)換力、傳動(dòng)效率、飛輪矩的折算，把多軸直線運(yùn)行變?yōu)閱屋S旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來分析。

電磁轉(zhuǎn)矩T、負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL、轉(zhuǎn)速n的關(guān)系符合傳動(dòng)方程式：

T-TL為動(dòng)轉(zhuǎn)矩。動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于零，道岔處于恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)；動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于零，系統(tǒng)處于加速運(yùn)行的過渡過程中；動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于零，系統(tǒng)處于減速運(yùn)行的過渡過程。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

道岔采集單元完成道岔動(dòng)作電流、電壓、功率、開關(guān)量的隔離高速采集。

道岔轉(zhuǎn)換力DSP監(jiān)測(cè)分機(jī)完成對(duì)高速采集過來的信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算，是道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)的核心；對(duì)處理后的信息進(jìn)行整理上報(bào)，完成信息獲取與道岔轉(zhuǎn)換力的之間的紐帶作用。站機(jī)針對(duì)道岔轉(zhuǎn)換力，具有道岔轉(zhuǎn)換力處理的軟件模塊，完成獲取的道岔電流、功率、轉(zhuǎn)換力的人機(jī)交互、存儲(chǔ)、回放、預(yù)警等。

交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的轉(zhuǎn)換力的測(cè)試需要測(cè)試交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的電流、功率等，因在06系統(tǒng)中，包含有道岔功率和道岔電流的采集，因此對(duì)于已經(jīng)上過集中監(jiān)測(cè)設(shè)備的站點(diǎn)，可以在硬件不更改的前提下，進(jìn)行道岔轉(zhuǎn)換力的監(jiān)測(cè)。另外需要對(duì)道岔的1DQG、DBJ、FBJ的采集，采集的原理與集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的道岔電流相對(duì)應(yīng)開關(guān)量采集原理相同。

道岔轉(zhuǎn)換力DSP監(jiān)測(cè)分機(jī)，能依據(jù)道岔和電機(jī)的參數(shù)，采用上述理論，應(yīng)用采樣模塊采集的數(shù)據(jù)，計(jì)算出道岔的轉(zhuǎn)換力，通過CAN總線進(jìn)行上報(bào)。

道岔轉(zhuǎn)換力DSP監(jiān)測(cè)分機(jī)能根據(jù)采樣的信息進(jìn)行溫度和電纜電阻的補(bǔ)償，提高系統(tǒng)的精度。

3 應(yīng)用

自設(shè)計(jì)完成后，在火車站安裝了道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)設(shè)備。道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)設(shè)備共監(jiān)測(cè)14組提速道岔，每組道岔均為5機(jī)牽引，合計(jì)70臺(tái)轉(zhuǎn)轍機(jī)。

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為掌握道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)和進(jìn)行異常分析提供了科學(xué)的依據(jù)，經(jīng)過本年度的使用和觀察，該系統(tǒng)為段內(nèi)工作人員維護(hù)道岔設(shè)備提供了便利的途徑，及時(shí)有效的反應(yīng)了道岔設(shè)備的工況，方便了工作人員的維護(hù)流程，減少了道岔設(shè)備的故障率，更為有效的保證了行車安全。

4 結(jié)束語

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用間接測(cè)量法來測(cè)量道岔轉(zhuǎn)換力，記錄道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)全過程的阻力變化曲線，并利用微機(jī)監(jiān)測(cè)站機(jī)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行存檔、顯示，分析，從而達(dá)到了對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)運(yùn)行狀況最直接、最有效的評(píng)估。

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為掌握道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)和進(jìn)行異常分析提供了科學(xué)的依據(jù)，經(jīng)過本年度的使用和觀察，該系統(tǒng)為段內(nèi)工作人員維護(hù)道岔設(shè)備提供了便利的途徑，及時(shí)有效的反應(yīng)了道岔設(shè)備的工況，方便了工作人員的維護(hù)流程，減少了道岔設(shè)備的故障率，更為有效的保證了行車安全。

綜上，道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在本年度的運(yùn)用過程中，效果良好，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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