站段TDCS系統電源可能存在的問題分析及其改進辦法

張文財

摘 要：TDCS系統設備運用中電源的故障率一直比較多，影響鐵路行車的調度及指揮，對鐵路運輸的安全影響和干擾比較大，本文簡單介紹了TDCS的功能、作用，針對使用中的實際情況，對電源可能存在的問題進行了簡單的分析，力求多方面、多角度的找出存在的問題主要原因，有針對性的采取相應的措施，盡可能的穩定和提高設備的工作狀態。

關鍵詞：TDCS系統設備電源;電源問題;原因分析;改進辦法

鐵路運輸調度指揮系統（簡稱TDCS，下同）是保證行車安全、提高運輸效率，改善行車指揮人員的勞動條件的重要設備。在各個車站，行車指揮人員可以通過此系統設備所提供的本站及相鄰車站的站場運用情況來實現調度和指揮行車，對列車的到達、出發、通過時刻等，不需要使用電話，而是直接使用本系統自動采集列車時刻，通過網絡設備自動發送到路局調度指揮中心，自動繪制列車運行圖提供給行車調度員;此外，路局行車調度員可以直接對各個車站下發階段計劃、班計劃及各種施工、非正常作業的調度命令等內容，通過車站終端和打印設備顯示或者打印出來;既提高了工作效率，又降低了勞動強度，既保證了工作的準確性，又實現了分散自律調度集中;調度中心可以實現對轄區各站場的運用情況、列車的運行情況進行跟蹤，保證運輸秩序;車站利用此系統的站間透明功能可以及時了解臨站的情況。因此本系統的工作狀態與工作人員、工作內容以及對運輸的調度指揮發揮著非常積極的作用，所以本系統的工作穩定越發凸顯重要。

一、TDCS系統電源設備組成及其作用原理簡介

TDCS系統在各個站段的設備由設在信號機械室的采集機柜、設在運轉室的計算機系統、打印設備及網絡通信設備等組成。按照設計規定，這些設備的工作電源是從電源屏備用端子引出的220V電源，經UPS不間斷供電系統提供。UPS不間斷供電系統主要有兩方面的作用，一是當電源屏主副轉換，或者由于故障造成瞬間斷電時，能持續為計算機系統提供不會瞬間斷電的電源，二是由于故障等原因停電時，可以提供一定時間的電源，保證設備按照既定的步驟安全關機，既保護設備又保證調度指揮系統不會出現其他特殊問題，從供電側保護設備及運輸生產安全。

二、系統電源可能存在的問題及原因分析

通過對TDCS系統在各個站段的設備運用以來的故障分析，發現幾乎都與電源有關，主要表現在，當UPS不間斷供電系統設備故障，電源無法輸出，將造成TDCS系統設備全部停用，最終影響行車調度指揮。究其原因，主要有以下幾個方面：

1.UPS不間斷供電系統無冗余功能

目前使用的UPS不間斷供電系統由于沒有設置旁路設備，所以沒有實現電源的冗余功能，當UPS不間斷供電系統設備故障時，由于UPS不間斷供電系統設備是串聯在電路中，此時盡管電源屏正常保持供電，但TDCS系統卻由于UPS不間斷供電系統設備故障停止供電而停止工作;

2.UPS不間斷供電系統設計容量偏低

按照設計要求，各車站配備的UPS不間斷供電系統是1KW容量的，而給車站運轉室配備的激光打印機，瞬間啟動電流高達5 A左右，再加上采集機柜，車站運轉室使用的計算機系統及網絡通信設備的用電，經測試，全部設備工作時電路中的總電流瞬間可達7A左右，根據公式P=UI，可以非常容易的看出需求容量可達1.5倍設計容量，因此極易造成UPS不間斷供電系統設備故障;

3.UPS不間斷供電系統設備本身故障率高，故障后的修復處理較為復雜

UPS不間斷供電系統設備24h處于通電工作狀態，故障發生幾率較高，按照《信號設備維護規則》及鐵路局相關文件規定，信號設備電源不準使用插座的連接方式，因此，電源屏、UPS不間斷供電系統、TDCS系統之間電路的連接都是采用的電源端子方式， UPS不間斷供電系統設備本身故障，電源屏輸出電源不能給TDCS系統設備供電而造成停用，處理時需要將端子全部拆下，再重新連接，勢必造成故障處理時間延長。

三、改進辦法

1.電路設計

針對上述可能出現的問題和原因分析，我們對UPS不間斷供電系統進行改造，增加一套電源轉換裝置及相關附屬設備，即：在UPS不間斷供電系統設備前端增加一個隔離變壓器和斷路保護器，其中在隔離變壓器輸出位置提供多電壓電源連接端子;在斷路保護器后保持原接入UPS不間斷供電系統電路基礎之上再增加兩路并聯輸出，其中一路輸出220V直接提供給運轉室的打印機使用，另一路輸出220V提供給一個帶有熔斷保護的電鈴報警電路，UPS不間斷供電系統不再為打印機提供電源，在UPS不間斷供電系統后增加一個電源繼電器，電源繼電器吸起條件為UPS不間斷供電系統輸出電源為220V，前接點連接UPS不間斷供電系統輸出給采集機柜、運轉室計算機系統及微機監測計算機系統，后接點輸入連接并聯到打印機供電電路。

2.電路原理

為了保證不影響電源屏正常工作，所以在電源屏備用接點后采用了隔離變壓器，并采用R型鐵芯，大大降低空載電流，采用軟啟動電路，降低開啟時的沖擊電流;實現電源轉換的電源繼電器正常工作時，由UPS不間斷供電系統正常供電，如果UPS不間斷供電系統不能正常供電，可以通過電源繼電器后接點，將打印機供電電源不經過UPS不間斷供電系統直接供電，同時由于電源繼電器落下啟動電鈴報警電路，及時通知值班人員UPS不間斷供電系統故障。

四、運用情況

在沈大、京哈線90多個車站的使用過程看，效果非常好。首先實現了電源屏備用端子的隔離，最大程度的減少了后級對前級的影響，其次實現了UPS不間斷供電系統本身故障后的自動轉換，省時省力，再次實現了UPS不間斷供電系統本身故障的報警監督。

以上，提高了TDCS系統設備運用的穩定性、安全性，在行車調度指揮系統發揮了極其重要的作用。

五、結語

TDCS系統為調度人員提供先進的調度指揮和處理手段，TDCS系統的安全直接關系到列車行車的安全。通過不斷的完善和功能擴展，增強了系統的可靠性，完善了維護支持系統和應急保障技術設備，滿足了現階段運輸調度提出的各種需求，推動了信息化鐵路的全面建設。

參考文獻：

[1]侯啟同，張國侯.調度集中和列車調度指揮系統[M].北京：中國鐵道出版社，2008.

[2]林瑜筠.鐵路信號電源[M].北京：中國鐵道出版社，2006.

[3]蔡小平.鐵路信號電源設備維護[M].北京：中國鐵道出版社，2016.

[4]林瑜筠.鐵路信號基礎[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[5] 陳敏. TDCS功能升級與調度管理信息化[J]. 鐵道通信信號，2009（01） .

[6] 劉林. 淺析TDCS車站子系統[J]. 鄭鐵科技通訊，2006（04）.

[7] 石三黑. TDCS系統維護淺析[J]. 鐵道通信信號，2011（01） .