李彥一
摘 要:從當前形勢來看,我國鐵路裝備主體列車信號已勢在必行。站內電碼化技術系統作為主要的控制設備系統,對列車運行的安全性和高效性具有重要的保障作用。基于此,本文首先從結構原理、應用特點、運行支持條件三個部分入手,對站內電碼化技術系統進行了介紹分析,然后圍繞故障原因分析和故障處理解決兩個方面,重點研究了站內電碼化故障處理的可行策略。
關鍵詞:站內電碼化故障問題;冗余技術;報警信號
中圖分類號:U284.92 文獻標識碼:A 文章編號:2096-4706(2018)03-0062-02
A Typical Fault Handling in Station Code
LI Yanyi
(Beijing Railway Bureau,Beijing 100860,China)
Abstract:Fom the present point of view,the train signal of the main railway equipment is imperative in our country. As the main control equipment system,the code technology system in the station has an important guarantee for the safety and efficiency of the train operation. Based on this,this paper begins with three parts of structure principle,application characteristics and operating support conditions,and introduces and analyzes the code technology system in the station. After that,it focuses on the feasible strategy of the fault processing in the station,focusing on the analysis of fault causes and solving the two aspects of the fault treatment.
Keywords:station code failure problem;redundancy technology;alarm signal
0 引 言
火車、動車已經成為了人們遠途出行時重要的交通工具,鐵路運輸行業的安全性越來越受到社會各界人士的重視和關注。為了提升列車軌道運行的安全性,防止各類隱患問題的發生,我們有必要對站內電碼化的故障問題進行分析研究,尋找出科學可靠的解決辦法,提高鐵路運行的安全系數。
1 站內電碼化技術系統的結構原理
當列車進入車站區間或在站內環境運行時,它需要與地面基站進行實時不斷的通信聯結,通過各類活動信號的收發、顯示和反饋,確保列車行駛的安全。所以,在實際的車站結構中,無論是列車軌道的電路區段還是側線孤島,都必須實現電碼化設計。簡而言之,電碼化技術屬于列車信號通信技術系統的一個重要組成部分,其對列車行駛的安全性和規范性具有重要保障作用。
從技術運行原理來看,站內電碼化設備主要采取四種發碼方式實現移頻信號的疊加發送。當列車行駛在某一軌道區段時,列車運行前方的區段應提前向其發送相應的電碼信號,以此消除兩次信號之間的間隔時間;然后通過將列車軌道基礎電路的送電端、受電端和信號發送設備進行聯結,共同組成電碼化電路系統,同時還應安裝配備相應的室內外隔離保護設備,以此實現軌道電路與電碼化電路之間的相互獨立,保證電碼信號發送的準確性、完整性和實時性;此外,為了強化電碼化通信空間的整體質量,還需要對電路、信號發送設備的絕緣部位使用鋼絲繩連接,從而加強電路中各區域之間的連續性。若站內電碼化技術系統采用二線制信息通信方式,只需將基礎電路的送點和受電兩根纜線送至軌道處即可,并不需要額外假設一對新的纜線,從而在一定程度上降低電碼化設備應用的工程造價[1]。
2 站內電碼化技術系統的應用特點
(1)有效解決了我國鐵路行業在移頻信號制式方面的疑難問題,實現了在原有97型25Hz相敏軌道電路上疊加ZPW-2000A電碼化電路的理想化技術效果;(2)在信號發送上采用了預發碼技術,可實現列車當前行駛區段與列車前方區段電碼信號發送的同步進行,且不會受到軌道繼電器運行狀態的影響。這樣便可有效改善因近距離發碼而出現的通信間隔過長、電碼化通信中斷問題;(3)站內電碼化技術系統在軌道線路的絕緣部位裝設了迂回鋼絲,這在很大程度上避免了軌端魚尾板對通信電路及設備的影響,在空間上實現了信號發送的持續無中斷;(4)站內電碼技術系統在車站室內外裝設了專門化的隔離設備,保證了電碼化電路與軌道基礎電路兩者之間的獨立性,為同一對通信電纜支持雙路信息共同傳輸的運行方式作出了支持。同時,當電碼化電路及其設備發生故障問題時,它只會影響列車電碼方面的信號傳輸,而不會對97型25Hz相敏軌道電路的工作穩定性造成影響;(5)站內電碼化技術系統應用了冗余技術,在原有設備、信息、電源的基礎上進行了一定的儲備并聯。這樣一來,當某一信號發送方式或某一區段設備發生故障時,備用信息或備用設備便會在第一時間“頂上來”,自動轉到正常的系統運行當中,以此確保列車運行過程中站內電碼信號交流的不中斷、不丟失,大大提升了站內電碼化技術系統整體的應急能力和可靠性。
3 站內電碼化技術系統的運行支持條件
(1)信號發送設備支持。在站內電碼化設備的實際運行過程中,信號發送設備應保有29.0Hz、27.9Hz、26.8Hz等18種低頻信號頻率,且設備輸出功率應在70W以上;(2)直流電源電壓支持。站內電碼化技術系統中的信號發送設備需要在23.5V到24.5V的電源條件下進行工作,電路荷載量級為400Ω;(3)冗余技術結構支持。信號發送設備主要采用“N+1”的冗余技術應用方式,并要保證“+1”備用發送設備所發出的信號與故障時的信號狀態完全一致,以此實現原信號發送設備故障問題的有效補償;(4)入口信號電流支持。當列車第一輪進入軌道區段后,應保證入口處電路電流量級符合系統運行要求,即2000Hz時電流大于500mA,2600Hz時電流大于450mA。
4 站內電碼化故障的處理分析
近日,某站值班人員在進行微機監測數據分析工作時發現,SFM-1、SFM-2兩段發碼曲線存在異常。通常來講,站內移頻發送電流應為485mA,而發碼曲線相關的異常移頻發送電流只有145mA,且發碼曲線波形與正常波形存在很大差異。后經分析發現,開放出站或通過信號后,單列列車依次途徑IIG、33-51DG、25DG、19DG、IIAG等軌道區段,后由本站開出到區間。在這一行駛過程當中,列車在IIG、33-51DG兩個軌道區段的發碼質量、電流值均在正常范圍內,但當列車行駛于33-51DG、25DG、19DG、3-9DG、IIAG等區段時,其入口電流值均小于正常水平,且很快消失,并表現出掉碼這一電碼化故障問題。
4.1 站內電碼化故障問題的產生原因
據此,首先應對通常情況下可能引發站內電碼化故障問題的因素進行嚴格分析。具體來講,可分為以下兩個方面:(1)物理因素方面:物理因素主要指電碼化技術系統相關設備在生產、裝配、儲存和應用的過程中,受到環境溫度變化、周圍電磁場干擾、機械應力沖擊、自然災害破壞、化學物質銹蝕等影響時,各類元件裝置產生的損壞缺陷問題。當此類問題出現時,電碼化技術系統的整體運行質量將趨于下降,且實際應用壽命也會受到較大影響;(2)人為因素方面:人為因素可細分為誤操作和故意破壞兩個方面。其中,誤操作主要包括電碼化技術系統調試失當、設備操作方法缺乏科學性、設備或系統本身存在缺陷問題等;故意破壞則是相關人員在操作、維修的過程中,有意識地進行盜竊、毀壞、錯操作等。結合上述內容,即可對某站發生的掉碼故障問題做出分析:第一步,應對當前故障現象的產生范圍進行判斷壓縮。經數據調查得知,在列車實際的行駛、發碼過程當中,其故障問題發生于33-51DG、25DG、19DG、IIAG等區段,且與電流值的異常變化有關。由此便可初步推斷出,電碼化故障問題主要出現在33-51DG、25DG等軌道區段的電路部分[2]。
基于此,故障分析鎖定在33-51DG、25DG、19DG等區段的電路部分后,即可對該區域的各電路接口、電路配線及相關設備進行接通排查,檢查是否有接點無法重合、接通觸發移頻報警、配線暴露等情況存在。在技術人員進行室外測試后,初步切除了非室外設備造成電路故障問題的可能;然后通過進一步的細致觀察了解到,當列車行駛在33-51DG、25DG、19DG、3-9DG、IIAG等軌道區段時,相應的傳輸繼電器在吸起后沒有保持,而是很快下落,導致出現掉碼問題,使得信號無法有效傳輸到室外,導致移頻信號的異常,出現機車信號掉碼的故障現象。故此,相關人員認為是繼電器的非正常運行情況,導致了電碼化技術系統內部的斷線故障;并據此進一步分析得出,故障問題主要是由繼電器設備質量不佳導致。
但在某站相關人員更換繼電器設備后發現,掉碼問題仍然存在。故此,相關人員便進一步圍繞“斷線”這一問題展開了調查思考,并將故障處理眼光轉移到了電路本身的物理損壞問題上。最終確定,是02-3至02-4間的電路中斷問題造成了掉碼故障。
4.2 站內電碼化故障的可行處理方法
在了解電碼化故障的發生范圍和發生原因后,相關人員即可做出針對性的處理。對于上述問題,相關人員應首先更換繼電器設備,如并未達成理想效果,則需要對電路進行進一步的檢查,并做出有效的連通恢復。若最終判斷是人為配線失誤造成的配線故障問題,應及時對配線結構進行糾正。這樣一來,便可有效解決因配線線路不合理而造成的電碼化線路故障。除此之外,在實際的站內電碼化故障處理工作中,相關人員還必須重視以下幾個方面的問題:(1)在進行電路運行參數測量時,首先要檢查好當前所用測量儀表的檔位是否處在標準位置上,以免因設備本身的偏誤問題造成線路狀態的誤判;(2)若檢測不到電碼化設備的電壓情況,首先應查看當前使用的檢測盤是否存在斷線問題,或其他原因造成的直流輸出缺乏情況。檢測盤經過修復或更換才可繼續進行檢測處理工作;(3)在分析微機監測數據時,不僅要與正常數據進行對比,還要看不同時段的發碼變化,來縮小故障范圍。縮小故障范圍后,則需要進一步對系統內部的多個環節進行具體分析,以便快速找到故障問題的根源所在。5 結 論
站內電碼化技術系統的運行質量直接影響列車行駛的安全性和穩定性。隨著我國鐵路裝備建設工作的不斷推進,相關人員須重視人為因素和物理因素對站內電碼化信號通信的干擾,并采取針對性的故障問題解決策略,以此保證站內與列車主體間信息聯結的連續性,為列車的行駛安全保駕護航。
參考文獻:
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[3] 劉民芳.淺談ZPW-2000A型站內電碼化常見故障處理方法 [J].鐵路通信信號工程技術,2009,6(4):52-54.
作者簡介:李彥一(1989.12-),男,山西朔州人,助理工程師,本科。研究方向:鐵路信號。