鐵道車輛運行品質軌旁動態檢測系統臨時故障處理

臧連鴻

（蘭州鐵路局蘭州西車輛段動態檢測車間，甘肅 蘭州 730050）

常說的鐵路系統5T 設備包括：（1）貨車運行滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統（TADS）；（2）貨車運行故障動態圖像檢測系統（TFDS）；（3）紅外線軸溫探測系統（THDS）；（4）貨車運行狀態地面安全監測系統（TPDS）；（5）客車運行安全監控系統（TCDS）。這5 個系統共同作用，保證車輛運行品質，本文圍繞其中之一TPDS 系統展開詳細分析。

1 TPDS 系統

1.1 TPDS 系統綜述

TPDS 系統是車輛運行品質和安全監控的保障，主要工作為檢測動態貨車的超偏載情況以及車輪踏面損傷情況，并設有一、二級報警措施，主要檢測設備為軌旁的壓力傳感器、剪力傳感器、測點服務器、車號識別系統、傳輸系統等組成，通過對行駛車輛的信息識別、垂直力和橫向力數據采集分析，計算出車輛的載荷情況，并結合車輛的車號、車次、輪位等信息，對存在故障或超偏載的車輛及時攔停處理。

1.2 TPDS 系統工作原理

TPDS 系統首先在來車方向距車站100m 左右有單車號系統，能夠第一時間了解到來車信息，其次，在車輛行駛過程中，利用安裝在正線上的剪力、壓力傳感器，測量動態列車輪軌連續作用的垂直力和橫向力，對收集而來的數據進行分析處理，即可得到車輛的運行狀態，包括車輛超偏載狀態、車輪踏面損傷等，實時傳輸到監測站相關工作人員的檢測設備中，結合車輛標準的運行信息，進行信息比對分析，根據不同程度的故障系統自動報警，并將相關信息呈現給相關工作人員，相關工作人員依照數據支持對運行品質不良的車輛攔停處理。

2 TPDS 檢測系統對存在故障車輛的處理方式

2.1 踏面損傷一、二級預報的處理

高速重載的運行模式下，輪對踏面的擦傷或大面積損壞的現象并不少見，TPDS 系統能夠對這些現象進行有效檢測，對于TPDS 系統警報的車輪踏面損傷情況，根據警報的等級，一般而言，是由鐵路局監測站的動態檢車員發現，應立即將車輛的相關信息向現場工作人員報告，由現場檢車員對有踏面損傷的故障車輛進行檢查確認，其中，鐵路局監測站負責設備監控和信息收集與處理，現場檢車人員則負責實地檢查確認車輛狀態信息。

對于監測站傳來的信息，現場工作人員對叫停車輛進行全面詳盡的檢查確認，重點檢查斜楔摩擦副、接觸式旁承（非接觸式旁承間隙）、承載鞍及接觸件、枕簧和心盤螺栓狀態，根據故障的程度判斷是否能繼續運行，嚴格按照相關扣車規章制度辦事，至于后續的檢修，根據實際情況安排提前段修。同時，現場檢車工作人員需要將車輛的動態檢測結果向監測站反饋，由動態檢車員分析并確認結果，最終將一系列的檢車結果錄入進TPDS 檢測系統，為后續的檢測以及TPDS 檢測系統的升級提供數據支持。

2.2 超偏載處理

超偏載檢測裝置和TPDS 系統都會對車輛超偏載現象進行預報，只不過超偏載檢測裝置等級分為嚴重與一般，TPDS系統分為一級、二級、三級，對超偏載檢測裝置和TPDS 系統的報警，監測站向調度所匯報情況，列車調度所相關工作人員安排車輛在前方車站停車，隨即由車站工作人員展開人工檢查，根據實際情況對超偏載不超標（車體傾斜不大于75mm）的車輛，車站檢查認為可以放行，通知調度所，調度所列車調度員確認放行，通知列車行駛至前方技術站進行再次、全面檢查處理，車站檢車不予放行的列車，實行就地全面檢查，通知檢測工作人員及時趕到檢測處理。

總的來說，即是車輛運行品質與狀況由檢測中心及時檢測發現，隨后控制列車在車站停靠，報告給車站檢車人員，檢車人員將檢車情況回報給檢測中心，由于TPDS 系統的踏面損傷預報坎值較低、超偏載準確率也有一定限制等，TPDS系統也絕非完全準確，兩者的工作缺一不可。

3 TPDS 系統自身故障與處理

TPDS 檢測系統是全面性的檢測系統，在監測系統中，各級設備甚至線路中都有可能發生故障，這是設備和軟件長時間運行不可避免的，以下將挑選典型故障進行分析。

3.1 車號系統故障

車號系統故障存在硬件和軟件各方面的故障，硬件故障如磁鋼信號接收不到信息、不能打開天線等，可以嘗試重新調控，檢查插件板是否松動，是否有進水導致車號系統硬件無法使用的現象，其次，為可以檢測到車輛信息，但車輛信息標簽漏讀，無法按有效提供車輛信息，針對這種故障現象，首先，可以看磁鋼板指示燈情況，如果指示燈常亮，可能是受到了外部信號干擾導致；其次，可以看漏檢的車輛信息是一個還是多個，如果偶爾一個車輛信息漏檢，其他車輛信息標簽讀取都正常，很有可能是因為車輛信息標簽問題，如果多個檢測點都有這種問題，則可以確定是車輛中的信息標簽有問題，如果僅一點無檢測信息，而其他點有檢測信息，大致可以判定為受到外界信息干擾導致，而如果是多個信息漏檢，則很大可能是車號系統故障。

對于車號系統故障的處理方法，首先，根據實際情況大致了解，是否是天線信號弱的問題，可以用場強儀測試天線信號強度。如果是受外部信號干擾而導致的故障現象，屬于正常現象，需要科技創新，一般而言，現代車工程系統均使用專用信號頻道，受外界信號影響已經越來越少，若有同頻干擾，將信號換到不同頻道即可。而如果判定是車號系統內部出現故障，則需要全面檢查信號機內部插件板是否松動，是否有進水或者不清潔現象，同軸接頭是否不夠牢固、天線位置是否不當等，檢查后用模擬設備運行查看，如果還是有問題，通知信號系統廠商維修或更換。

3.2 傳感器故障

TPDS 系統的傳感器故障一般為失效故障以及偏差故障，失效故障自不用說，是剪力、壓力傳感器在使用過程中耗損，需要將傳感器全部拆解看是否信號線中斷，是否受溫度影響的軟故障等，如果確定是設備耗損出現了無法檢修的硬故障，一般而言，采取的辦法是先更換下來，將更換下來的傳感器聯系廠家進一步檢修。偏差要分為固定偏差以及不固定偏差，固定偏差故障則是由于偏置電流或偏置電壓，或是設定閾值有誤，查看軟件狀態以及傳感器的零點數值狀況，調試傳感器供電電壓、自身阻值參數，而不固定偏差問題較重，需要根據實際情況判斷故障的具體位置，需要在生產廠家專業人員的指導下進行全方位檢測，在初次檢修后，運用模擬設備模擬過車信息，采集檢測結果。再根據檢測結果進行調整。

3.3 工控機故障

工控機問題包括軟件遺漏、數據不能及時上傳、軟件運行遲緩無反應等，工控機故障的問題是多方面的，可以嘗試將計算機重啟，重新連接軟件，如果無效，如果單個計算機出現故障，檢查是自身軟件問題還是調控對象問題，自身軟件問題可能是機組電池、軟件服務、數據庫等出現問題，調控對象可能是TPDS 設備出現問題等。

如多個機組以及系統大面積出現故障，則問題較為嚴重，TPDS 系統軟件采用模塊化設計，為了保證整個系統的安全性，設計了安全模塊，參數超過標準的時候會發出報警信號，發現故障警報后，需要立刻匯總每個監測站的故障報警信息，遠程測點服務器，并檢查網絡，對各種數據庫進行管理，并簡單分析故障的具體位置與原因，如紅外線、電力、通訊故障等，及時匯報給相關部門處理故障。

總的來說，TPDS 系統的故障是全方面地，對于一些異常狀態下的故障檢測，要分清故障發生的位置與具體問題，對于一般性故障，在分析了設備故障的原因后，可以進行就地搶修，但也需要生產廠家或是相關檢修部門的調度指揮，對于問題不清的故障，需要立刻匯報相關部門，及時派遣人員進行現場檢修及更換，才能確保TPDS 系統的正常運行。

4 結語

綜上所述，鐵道車輛運行品質的重要性不言而喻，鐵道車輛軌旁動態監測系統能實時監測列車的運行狀態，保證列車的安全平穩運行，做好TPDS 系統對故障車輛的檢測與排查，做好TPDS 自身系統的故障處理，就是在確保整個鐵道系統的優良運行，意義重大。