矿区铁路自备车辆轴温跟踪探测的实现方法.pdf

础 堪晨 舛技 2 0 1 0 年 第6 期 矿 区铁路自备车辆轴温跟踪探测的实现方法 王平， 岳飚， 荆聿伟 兖州煤业股份有限公司铁路运输处， 山东邹城2 7 3 5 0 0 摘要通过与多探点轴温探测方式的对比分析， 指出了独立探点跟踪探测的必要性。结合实际经验， 总结了独立探点实现轴温跟踪探测的 条件和方法。 关键词矿区铁路 自备 车辆红外线独立探点 轴温跟踪 中图分类号 T D 5 8 文献标识码B 正常情况下车辆运行时轴承温升是平稳的， 持续 温升过高或温升突变的车辆轴承必然存在问题。对车 辆轴温进行跟踪， 是发现轴承温升异常的有效途径。 到目前为止， 采用多探点联网连续跟踪的方式仍是发 现车辆热轴的主要手段 。对 于采用独立探点 的矿 区铁 路因无跟踪能力， 而不能够有效的防范热轴。因此， 实 现独立探点跟踪探测功能是很 有必要 的。 1 独 立探点 与多探点 联网探测 方式 的 比较 国铁干线一般采用多探点联网条件下的探测方 式， 用于对连续运行的长交路列车的安全防护。按照 设计规范， 探测设备需要按一定距离间隔沿线布置、 配 备专用通讯网络， 使用时各探点逐站接力对同一列车 连续跟踪探测 ， 各探点的数据可以清晰反映每辆车是 否存在轴温升高趋势， 从而准确的预报车辆热轴。这 种多探点联 网跟踪 的探测方式投资大 、 运行成本高 ， 厂 矿企业铁路一般难 以接受。 独立探点一般用于厂矿企业铁路自备车辆的运行 探测。企业铁路支线多、 站间距离短、 线路条件差、 车 辆运行速度低 ， 这些因素对布置探点和准确探测车辆 热轴都造成了不利影响。由于 自备车辆编组的变化 大， 且间隔较长时间才会再次通过探点， 一般情况下独 立探点无法跟踪车辆， 不具备跟踪探测能力。 2 独立探点实现轴温跟踪探测的条件 ． 矿区铁路往往是多个装车站和一个卸车站的布 置， 自备车辆使用时空车方向通往装车站， 重车方向通 往卸车站， 封闭循环运行。这样在卸车站前安装一套 独立探点即可探测到全部 自备车辆。具备这样条件的 企业铁路可以采用独立探点的探测方式。 近年来， 车号识别技术的发展为独立探点轴温跟 踪探测的实现提供了条件。车号识别是一种实时采集 运行列车车号的装置。如能将列车编组中的车号信息 与红外探测设备实时采集的车辆轴温数据信息关联起 来， 并保存在数据库中， 这样每辆车就会在数据库中按 照时间顺序留下轴温的变化趋势 ， 从而实现独立探点 } 收稿 日期 2 0 1 0- 6 5- i 0 作者简介- S E 平， 现任职于兖州煤业股份有限公司铁运处技术科。 轴温跟踪探测的功能。 3 实现方 法 目前 ， 国内红外线探测设备和车号识别设备是由 不同厂家开发的， 在选择红外线探测设备和车号识别 设备时应注意产品的兼容问题。以兖州矿区为例， 选 用的是 H B D Sl I 型单向下探红外线设备和 x c J P一 3 型车号识别设备。 3 ． 1设备安装 位置 红外探测设备和车号识别设备的安装位置应选择 在卸车站前方的线路直线段， 处在重车进人卸车站的 咽喉位置， 以保证对重车的探测。兖州矿区红外线探 测设备和车号识别设备的安装位置如图 1 所示。 。 图 1 兖州矿 区设备安装位置 3 ． 2 自备车辆安装 电子标签 车辆标签一般安装在车辆的一端 ， 但矿石车因两 端均有底开门， 安装不方便， 故标签通常安装于车体中 部。因独立探点软件需要按车辆的 A 、 B端来定位轴承 位置， 因此标签必须安装在车辆的一端， 如图2 。 车辆电子标签安装前 ， 首先要把车辆相关信息写 入标签， 安装时严格对照车号安装。 3 ． 3 红外线探测站软件 车号设备仅能将车号与车辆的对应信息传递给红 外探测设备， 而每辆车有4根轴、 8付轴承。轴温跟踪 要精确到对每付轴承的跟踪， 还要对轴承进行定位。 这一功能是通过修改探测站软件， 利用 电子标签 的位置先确定车辆方向， 再按照规则确定轴序 ， 从而实 现轴承定位。 下转第6 6页 础 瞧晨 缔技 2 0 1 0 年第6 期 个数码管进行显示。在此单片机应用系统中， 显示器 显示采用静态扫描显示， 在工作时每一个显示器都要 占用单独的具有锁存功能的I ／ O接口用于笔划段字形 代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接 口电路， 就不用管它了， 直到要显示新的数据时， 再发 送新的字形码， 因此， 采用这种显示方法， 可大大降低 单片机中C P U模块的开支， 最终可使集中式多用户全 电子式电能表的价格降到人们可以接受的程度。 4类型及 适用范 围 1 按分路电能计量户数， 集中式多用户全电子 式电能表可设计为两种类型 一类为容量仅有几户至 几十户的表 ， 这种表可设计为嵌墙式和外挂式两种， 一 般为一个单元装设一块， 安装在楼梯间。另一类为容 量可达上百户以上的柜式电能表， 这类表专为大型公 寓设计 ， 根据 目前大型公寓用电管理要求 ， 这类表除具 有远程 自动抄表、 预付费等功能外 ， 还具有负载 限定及 识别能力， 对公寓内禁止使用的电炉、 电热垫等一些带 有安全隐患的用电器能 自动识别并断电， 以确保用电 安全 。 2 适用范围 根据实际情况， 电子式多用户电能 表供电方式可满足以下几种情况 ① 单相进线 单相 多户出线； ② 三相四线制进线 单相多户出线， 即每相 可接多户， 要求每相所接户数尽量相等； ③ 三相进线 三相多户出线， 用户为三相用 电设备， 如中央空调；④ 三相四线制进线 单、 三相混合出线， 其中三相出线可 接三相用电电器， 而单相出线主要用于照明和单相供 电的电器 。 5结语 我国居民住宅或公寓多以楼房为主， 一些物业管 理部门多采用将多个单块表集中安装在楼梯间， 这样 简单的组合占用很多地方、 既不美观也不经济。设计 一 种体积小、 功能全又经济的集中式多用户全电子式 电能表十分必要 。这样一个单 元 、 乃 至一幢楼 同用一 块集 中式表即可 。目前 ， 市场 上普通单 相全 电子式 电 能表 指仅具有电能计量功能、 额定电流为 4 0 A的 ， 市场报价一般在 8 0元左右； 预付费 I c卡式全电子电 能表的市场报价则在2 5 0元至 3 0 0元之间。若考虑到 外表壳和空气开关 按六回路考虑 ， 普通单相表的报 价将达到 2 1 0元 ， 而具 有 I C卡 功能 的将接 近 4 0 0元 。 现若以 1 9户为例 ， 采用 D Z 4 7空气开关， 具有普通集中 式远抄功能的多用 户全 电子式 电能表 ， 平均每户 费用 仅需 1 7 0元左右， 带预付费功能的每户所需费用也可 控制在3 0 0 元以内。综上所述， 集中式多用户全电子 式电能表 ， 体积小、 功能全、 性价 比高， 符合我国国情， 具有很大的市场潜力。 上接第6 4页 壹 塾 l 燃自 图2 车辆标签安装位置 3 ． 4红 外线复 示站软件 复示站软件应针对独立探点车辆轴温跟踪的要 求， 以红外中心软件为基础重新开发。兖矿铁路是在 复示站软件主程序的基础上开发的车辆轴温跟踪模 块。红外设备探测的轴温数据处理仍以原程序为主 ， 跟踪数据的处理由跟踪模块执行。 车辆轴温跟踪模块是独立探点改造的核心内容。 它通过利用车号系统采集的车号信息、 探测站软件提 供的 A B端信息， 根据轴序规则 ， 将红外线轴温信息按 车号和轴序存人数据库， 并形成分析文件供值班人员 查阅。软件可反应 出每辆车近期轴承温度的变化， 是 否出现异常温升。将轴承温度的动态变化情况及时 地、 直观地反应 出来， 变被动等待热轴发生为提前预 警 ， 有效的防范热轴故障的扩大和减少损失。 车辆轴温跟踪模块由“ 列车查询” 、 “ 车辆查询” 、 “ 温升变化曲线” 、 “ 最高温查询” 四个部分， 分别提供 不同的轴温跟踪信息。 “ 最高温查询” 是车辆轴温跟踪的主要手段， 值班 人员每天交接班后打开此报表 ， 就可知道是否存在需 要重点跟踪的车辆 。 4效益 分析 独立探点轴温跟踪探测的实现， 把独立探点被动 等待热轴报警的探测方式， 变为提前防范热轴发生的 主动方式， 避免了热轴引起的车辆切轴导致的恶性事 故的发生， 为自备车辆的运行安全提供了有效 的技术 保证。 自备车辆安装电子标签后 ， 还为装车时的车号 自 动录入创造了条件， 从而可以压缩铁路车辆矿停时间、 提高装车效率。 车辆轴温 自动跟踪功能还为研究轴承温度的变化 规律提供了手段。通过轴温曲线可以方便的掌握 自备 车辆在不同环境温度下的正常温升范围， 合理安排车 辆的修理时间， 为车辆轴承的预防性维修提供依据。