楊茂盛

（中國神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司準(zhǔn)格爾工務(wù)機(jī)械段，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300）

0 引言

當(dāng)前，鐵路正在向高速和重載方面發(fā)展，保證道床性能穩(wěn)定已然成為鐵路人急需解決的難題。大型養(yǎng)路機(jī)械作為鐵路線路維護(hù)的主要發(fā)展趨勢，為鐵路強(qiáng)基固本方面做出了非常大的貢獻(xiàn)。為確保自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，在出廠前加裝了LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置，保證司機(jī)更好地了解運(yùn)行動(dòng)態(tài)、前方線路情況，提升自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行的安全性和有效性。

1 LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置特點(diǎn)

1.1 曲線控制以連續(xù)平滑的速度模式為主

LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置功能完善，主機(jī)存儲(chǔ)空間大，主要工作方式是將運(yùn)行全程線路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)儲(chǔ)器和IC 卡事先存儲(chǔ)于主機(jī)和顯示器中。作為運(yùn)行監(jiān)控工作的依據(jù)，運(yùn)行中與地面信息交換，采用車載數(shù)據(jù)與地面信息相結(jié)合的控制模式。通過發(fā)揮其監(jiān)控功能，有效監(jiān)控列車閉塞指令、前方信號開放情況、固定限速，制動(dòng)模式限速曲線采用實(shí)時(shí)計(jì)算?？紤]大型養(yǎng)路機(jī)械及軌道車制動(dòng)機(jī)種類、線路坡度等因素對制動(dòng)距離的影響，使制動(dòng)距離盡量接近實(shí)際。從而提高自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行的安全性，最大程度適應(yīng)司機(jī)正常人工操作，保證車組穩(wěn)定運(yùn)行，其曲線控制精度較高[1]。

1.2 車載存儲(chǔ)線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置在實(shí)際運(yùn)行中之所以發(fā)揮著不可替代的作用，主要是監(jiān)控裝置具有獲取線路參數(shù)的成熟技術(shù)，提升了系統(tǒng)性能。在監(jiān)控裝置主機(jī)中存有線路平縱斷面、線路信號設(shè)備等全面的線路設(shè)施資料，能夠直接對列車運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，不需要在地面上安裝其他設(shè)備，既節(jié)約了運(yùn)行成本，又提高監(jiān)控效率，促使自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3 提高可靠性設(shè)計(jì)

相對其他監(jiān)控裝置，LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置具有較高可靠性，裝置采用6U 標(biāo)準(zhǔn)插件及機(jī)箱結(jié)構(gòu)，具有靈活、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。而機(jī)車信號插件是專為自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備監(jiān)控而設(shè)計(jì)的插件式機(jī)車信號處理單元，采用插裝方式直接插入到監(jiān)控主機(jī)，可接收和處理各種制式的軌道信號。同時(shí)，系統(tǒng)電磁兼容性滿足IEC 61000 標(biāo)準(zhǔn)三級要求，抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠性高。

1.4 實(shí)時(shí)計(jì)算取得速度控制值

該裝置采用先進(jìn)的32 位微處理器MC68332 作為系統(tǒng)主CPU，具有較高的執(zhí)行速度和控制精度、較高的穩(wěn)定性和很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。同時(shí)采用控制器局域網(wǎng)（CAN）作為系統(tǒng)內(nèi)部通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、CAN 總線器件本身帶CRC 校驗(yàn)功能，具有高強(qiáng)度檢錯(cuò)與容錯(cuò)的能力，使傳輸可靠性進(jìn)一步提高。

1.5 采用圖形化液晶顯示器

LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置，顯示器是其必不可少的組成部分。顯示器采用10 英寸TFT 高亮度液晶顯示屏作為顯示界面，設(shè)置于兩端駕駛室司機(jī)位，可顯示運(yùn)行前方的橋隧、坡道、曲線、車站、道岔、線路限速、優(yōu)化操縱曲線等情況，使監(jiān)控裝置與司機(jī)之間更好地交換信息。軸溫監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備輪軸的溫度，并在顯示器直觀顯示實(shí)際溫度值，具有溫升報(bào)警和超溫報(bào)警功能。

2 LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置常見故障原因分析及處理措施

2.1 顯示器存在的問題

顯示器是LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置最重要的組成部分，對整個(gè)系統(tǒng)性能具有重要影響。該裝置經(jīng)過不斷升級改造，提升了監(jiān)控主機(jī)的可靠性，但監(jiān)控裝置運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)顯示器故障，故障率不斷升高[2]。

通過多年運(yùn)用，不斷總結(jié)監(jiān)控裝置發(fā)生的故障情況，顯示器在實(shí)際使用中出現(xiàn)黑屏、按鍵失靈、語音提示故障、運(yùn)行中自動(dòng)重啟等現(xiàn)象，影響司機(jī)正常操作。無法發(fā)揮監(jiān)控裝置應(yīng)有的性能和作用，給自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行帶來安全隱患。

隨著設(shè)備使用年限的不斷增加，監(jiān)控裝置顯示器故障率不斷升高，反應(yīng)靈敏度下降，而且電氣性能也會(huì)大大減弱，使用中出現(xiàn)顯示器重復(fù)啟動(dòng)或黑屏，無法滿足自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行要求[3]。UPS 電源板作為運(yùn)行監(jiān)控裝置的動(dòng)力源，該插件上安裝有大容量鎳氫充電電池，監(jiān)控裝置工作正常時(shí)為電池組充電，在自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備啟動(dòng)或機(jī)車供電電壓為9～36 V 時(shí)均可為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的24 V 電壓。在供電電壓約9 V 時(shí)，UPS 電源板可持續(xù)為系統(tǒng)供電約8 min；在這一過程中，如果電源板電壓處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，也會(huì)出現(xiàn)黑屏或重新啟動(dòng)問題。針對故障實(shí)際情況，簡潔快速的處理措施為更換顯示器。在時(shí)間和條件允許情況下，也可更換電器元件頻率穩(wěn)定、性能良好的電源板，有效節(jié)約檢修成本。

人機(jī)對話是LKJ2000-S 型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置屏幕顯示器的又一大功能，通過語音提示可以對司機(jī)操作提供指導(dǎo)作用。并且按照事先設(shè)定的程序?qū)Τ藙?wù)人員進(jìn)行相應(yīng)的提醒，為機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供有利條件。在監(jiān)控裝置長時(shí)間運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)語音丟失的情況，無法及時(shí)進(jìn)行語音播報(bào)和相關(guān)提醒，大大降低了監(jiān)控裝置系統(tǒng)性能，不利于車組高效、安全運(yùn)行。故障原因主要是顯示器語音抗干擾能力不強(qiáng)，容易出現(xiàn)語音擾亂的問題，降低了語言播報(bào)質(zhì)量。因此，為解決此問題，將絕緣墊安裝在顯示器上，進(jìn)一步優(yōu)化語音板的供電電路，提升抗干擾能力，減少語音丟失。

2.2 監(jiān)控主機(jī)開機(jī)后插件面板指示燈故障

在監(jiān)控裝置運(yùn)行中，監(jiān)控主機(jī)開機(jī)后插件面板指示燈故障也比較常見，對監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，降低監(jiān)控裝置運(yùn)行效率和質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)不必要的問題和損失。通過對故障分析可知，監(jiān)控主機(jī)開機(jī)后自檢無法通過是主要原因。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果沒有CPU 插件，先檢查錯(cuò)誤指示相關(guān)通道電路，有CPU 插件，則應(yīng)該檢查周圍的程序[3]。

處理監(jiān)控主機(jī)開機(jī)后插件面板指示燈故障應(yīng)急措施，及時(shí)更換存在故障的插件，從源頭上降低設(shè)備故障發(fā)生率，確保監(jiān)控裝置技術(shù)狀態(tài)良好，為LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控裝置運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境，提升運(yùn)行的有效性。

2.3 速度傳感器故障

速度傳感器是運(yùn)行監(jiān)控裝置的基礎(chǔ)，也是行車安全裝備的核心部件，與車組安全運(yùn)行息息相關(guān)。監(jiān)控裝置系統(tǒng)的運(yùn)行以速度傳感器為支撐，沒有速度傳感器，監(jiān)控裝置的各項(xiàng)功能均無法應(yīng)用。在實(shí)際使用過程中，一旦速度傳感器出現(xiàn)故障，整套監(jiān)控裝置將無法正常運(yùn)行，必須及時(shí)采取有效方法解決，否則車組無法正常運(yùn)行，只能在就近車站停留或由機(jī)車掛運(yùn)到指定車站停留，等待修理。LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控裝置采取光電式和磁電式兩種速度傳感器。大型養(yǎng)路機(jī)械使用磁電式速度傳感器，軌道車使用光電式速度傳感器，雖然兩種傳感器各具優(yōu)勢，但在長期運(yùn)行中，仍然出現(xiàn)多種故障，阻礙系統(tǒng)正常運(yùn)行，而且故障出現(xiàn)概率較高。具體表現(xiàn)為速度跳變、速度落差幅度不一致、速度連續(xù)變化等，引發(fā)駕駛員進(jìn)行錯(cuò)誤操作，對車組運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

該故障發(fā)生原因包括內(nèi)部環(huán)境或內(nèi)部作用影響速度傳感器正常運(yùn)行，工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、設(shè)備技術(shù)設(shè)計(jì)不科學(xué)、不合理，檢查保養(yǎng)不到位等多種因素。在車組運(yùn)行中，出現(xiàn)速度傳感器無速度顯示，駕駛員檢查速度傳感器是否有松動(dòng)、脫落等情況，同時(shí)檢查傳感器接線是否良好，及時(shí)找到故障點(diǎn)并組織排除。速度傳感器在長時(shí)期運(yùn)行中，上萬向軸和方軸會(huì)受到磨損，潤滑油不足可能導(dǎo)致萬向軸斷裂，同樣出現(xiàn)無速度情況。在實(shí)際運(yùn)行中，監(jiān)控裝置顯示器顯示速度跳變，駕駛員應(yīng)采取緊急措施，在保證設(shè)備規(guī)定距離能停車情況下，運(yùn)行到前方車站停車檢查，分析內(nèi)部環(huán)境及影響因素，對照圖紙快速準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，組織實(shí)施修理，全面提高現(xiàn)場解決問題的效率，降低對鐵路行車的影響。

另外，外部環(huán)境因素對速度傳感器影響也較大，例如雨水雪水很容易侵蝕線路插件，對傳感器造成破壞，導(dǎo)致絕緣性能下降，線路短接，出現(xiàn)速度跳變問題，阻礙運(yùn)行監(jiān)控裝置正常使用。

為有效遏制運(yùn)行中故障發(fā)生，保證速度傳感器的完好，首先從源頭上保證傳感器質(zhì)量良好，使用與監(jiān)控裝置匹配的原裝傳感器；同時(shí)車組人員定期對傳感器進(jìn)行檢查、緊固，加強(qiáng)對萬向軸的潤滑，保證其安裝牢固無抖動(dòng)；加強(qiáng)對傳感器防塵保護(hù)工作，避免雜質(zhì)侵入內(nèi)部，影響傳感器工作。

2.4 運(yùn)行文件丟失

在實(shí)際運(yùn)用中，運(yùn)行監(jiān)控裝置自動(dòng)記錄和保存運(yùn)行文件。運(yùn)行文件保存于內(nèi)置芯片，在運(yùn)行文件分析過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，偶爾出現(xiàn)監(jiān)控裝置記錄的文件丟失現(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析員無法準(zhǔn)確分析設(shè)備運(yùn)行情況，不能判定設(shè)備運(yùn)行及故障等，存在安全隱患。因此，必須加強(qiáng)運(yùn)行文件的管理和拷貝分析工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并妥善處理運(yùn)行文件丟失問題，確保文件完整、有效。

監(jiān)控裝置運(yùn)行文件丟失原因分為記錄插件電池性能不達(dá)標(biāo)，無法滿足芯片中數(shù)據(jù)儲(chǔ)存需求；監(jiān)控裝置運(yùn)行文件量超過所承受范圍時(shí)，會(huì)將原來的運(yùn)行文件數(shù)據(jù)擠出，引發(fā)文件丟失；監(jiān)控裝置主機(jī)插件故障直接影響記錄文件，加大文件丟失的可能性[4]；人為操作失誤或?yàn)檠谏w駕駛員不正確操作，刻意刪除、毀掉相關(guān)數(shù)據(jù)。

按照三項(xiàng)設(shè)備維修管理規(guī)定的有關(guān)要求，每季度邀請專人對所有列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置進(jìn)行一次檢測維護(hù)，全面檢測監(jiān)控裝置狀態(tài)，清理陳舊、沒有儲(chǔ)存價(jià)值的運(yùn)行文件，消除設(shè)備不良狀態(tài)，確保監(jiān)控裝置性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。在設(shè)備檢修和故障處理時(shí)，盡可能由檢測人員負(fù)責(zé)，確保檢修和檢測人員相對固定，全面了解并掌握監(jiān)控裝置動(dòng)態(tài)，當(dāng)運(yùn)行文件發(fā)生丟失情況時(shí)，第一時(shí)間查找原因并妥善處理。

2.5 信號故障

LKJ2000-S 型運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置能夠?qū)ψ暂嗊\(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，必須保證能夠正確接收到車站發(fā)出的信號碼，否則無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且監(jiān)控中所獲取的數(shù)據(jù)真實(shí)性也無法保證。當(dāng)機(jī)車信號出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)控裝置失去其應(yīng)有作用，無法發(fā)揮監(jiān)控功能。導(dǎo)致列車會(huì)收到錯(cuò)誤信號甚至接收不到任何信號，如減速、暫停等，降低設(shè)備運(yùn)行安全性，同時(shí)擾亂設(shè)備的正常運(yùn)行程序。

可能引起機(jī)車信號故障的原因包括機(jī)感線圈安裝高度不在合理范圍內(nèi)，影響信號接收質(zhì)量；軌道發(fā)碼設(shè)備故障，發(fā)出信號碼可能存在錯(cuò)誤，機(jī)車信號顯示與地面顯示的信號有差異，導(dǎo)致信號故障。

當(dāng)機(jī)車信號無法正常接收車站發(fā)出的信號碼時(shí)，車組人員要及時(shí)檢查調(diào)整機(jī)車信號機(jī)感線圈高度，檢查機(jī)感線圈有無松動(dòng)現(xiàn)象，電纜有無破損及折斷，緊固機(jī)感線圈，恢復(fù)電纜破損情況。若故障仍然無法消除，車組人員要與車站核實(shí)軌道發(fā)碼設(shè)備是否良好，及時(shí)解決故障問題，確保發(fā)碼設(shè)備各項(xiàng)功能完好，提升LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控裝置運(yùn)行的有效性[5]。

2.6 其他故障

LKJ200-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置在實(shí)際使用過程中，還出現(xiàn)過補(bǔ)機(jī)模式下紅線掉底、車輛實(shí)際速度與監(jiān)控裝置速度相差2～3 km/h、燈柱色燈無顯示、運(yùn)行過程中發(fā)出空轉(zhuǎn)報(bào)警、過道岔時(shí)出現(xiàn)緊急制動(dòng)、接線故障、軸溫溫升報(bào)警等故障情況，影響監(jiān)控裝置正常使用。當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，管理人員和現(xiàn)場操作人員積極應(yīng)對，第一時(shí)間判斷故障原因，并且采取行之有效的處理措施，恢復(fù)監(jiān)控裝置應(yīng)有的功能，減小監(jiān)控裝置故障對行車安全的影響。

3 LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的維護(hù)

3.1 地面信息處理插件維護(hù)

地面信息處理插件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性降低。在日常使用維護(hù)中，必須加大對該插件的維護(hù)保養(yǎng)力度，保證其狀態(tài)良好。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)1A、1B 指示燈出現(xiàn)切換閃爍現(xiàn)象，表明地面信息處理插件出現(xiàn)問題，需更換新的插件，并對線路進(jìn)行檢查和維修。分析閃爍頻次，檢查信號連接情況，準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，請?jiān)O(shè)備生產(chǎn)廠家技術(shù)人員對控制程序進(jìn)行調(diào)整。車組人員每天對監(jiān)控裝置顯示時(shí)間進(jìn)行校對，確保監(jiān)控裝置時(shí)間與實(shí)際時(shí)間相符。為避免校對誤差，可根據(jù)實(shí)際情況，為每個(gè)作業(yè)隊(duì)配備1～2 臺(tái)GPS 校時(shí)儀，有效減少人為校對的時(shí)間誤差。

3.2 監(jiān)控記錄插件維護(hù)

監(jiān)控記錄插件對監(jiān)控效率與質(zhì)量具有重要意義，加大監(jiān)控記錄插件維護(hù)保養(yǎng)工作力度，能夠有效提升監(jiān)控裝置保安能力。在開展維護(hù)工作中，對插件自檢指示燈工作情況、監(jiān)控記錄插件硬件、電器元件功率等進(jìn)行定期檢測維護(hù)，及時(shí)消除監(jiān)控裝置存在的問題和隱患，定期對插件控制系統(tǒng)進(jìn)行升級處理，保證監(jiān)控記錄插件和整套裝置的性能始終處于最新版本，為自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備安全穩(wěn)定高效運(yùn)行保駕護(hù)航。

4 結(jié)論

LKJ2000-S 型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置在大型養(yǎng)路機(jī)械等自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用，該裝置有效提升了自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，促進(jìn)鐵路機(jī)械化維護(hù)工作長遠(yuǎn)發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)速度傳感器故障、信號故障、運(yùn)行文件丟失、監(jiān)控主機(jī)開機(jī)后插件面板指示燈故障以及屏幕顯示器故障等，嚴(yán)重影響自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過對監(jiān)控裝置故障原因進(jìn)行分析，對故障進(jìn)行合理分類，做好定期檢測維護(hù)工作，保證監(jiān)控裝置高效運(yùn)行，及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)控自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行情況，充分發(fā)揮監(jiān)控裝置在設(shè)備運(yùn)行中的安全防范能力，確保大型養(yǎng)路機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行、作業(yè)過程中的安全穩(wěn)定。