鐵路信號(hào)智能電源屏及故障處理研究

李冬雪

摘? 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今鐵路信號(hào)智能電源屏在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用也愈加廣泛，作為一種新型的智能設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中其與普通屏有著很大差異，可以實(shí)時(shí)采集鐵路信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理分析，為決策人員提供依據(jù)。但是鐵路信號(hào)智能電源屏在使用中容易產(chǎn)生些許故障問(wèn)題，嚴(yán)重影響火車(chē)正常運(yùn)營(yíng)。基于此，該文首先對(duì)鐵路信號(hào)智能電源屏進(jìn)行闡述，分析其常見(jiàn)的故障問(wèn)題，進(jìn)而提出故障處理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào);智能電源屏;故障處理對(duì)策

中圖分類號(hào)：U284.92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

鐵路信號(hào)電源系統(tǒng)是鐵路安全運(yùn)營(yíng)的重要保證，在我國(guó)鐵路事業(yè)不斷發(fā)展的背景下，重載列車(chē)、快速列車(chē)數(shù)量不斷增加，對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備安全性也提出了更高的要求。鐵路信號(hào)智能電源屏是一種新型的智能化設(shè)備，具有信息可靠、易維護(hù)、使用方便等特點(diǎn)，在當(dāng)今鐵路事業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。但是在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中信號(hào)電源屏故障頻率較高，嚴(yán)重影響鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?。電源屏故障的影響范圍非常大，需要較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間。如何提前預(yù)防電源屏故障、快速做出故障反饋、縮短故障處理時(shí)間是鐵路企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。因此就需要針對(duì)智能電源屏故障情況，及時(shí)采取解決措施，從而降低維修時(shí)間，保證鐵路運(yùn)輸安全。

1 鐵路信號(hào)智能電源屏相關(guān)闡述

鐵路信號(hào)智能電源屏主要由2個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：1）自動(dòng)控制系統(tǒng)，作為整個(gè)智能電源屏的核心系統(tǒng)，涉及電磁技術(shù)、模塊化系統(tǒng)、電源模塊熱插拔等，可以向內(nèi)外信號(hào)設(shè)備提供電能，包括信號(hào)燈、軌道電路、繼電器、微機(jī)聯(lián)鎖、微機(jī)監(jiān)測(cè)、25 Hz軌道電源設(shè)備等。從而滿足信號(hào)設(shè)備的持續(xù)供電要求。2）智能鐵路電源系統(tǒng)，主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和相關(guān)智能設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)各類電源系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，保證整個(gè)鐵路信號(hào)智能電源屏的運(yùn)行安全。

2 鐵路信號(hào)智能電源屏常見(jiàn)故障及其處理方法

2.1 切換系統(tǒng)故障

在鐵路運(yùn)行中，切換系統(tǒng)故障是智能電源屏常見(jiàn)的故障之一。發(fā)生此類故障會(huì)導(dǎo)致外電網(wǎng)輸入問(wèn)題，交流接觸器不吸合，造成系統(tǒng)模塊供電不足，指示燈全部熄滅，系統(tǒng)輸出電源受到嚴(yán)重影響，出現(xiàn)大面積停電等問(wèn)題。

針對(duì)此類故障問(wèn)題：1）要第一時(shí)間將外電網(wǎng)輸入開(kāi)關(guān)全部關(guān)掉，如果沒(méi)有恢復(fù)供電要閉合處理;2）如果上述方法依然無(wú)法恢復(fù)供電，則要同時(shí)關(guān)掉機(jī)械師配電盤(pán)輸入開(kāi)關(guān)，使用電纜連接電網(wǎng)輸入端和電源轉(zhuǎn)接端，連接之后閉合配電盤(pán)，保持智能電源屏處于斷開(kāi)狀態(tài)，這樣通常即可恢復(fù)電源功能。

2.2 短路切除板故障

鐵路信號(hào)智能電源屏運(yùn)行時(shí)，一旦出現(xiàn)了短路切除板故障問(wèn)題，線路場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生部分紅光帶，某條線路輸出電源中斷，相應(yīng)的供電模塊也會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題。

針對(duì)此類問(wèn)題：1）對(duì)出現(xiàn)故障的軌道輸出線路利用電壓表進(jìn)行檢測(cè)，判定是否出現(xiàn)了斷路問(wèn)題。2）打開(kāi)短路切除板保護(hù)蓋，拔掉短路切除板的插頭，這樣即可恢復(fù)輸出線路功能。

2.3 交流模塊故障

交流模塊故障也是智能電源屏常見(jiàn)的故障問(wèn)題之一，交流模塊故障后部分線路模塊也會(huì)發(fā)生故障，此時(shí)模塊控制面板燈全部熄滅或者保護(hù)燈常亮，相應(yīng)輸出電路產(chǎn)生短路情況。

針對(duì)此類情況：1）關(guān)掉所有設(shè)備的輸出開(kāi)關(guān)，如果此時(shí)模塊運(yùn)行狀態(tài)正常，則表明是負(fù)載過(guò)大造成交流模板故障，此時(shí)要重點(diǎn)檢測(cè)負(fù)載性能。如果負(fù)載關(guān)掉之后，模塊在30 s內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)正常狀態(tài)，此時(shí)要關(guān)閉保護(hù)模塊，重復(fù)關(guān)閉2次觀察是否恢復(fù)正常。2）如果模塊沒(méi)有恢復(fù)正常，則代表模塊系統(tǒng)產(chǎn)生了故障問(wèn)題，此時(shí)要更換模塊。更換模塊需要采用相同型號(hào)的模塊，這樣才能夠確保智能電源屏的運(yùn)行安全。

2.4 交流轉(zhuǎn)轍器電源模塊故障

一旦智能電源屏交流轉(zhuǎn)轍器模塊產(chǎn)生了故障問(wèn)題，則所對(duì)應(yīng)的電源模塊故障燈會(huì)亮，交流轉(zhuǎn)轍器電源無(wú)信號(hào)輸出。

針對(duì)此類問(wèn)題，需要顛倒處理外電網(wǎng)相序順序，如果更換相序后依然沒(méi)有解決問(wèn)題，則代表模塊電路板損壞，更換模塊即可。

2.5 直流模塊故障

如果智能電源屏出現(xiàn)了直流模塊故障問(wèn)題，此時(shí)直流模塊無(wú)法正常運(yùn)行，中斷繼電器模塊輸出，最終造成電源屏無(wú)法正常運(yùn)行。針對(duì)此類問(wèn)題需要斷開(kāi)模塊并重新連接，如果直流模塊依然無(wú)法正常運(yùn)行，則代表直流模塊損壞，更換模塊即可。

2.6 25 Hz模塊故障

25 Hz模塊故障時(shí)該模塊無(wú)法正常運(yùn)行，出現(xiàn)軌道局部電源輸出中斷。針對(duì)此類問(wèn)題要斷開(kāi)再閉合25 Hz模塊，如果依然沒(méi)有恢復(fù)正常功能，則要更換模塊。

3 鐵路信號(hào)智能電源屏故障診斷系統(tǒng)

3.1 電源屏在線監(jiān)測(cè)

智能電源屏系統(tǒng)當(dāng)中都會(huì)設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以PLC為核心，獲取傳感器所采集的信息數(shù)據(jù)，對(duì)電源屏進(jìn)行貫通、自閉輸入電源，得到每個(gè)模塊輸入輸出的電壓電流信號(hào)，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化后傳輸?shù)浇K端顯示、控制。同時(shí)，通過(guò)采用遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，結(jié)合解調(diào)器、光纖線纜、車(chē)站計(jì)算機(jī)通信等，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控等多項(xiàng)功能，進(jìn)一步加強(qiáng)信號(hào)電源屏的數(shù)字化建設(shè)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)包括車(chē)站管理終端、電源屏PLC控制單元、解調(diào)器、光纜、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、打印設(shè)備等。

通過(guò)應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以有效提升電源屏開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)的采集量，對(duì)電源屏各個(gè)模塊的輸出、輸入信號(hào)進(jìn)行采集，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換信息，并傳輸?shù)浇K端模塊中。在能夠確保A/D轉(zhuǎn)換精度的基礎(chǔ)上，將電流和電壓信號(hào)整定后輸入A/D模塊中，電壓控制在±15 V之間。車(chē)站計(jì)算機(jī)可以根據(jù)所采集的信號(hào)信息判定斷路器運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)給出信息數(shù)據(jù)。此外，在線檢測(cè)系統(tǒng)還具備電流測(cè)試功能，主要是提供回路電纜對(duì)被測(cè)電源回路進(jìn)行組合，再連接到機(jī)測(cè)試板上采集信息數(shù)據(jù)，為了進(jìn)一步提升精度，可以增設(shè)2個(gè)繼電器，針對(duì)不同電源自動(dòng)切換成相應(yīng)的電路。需要注意一點(diǎn)，電源屏輸出電源展開(kāi)對(duì)地電流測(cè)試時(shí)，必須要在指定時(shí)間內(nèi)完成，確保安全。

3.2 數(shù)據(jù)分析和故障診斷

數(shù)據(jù)分析與故障診斷系統(tǒng)當(dāng)中包括主程序、人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)采集模塊，應(yīng)用VC++開(kāi)發(fā)主程序。數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中斷采集方法，每隔2 ms采集一次信息，每個(gè)線路信號(hào)采集30次后調(diào)用一次處理程序。通過(guò)系統(tǒng)終端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，可以對(duì)電源屏輸入輸出信號(hào)、工作狀態(tài)展開(kāi)24 h監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)巡查點(diǎn)發(fā)生了問(wèn)題，則會(huì)向系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息。還可以對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息包括開(kāi)關(guān)量、模擬量等進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)分析，判定故障范圍、種類、程度，如果是軟件故障可以實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。同時(shí)將原數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶可以對(duì)信息進(jìn)行訪問(wèn)、查詢、下載。

3.3 故障報(bào)警

一旦智能電源屏發(fā)生了故障問(wèn)題，則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，并存儲(chǔ)報(bào)警信息。在報(bào)警芯片當(dāng)中存儲(chǔ)各類故障判斷信息，方便系統(tǒng)調(diào)用各個(gè)報(bào)警語(yǔ)音信息。站機(jī)會(huì)根據(jù)故障信息判定故障部位，并發(fā)送故障地址，站機(jī)送出低電平、P2.5送出高電平、鎖存器接收存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送給報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)獲得這些數(shù)據(jù)之后則會(huì)播報(bào)故障信息。這樣電務(wù)值班人員即可根據(jù)報(bào)警信息迅速做出反應(yīng)，及時(shí)處理故障問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了能夠保證火車(chē)行駛安全，提升鐵路運(yùn)輸管理質(zhì)量，必須要做好鐵路信號(hào)智能電源屏的管理工作，針對(duì)電源屏故障情況及時(shí)采取有效措施。同時(shí)借助自動(dòng)監(jiān)控、故障診斷、故障警報(bào)等功能，讓工作人員及時(shí)掌握電源屏信息，出現(xiàn)故障立刻做出反應(yīng)，這樣才能夠發(fā)揮智能電源屏的積極效用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐奕.鐵路信號(hào)智能電源屏故障監(jiān)測(cè)與排除方法[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（9）：241-242.

[2]李風(fēng)華.鐵路信號(hào)智能電源屏常見(jiàn)故障處理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（20）：555-556.

[3]孔得盛.鐵路信號(hào)智能電源屏運(yùn)用典型問(wèn)題分析[J].甘肅科技，2013，29（24）：44-45.