道岔控制范文

道岔控制范文（精选12篇）

道岔控制 第1篇

一、问题的提出

目前, 对于室外道岔动作的控制主要通过道岔控制电路来实现, 道岔控制电路分为启动电路和表示电路。启动电路是指动作电动转辙机的电路, 而表示电路是指把道岔位置反映到信号楼内的电路。室内控制电路部分采用安全型继电器。室内与室外部分采用信号电缆连接。

由于电传输信号易受到外界干扰, 且信号电缆芯线间存在线间电容, 容易对室内表示电路部分产生干扰, 进而引发室内错误表示。如贵阳北站联锁试验时, 采用三相五线制道岔控制电路时, 控制距离在4429m的201号道岔, 在室外X1线断开时, 道岔表示继电器不落下, 产生错误表示。

因此本文提出一种基于通信的道岔控制技术, 既能避免上述情况的发生, 又能达到节约能源、减少投资的目的。

二、无线通信技术应用于道岔控制领域探讨

无线通信技术变的越来越成熟, 越来越安全, 高速铁路已应用GSM-R无线通信技术来传递信号列控等信息, 已参与控车, 铁路信号还存在很多有线控制领域, 如控制道岔的转换、信号机点灯控制等会需要很多的电缆, 大号码道岔需要的更多, 我们能否将电缆取消, 改为无线传输控制进行研究, 来达到节省电缆, 节约能源的目的。

2.1道岔控制的特点及控制方式

传统的室外电动转辙机、信号机等设备均需要电缆通过联锁条件进行控制, 控制方式为通过室内联锁条件的接通或切断供电电源来实现。

2.2设备组成

如果我们将联锁控制条件采用无线方式传送, 我们就可以将控制条件接收装置移至室外设备旁, 联锁条件由室内设备实现, 通过无线方式传至室外接收设备来控制室外设备的动作时机, 设备用电只需通过电力电缆向联锁设备集中供电, 这样就可以解决大量继电器和信号电缆的问题。

无线数据通信可采用数字式无线数据传输电台方式实现。无线数传电台是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的无线数据传输电台, 能够实现实时、可靠的数据传输, 具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点, 适合点多而分散、地理环境复杂等场合。

2.2.1室内设备

室内设备在计算机联锁设备基础上增加室内无线数传电台, 取消相关道岔组合和组合架等设备, 室内无线数传电台与计算机联锁接口, 接收和发送计算机联锁的道岔控制命令和反馈道岔表示状态等信息, 向室外接收设备发送无线控制命令, 控制道岔转换定反位的信息, 同时接收室外设备发送的道岔表示信息。

2.2.2室外设备

室外设备为接收和发送道岔控制信息和反馈道岔表示信息的现场无线数传电台与微控制单元 (MCU) , 放置于道岔附近的控制柜或箱合内, 每个道岔一个, 另外在控制柜或箱盒内设置电力线引入条件和相应的变压器和稳压设备, 提供道岔转换动力电源, 根据现场无线数传电台接收到的无线控制命令, 经MCU处理后, 控制道岔转换, 并根据转换道岔定反位状况, 在MCU处理后, 向室内无线数传电台发送定反位表示信息。

2.3工程化实施方案

无线道岔控制系统图如图2所。为减少设备数量, 计算机联锁设备需要进行相关改造, 硬件部分增加RS-232接口, 与室内无线数传电台通信, 软件部分增加道岔控制信息的编码、发送、表示信息的接收、译码、校验功能的相关模块。室内无线数传电台天线可设置于信号楼顶, 也可就近设置于通信铁塔。

室外MCU与道岔驱动模块与信息采集模块可集成在一块电路板内, 减少接口数量。室外电力控制柜可同时为就近的几组道岔同时供电, 也可与道岔融雪系统的电力控制柜合用, 进一步减少投资。

2.4相关设备研究及展望

无线数传电台设备经过数十年的发展已经相当成熟, 误码率不大于10-6, 通信速率在不小于9600bps的情况下完全可以达到使用要求, 无线通信协议建议采用RSSP-II铁路信号安全通信协议。MCU与道岔驱动模块与信息采集模块的集成设备需要有关设备单位进行研发生产。

无线道岔控制系统的提出, 能够实现计算机联锁对道岔的控制, 安全可靠, 减少了对道岔电缆的大量使用, 经济实惠, 另外避免了道岔电缆间的干扰问题, 值得进一步研究开发。

摘要：随着通信技术的发展, 通信技术被逐步运用于信号领域, 改变着信号及其控制方式。随着无线通信技术的迅猛发展, 如何将其应用到铁路信号道岔控制领域, 以达到节约能源, 减少投资, 提高信号装备自动化水平等目的。

关键词：铁路信号,道岔控制,无线通信

参考文献

[1]TB10621-2009高速铁路设计规范 (试行) [S]

12#道岔检查 第2篇

1。选择量具（道尺、支距尺、钢板尺、楔尺、弦绳、记录本）；

2。校对道尺（在线路上左右对调检查水平是否准确、校正日期是否到期）、支距尺的校正日期是否到期；

3。用道尺检查道岔的水平、轨距（17步）：尖前顺坡终点；尖轨尖端处：轨距为1445；尖轨中；轨距为1442；尖轨跟端直股：有6毫米的平台为+6；尖轨跟端曲股：有6毫米的平台为-6；尖轨跟端后直股：距尖轨跟端1.5米；导曲线前部：距尖轨跟端3米，轨距为1445；导曲线中部，轨距为1445；直线中部；直线后部；导曲线后部，距辙叉心4米处，轨距为1445；辙叉心曲股前部；辙叉心曲股中部，同时检查91、48；辙叉心曲股后；辙叉心直股后；辙叉心直股中，同时检查91、48；辙叉心直股前。

4。用支距尺检查道岔支距：尖轨跟端接头处为起点，每2米为一点：144、188、243、311、391、483、587、703、831、972、1125、1229。

5。看道岔高低和方向：用弦绳测量

6。用钢板尺检查尖轨动程：在尖轨第一拉杆处：直尖轨为142，曲尖轨为152。尖轨跟距：144。尖轨非工作边到基本轨工作边之间的最小距离：为65毫米。护轨平直段轮缘槽宽度：为42mm容许误差为+

3、-1。辙叉心轮缘槽宽度：为46mm容许误差为+

3、-1。检查两翼轨工作边的最小距离：68。

7。检查道岔各零配件：道钉浮起、防爬器松动、枕木失效、轨缝、道床、接头螺栓；

8。分析超限处所。

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12号道岔基本轨接头轨距1435mm

尖轨尖端的1445mm

第三联接杆处为了1442mm

尖轨终端,直,侧向轨距均为1439mm

终端后1.5米直向轨距递减为1435mm

终端后3米侧向轨距加宽为1445mm

导曲线中部轨距为1445mm

导曲线后为1445mm

辙叉前后直侧向护轮轨头部轨距均为1435mm

辙叉中直侧向轨距1435mm

(包括查照间隔1391mm.护背距离13 48mm)

辙叉后直曲均轨矩为1435mm

道岔内不设超高但在导曲线内允许设置不超过6mmd的超高

9号道岔基本轨接头轨距1435mm

尖轨尖端的1450

第三联接杆处为了444

终端直侧向轨距均为1439

终端后1.5米直向轨距递减为1435

终端后3米侧向轨距加宽为1450

导曲线中部轨距为1450

导曲线后为1450

合理利用小机、做好道岔打磨 第3篇

关键词：小机；道岔；打磨

1 概述

随着我国铁路高速重载的发展趋势，在列车高速重载运动作用下，钢轨表面容易产生波形磨耗和因接触疲劳而产生的片状剥落、裂纹、肥边等病害增多，增加了工务维修的任务和难度。当波形磨耗较重时，轮轨之间的作用力和轨道振动增大，对钢轨的破坏也随之加大，轨道的几何尺寸变化加快，在列车运行速度较高的区段表现比较突出。接触疲劳裂纹如不及时消除，容易导致钢轨表面剥离掉块，严重时还会造成钢轨断裂，影响行车安全。有效消除钢轨波形磨耗和接触疲劳裂纹是十分必要的。

目前一般采用大机打磨的方式消除钢轨表面的波形磨耗和接触疲劳裂纹，据现场调查道岔区段的打磨效果不如区间好。究其原因，主要是岔区打磨作业时道岔区部分区段无法打磨，岔区轨面局部不平顺不能消除，道岔区打磨质量维持时间较短。而道岔是线路上的薄弱环节，道岔钢轨病害比区间线路更加严重，其打磨成了重中之重。为此工务段通过综合利用小机，弥补大机打磨的不足，有效提高了道岔打磨质量。

2 实施过程

2.1 成立专业打磨队伍

2.1.1 合理设置打磨专班

根据养修生产组织改革布局，在段8个线路车间维修工区成立打磨专班，专班设班长1人，定员3-4人。

2.1.2 明确打磨专班职责

打磨专班负责改锚、钢轨、焊缝及道岔轨件修磨等专项工作，主要负责本车间管内岔区设备的周期（每季度1遍）性修理，并根据车间安排，对重点岔区的轨面伤损设备进行修理性打磨。

2.2 合理选用打磨机具

合理使用先进的打磨机具是提高打磨质量的关键。根据轨件病害的种类、存在的不同部位，结合路局近年来配置的打磨机具，有针对性选择不同打磨机具进行优化组合。作用边打磨主要以MC3打磨机为主（主要打磨尖轨）、平面打磨主要MV3打磨机为主（主要打磨基本轨、焊缝）、翼轨打磨主要以NYM2.8翼轨打磨机为主，表面除锈主要以内燃手持磨削机为主，再辅配手持直向磨光机等小型机具相互配合使用。

为专业打磨班主要机具配置标准见下表：

2.3 建立手工打磨标准

根据路局文件及相关资料，段制定《阜阳工务段钢轨件打磨修理管理办法（试行）》，从打磨标准上进行规范。

2.3.1 建立以降低值为依据的岔心、尖轨打磨标准。打磨后轨面平顺，无明显凹陷，测量检查平顺度及尖（心）轨降低值达到技术标准允许值，具体值见附表。

提速道岔的辙叉心轨降低值和尖轨降低值

2.3.2 建立以平直度为依据的焊头、鞍磨打磨标准。打磨后轨面平顺，钢轨平直度达到路局规定。

钢轨打磨作业技术标准

2.3.3 建立以光带为依据的基本轨、钢轨打磨标准。设置合理的光带位置及宽度，以作用边为基准23-44毫米处为光带的合理分布区域，光带基本控制在20-30毫米的宽度。

2.4 建立手工打磨制度

轨件打磨需进行长期规划。对新铺钢轨区段，应根据已有经验采用预防性打磨，按周期进行；对已经出现伤损的区段，应采用修理性打磨，按预设的某一阈值进行（如轨头廓形尺寸偏差、波磨深度、接触疲劳裂纹深度等）。为了提高打磨效率，应在调查道岔轨面状态的基础上确定打磨模式（预打磨、预防性打磨和修理性打磨）和方案（廓形、遍数、功率等）。

预打磨：是指在一周以内对上道的新道岔进行打磨，目的是除掉轨面脱碳层，消除道岔在生产、焊接、运输和施工过程中产生的表面缺陷，优化轨头廓形，改善焊接接头平顺性等。

预防性打磨 是以一季度为周期对钢轨进行的周期性打磨，目的是修复轨头廓形，预防滚动接触疲劳、波浪（波纹）磨耗等病害的产生。

修理性打磨 是对已产生病害道岔的打磨，目的是修正轨头廓形，消除滚动接触疲劳裂纹、波浪（波纹）磨耗及擦伤等病害。

2.5 规范手工打磨标准化流程及作业方法

2.5.1 手工打磨标准化流程

一标识：一是全面调查岔心状态，查看道岔掉块、磨耗情况，用仪器测量心轨降低值，统一标识在岔心对应位置并记录在案；二是研究制定方案、确定打磨工作量及范围，通过降低值对比确定粗磨工作量，并进行标识。

二粗磨：一是根据确定方案及标识范围，按六先六后作业法粗磨；二是粗磨采取分层方式，不断比对降低值数据，严控打磨量；三是严格执行标识范围，不断复核确认，确保平顺度。

三细磨：细磨是对岔心状态及光带的再次修正。细磨范围统一为岔趾前接头至心轨尖后1.7米，确保光带位置。细磨作业可根据天窗情况隔天作业。

四清扫：粗磨、细磨后利用吹风机对铁屑等进行清扫，落实作业标准化程序。

五防锈：清扫后，为确保打磨部位光洁度，采用防锈漆对打磨部位进行防锈处理，便于后期光带复核，观测打磨效果。

六记录：打磨前、中、后按要求进行记录，实行一岔一案质量追踪管理法，记录结果由车间进行管理并上报段生产任务管理平台。

七跟踪：根据段、车间、工区三级职责及一岔一案质量追踪要求，分级管理，分月、季、年进行动静态验收，不断摸索打磨规律，做好过程完善，并根据奖惩办法分段奖惩。

2.5.2 手工打磨作业方法

“六先六后”作业法：即打磨顺序先翼后心（先翼轨后心轨）、先外后内（先打磨钢轨顶面外侧后打磨顶面内侧）、先高后低、先顶面后肥边及翼轨打磨先直后曲、心轨打磨先曲后直。

2.6 手工打磨后的效果图

3 取得的成效

高速铁路道岔检修过程控制 第4篇

1 ZYJ7 型道岔简介

道岔转换设备的基本功能是转换、锁闭、监督, 是保障行车安全、提高运输效率的关键设施, 是实现信号联锁关系的基础设备。装备ZYJ7型电液转辙机的提速道岔, 在我国的既有线提速区段、新建高铁和客专线上广泛投入使用。ZYJ7型道岔由ZYJ7型电液转辙机和SH6转换锁闭器组成。锁闭方式道岔尖轨采用分动钩型外锁闭方式, 道岔心轨锁闭方式采用钩型外锁闭方式。道岔尖轨部分密贴段牵引点间设置密贴检查器, 检查牵引点间尖轨与基本轨的密贴。ZYJ7型道岔的可靠性与稳定性比原有普通道岔有了很大提高, 但在使用中也会发生故障。为了确保行车安全, 保障行车效率, 必须加强ZYJ7型道岔的维修管理, 提升维修质量, 减少道岔故障的发生。

2 ZYJ7 道岔常见故障分析

ZYJ7道岔出现较多的故障有道岔转换过程中卡阻故障、动作正常无表示故障, 密检器故障等。

2.1 道岔转换过程中卡阻

道岔故障中转换过程中卡阻故障所占比例最大, 引起卡阻的原因主要由外锁闭装置引起。外锁闭装置结构复杂, 直接与钢轨连接, 受外界影响较大, 在使用过程中, 常常发生因外锁闭装置别劲磨卡造成道岔无法转换到位, 转辙机空转。常见故障有:基本轨窜动, 使两锁框不在与基本轨相垂直的同一直线上, 造成锁闭杆在锁闭框运动时磨卡受阻;密贴调整过紧造成外锁闭不解锁或不锁闭。夏日中午高温, 尖轨涨轨带动连接铁和锁钩向岔口爬行, 锁钩相对与锁框的位置发生变化倾斜, 此时单操道岔, 很容易发生锁钩别劲不解锁的故障。ZYJ7道岔的袖套里容易进水, 在冬天结冰会影响道岔的正常转换, 入冬前必须对检查袖套内部情况, 做好防潮措施。

2.2 道岔动作正常无表示故障

道岔动作正常无表示故障分为表示杆卡口和表示电路电气特性不良。引起ZYJ7道岔转辙机卡口故障的原因是缺口调整不当。调整表示缺口前应保证表示杆各连接部位无旷动, 密贴良好, 调整道岔缺口后螺丝紧固无缝隙。表示杆旷动或密贴调整过松会造成缺口在使用中发生变化, 影响表示。

表示电路电气特性不良的主要原因是接点接触不良。转辙机内部动接点与静接点脏, 机内进潮气在动静接点上凝成薄冰, 接点片变形, 接点片压力不足等等均会引起接点接触不良。造成道岔操纵到位却不能给出表示, 甚至在过车时因震动而失去表示引起挤岔报警。道岔检修时应加强对接点组的检查检修, 保证其接点清洁, 接触良好, 压力达标, 打入深度符合要求, 底座稳固, 转辙机内的防尘, 防潮良好。

2.3 密检器故障

密检器依靠机内弹簧推动接点柱沟通表示电路。在冬天弹簧上的水汽结冰和弹簧生锈造成弹簧失效, 接点打中。故应对密检器弹簧定期做专项检查, 发现生锈和弹性不好的及时更换, 加注钟表油, 并做好防潮防锈措施。

3 ZYJ7 道岔检修作业控制

为保证ZJY7道岔的可靠稳定运用, 必须严格按检修标准和周期对ZJY7道岔进行检修。高铁车间更应该加强对ZJY7道岔维修管理, 建立道岔检修履历, 严格检修过程控制, 落实责任制度, 提升ZJY7道岔检修质量水平。在现在天窗要求集中作业的模式下, 车间可将各工区优秀的技术人员组成固定的道岔检修专项小组, 负责管内各站的道岔检修工作, 保证检修质量。

3.1 道岔检修人员素质卡控

为提升道岔检修人员素质, 应定期进行学习标准化作业程序和故障案例, 并进行考试测评。安排道岔检修作业时, 成立道岔检修小组, 由检修员和验收员组成, 并按需要设置驻站员和现场防护员。小组成员中检修员两名, 分别负责转辙机主副机检修和外锁闭装置及相关杆件的检修;验收员一名, 由工长或车间干部承担, 对检修过程全程监督, 设备检修质量进行验收, 并对故障易发生点等关键部位进行卡控。道岔检修人员要求技术够硬, 责任心强, 熟练掌握ZYJ7标准化作业流程, 突出检修重点, 能够严格按检修标准完成作业。

3.2 道岔检修过程卡控

作业前施工负责人向检修小组明确本次检修作业内容, 强调重点, 提出有针对性要求;作业中检修员按道岔检修标准对道岔进行检修, 发现问题及时克服, 不留隐患;验收员对检修过程进行卡控监督, 避免漏项, 对检修结果进行验收, 卡控检修质量, 对关键部位和故障易发生的部位进行复核检查, 发现问题及时整改。验收员携带验收表格, 按要求记录检修作业过程和重点部位的检查情况, 作业调整情况, 作业过程中发现的问题及克服情况, 设备加锁及复查情况, 作业完工具材料清点情况, 确保各项工作都能做到位。

3.3 建立道岔检修履历

加强道岔维修管理, 车间和工区应建立道岔检修履历, 为每一组道岔做好检修记录。道岔履历内容包括, 道岔设备的安装信息, 检修维护记录, 发现的问题及克服记录, 专项检查的进行情况, 计划作业内容及完成情况, 故障分析。通过道岔履历可以掌握所有道岔的历史检修情况, 每组道岔需要进行的工作, 以便更好安排检修作业。

参考文献

[1]林瑜筠.高速铁路信号技术[M].北京:中国铁道出版社, 2012.

道岔三工区消防演练小结 第5篇

按照车间、段的指示，我工区于2014年5月19日上午在赶水站进行消防演练。

认真学习“4.17”一般C类事故教训和“5.9”大机检修车间单身宿舍火险隐患事故。吸取教训，消除火灾隐患，落实我工区的消防安全管理，杜绝消防火灾事故发生。

液压道岔智能数字压力表设计 第6篇

关键词：铁路液压道岔；压力表；设计

1 研制道岔液压转辙机智能数字压力表的设计要求

1.1 产品功能需求

①采用4位LED显示屏，显示压力值。②具有历史数据存储功能；智能数字压力表可以对转辙机压力在线监测并记录。可以存储一年的动作压力数据。③具有系统休眠功能，通过监视电机启动电流，唤醒和休眠智能数字压力表，每天工作大约20次左右。④采用电池供电，低功耗，电池更换周期大于三个月。⑤采用外部供电模式时可扩展RS-485通信功能。⑥具有自检测功能。⑦工作温度：-40℃～70℃。

1.2 产品性能要求

①测量压力范围：正常工作压力0～14MPa，极限压力不大于20MPa；②测量精度小于0.5MPa；③分辨率为0.1MPa。

1.3 电源及功耗 电池供电时，工作电压3.6V DC，功耗不大于0.6W；外部供电时，工作电压12V DC（暂定），功耗不大于0.6W。

1.4 环境适应性要求

1.4.1 高温要求

工作试验：在70℃条件下保温2h后，产品应能正常工作，性能应满足1.2条要求。

1.4.2 低温要求

工作试验：在-40℃条件下保温2h后，产品应能正常工作，性能应满足1.2条要求。

2 设计方案

2.1 产品组成

产品由油路转接和液压传感器组件、电流监视器组件、CPU板组件、显示和按钮组件、电池组件、外壳组件等组成。

产品原理框图见图1。

2.1.1 油路转接和液压传感器组件

产品安装紧固用锥管螺纹螺钉，其自设置有垂直中心孔和横向侧孔连通，用于油路导通，将油压引入产品内部传感器；同时产品安装凸台上下面放置有紫铜垫，经锥管螺纹螺钉紧定密封。

液压传感器选取量程为0-3000psi。具有以下特点：①焊接式或过程式接头选择；②±0.25%非线性；③±1.0%温度误差；④±1.0%互换性量程（需接增益调节电阻）；⑤固态结构，性能可靠。

液压传感器供电由MOS开关转换，信号器在休眠模式时，传感器无供电；当收到电流监控单元信号或收到CPU相应指令时，MOS开关打通，传感器供电工作，从而延长电池使用寿命。

液压传感器输出电压信号为0～100mV，信号经运放放大后再由解算单元采集计算。

2.1.2 CPU板组件

CPU板组件主要包括电源转换电路、CPU及外围电路、显示屏驱动电路、时钟及存储电路。

①电源转换电路。CPU板供电为3.6V，选用TI电源转换芯片将3.6V电压转为5V和10V分别为其他各部件供电。② CPU及外围电路。CPU采用MSP系列超低功耗微控制器做为解算单元，MSP由多个器件组成，这些器件特有针对多种应用的不同外设集，此架构与扩展功率描述组合使用，是在便携式测量应用中实现延长电池寿命的最优选择。③时钟及存储电路。时钟单元采用时钟芯片，该芯片具有内部晶振、充电电池、串行NVRAM的高精度和免调校实时时钟，与CPU的接口电路采用工业标准I2C总线，从而简化了接口电路设计，无需扩展任何外围元件可构成一个高精度实时时钟及具有256Kb非易失性SRAM的数据存储电路用于数据存储。④数据采集模块。产品采用内部电池供电时，经可扩展U盘/SD卡读写模块，将数据从CPU的USRT或SPI接口经U盘/SD卡读写模块存入移动存储设备。

产品采用外部供电模式时，传感器测得的信号经运算放大后由CPU采集处理数据，通过工业标准RS485总线有线传输。

2.2 软件设计

软件采用模块化设计，主控程序流程是：系统完成上电后，首先关闭中断，然后初始化数据及外设，之后开启中断，进入程序主循环。在主循环中：CPU循环检测是否有外部信号输入（按键或电流监控器信号），若有则启动A/D中断并读取其标志位，读取A/D转换值，然后计算出对应的压力，驱动显示屏显示数据，调用当时时钟且存储数据。

软件为一般处理程序，采用顺序结构。

软件技术设计如下：①健壮性设计：软件跑飞后，可自动复位系统，并且具有自检功能，对于干扰信号和异常现象能够及时处理；②多余物处理：软件中不应包含执行不到的语句，不应定义不使用的变量；③软件应关闭不使用的中断；④故障处理设计：软件应包含自检测功能，实时输出故障信息。

2.3 “可靠性、维修性”设计

道岔控制电路可靠性研究 第7篇

关键词：道岔,控制电路,研究

1 道岔控制电路发展简述

我国最早使用的道岔控制电路方式是人力来搬动道岔, 属于机械控制, 从而实现道岔在定位与反位之间的相互转换。然而伴随着计算机技术的不断深入和发展, 我国在计算机联锁方面的研究已经获得了巨大的成就, 计算机联锁系统的应用极大地提高了我国铁路运行的效率和安全性。不过计算机联锁系统只是实现了联锁的计算机化, 实际的执行仍然没有实现计算机化, 道岔控制电路仍然依靠继电器组合来完成。

在长期的使用过程中道岔控制电路也存在着一些问题。 (1) 道岔位置只是反映二极管的极性, 相对比较简单, 在某些情况下外电路可以形成二极管特性, 从而形成“虚假”的现象, 从而影响了道岔控制电路的可靠性。 (2) 道岔控制电路并没有相匹配的防雷电路, 容易受到雷电的影响而出现故障。 (3) 继电器联锁的道岔控制电路, 其系统配线较为复杂。另外, 由于材质工艺等问题道岔控制电路故障经常发生, 极大地影响了道岔控制电路的可靠性。然而在铁道信号控制方面却对技术、故障防护等方面的要求极高, 因此新型的道岔控制电路, 即全电子道岔控制电路便应运而生。新型的道岔控制电路全面结合了电力电子技术、通信技术、计算机技术等, 具有所占用的面积非常小、功能性较强、维护维修率较低, 自动保护警报等特点。所以新型的道岔控制电路有很好的可靠性, 能够极大地提高行车的运输效率, 符合我国铁路行业对信号系统的要求。

2 传统道岔控制电路可靠性研究

传统道岔控制电路主要由室内控制电路、道岔动作电路以及道岔表示电路组成, 这种道岔控制电路通过动作电动转辙机来实现道岔定位与反位之间的相互转换。关于传统道岔控制电路, 主要对其的性能进行分析, 从而得出道岔控制电路的可靠性情况如何。实际上可靠性研究的途径多种多样, 主要有故障树研究法、可靠性框图法、马尔科夫模型等, 这些可靠性研究方法常用于铁路设备的可靠性研究上, 而且相对比较成熟。下面笔者就通过故障模式影响研究法和故障树研究法来分析传统的道岔控制电路可靠性。

2.1 故障模式影响研究法

这种研究方法是一种能够提高道岔控制电路设备的可靠性设计的方法, 属于预防性的措施工具, 能够对道岔控制电路中存在的各种故障进行研究和评价, 从而更好地处理故障, 或者是减少故障的发生率, 并且将这些处理方法进行不断地完善和优化, 故障模式影响研究法是故障树研究法的基础。

传统的道岔控制电路主要包括了继电器、变压器、电阻、二极管等元件, 若有任何一个元件出现问题, 那么都会使道岔控制电路发生故障。因此道岔控制电路元件之间是串联的关系。当三相电源中的任一相电源断开, 那么室外的电机务必会启动, 在道岔控制电路定位与反位相互转换的过程中, 任一相电源断开, 那么电机便会立即停止转换。尖轨和心轨中有一台电机不启动, 则会切断牵引道岔的各个转辙机电源, 并且停止转换。若道岔控制电路定位与反位转换超过实践, 会停止转换, 这极大地提高了道岔控制电路的可靠性。

2.2 故障树研究法

这种方法是对道岔控制电路进行可靠性分析的重要技术。当前故障树研究法已经被公认为能够对复杂系统进行可靠性研究的重要途径, 并且在很多行业领域中得到了很好的应用。故障树研究主要通过建立故障树、定性分析和定量分析的方式完成。

2.2.1 故障树的建立

将影响铁路行车效率定义为道岔控制电路中最不期望发生的“顶事件”, 依据道岔控制电路的结构来找出影响“顶事件”发生的各种可能性, 这些可能的原因便是“中间事件”, 可以依据“中间事件”往下一级分析, 直到最后一级基本事件, 也就是“底事件”。借助“或门”和“与门”这两个逻辑门把顶事件、中间事件和底事件紧密联系在一起, 从而形成一个完整的故障树。

2.2.2 定性分析

故障树定性分析的过程中主要是求最小割集, 采用上行法或者是下行法来计算出故障树最小割集, 也就是所有使顶事件发生的系统故障模式, 是为了找出顶事件发生的各种可能原因以及原因的组合。实际上故障树定性分析是进行定量分析的前提, 从顶事件开始逐渐向下将故障树进行简化, 从而可以求出最小割集。

2.2.3 定量分析

通过故障树定性分析得出的最小割集, 便可以进行定量分析, 主要是将顶事件、底事件所发生的概率大小以及可能性大小进行量化确定, 也就是底事件的重要度。启动道岔控制电路是一种重力式的继电器, 当断电后重力会落下, 可以满足上接点粘连之后, 下接点无须闭合, 并且全面检查继电器的要求。不过在继电器接点粘连之后, 没办法满足断开故障的要求。

3 新型道岔控制电路可靠性研究

可靠性是维系系统功能正常运行的关键, 强调的是道岔控制电路无故障工作的能力。按照铁路信号控制系统的要求, 需要有效精确地探析道岔控制电路的可靠性。前面提到故障树研究法、可靠性框图研究法和马尔科夫模型法等, 然而综合这些方法, 马尔科夫模型是最适合的分析手段。马尔科夫模型采用的是状态空间法, 也即将道岔控制电路中各个工作状态分析出来, 再按照各个状态之间的关系, 构建一个状态转移的关系图, 标识出各种状态的转移概率, 并且根据模型来求出道岔控制电路的可靠性指标。

3.1 可靠性框图

新型的道岔控制电路主要由微控制器、驱动电路、换相开关等组成, 这些都是能够维修的系统。道岔转换命令经过总线, 由通信电路想两套微控器进行传送, 并且通过微控器的二取二“与”逻辑比较控制来输送出信息和数据, 从而控制道岔控制电路与开关。道岔控制电路位置的信息反映了道岔控制电路采集到信息, 并且逻辑比较输出。若比较一致, 便会经过通信电路和总线输送到联锁机。若是比较不同, 则会将采集信息输送至微机监测机。

3.2 可靠性计算

其他电路主要有复位电路、基准电路和晶振电路三种, 它们之间是串联的关系。要知道元件的失效率与元件基本失效率、环境温度、电应力比、工作环境等有关。对于一个元器件, 实际上存在着多种失效的模式, 而这些故障模式对于道岔控制电路可能出现截然相反的效果。所以在系统的实际分析中, 务必要考虑不同失效模式下对的元件失效率。

3.3 可修复时间

新型道岔控制电路的维修时间可以分为“接近”、“诊断”、“更换”和“确定”。可以采取自底向上的方式对维修性预计进行分析。其中“接近”指的是维修工作人员抵达现场的时间;“诊断”是指维修工作人员借助表示灯、维护机等指示, 从而将故障进行定位的时间;“更换”则是指维修工作人员更换故障的时间;“确定”则是更换故障之后恢复正常的时间。

4 新型道岔控制电路的电磁兼容性测试

在新型道岔控制电路使用的现场, 会受到各种各样的干扰, 还会受到电路自身产生的干扰, 这些实际上都属于电磁干扰。对于传统的道岔控制电路, 联锁机与道岔控制电路、道岔控制电路与转辙机之间信息转换是相当重要的。若电磁干扰影响力传送的信号信息, 是相当危险的。电磁兼容性是指系统以及设备在使用电磁环境中能够保证所有设备不会承受电磁干扰等特性。这就要求设备在正常运营下所产生的电磁干扰不能够超过限值;另外, 设备的电磁干扰具有一定的抗扰度, 也就是电磁敏感性。

5 结语

我国在铁路上使用最多的道岔控制电路主要是由继电器和元器件组成的, 而其中的配线复杂、元器件可靠性低等问题导致道岔控制电路在使用过程中出现不少故障, 直接影响了铁路列车的行车效率。本篇文章对道岔控制电路进行了探索性的研究, 并且对可靠性各项指标进行了探究, 发现传统道岔控制电路在功能和性能需求上采取可靠性更高的开关来替代继电器, 将新型的道岔控制电路进行科学合理地运用, 从而使道岔控制电路的可靠性得到显著的提升。

参考文献

[1]曹友杰.铁路信号分布式计算机联锁系统---道岔控制模块研究[D]兰州:兰州交通大学, 2014.

新型有轨电车道岔控制系统方案研究 第8篇

关键词：有轨电车,道岔控制,联锁逻辑

有轨电车作为城市轨道交通的一种,近30 年来,在世界各国得到了发展。在国外,新型有轨电车起源于法国,在日本、墨尔本、澳大利亚等地区建设运营了大量的有轨电车线路。而国内在大连、天津、鞍山、广州、成都等40 多个城市正在规划、建设和运营有轨电车[1]。未来二三十年,新型有轨电车在我国将进入快速发展时期。

1 新型有轨电车概述

新型有轨电车由传统有轨电车全面升级而来。与道路公交相比,车辆寿命是道路公交的3 倍左右,运输效率高于快速公交,且有利于环保。与地铁和轻轨相比,其造价低、正线站间距小、路权相对开放、车站结构简单、可以两辆近距离排列运行、一般通过人工驾驶。

正因这些区别,新型有轨电车的正线信号系统的功能需求有别于其他轨道交通,新型有轨电车无需超速防护、安全间隔驾驶、自动驾驶和精确停车的需求。在正线道岔区域,有轨电车需要使用与地铁、轻轨类似的联锁控制[2]。有轨电车信号系统需通过对轨旁信号设备状态的采集来实现进路选排、道岔转换、锁闭和解锁及信号机的开放,司机驾驶电车根据信号灯的指示行车。由此可知,在有轨电车正线信号系统中,保证行车安全的任务由道岔控制系统完成。本文对道岔控制系进行讨论分析,有轨电车信号系统的结构如图1所示。

2 正线道岔控制系统

在有轨电车正线信号系统中,正线道岔控制系统与道岔转辙机、信号表示器、轨道环线等轨旁信号设备直接连接,通过车载设备、运营调度中心进行通信数据交互,对正线道岔区段内道岔、信号机、轨道区段进行联锁逻辑关系运算从而实现对进路办理、进路开放、防护、锁闭和解锁等[2]。有轨电车正线道岔控制系统组成如图2 所示。

本正线道岔控制系统由联锁逻辑控制单元及分别经通信总线与联锁逻辑控制器数据连接的道岔控制单元、信号控制单元,环线通信单元、用来转换道岔控制模式的模式转换按钮等组成。

联锁逻辑控制单元作为核心控制单元,在硬件上采用二取二制式。主要功能是: ( 1) 接收车载、调度中心和现地设备的控制命令; ( 2) 采集道岔区段内的道岔、信号机和轨道区段实时状态信息,周期发送轨旁设备的状态信息给控制中心,用于线路信息显示和控制;( 3) 对采集的设备状态信息进行联锁逻辑运算,实现对进路的进路排列和进路解锁功能; ( 4) 发送控制命令给道岔控制单元和信号控制单元,使道岔动作到相应位置,信号机显示相应的状态[1]。

道岔控制单元和信号控制单元作为驱动控制设备要遵循基本的“故障—安全”原则[3]。信号机控制单元在故障状态下自动点亮红灯,道岔控制单元转动道岔时无论任何条件变化均要将道岔驱动到位; 环线控制单元通过铺设于轨道上的感应环线( 或无线AP) 与车载进行通信交互,将车载发送的报文信息进行滤波解调经总线发送给逻辑运算单元,车载主机通过车载天线与感应环线数据交互; 轨道电路模块进行状态占用监测; 开关量采集单元采集现地操作盘的控制信息在地面完成对进路的选择和控制,主要可完成进路的左转、右转、直行等功能; 监测单元用来监测道岔的当前状态是占用还是空闲以及道岔当前指向。本控制系统中,核心联锁逻辑单元通过通信总线方式或CPCI总线方式与其他驱动单元和检测单元之间进行通信

3 道岔控制方式

以图3 的有轨电车正线道岔区域设计为例,介绍本系统的有轨电车的道岔控制模式,在不同的线路情况下,司机可经过运营调度中心的同意在车载控制台上进行控制模式间的切换。

3. 1 自动进路控制

当列车运行至道岔接近区段#1 位置时,道岔控制器通过轨旁环线与车载设备建立通信,道岔控制器向车载设备发送已接近道岔区段的提示,车载设备接收到提示后,将预设的道岔选择请求通过感应环线发送给道岔控制器,道岔控制器根据轨道电路和信号表示器的状态判断当前道岔状态是空闲还是占用。若空闲,道岔控制器结合运营调度管理中心下发的运行计划与列车发送的道岔选择请求进行逻辑运算后自动排列进路,确保安全后将道岔转换至相应的位置并锁闭,同时开放信号机[4]。若道岔状态为占用时,车载主机向列车发送停车指令,司机根据信号机指示将列车停在信号机前方。

在这种控制方式下,计算好#1 路口到A区段之间L1的长度,若列车到达#1 位置时速度为v,道岔控制器从建立通信到办理完进路并开放信号所需要的时间为t,列车的制动距离为 Δs。从而计算出L1= v × t + Δs。当列车通过#1 位置接收进路请求,列车保持一定速度继续行驶,道岔控制器处理进路信息,若进路选排失败,则司机根据信号机指示可在信号机安全距离 Δs外制动。这样可以在保证安全的前提下,提高运营效率[3]。

3. 2 车载遥控

车载遥控控制模式,与自动控制方式最主要区别是依赖电车司机来进行人工办理进路。当电车通过道岔接近区段#1 位置时,道岔控制器未接收到车载的道岔控制命令时,道岔控制器发送提示信息给车载,车载语音提示司机人工办理进路,司机减速行车,按压车载上相应按钮进行人工办理进路,感应环线将进路信息发送给道岔控制系统,道岔控制系统接收到进路命令后,进行联锁关系运算,确保安全后将道岔转换至相应的位置并锁闭,同时开放信号机。当轨道电路检测到列车通过道岔区段后,进路自动解锁,车载系统自动解除人工控制道岔的功能[5]。

3. 3 现地控制

当通过自动进路控制方式或车载遥控方式都无法办理进路时,工作人员操作现地操作盘办理进路,道岔控制系统中的联锁逻辑控制器通过开关量采集单元接收进路信息,完成进路的办理。

3. 4 故障情况下的控制模式

在故障模式下,需要人工确认道岔区段空闲,通过人工操作道岔按钮或人工搬动道岔。在这种方式下,车载设备和道岔控制器均不作任何逻辑运算。

3. 5 控制方式对比和选择

在上述4 种控制模式中,自动进路控制方式自动化程度高、安全可靠并能保证行车效率,车载遥控方式对司机的依赖比较大,司机的劳动强度大,且不利于行车安全和行车效率的提高[6]。因此正常情况下,系统的控制模式为自动进路控制,司机可根据具体情况通过车载控制台完成控制模式的切换,也可在通过地面模式转换按钮完成。

4 联锁控制逻辑软件方案

道岔控制系统最主要的功能是进行道岔联锁控制逻辑的处理,实现道岔、信号和区段之间的联锁制约[7]。联锁控制功能主要包括进路的排列、进路的解锁等功能。以图4 道岔路口进路元素布置设计为例说明进路排列和进路解锁的过程。

4. 1 进路排列

进路排列模块是联锁逻辑模块的核心之一,包括普通进路处理模块软件设计和折返进路处理模块软件设计,本文主要介绍普通进路排列。在如图4 所示的道岔区域,普通进路可排列直行进路和右行进路。直行进路是排列从#1 ~ #2 的进路,当列车占用#1 位置时,道岔控制系统在检查没有既有进路且满足联锁条件时,主机根据下发的直行命令和行车方向,判断道岔的位置是否在定位,若道岔位置在反位则下发道岔操作命令动作到定位,若道岔在定位则下发不动作的命令,将道岔实时位置状态信息上传至控制中心[8]。等到道岔转动到规定位置,然后通过信号控制模块下发开放信号的命令,X1信号机开放绿灯。右行进路的排列过程与直行进路一致,主要是道岔位置不同,右行进路X1信号机开放黄灯。

4. 2 进路解锁

( 1) 正常进路解锁。进路排列完成之后,列车占用出清道岔区段。在直行进路情况下,列车运行方向是#1 路口到#2 路口,当列车占用A点,进路亮红灯显示占用,然后出清A点占用B点,再出清B点解锁进路。解锁之后,联锁主机会自动开放原进路信号机即X1信号机自动点绿灯,道岔保持锁闭,无需再去排列直行进路;

( 2) 非正常进路解锁。进路排列完成后,进路的占用不是按照进路方向依次占用,在直行进路情况下,若只占用A或B就不能正常解锁,或者先占用B再占用A也是不能正常解锁,这时需要强制解锁,下发复位命令来解锁进路[9];

( 3) 取消进路。上述进路中,在检查进路空闲或信号机未曾开放后,控制中心、车载设备或现地操作设备下发取消进路的命令,联锁主机可根据取消进路的命令来取消这条进路,使进路空闲,信号机点红灯。

5 结束语

通过对新型有轨电车特点、有轨电车信号系统及有轨电车正线道岔控制系统的性能需求分析和讨论,提出了一种正线道岔控制系统方案: 利用感应环线能进行双向通信和测速定位的功能,车地采用轨道感应环线进行通信,轨旁联锁控制主机和各个模块通过总线连接; 正常情况下,正线道岔控制系统的控制方式为自动进路控制,司机也可根据具体线路和故障情况通过车载控制切换控制模式; 此正线道岔控制系统能完成基本的逻辑控制功能,包括进路的排列和进路解锁,以此来保证列车在正线岔区的安全高效运行。

参考文献

[1]马作泽.现代有轨电车信号系统研究[J].铁道通信信号,2014,50(2):15-17.

[2]何跃齐,宋毅,徐文,等.现代有轨电车运营控制系统整合构想[J].都市快轨交通,2013,26(6):123-127.

[3]孙吉良.现代有轨电车信号系统及技术关键的研究[J].铁路通信信号工程技术,2013(4):55-59.

[4]刘海军,赵正平.现代有轨电车与交通信号系统接口方案分析[J].都市快轨交通,2014(2):119-121.

[5]王力.新型有轨电车的信号系统[J].铁道通信信号,2009,45(1):33-34.

[6]肖宝弟.对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考[J].现代城市轨道交通,2004(2):44-47.

[7]王灏,田振清,周楠森,等.现代有轨电车系统研究与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[8]万林全.电子计算机联锁系统道岔单元的设计[D].成都:西南交通大学,2005.

道岔控制 第9篇

关键词：系统,铁路道口,远程控制

0 引言

徐州矿务集团有一些矿站是集团矿区铁路的一个尽头式车站, 直接与上海铁路局车站接轨, 承担着煤矿的煤炭装运任务。统计数据表明铁路道口一直以来事故率相对较高, 有些事故的发生与道口采用设备的技术缺陷有一定关系。以徐矿集团义安矿为例, 矿站6组道岔分别由两个扳道房和行车室分散操纵, 属于非集中联锁设备系统。非集中联锁设备系统需要扳道员同时值班, 不但劳动条件差, 劳动生产效率低, 而且每当准备一条进路、开放信号时, 还需要车站值班员与扳道员进行繁琐的电话联系, 易发生错误;不仅如此, 站场设备及作业情况无法直接反映到值班员那里, 设备的可靠性和安全性都很差, 远远滞后于铁路的现代化管理要求, 不能满足现代化企业安全生产的需要。由于义安矿站是属于上海铁路局新河站区的企业专用铁路, 作业方式只能按调车方式办理。因此, 急需研究一套适宜于徐州矿区的铁路道岔远程控制系统, 为企业安全生产提供保障。

针对徐矿集团的实际, 与集团单位一起研究开发“电气集中”远程控制系统。由电气控制的方式集中控制和监督全站的道岔、进路和信号机之后, 不但选排进路、转换道岔和开放信号能够自动化, 而且全部的联锁关系和列车、车列的占用情况都能由电路自动检查。另外, 通过轨道电路使列车参与控制工作, 实现列车的自动控制作用。这从根本上改变了控制系统的面貌, 丰富了系统功能。由于系统动作快, 建立进路所需时间短, 不需要联系时间, 列车的自动控制作用使道岔利用率大大提高, 因而它大幅度地提高了车站咽喉的通过能力, 为提高线路的通过能力创造了有利条件。

1 系统原理

电动转辙机分散安装在站场道岔旁, 车站值班人员通过集中在信号楼中的控制设备对道岔进行远程操纵。当车站值班员按压控制台操纵按钮发出控制指令后, 由继电器组成的逻辑电路和室外的轨道电路、送受电路共同检查进路是否空闲, 信号、进路是否建立, 然后根据车站行车安全的需要, 在规定的联锁条件和规定的时序下自动对道岔、进路和信号实行控制。道岔位置转到符合进路开通方向时, 根据车站值班员命令锁闭“与进路有关的道岔”, 有防护进路、道岔作用的信号机适时开放信号, 给出允许信号。信号一旦开放后, 进路有关道岔及敌对进路均不能解锁, 只有在信号关闭后, 才能解锁进路, 这样, 便可保证行车安全。当机车车辆驶入道岔区段后, 用机车车辆轮充当导线切断道岔的控制电路, 使道岔失去控制而不能动作。直至机车车辆离开道岔区段后, 道岔远程控制电路重新构成, 为下一次动作准备条件。

2 系统结构

铁路道岔控制系统设备由室内设备和室外设备组成。室内设备包括控制台、继电器组合及组合柜、电源屏和分线盘;室外设备包括信号机、电动转辙机、轨道电路以及电缆线路和变压器箱等。系统部分设备见表1。

铁路道岔控制系统如图1所示, 控制台集中控制组合柜里的继电器动作, 再继电器电路来自动检查一系列联锁条件, 然后通过组合柜的继电器动作 (经由分线盘) 来控制室外的道岔、进路和信号机。反之, 室外道岔、进路和信号机的状态, 由电缆经过分线盘相应地使组合柜的继电器动作, 从而在控制台上给出相应的表示, 反映出信号设备的状态。

3 系统现场实施

矿铁路道岔远程控制系统作为铁路行车的指挥系统, 是保证铁路行车安全的重要设备。设备本身的任何故障都会给铁路行车带来严重的恶果, 造成生命财产的重大损失。

设计与施工中, 应认真研究控制系统的安全技术, 保证设备稳定地不间断工作, 防止发生任何设备系统的损坏事故, 即使设备不可避免地发生任何故障, 也能严格控制其后果, 绝不影响行车安全。

3.1 系统安全性

系统实施采用故障-安全原则。

电路条件照查:确保进路占用、列车车辆占用道岔区段, 道岔不准动作, 确保运输安全。

信号开放时机控制:只有在进路、道岔在规定的位置后才能开放。

信号关闭时机控制:列车运行信息正确反馈到信息中心, 自动实现信号关闭。

故障人工解锁:在电路出现故障的情况下, 人工进行电路复原, 排除故障干扰。

安全对应措施:根据继电器错误落下的故障多于错误吸起的事实, 正确规定继电器落下状态与反映对象的安全状态相对应。

防止错误吸合措施:对于易发生故障而使继电器错误吸合的电路, 采取位置法、双断法、电源隔离法、极性法、分路法、分线法等电缆混线保护法, 防止错误吸合。

电路监督措施:利用电路来监督继电器的动作是否正常, 如果发现错误能及时察觉, 并自动使有关电路导向安全, 给出信号, 以便及时检修。

3.2 系统可靠性

系统设备采用现行铁道部颁标准, 具备铁路上线合格证, 确保了设备的可靠性;系统采用高可靠性的继电控制技术, 通过实践鉴定, 继电技术是一项可靠性较高的成熟技术;电源采用两路供电, 电源切换时间不大于1.5s, 确保系统不间断供电;信号灯泡采用双灯丝结构, 在一灯丝断丝的情况下自动点亮二灯丝, 确保信号的不间断显示;检测报警显示, 在室内外设备出现故障的情况下, 控制台反映故障区域, 便于维修人员检修。

4 结语

铁路道岔远程控制系统适合煤矿生产环境条件, 符合《中华人民共和国铁路技术管理规程》有关要求, 各类控制和监测手段标准齐全, 实现了铁路道岔的远程控制, 实现了“道岔、信号机、进路”的联锁系统结构;综合利用了继电等成熟的工业控制技术, 可以减少岗位工作人员, 充分发挥和全面提升铁路站场的作业能力, 提高工作效率, 改善工作环境, 减少工资及维修成本支出。

参考文献

[1]徐志根, 陈继兰, 等.提速铁路道口安全监控系统的设计与实现[J].西南交通大学学报, 2011, (2) :68-75

[2]周承志.铁路道岔尖轨密贴智能监测系统研究[J].铁道通信信号, 2013, (10) :8-10

[3]刘仕磊.铁路道口自动控制系统研究与应用[J].山东煤炭科技, 2013, (3) :266-267

道岔控制 第10篇

京京津津城城际际高高铁铁道道岔岔转转换换设设备备采采用用西西门门子子SS770000KK型型电电动动道道岔岔转转辙辙机机 ( (下下文文简简称称““SS770000KK转转辙辙机机””) ) , , 此此种种转转辙辙机机的的控控制制方方式式与与常常规规道道岔控制方式不同, 采用室外设置道岔控制器控制转辙机动作, 相应的道岔控制电源、位置表示等信息均在现场的控制柜内, 现有的监测设备不能对道岔的运用状况进行监督检测, 使得现场维修人员不能及时掌握S700K转辙机的工作状态。分散式道岔控制器远程监测系统, 在遵循不与设备有任何物理连接的前提下对其进行远程监测, 通过对分散式道岔控制器的道岔表示指示灯、动作电流的采集, 实现对S700K转辙机运用情况的实时分析、监测。系统设计并实现了基于Wi-Fi的远距离无线数据采集系统, 相比于传统的数据采集系统, 该系统增加了无线传输功能, 可在几公里外实时接收多个监测节点的监测数据。

2 系统组成

分散式道岔监测系统主要由采集系统、Wi-Fi无线网卡、ARM嵌入式系统、无线接入点、监测服务器等五部分组成。所有监测点通过控制Wi-Fi无线网卡将测试数据传输到无线接入点, 再由无线接入点转发到远端的监测服务器。每个监测点以ARM嵌入式系统作为控制中枢, 嵌入式系统通过总线接口控制采集系统的数据采集, 同时通过USB接口控制Wi-Fi无线网卡的数据收发。系统组成框图如图1所示。

3 系统功能

3.1 模拟量及开关量的采集

数据采集系统由传感器、AD转换器、FPGA组成, 它的主要任务是把传感器采集到的模拟信号转换成数字信号, 包含道岔动作电流及道岔表示灯两部分。

对于模拟量的采集, 主要是对道岔动作电流曲线进行采集。电流曲线的采集选用开环电流互感器, 并将采集到的道岔动作电流, 经过运放隔离放大后送多路模拟开关。CPU通过控制多路模拟开关, 顺序采集各个通道的数据。

对于开关量的采集, 主要是指对道岔表示灯状态的采集, 采用光敏二极管作为前端采集设备, 将LED的光信号通过导光管送至光敏二极管, 并对光敏二极管输出的信号进行放大后采集, 判断当前显示灯的状态, 这样既保证采集数据的实时性, 又保证了数据的准确性。

3.2 数据传送

由于京津城际高速铁路现场环境比较复杂, 不适宜敷设电缆, 因此设计采用802.11b无线网络协议, 作为系统的数据传输通道。通过Wi-Fi无线网络, 将采集到的道岔表示灯状态数据、道岔动作电流曲线数据送至信号工区的监测系统服务器。

3.3 软件系统

软件系统分为嵌入式系统软件和上位机系统软件两大部分。为了实现多个监测节点与监测系统间进行可靠的数据传输, 我们采用TCP/IP作为传输协议, 监测系统主机作为服务器, 测试节点作为客户端, 进行单点对多点的数据传输。这样既保证了分布在Siwes分散式道岔控制器内的采集设备将采集的道岔状态表示灯数据和道岔动作电流数据通过无线网络定时传送到监测系统服务器, 又保证了监测系统服务器将收到的数据分类保存, 并实时显示各监测道岔转辙机的工作状态。

4 系统特点

4.1

遵循不与设备有任何物理连接的前提下对其进行远程监测, 通过对分散控制器的道岔指示灯、动作电流的采集, 实现对S700K转辙机运用情况的实时分析、监测。

4.2

通过802.11b无线方式组网传输数据, 将采集到的道岔指示灯、动作电流通过无线网络送至信号工区内的服务器, 服务器记录显示当前各个S700K道岔转辙机的工作状态和电流曲线。

4.3

服务器可以通过路由器接入铁路信号集中监测系统。

5 结语

分散式道岔控制器远程监测系统, 可以在不改动原有设备的情况下, 准确采集到S700K转辙机工作指示灯及道岔动作电流, 并通过802.11b无线方式组网传输数据, 方便现场人员及时掌握S700K转辙机的工作状态, 减少道岔维护的工作量, 实现信号设备不间断检测和诊断, 为铁路运输安全提供必要的维护和管理手段。

参考文献

[1]中华人民共和国铁道部, 运基信号[2010]709号文, 铁路信号集中监测系统技术条件, 2010

浅谈道岔晃车整治的方法 第11篇

关键词：道岔；晃车；整治；方法

1 概述

人们在生活质量不断提高的情况下，对于列车运行速度的要求也逐渐变高，但是列车运行速度越高，出现道岔晃车的情况就越严重，如何降低道岔晃车的频率，是非常关键的。道岔的设计和结构安排在一定程度上也决定着未来道岔的养护维修难度，依照现在的道岔设计来看，其维修养护的难度是比较大的，而且高难度的维修养护还会对道岔建设的质量提升产生不利影响。要想有效的解决目前的道岔晃车问题，就必须从根本上挖掘出道岔晃车的原因，通过技术性个修正和改良，不断提升道岔建设的安全度和质量。

2 产生道岔晃车的原因

2.1 道岔建设过程中不能合理安排其建设方向，导致整个道岔的大体建设方位不对。在道岔建设过程中，现场的实际操作和工程的安排导致道岔错位偏离，前后的方向不能均衡一致，维修拔道还会对整个道岔建设的整体线路造成影响。这些内容都在一定程度上降低了道岔的合理性，这样就使得通行车辆容易发生摇晃，而且车辆在道岔中产生的摇晃很容易破坏道岔的组织结构，让道岔进一步改变原有形态。

2.2 在道岔养护的过程中，工作人员找不到养护工作的核心内容，这样就容易促使养护工作进度缓慢，慢性损坏道岔的安全性。工作人员在道岔养护的过程中，大多只关注轨距的检测和水平方位的检测，对于道岔的路线轨迹和道岔分布情况的检测基本上是不关注，这样的情况很容易造成道岔的方向不顺，水平坡距改变等不良影响，从而让道岔晃车的现象更加严重。

2.3 道岔建设过程中对于尖前接头的要求也是需要非常严格的，如果道岔的尖前接头过多的话，容易造成焊接问题，高低位置不同容易让道岔产生弯曲空间，这样的情况就很容易产生道岔晃车的情况，列车快速通行的过程中经过这样的弯曲空间产生的震动对于列车本身和岔道来说都是非常不利的。

2.4 转辙部分空吊引起的晃车，道岔转辙部分由于电务设备影响，钢枕与石咋的咬合性差，容易挤出石咋，产生空吊引起列车颠簸时尖轨产生跳动与基本轨向上的密贴发生变化，引起轮轨作用变化产生明显晃车。

2.5 道岔的设计施工过程中，对于中心位置的要求也是非常高的，如果岔心位置出现偏差，容易造成整个岔心部分前后的接头不均衡，从而影响岔心部分的轨道吊板组织，这样就容易产生道岔晃车的情况。

2.6 道岔各部分的螺栓松动，其扭矩不达标，零配件不标准的情况也是道岔晃车产生的主要原因之一。如垫板与轨枕连接的大螺栓松动，列车行驶时造成道岔整个框架晃动和规矩块离缝造成假规矩及各部螺栓松动造成车载晃车。

2.7 道岔的钢轨光带部分，左右交替的变换也非常容易引起晃车，光带的变换说明列车的车轮没有压在钢轨的三分之一，在短距离出现钢轨光带有的宽有的窄，使列车的车轮在钢轨上左右摆动。

2.8 岔区与曲线之间距离不足，曲线深入道岔会引起晃车。即有线提速改造时受地形限制，曲线与道岔距离太近曲线对道岔产生的破坏力，增加道岔维修难度，造成晃车。

2.9 现场作业中要对埋设的地锚及时调整，不及时调整会增加横向的水平力，而产生晃车。影响列车的平稳运行，地锚的受力不均会造成道岔连续小方向引起晃车。

3 整治方法

3.1 首先要加强转辙部分的养护，对钢枕的空吊采取措施，加强钢枕对石咋的咬合力，防止空吊，这样就可以从最基本的问题上一步步展开解决。

3.2 对无缝道岔的锁定加强，特别对直尖轨和曲基本轨的锁定，限制直尖轨和曲基本轨的相对爬行，增加工程扣件的锁定力，对直尖轨与曲基本轨之间的处理要实际有效，直尖轨根部与曲基本轨之间还要安装限位器，在安装限位器的基础上还要在其前后要安装小拉杆。夏天时段把限位器向尖轨方向顶死，在尖轨配置好小拉杆，冬季时段把限位器向叉心方向固定稳妥，防止把尖轨拉弯。

3.3 岔心位置一定要建设正确，岔心的前后接头应该平直没有产生安装错口，如果建设过程中有条件，就可以更换成冻结夹板并交接，有效的缓解列车冲击力.加强叉心捣固使其枕下保持坚实.另外对不平顺的接头进行打磨，使其保持平顺。

3.4 针对道床不洁、排水不良，产生线路翻浆使道岔道床板结，失去弹性，降低道岔抗横移及抗纵移的阻力。唯一的办法就是对线岔进行破底清筛和处理好排水设备。在人工清筛作业中，人员作业标准执行不严，标准不统一等因素，都会造成清筛质量不达标，从而对道岔清筛过后未达到要求和设计效果就必须在人工清筛作业流程中进行监控，按照逐空清筛，隔空回填的标准进行清筛。

3.5 必须做好单元修，日常养成维修要从基础做起，曲基本轨上道前必须检查弯折点矢度。整治接头高低必须先解决轨面的平顺，采取夹、捣、垫、换等综合整治方法进行，作业不能单打一。维修作业要讲标准，做到干一撬标准一撬。

4 总结

在未来的道岔晃车整治办法中，还会有越来越多的技术性突破，这些对于我国未来在列车运行方面都有很好的帮助。就目前的道岔晃车情况而言，为了有效保证列车的运行情况，我们必须严格把控道岔建设的质量，对于已经产生的问题进行多方面的技术分析，彻底的解决陈旧的遗留困难，让道岔的各个部件和环节都能很好的运作，为道岔建设的长期发展做好严格的准备。

参考文献：

[1]孟智民.浅谈岔区晃车的原因和整治[A].郑州铁路局“十百千”人才培育助推工程论文集[C].2011.

[2]田麦来.高速铁路道岔转换设备维护管理之我见[J].《河南铁道》2011年第1期，2011.

[3]周会锋.道岔附带曲线养护维修[A].郑州铁路局“十百千”人才培育助推工程论文集[C].2011.

道岔控制 第12篇

煤矿井下电机车担负着原煤、矸石、材料设备等运输任务,而道岔是煤矿井下运输线路的重要组成部分。传统的人工搬道器操作笨重费力,可靠性安全性差,影响着电机车的运输效率。为此,我们研制开发了KYSD-1型PLC司控道岔控制系统。实现同一地点四路道岔的集中遥控。它与目前国内同类产品相比,具有动作准确稳定可靠,抗干扰能力强,自备风源,伺服机构简单,容易维修保养等特点。并留有与‘信集闭’系统配套使用的接口。适用于井下任意地点。现场使用表明,它为轨道列车安全高效运行提供了保障,为标准自动化矿井打下良好基础,是矿井运输自动化的理想设备。

2 系统组成

KYSD-1型PLC司控道岔控制系统由发射机、控制箱、岔道位置显示箱和气动伺服机构箱等四部分构成。

2.1 发射机

由编码器、高频信号振荡器和发射器等部分组成。编码器采用编码芯片PT2262,可编成8位二位制数字码128个。由于无线电磁波在井下传输距离与煤岩电解质,矿井巷道的几何尺寸有关,经过多次试验,我们将高频振荡频率选定位300兆赫,与编码器的数字码送到发射管混合调制后发射出去。据现场实测,有效传播距离达200米。发射机为四路遥控,每一路用按钮控制。若现场需要可扩展至16路.发射机静态工作电流小于0.5毫安。动态工作电流为80毫安。分为手持式和台式两种。手持式采用12伏可充电电池供电,台式采用电机车直流逆变电源24伏供电。

2.2 控制箱由接收模块.解码器.自锁电路.PLC控制器和开关电源组成。

接收模块接收发射机的道岔控制信号,灵敏度为60d Bu V.解码器采用解码芯片SC2272。若接收的数字码与解码器的本地址码相同,那末解码器输出控制指令,反之解码器不输出任何信号。自锁电路将四路道岔控制指令信号转换成键控开关信号脉冲,由具有置位/复位功能的D型触发器芯片CD4013组成,最多可扩展至16路键控开关信号。

本系统采用日本三菱公司的FX2N系列PLC控制器,它是整个系统的核心。FX2N系列的PLC点数规格齐全,其在三菱系列PLC里面是属于具有丰富功能的小型PLC,其有高速记数、脉冲输出、实时时钟等功能,还可以方便地同上位组态软件连接实现上位监控。型号为FX2N-48MS.输入点数和输出点数均为24点。I/0分配表如表1所示。梯形图如图1所示。

本系统的编程软件采用三菱公司的GPPW/LLT,用梯形图编程。在软件设计过程中,着重提高程序的逻辑质量、可靠性和通讯的高速处理能力。GPPW/LLT的编程软件,易学、易懂且有离线仿真、在线修改等功能。

开关电源采用斩波式,工作电压较宽,为80伏-150伏。工作频率为40KHZ,输出功率为100W,采用SG3525脉宽调制控制器芯片。输出直流24伏作为本装置其它部分工作电源;输出交流220伏作为PLC控制器的工作电源。输出功率100瓦。

2.3 道岔位置显示箱

显示器由超高亮发光二极管LED组合而成,方向箭头表示道岔所处的位置,垂直箭头表示直道,水平箭头表示岔道.便于电机车司机观察。驱动器产生10千赫脉冲电压驱动LED发光。语音提示单元采用ISD4002数码语音芯片,ISD4002语音芯片采用优异的模拟储存技术,语音录制长度为2分钟,可循环放音,可录制多段语音。功放由TDA3020芯片组成,输出语音功率20W。当岔道尖轨密贴不严时,对电机司机车发出语音提示,防止电动车脱轨翻车;电机车通过弯道时,发出“车辆通过弯道后,请将道岔搬回直道”语音警示,提醒司机及时操作。

2.4 气动伺服机构箱

由电动风泵、电磁阀、油水分离器、压力传感器、汽缸和道岔位置传感器等部分构成。

电动风泵采用YJ型无油压缩机,最高排气压力为1兆帕。压力调节阀调整在0.6兆帕,排气量为130升/分,储气罐容量为28升。带有消音箱和干燥箱,具有完善的过滤保护。由于井下工作

电压为127伏,且波动较大,我们对原380伏绕组进行了更换,重新绕制.电磁阀为二位五通阀,型号为BV210-08,双线圈,工作电压为AC127V,功耗为2.5瓦,并具有手动操作功能。电磁阀的手动操作杆可直接进行手动操作,防止井下停电时造成电磁阀不能工作。气源油水分离器为三点组合式带溢流型,型号为MAFR300,压力调节范围为0.1-8.5MPa,过滤精度为5μm,润滑油为轮机油ISO-VG32。

汽缸采用含油合金,特殊轴承衬套,使活塞杆无需给油。汽缸钢管采用铝合金材质,经过气化处理,具有耐磨耐腐蚀性,汽缸内径为80cm,长度为60mm。汽缸活塞杆伸出长度为30cm,可满足任何岔道尖轨密贴。压力传感器道检测进入到气缸的空气压力。岔位置传感器安装在气罐杆边缘,当活塞杆缩入时,传感器输出为低电平,当活塞杆全部伸出时,传感器输出为高电平,间接地检测道岔所处的位置。各个部件之间采用10毫米进口高压胶管连接。

3 系统原理

系统方框图如图2所示。

(1) 系统接通127V电源,电动风泵工作3分钟后压力达到0.6兆帕,自动停机。压缩空气经油水分离器净化后送到电磁阀进气孔。发射机发出搬动某一道岔指令,接收模块收到该信号并由解码器进行解码,自锁电路锁定该信号送到PLC控制器处理,控制相应的电磁阀动作,压力空气再次通过油水分离器净化后驱动气缸,活塞杆带动拉板使道岔搬到所需位置。道岔位置传感器将检测的道岔所处位置信号送入PLC控制器,使相对应的道岔位置显示箱进行显示。

(2) 若压力空气管路某处漏气,压力传感器将信号送入PLC控制器,使电动风泵断电,安装在控制箱上的蜂鸣器发出报警声,提醒维修人员及时处理,防止电动风泵长时工作而损坏。

(3) 若127V电源因故停电,电机车司机可操纵伺服机构箱上的手动控制器操作钮直接控制电磁阀内的气阀开启,从而使道岔动作。不影响正常运输。

(4) 如果道岔来自杂物,道岔尖轨密贴不严密时,PLC控制器取消输出指令,电磁阀释放,伺服机构原位,再重新操作,防止电机车发生脱轨翻车事故。

4 技术措施

(1) 电动风泵是本系统的核心部件之一,储存的压力空气可供气缸动作5次,因此,需要风泵经常启动。要求采用单独的照明信号综合保护装置对本系统供电,以免影响巷道照明及其他电气设备。做好电动风泵日常保养,半年加注一次润滑油。油水分离器3个月清理一次,可延长气缸的使用。道岔位置传感器与气缸活塞杆的有效距离为5-8毫米。

(2) PLC控制器也是本系统的核心部件之一,控制箱安装时应尽量远离电动机等频繁启动大型设备,防止PLC控制器误动作或控制程序混乱、丢失。其供电电源可不用220V,直接使用直流24V,提高PLC控制器的可靠性。在有关的输入输出控制电路采用了光电耦隔离技术、输出电路也采用了光耦和继电器双重隔离技术。

(3) 道岔位置显示箱中的方向箭头灯颜色不应与巷道上使用的其它信号装置指示灯相同,容易造成电机车司机判断失误。发生不应有的事故。方向箭头灯我们采用紫色或蓝色超高亮发光管。道岔位置显示箱安装在便于观察的位置。

(4) 油水分离器3个月清理一次,可延长气缸的使用。道岔位置传感器与气缸活塞杆的有效距离为5-8毫米。

5 性能比较

目前,国内常用的司控道岔主要有两类,一种是气动式,一种是电动转辙机。控制方式为单片机式和数字电路式。本司控道岔系统与其技术比较如表2所示。

6 结束语

从表2看出,KYSD-1型PLC司控道岔控制系统技术性能最为优越,性价比最高,一台可代替四台使用。特别适合于没有压力空气的场所和同一地点有多组道岔且地方窄小的地方。