高艷艷　王玉輝　李志平

摘 要：鐵路車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)“5T”是我國鐵路相關(guān)部門為適應(yīng)現(xiàn)代鐵路的發(fā)展而建立的車輛安全防范系統(tǒng)，是為了提升鐵路的技術(shù)裝備水平?！?T”系統(tǒng)的應(yīng)用采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從不同的角度來實(shí)現(xiàn)對(duì)客貨車輛的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中處理、車輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及信息的資源共享。

關(guān)鍵詞：鐵路車輛 安全監(jiān)控 5T系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U279.3+23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（a）-0054-02

中國鐵路在面臨客貨混運(yùn)、提速、重載的新形勢(shì)下，需要以先進(jìn)的技術(shù)裝備作為保障。5T系統(tǒng)是中國鐵路部門在借鑒國外成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)國內(nèi)鐵路發(fā)展的相應(yīng)狀況而建設(shè)。在鐵路運(yùn)輸快速發(fā)展的新形勢(shì)下，對(duì)運(yùn)輸安全提出更高要求的同時(shí)也使5T系統(tǒng)的運(yùn)用保障工作變得更加關(guān)鍵。

該文是在對(duì)車輛運(yùn)行安全監(jiān)控體系“5T”進(jìn)行研究分析的基礎(chǔ)之上，從各路局實(shí)際運(yùn)用效果出發(fā)，探討現(xiàn)行運(yùn)用管理中“5T”檢測(cè)系統(tǒng)存在的一些問題，給出相應(yīng)的改進(jìn)建議及措施。推動(dòng)系統(tǒng)功能的改進(jìn)以及運(yùn)用管理制度的進(jìn)一步完善，保障列車提速、重載和長(zhǎng)交路運(yùn)行的安全，為鐵路運(yùn)輸安全由傳統(tǒng)方式向現(xiàn)代技術(shù)轉(zhuǎn)變、由人為控制向計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)變提供參考[1]。

1 5T系統(tǒng)的組成

5T系統(tǒng)由貨車運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPDS）、紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)（THDS）、貨車運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)（TFDS）、貨車滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)（TADS）及客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（TCDS）組成。

1.1 THDS

在5T系統(tǒng)中我國最先應(yīng)用的是THDS系統(tǒng)。軸承作為貨車轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件，在車輛運(yùn)行過程中，它的狀態(tài)直接影響行車安全，如果軸承內(nèi)部發(fā)生損傷而不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致熱軸事故的發(fā)生。THDS紅外線探測(cè)系統(tǒng)利用安裝在軌道邊的紅外線探頭對(duì)通過探測(cè)站的每個(gè)車輛的相應(yīng)車軸的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并結(jié)合車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)及跟蹤裝置實(shí)現(xiàn)跟蹤，對(duì)產(chǎn)生熱軸的故障車輛進(jìn)行報(bào)警，防止由于車輛熱切軸而引起的車輛事故。

THDS檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于熱軸的預(yù)報(bào)分為3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：微熱、強(qiáng)熱和激熱，如果車輛產(chǎn)生了微熱預(yù)報(bào)則對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤處理，如果車輛產(chǎn)生了強(qiáng)熱預(yù)報(bào)則車輛必須在前方站停車，如果車輛激熱報(bào)警則做立即停車處理[1]。如果車輛產(chǎn)生熱軸報(bào)警，THDS復(fù)示中心接收到相應(yīng)信息后，THDS值班人員應(yīng)立刻通知列檢值班人員，列檢所的室外檢車人員會(huì)對(duì)即將來到的車輛的報(bào)警軸承進(jìn)行相應(yīng)的檢查。

1.2 TPDS

TPDS測(cè)試系統(tǒng)安裝在軌道中，測(cè)試系統(tǒng)由22根軌枕、8只剪力傳感器和12只壓力傳感器組成[1]。測(cè)試系統(tǒng)對(duì)通過探測(cè)站的車輛進(jìn)行輪軌力的檢測(cè)，全路TPDS組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分散檢測(cè)、集中報(bào)警。TPDS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)功能如下。

（1）識(shí)別運(yùn)行狀態(tài)不良的車輛。

（2）監(jiān)測(cè)車倆的超偏載。

（3）識(shí)別車輪踏面擦傷。

TPDS對(duì)經(jīng)過探測(cè)站的貨車運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行聯(lián)網(wǎng)分級(jí)評(píng)估，對(duì)故障車輛的處理分為跟蹤、就近攔停和立即攔停3個(gè)等級(jí)。TPDS系統(tǒng)的使用對(duì)貨車脫軌事故的防范和預(yù)警，尤其是對(duì)我國近幾年提速后貨車空載狀態(tài)脫軌的預(yù)防，具有十分重要的意義。

1.3 TADS

THDS的探頭采用的是紅外線輻射的原理，所以只有軸承發(fā)熱才能探測(cè)到故障，而TADS采用聲學(xué)傳感器陣列技術(shù)，在軌道兩側(cè)分別安裝6個(gè)聲學(xué)傳感器，接收通過車輛軸承發(fā)出的聲音，在軸承還沒有熱軸之前就可以診斷出軸承內(nèi)部構(gòu)件破損等故障，實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)、早期預(yù)報(bào)。TADS與THDS的結(jié)合，很大程度上提高了故障軸承預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。

1.4 TFDS

TFDS通過安裝在軌道兩側(cè)以及軌枕中間的高速攝像頭，對(duì)通過探測(cè)站的車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，采集關(guān)鍵部件圖像。高速連續(xù)的照相技術(shù)與大容量圖像處理技術(shù)相結(jié)合可有效防止由于轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)梁、鉤緩裝置等關(guān)鍵部件出現(xiàn)故障而引起的車輛安全事故。

1.5 TCDS

TCDS是在提速客車上加裝的車載安全監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)，可在車輛運(yùn)行的狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)車輪的擦傷、供電系統(tǒng)的安全狀態(tài)、軸承溫度和轉(zhuǎn)向架的性能等危及列車運(yùn)行安全的關(guān)鍵故障。同時(shí)，TCDS在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷的過程中，通過無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)時(shí)向地面報(bào)告車輛設(shè)備狀態(tài)，使車輛管理部門及時(shí)獲得車輛的運(yùn)行安全狀況，從而全方位地監(jiān)控車輛運(yùn)行。

2 問題分析及改進(jìn)措施

近些年來，“5T”被各路局廣泛應(yīng)用，但對(duì)比分析“5T”設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)使用狀況以及相關(guān)故障車輛的探測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，目前“5T ”系統(tǒng)的應(yīng)用還存在一些問題，如下所述。

（1）THDS系統(tǒng)的兌現(xiàn)率并不高，有時(shí)會(huì)發(fā)生假熱軸、誤報(bào)熱軸的現(xiàn)象，在一定程度上干擾了車輛的運(yùn)輸管理及調(diào)度。

（2）對(duì)于TPDS，同一車輛在經(jīng)過不同探測(cè)站時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障預(yù)報(bào)等級(jí)不一的情況。

（3）TADS對(duì)軸承內(nèi)外圈及滾子故障的識(shí)別率較高，但對(duì)軸承保持架破損的故障識(shí)別率較低[2]。

（4）TFDS由于采用攝像頭采集圖片，因此受環(huán)境、天氣因素影響大。

（5）TCDS軸溫報(bào)警器有時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)失敗或不發(fā)送數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。

5T系統(tǒng)在使用過程中存在的一些問題和不足會(huì)影響到運(yùn)輸?shù)陌踩?。?duì)此必須引起高度重視，要完善5T系統(tǒng)的功能，充分發(fā)揮動(dòng)態(tài)檢測(cè)的作用。

（1）將THDS的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與其他4個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相結(jié)合，共同評(píng)判車輛的熱軸情況，可以在提高探測(cè)準(zhǔn)確性的同時(shí)提高兌現(xiàn)率。

（2）在正式投入使用之前，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)TPDS設(shè)備的調(diào)試、系統(tǒng)性能的檢測(cè)，提高故障預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。

（3）優(yōu)化系統(tǒng)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)人機(jī)結(jié)合。

（4）優(yōu)化高速攝像頭，采用先進(jìn)的光學(xué)傳感器對(duì)攝像頭進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)環(huán)境和天氣的變化。

（5）要定期對(duì)軸溫報(bào)警器進(jìn)行檢修，重視日常設(shè)備的保養(yǎng)。

3 結(jié)語

該文以“5T”在各路局的實(shí)際應(yīng)用狀況為出發(fā)點(diǎn)，較系統(tǒng)地介紹了“5T”系統(tǒng)的原理及功能。相信文中所闡述的內(nèi)容對(duì)“5T”的優(yōu)化具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 熊小青，張維.車輛檢測(cè)技術(shù)[M].中國鐵道出版社，2011.

[2] 熊樹林.車輛運(yùn)行安全防范預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)用[D].西南交通大學(xué)，2008.