滕瑾就

（廣西沿海鐵路股份有限公司，南寧530003）

1 引言

隨著鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展，道岔作為鐵路安全的關(guān)鍵設(shè)備，被賦予了更高的安全要求。道岔設(shè)備的日常維護工作量大且只能在有限的天窗時間內(nèi)進行，故障時采用傳統(tǒng)的故障后維修模式。隨著鐵路行車密度的增大，道岔故障處理及日常維護時間的增加必定影響到行車效率。為提高工作效率、減少行車干擾，智能故障診斷已成為監(jiān)測系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。目前，鐵路大部分車站都配備了信號集中監(jiān)測，但只具備常規(guī)的監(jiān)測功能，僅對信號設(shè)備進行數(shù)據(jù)的收集，收集的數(shù)據(jù)由人工進行分析。受限于人工技能的高低，分析出來的結(jié)果存在誤差，不利于設(shè)備性能的準確掌握。而智能化集中監(jiān)測系統(tǒng)，在實時采集設(shè)備數(shù)據(jù)的同時，增加了對設(shè)備狀態(tài)的智能分析。通過智能分析，可以判斷設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)，也可以對設(shè)備未來趨勢做預(yù)測來達到預(yù)警目的。

2 監(jiān)測智能分析系統(tǒng)總體架構(gòu)

圖1

由圖1 可見該系統(tǒng)利用既有微機監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)和整體結(jié)構(gòu)，在其基礎(chǔ)上擴展了智能分析和故障診斷功能，主要有以下優(yōu)勢：①與既有監(jiān)測系統(tǒng)緊密結(jié)合，數(shù)據(jù)交換完全在既有系統(tǒng)內(nèi)調(diào)用，避免因不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)通訊問題造成的系統(tǒng)響應(yīng)、數(shù)據(jù)延時與可靠性等問題，從而使智能分析準確性與及時性得到保證，也使得報警的準確性與及時性得到體現(xiàn)。②利用既有資源，后期無需增加硬件投入，使智能分析系統(tǒng)的應(yīng)用更方便、成本更低、后期維護更簡單。③保持與既有監(jiān)測報警的一致性、站機與終端展現(xiàn)方式的一致性。④集中的綜合調(diào)閱方式，操作更便利，在統(tǒng)一的系統(tǒng)界面中可調(diào)閱所有的站機報警和智能分析報警。

由此可見，在原有的監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)上嵌入智能分析系統(tǒng)很簡便，不會影響原有監(jiān)測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，也不需新增硬件設(shè)備，只需將智能分析系統(tǒng)集成到既有監(jiān)測系統(tǒng)中即可。

3 道岔監(jiān)測智能分析系統(tǒng)功能應(yīng)用

道岔設(shè)備既包含室外的轉(zhuǎn)轍機設(shè)備，又包含室內(nèi)的繼電器電路設(shè)備，故從室外設(shè)備到室內(nèi)電路設(shè)備都有可能是故障點，維護難度可想而知。因此，做好道岔的電氣特性分析，應(yīng)該抓好以下要素：第一，分析道岔轉(zhuǎn)換時間，發(fā)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)換超時問題。第二，分析道岔動作電流曲線，發(fā)現(xiàn)卡阻、卡缺口、抖動問題。第三，分析道岔功率曲線，檢查道岔密貼、轉(zhuǎn)換過程中的阻力超標問題。第四，分析道岔表示電壓，以便發(fā)現(xiàn)繼電器接點、整流元件等的電氣特性變化問題。

因此，道岔智能分析系統(tǒng)也應(yīng)具備四個分析診斷功能，通過以下例子說明。

3.1 基于道岔動作曲線的智能故障診斷

道岔動作電流曲線是反映道岔運用質(zhì)量的一個重要指標。日常微機監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)看時，應(yīng)對道岔的動作電流曲線詳細調(diào)看，對照參考曲線對比、分析，隨時掌握道岔的電氣、時間和機械特性，及時發(fā)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)換過程中存在的異常，對預(yù)防故障發(fā)生和消除不良隱患有著不可替代的作用[1]。

3.1.1 道岔扳動阻力過大預(yù)警

如圖2 所示，某站道岔功率曲線相對參考曲線出現(xiàn)拱背現(xiàn)象，天窗點內(nèi)上道檢查發(fā)現(xiàn)尖軌滑床板有煤渣塊，清理后扳動道岔曲線正常。此類情況道岔智能分析功能自動對比動作曲線與參考曲線，發(fā)現(xiàn)此異常后給出預(yù)警提示，及時有效地提示維護人員檢查室外道岔情況，做到準確迅速定位故障點消除故障隱患。

圖2

3.1.2 道岔動作或鎖閉過程卡阻報警

圖3

如圖3 所示，道岔從定位扳到反位的過程中反位并沒有到位，而是到了故障位的狀態(tài)，此時智能分析功能根據(jù)動作曲線與各個繼電器狀態(tài)的情況判斷出道岔的故障情況為“道岔定位扳動不到位：轉(zhuǎn)動或鎖閉過程卡阻”，利用智能分析給出語音等方式的報警提示，能減少調(diào)閱的工作強度，又能做到第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。

3.1.3 道岔動作曲線無“小臺階”報警

“小臺階”的狀態(tài)可以直觀地反映出道岔電路中1DQJ 繼電器、斷相保護器、自動開閉器、整流匣等關(guān)鍵設(shè)備的性能狀態(tài)，如圖4 中的動作曲線中“小臺階”沒有形成，A、C 項電路提前歸0，此時道岔的智能分析系統(tǒng)給出報警提示，結(jié)合其他相關(guān)的采集數(shù)據(jù)給出故障判斷“道岔已從反向定動作但未到位：動作曲線無效臺階且C 項提前歸零，原因為X5 斷線或DBQ故障”，有效地協(xié)助維護人員快速定位故障點。

圖4

3.2 基于表示電壓的道岔智能分析

道岔表示電壓作為道岔運用的重要指標參數(shù)，數(shù)值的變化能準確地反映出室外整流器件等設(shè)備的情況[2]，如當?shù)啦淼腄C、AC 電壓在一定時間段內(nèi)發(fā)生了緩慢下降，則有可能為室外二極管存在異常，需在天窗內(nèi)進行檢查確認，智能分析模型將自動對道岔電壓的波動進行判斷并及時給維護人員預(yù)警提示，避免調(diào)閱疏漏而忽略了故障隱患。

3.3 針對系統(tǒng)不可識別的故障建立故障庫

由于道岔電路涉及設(shè)備較多，監(jiān)測系統(tǒng)對道岔電路的采集點有限，不能做到所有故障都能準確地分析出具體原因。當智能分析系統(tǒng)無法準確判斷出故障具體位置時，監(jiān)測智能分析系統(tǒng)應(yīng)提供故障庫建立功能，由現(xiàn)場將故障錄入故障庫中自動形成智能分析的判斷邏輯。

4 結(jié)語

道岔的智能分析功能對道岔故障做出準確的預(yù)警告警，將極大提高現(xiàn)場故障處理效率，減輕現(xiàn)場工作壓力，相當于多了位“專家”24 小時值班，滿足道岔狀態(tài)修需要。