开发的JZT-1型机车走行状态监测装置及故障诊断系统(以下简称“系统”),可以及时发现故障,最大限度地防止热切事故的发生。 系统从识别现状、预测未来两方面着手,通过检测轴承温度及振动信号对轴承状态进行辨识。它采用在线监测报警方式,数据自动检测并保存, 然后转储至地面,建立历史档案,通过对相应数据的分析,得到故障趋势曲线,为运用部门识别早期故障服务,为检修维护、设计和制造的研究改进提供依据。
系统由传感器、接线盒、监测装置、显示器、转储器、地面分析诊断软件等部分组成。有源组合式传感器经接线盒并挂在由五芯屏蔽电缆组成的网络线上。数字量的温度信号送数字信号处理器;模拟量的振动信号经检测处理电路到AD转换器件进行模拟数字转换处理,将每个监测点的数据在装置面板上显示。同时,信息可通过CAN、MVB总线或RS485总线送至司机室显示器显示,指出故障部件位置。机车走行部监测装置具有检测技术更先进、准确、可靠、互换性强、安装方便等特点。
重载机车重联状态安全信息监视装置在机车运行过程中可以准确地将每节机车的信息显示在司机操作节的显示屏上,装置一个画面可以同时显示4节机车的工作状况以及各节车牵引电机电流、故障情况、轴温报警、制动缸压力、机车走廊的视频图像以及烟雾报警,保证了在运行过程执乘人员对各机车一目了然,心中有数。装置的实时显示可以准确告诉执乘人员故障机车及故障处所,可以及时发现问题,采取有效的防范措施。半年的实际运用中未发现机车在运行中出现网络数据丢失现象。该装置完全实现了每节机车之间信息采用自动组网的无线传输方式,解决了机车之间需要重联线进行信号传输的问题,保证了系统的可靠性。
八、机车自动视频监控及记录子系统
1.实时采集相关监控部位的视频图像
2.视频图像上叠加监测部位、车次机车号、时间、公里标、速度和报警信息 3.响应中央处理平台的命令,向平台发送报警事件相关的视频图片 4.当防火监控子系统发现火情时,自动切换至火情发生区域的视频图像
5.视频子系统自身具备视频图像存储能力,实时存储视频图像和报警信息,时间最短不少于10天。视频存储采用滚动方式,当占用的存盘空间达到上限时,自动覆盖早期的视频数据
6.提供下面三种下载方式:
a.通过在视频处理板卡面板上插入的USB移动存储设备下载。视频数据的下载范围
17
由中央处理平台预先设置(例如1天、3天、5天、10天等),缺省设置为1天
b.通过视频处理板卡面板上的以太网接口,用专用下载软件下载,可设置下载范围 c.通过直接拨出存储单元的方式,获取整个存储数据
7.根据监控位置、时间、事件信息等对历史视频图像进行回放。在视频回放过程中,能快进、快退和暂停
8.实时监测摄像头、板卡硬件故障状态
音视频事件主要是针对机车运用安全管理的薄弱环节,密切结合列车运行监控记录装置实时提供的各类数据信息,分时段和地点形成一系列音视频文件(包括一路或 多路视频文件)。一般事件记录为30秒——120秒的时长,大量音视频事件的形成为运用安全分析管理提供了智能化手段,可通过U盘根据要求实时下载或指定 下载,管理员可以在10分钟内完成某趟车次记录文件分析。如果完全靠人为搜寻全程视频记录中的安全隐患,即使每趟车花一个小时时间也不排除会漏掉某些危害 安全的细节,况且这样超大量文件分析,各机务段分析工作站很难做到百分之百覆盖面,只能采取抽查或事后分析方式,也就很大程度上降低了视频安全管理功效。
众所周知,列车运行监控记录装置(faslon)的推广应用揭开了机务安全史上的新篇章,近年来责任安全事故大幅度减少,该装置最大功效就是“防”、 “控”功能。同样,针对大量安全隐患的音视频事件进一步完善了监控系统的“防”、“控”功效。现代安全管理理念是突出预防为主的原则,机车视频监控记录装 置的事件记录就是将那些“侧线进出站”、“开车、停车控制”、“特殊关键地点”、“超速撞线运行”、“人为紧急制动”等威胁安全时段智能形成报警事件记录,给运用安全管理超前预想提供了大量事实依据。
18
其次,庞大的音视频数据容量给目前机务段计算机管理数据带来难度,而精选后的影响安全的典型事件记录大大节省了存储空间,使原先庞大的数据资源简明化,为利用现今有限信息资源可靠管理安全视频信息提供了保障条件。
总之,音视频事件记录是机车视频监控记录系统的“灵魂”,视频装置没有事件无异于市场上普通的硬盘录像机,无论是适用性、可行性还是功效发挥都失去了它在 机务领域生存价值。引入事件记录概念的视频系统,为机务安全运用管理实现了突破性的进展,将发挥越来越重要的作用!
19
总 结
速度快、高安全性、运量大、较高精准性、耗能小、工程投资低、舒适度高、经济和社会效益好,与航空、公路、水运等运输来说污染少,且不受自然气候条件的严重制约的火车在世界运输业中占据了重要的、不可代替的地位。因此要进一步提高铁路的运输能力势必要改进机车的走行部分,在提高机车直线运行速度的基础上进一步提高机车在曲线上的速度,从而提高机车在整个运行区间的运行速度,缩短运行时间,提高区间的通过能力,进而提高铁路的运营能力。机车车载安全防护系统(6A系统)由中央处理平台和6个系统构成。6个子系统包括机车空气制动安全监测子系统、机车防火监测子系统、机车高压绝缘检测系统、机车供电监测子系统、机车走行部故障监测子系统、机车自动视频监控及记录子系统等。中央处理平台对各子系统进行数据集中、数据管理,并通过数据库进行综合分析。各子系统遵照统一的6A系统通信协议与中央处理平台通信。6A系统具备的功能:监控功能(制动监测、防火监控、高压绝缘检测、列车供电监测、走行部监测、视频监控)、综合诊断、数据存储、音频频显示、车地通信。机车车载安全防护系统(6A系统)能够实现空气制动安全监测、防火监测、高压绝缘检测、列车供电监测、行走步故障监测、视频监控及记录等六项功能,采用多系统关联、多传感器冗余的设计,对机车状态进行实时综合监测、分析诊断及报警。本文主要围绕的是和谐机车车载安全防护6A防护系统分析做出阐释,为未来机车改革创新铺垫了良好的基础和重要的理论依据。
20
参 考 文 献
1.轨道交通资讯与知识; 2.轨道世界论坛; 3.中国铁道社; 4.中国轨道交通网;
5.LKJ2000型列车运行监控记录装置.北京; 6.中国铁道出版社、2007
7.中国铁道学院研究院机车车辆研究所;
8.高速铁道制动系统控制技术,国外铁道车辆,1991; 9.中国铁道出版社。《铁道运输与经济》,2002; 10.中国铁道出版社。《铁道标准设计》2005; 11.中国铁道出版社。《铁路行车组织》;
12.陈化钢,电气设备及其运行,合肥:合肥工业大学出版社,2004; 13.贺家李等,电力系统继电器保护原理,北京:中国电力出版社,2004;
21