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铁路信号智能电源屏故障监测与排除方法尹旭彤

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：尹旭彤1 张皓炜2

[导读] 摘要：随着我国铁路趋向高速、信息化的发展,智能化电源屏以其智能化、网络化、综合化等特点得到广泛应用。

        呼和浩特铁路局集团有限公司包头电务段内蒙古自治区包头市 014040
        摘要：随着我国铁路趋向高速、信息化的发展,智能化电源屏以其智能化、网络化、综合化等特点得到广泛应用。操作方便、安全性高的智能电源屏正大范围取代旧时的电源屏,然而在实际的使用中发现了一些较为常见的故障问题,不仅对列车的正常运行造成影响,带来经济损失的同时,也埋下了不容忽视的安全隐患。为使智能电源屏更稳定、更科学的发挥作用,满足国家铁路运输的要求,也能使工作人员短时间内对出现的故障进行处理,减轻异常问题带来的影响,本文通过对大量实例的研究提出了铁路智能电源屏常规使用中故障监测及有效的解决方法。
        关键词：智能电源屏；常见故障；排除方法；故障监测
        1铁路信号智能电源屏概述
        铁路信号智能电源屏的功能主要有运行信号的智能化分析与发送，列车运行指挥系统持续供电，列车电源质量的智能化判断，对列车运行信号进行可视化监测等。这些功能涵盖了列车运行的核心部件和核心信号，使得列车运行走向智能化管理。而智能电源屏的质量、功能准确性以及使用寿命等随着结构设计、型号变化以及厂家等的不同而存在差异性，但主体结构基本相同，主要功能类似。为了提高列车运行的安全性，在智能电源屏的选购时，一定要从厂家信誉、行业资质，产品品牌入手，确保质量过关，智能信号准确。其组成结构一般主要有信号输入切换系统、稳压模块、交直流功能模块、监测模块等等。其电路一般分为主、辅两条电路。两条电路独立运行，只有级少数交叉点共享。一般主电路伴有辅助回路，用以实现功能拓展和智能控制。
        2铁路信号智能电源屏故障排除措施
        对于硬件设施出现的问题，进行修护时可以采用调试和重置等方式，例如，对电源的绝缘保护加强，从而防止出现接地现象，及时检测更新不正常的绝缘线路；为监控子系统单独配置电源，从而解决其供电问题等。
        2.1分析数据与故障诊断
        积极采用先进的数据分析与故障检测软件。软件使用中断的方式进行数据的采集，可以人为的设定采集数据的周期，主程序则重点负责实时监测、数据控制、故障警报的任务。
        实时监测是程序通过对电源模块、电压的波动、电流的输入及输出等各项状态进行巡视，确保各部分均为正常状态下的运作，当检测出某一部分出现异常故障，能及时准确地将相关数据信息发送到系统中心并继续进行监测任务。
        数据控制是即时对现场巡视所传输的各项数据进行分析和记录，确保工作人员可以随时的查看各项数据。
        故障警报则是对经过数据控制系统分析的数据结果做出判断，对各模块、设备的运行状态是否正常给出对应的提示和信息。
        有故障出现的时候，自动的进行分析，判断故障出现的原因，划定所属的故障范围，并及时的进行自我修复。在运用软件时，应与实际相结合做出适当的调整，确保软件的正常运行。
        2.2故障警报
        当有故障被检测出来时，系统可以自动进行语音报警，同时将报警记录及时进行存储。语音报警对语音芯片的质量有很高的要求，其需要采用已经提前将各种各样的语音信息记录好的芯片，并对照相应的语音信息，制定一个详细的地址表。当出现故障时，出现故障的相关地址信息会被发送到锁存器，锁存器接收数据并对其进行锁存，进一步将数据传输至语音芯片。

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        语音播报控制器可以对接收到的数据进行转化，转化为播报信息，再由语音芯片从制定好的地址表中读取相关数据对应的语音片段，最后按照逻辑将各个片段集合成完整的句子并进行语音放送，这样工作人员便能及时获取故障部位与相关信息，掌握实际情况，从而可以在短时间内对故障进行处理。
        3优化措施分析
        3.1电源屏在线监测
        智能电源屏系统当中都会设置数据监测系统，以PLC为核心，获取传感器所采集的信息数据，对电源屏进行贯通、自闭输入电源，得到每个模块输入输出的电压电流信号，将数据信息进行转化后传输到终端显示、控制。同时，通过采用远程计算机，结合解调器、光纤线缆、车站计算机通信等，实现遥信、遥测、遥控等多项功能，进一步加强信号电源屏的数字化建设。整个监控系统包括车站管理终端、电源屏PLC控制单元、解调器、光缆、远程计算机、打印设备等。通过应用在线监测技术，可以有效提升电源屏开关数据的采集量，对电源屏各个模块的输出、输入信号进行采集，通过A/D转换信息，并传输到终端模块中。在能够确保A/D转换精度的基础上，将电流和电压信号整定后输入A/D模块中，电压控制在±15V之间。车站计算机可以根据所采集的信号信息判定断路器运行状态，并及时给出信息数据。此外，在线检测系统还具备电流测试功能，主要是提供回路电缆对被测电源回路进行组合，再连接到机测试板上采集信息数据，为了进一步提升精度，可以增设2个继电器，针对不同电源自动切换成相应的电路。需要注意一点，电源屏输出电源展开对地电流测试时，必须要在指定时间内完成，确保安全。
        3.2数据分析和故障诊断
        数据分析与故障诊断系统当中包括主程序、人机交互界面、数据采集模块，应用VC++开发主程序。数据采集应用中断采集方法，每隔2ms采集一次信息，每个线路信号采集30次后调用一次处理程序。通过系统终端远程监测功能，可以对电源屏输入输出信号、工作状态展开24h监控，一旦发现某个巡查点发生了问题，则会向系统发送相关信息。还可以对所采集的数据信息包括开关量、模拟量等进行实时自动分析，判定故障范围、种类、程度，如果是软件故障可以实现自我修复。同时将原数据、分析数据、处理数据存储到数据库中，用户可以对信息进行访问、查询、下载。
        3.3交流模块故障
        交流模块故障也是智能电源屏常见的故障问题之一，交流模块故障后部分线路模块也会发生故障，此时模块控制面板灯全部熄灭或者保护灯常亮，相应输出电路产生短路情况。针对此类情况：1）关掉所有设备的输出开关，如果此时模块运行状态正常，则表明是负载过大造成交流模板故障，此时要重点检测负载性能。如果负载关掉之后，模块在30s内没有恢复正常状态，此时要关闭保护模块，重复关闭2次观察是否恢复正常。2）如果模块没有恢复正常，则代表模块系统产生了故障问题，此时要更换模块。更换模块需要采用相同型号的模块，这样才能够确保智能电源屏的运行安全。交流模块输出交流电压，为联锁等交流设备提供稳定的交流电源。发生故障时，线路主要模块无法正常工作，屏幕指示灯失灵，警示灯长亮，电源出现短路故障，无法正常输出电压。处理措施：1）故障发生后，先将供电开关拉下，使设备处于断电状态。若模块可正常工作，故障原因主要是超荷载使交流模块无法正常工作。2）应用排除法进行处理，将荷载断开，如正常工作，则调整荷载即可。如仍然存在故障，可以将保护模块也断开，如故障仍旧，则说明是交流模块毁坏，需要更换新件来排除故障。3）部件更新时，为保证功能和质量，需要更新同品牌，同型号，同厂家的模块，保证智能电源屏正常工作，信号处理系统正常运行，否则会因为些许差异导致智能电源屏无法正常工作。
        结语
        保障铁路信号智能电源屏正常运行的意义重大，相关工作人员应引起重视，尤其是对于切换系统、短路切除板、交流模块、交流转辙机电源模块、直流模块等容易出现故障的环节进行重点关注，出现问题及时处理。
        参考文献：
        [1]王彩.试分析铁路信号设备维护中微机监测的运用[J].电子测试，2015（15）：31-32.
        [2]刘俊杰，王刚.铁路信号微机监测外电网监测速率的探讨[J].信息通信，2015（4）：289.