自动化驼峰二部位控速策略分析与改进
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编组站自动化驼峰作业“一快一慢”现象分析及控制对策摘要:近年来,自动化驼峰已在全路各大、中编组站相继推广使用,实现了车辆溜放自动化,提高了作业效率和安全系数。
但由于各种原因,采用自动化驼峰设备的编组站在溜放作业安全上仍发生了一些问题,严重的甚至导致了调车事故的发生。
笔者现结合新丰镇编组站的实际,对自动化驼峰作业“一快一慢”现象进行分析,并提出控制对策。
关键词:自动化驼峰安全分析对策Abstract: in recent years, automation hump has set up a file in the whole sector each big, to promote the use of one marshalling station, realized the vehicle to slip put automation, improve the working efficiency and safety coefficient. But due to a variety of reasons, the automation equipment in the hump marshalling station slip put on work safety is still has some problems, serious and even led to the car accident. The author is combined with the actual XinFengZhen marshalling station, the automated hump homework “a quick a slow” phenomenon is analyzed, and pu ts forward the control countermeasure.Keywords: automation hump safety analysis countermeasures中图分类号:U284.6 文献标识码:A文章编号:编组站自动化驼峰作业中的“一快”指在解体溜放作业过程中,因各种原因超过缓行器出口定速范围的钩车。
铁路编组站自动化驼峰间隔制动位控速方法的分析摘要:铁路编组站自动化驼峰其间隔制动位使用t·jk非重力式车辆减速器作为控制工具。
对“前轻后重”混编车的速度控制,既要避免误夹轻车导致车辆脱轨,又要掌握好控制时机,因此,适当使用车辆减速器控速级别,可防止溜放车辆超速。
如何找到二者之间的最佳结合点,确保溜放安全和作业效率是间隔制动位面临的一个重要课题。
关键词:自动化驼峰间隔制动减速器控速1 编组站自动化驼峰的背景及意义在我国的国民经济和交通运输系统中,铁路运输占有极其重要的地位。
铁路客货运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。
其中,长距离、大运输的货物运输,更是我国铁路运输的主要特征,对国民经济的发展有极其重要的意义。
因此,需要不断发展和提高铁路运输能力。
提高铁路运输能力的具体方法有很多,比如提高货车装载能力,铁路提速等等。
而在世界铁路运输界,公认的提高铁路运输能力的最关键之处并不在于“拉得多、跑得快”,而是在于列车编组,由编组站来完成。
编组站是铁路运输的重要生产单位,是铁路网上集中办理大量货物列车到达、解体、编组出发、直接和其他列车作业的车站,是保障铁路货物能力提高的主要环节之一,有“货物列车制造工厂”之称。
其主要工作就是列车编组,把货物列车中的车辆解体、然后按其去向重新集结编组成新的列车,向目的站方向发车。
但是从我国铁路网的实际情况来看,随着铁路货车既有线提速的进行和深入,铁路匀速能力紧张,点线能力不协调,编组站编组能力不足,是制约我国铁路运输能力提高的主要因素。
据数据统计,在车辆的全周转时间内,车辆在编组站的作业与停留时间约占50%左右,由此可见,提高编组站的作业效率,实现编组站自动化,对于提高铁路运输能力起着举足轻重的作用。
自动化驼峰,是完成货物列车解体作业的核心设备,也是编组站的主要调车设备。
调车驼峰的作业能力,决定了整个编组站的改造能力,驼峰自动化是实现编组站自动化的最核心部分。
1TW-2型组态式驼峰自动控制系统TW-2型组态式驼峰自动控制系统是用于驼峰进路及调速自动控制的装置,由控制微机、信号机、轨道电路、减速器、雷达、测长、转辙机、操作工作站及报警打印机等设备组成,它实现手动、半自动、自动相结合的控制模式。
在控制台室设有多台功能各异的终端和手动应急控制盘,其排布如图1所示。
图1典型的驼峰控制台室内设备布置驼峰解体、溜放作业是根据作业计划进行,以推峰作业为主体,包括股道内取送车、溜放、取送禁溜车。
计划是按勾作业,有股道取车、溜放勾、股道送车及禁溜线或迂回线取送车等作业,作业员将自动接收到的,或作业员输入的计划选出来进入溜放状态,每勾作业执行中的进路、信号、安全联挂调速控制和间隔调速将自动完成,作业员只要时时监督作业过程,必要时在手动盘上进行应急干预处理。
没有间隔制动位的车场,不存在间隔调速,间隔由断面和推峰速度保障,作业中应选取适当的推峰速度来保障车场减速器入口速度一般不超过18km/h 。
2驼峰解体作业安全隐患分析自动化驼峰中存在的安全隐患:①溜放车辆三部位减速器前途停;②溜放车辆三部位出口速度过高的问题。
2.1驼峰溜放车辆途停原因分析①冬天气温较低,车辆凝轴,车辆很容易发生途停。
②到达场列车列检作业完更换新型闸瓦后,个别车辆有磨闸现象(特别是在车辆经过弯道和曲线时),摩擦阻力变大,易使车辆途停。
③制动员排风作业时排风不彻底,风缸中有余风,出现滞行车下峰。
2.2车辆超速连挂原因分析2.2.1编组场减速器、减速顶的原因①减速器制动能力不足,造成出口超速。
减速器设计能高不足,点连式调速设备对新型车辆不适合。
从现场作业中如果二部位减速器出口速度过高,三部位入口速度必然高,TW-2系统仍然采取“放头拦尾”的控制模式,在这种情况下如果三部位没有提前采取人工干预,出口必然超速。
②雨雪等恶劣气候条件下,在减速器的轨条上覆盖一层水膜,从而减少了减速器与车轮的摩擦系数,导致减速器夹不住溜放车,造成车辆出口超速。
自动化驼峰存在问题及对策探究论文导读:自动化驼峰是利用计算机原理控制车辆的溜放速度,在溜放过程中,车辆减速器不断地接收计算机下达的控制命令对溜放钩车进行连续调速,使其出口速度与计算机给定的速度基本一致,但在实际运用当中溜放钩车速度误差大一直是自动化驼峰比较突出的问题,出口速度过高会造成追钩或与股道停留车相撞,速度过低会造成被后续勾车追撞或发生侧面冲突,夹停有可能因侧面冲突或正面冲突造成脱线事故,这也是制约驼峰设备安全生产的关键所在,经过分析发现除与天气、外界、车辆本身不利因素以后还有以下几个方面的原因。
关键词:驼峰,速度控制,故障分析,采取措施自动化驼峰是利用计算机原理控制车辆的溜放速度,在溜放过程中,车辆减速器不断地接收计算机下达的控制命令对溜放钩车进行连续调速,使其出口速度与计算机给定的速度基本一致,但在实际运用当中溜放钩车速度误差大一直是自动化驼峰比较突出的问题,出口速度过高会造成追钩或与股道停留车相撞,速度过低会造成被后续勾车追撞或发生侧面冲突,夹停有可能因侧面冲突或正面冲突造成脱线事故,这也是制约驼峰设备安全生产的关键所在,经过分析发现除与天气、外界、车辆本身不利因素以后还有以下几个方面的原因。
1.测速雷达故障原因分析1.1雷达天线自检电源的关机时机武威南驼峰采用T.CL-2型驼峰测速雷达,运用8mm波技术、多普勒原理实现对溜放车组的速度测量,在控制电路中采用了自检电路,当减速器区段空闲时,实时对雷达的自身工作状态进行连续检测,确保雷达工作良好,只有当钩车进入减速器区段后,通过JGJ继电器的落下接点才能断开自检电源进行车辆测速。
自检信号也是经由多普勒信号通道送给计算机,自检频率为2000HZ10HZ,相当于31Km/h的速度信号。
由于停检时间较晚,故将对正常测速造成影响,使钩车速度控制产生误差。
采取的措施:对于TW-1型自动化驼峰增加了一雷达控制继电器LKJ,其励磁条件为当系统处于溜放状态时得电吸起,平时LKJ在落下状态,使自检电源经其继电器的两组落下接点后输出,实现对雷达的自检,一但进入溜放状态,即停止自检,进入测速状态。
有关驼峰自动化控制系统改造若干问题的探讨近年来,随着我国经济的飞速发展,铁路建设也进入大规模发展阶段。
铁路运输需求量的日益增长,对编组站提出了更高的要求,尤其是作为编组站“心脏”的驼峰,如何快速地解编货物列车,将直接影响编组站甚至铁路线的运输效率。
安康东驼峰由于控制系统落后、设备老化等原因,解编能力大大下降,运输问题日益凸显,所以驼峰场的升级改造显得尤为必要。
安康东驼峰改造前采用TW-2型驼峰自动控制系统,本次改造施工将既有TW-2型更换为TBZK-II型自动控制系统,新设置室内各种机柜、智能型电源屏、进路控制机柜、速度控制机柜、监测机柜等;室外设备配套新系统加以改造。
由于在改造施工期间,要保证驼峰场正常的解编车辆,所以对施工方案不断进行优,达到两个目的:一是不能干扰正常的行车运输,二是便于施工、调试和开通。
以下笔者将结合安康东驼峰现场施工情况,对施工中遇到的问题和今后的改造思路进行探讨。
一、施工过程中遇到的几点问题信号电缆的利旧改造由于安康东驼峰场机械室内设备倒层新设,室外信号设备利旧改造。
室外信号电缆利旧改造有两种方案。
方案一:室外主干电缆新设。
方案二:由于既有机械室位于二楼,新建机械室位于一楼,可以将既有电缆割接至新分线盘。
方案三:在新旧分线盘间新设电缆。
这三种方案各有优劣,方案一便于施工,电缆至机械室端可以施工到位,只需在开通时将室外端接入既有方向盒,但施工成本较高。
方案二施工成本最低,只需将电缆割接穿入新分线盘 ,缺点是此施工只能在开通当天进行,且耗时较长,不利于前期试验和开通施工;方案三施工后有利于前期试验,且开通当天施工量适中,施工成本一般。
安康东驼峰头部信号设备较多,前期调试28组电空转辙机道岔、40架信号机、108个区段轨道电路、26组减速器、26台雷达、21套测长设备、50个踏板及限界检查器2套等设备是一个重难点。
方案三可以解决此问题:在机械室施工完成、室内模拟试验完成后,将电缆放至既有机械室,利用室内新设备带动室外信号设备进行试验。
*广州铁路(集团)公司怀化电务段 工程师,418000 广州 收稿日期:2008-10-21自动化驼峰二部位控速策略分析与改进张志斌*易劲松*摘 要:采用T 1J K 非重力式减速器作为调速工具的自动化驼峰,在二部位对短重车的速度控制方式,不能保证对特殊类型轮对车辆的有效控制。
通过分析二部位的控速策略,提出了一种改进方法,并在怀南驼峰控制系统进行了实施,提高了系统对短重车的控制能力。
关键词:驼峰;自动化;速度控制Abst ract :In auto m atic hum p yard i n wh ich T 1J K non -gravity type retarder w as adopted as speed adjus-t m ent too ls ,secondary speed con tro lm ethod for short and heavy cars cannot ensure the e ffi c iency of speed contro l over veh icles w it h spec ial type wheel se.t Through analyzi n g the strategy of secondar y speed con -tro,l this article proposed an i m prove m en,t wh ich has been adopted to enhance t h e effic i e ncy o f speed contro l for short and heavy cars i n hum p contro l syste m o fH ua i h ua Sou t h m arsha li n g yard .K ey w ords :H u m p ;Auto m ati o n ;Speed con tro l 铁路第6次大提速后,运输生产日趋繁忙,编组场解编量普遍超过其设计能力。
以怀南自动化驼峰为例:设计解编能力为每日6200辆,目前日均解编量已达8000余辆。
由于作业量的增大和装有摩擦系数较低的动平衡轮对车辆、薄轮车、油轮车等特殊类型车辆的出现,溜放车辆超速现象增多。
特别是短重车,在二部位出口超速严重,甚至溜至三部位入口时超过其最大有效控制速度,导致高速出口后与股道存车强烈碰撞致使车辆损坏。
如何确保各种类型车辆的有效控制,一直是自动化驼峰安全生产急需解决的难题。
1 短重车二部位控速的难点分析经观察和数据分析发现:许多情况下短重车在二部位超速的原因,并不是因为减速器制动能力不足,而是由于系统控制不当造成的。
具体存在以下2个难点:1.车辆长度短,控速时机有限。
系统需在溜放车辆进入控制范围时马上采取较强制动措施,一般不降低减速器制动等级,而是采用同级制动方式。
例如,换长为111的单重车以2512km /h (最大允许入口速度)经过减速器时,其最小控制时间仅为4107s 。
当溜放车辆第一轮对越过车轮传感器TP 1后,雷达LD 对溜放车辆开始全程跟踪控制(如图1所示)。
为确保控速时机和制动力的准确,当溜放速度大于出口计算速度2k m /h 时,前台减速器提前制动,当溜放速度大于出口计算速度6km /h 时,2台减速器同时制动。
图1 二部位室外调速设备示意图2.T 1J K 非重力式减速器动作时间缓慢,使系统发控制命令的提前时间增加。
另外,减速度因减速器制动转向架数量不同而不同;缓解时减速器对轮对产生的残余制动力持续时间过长。
当溜放车辆进入减速器被制动减速时,根据缓解公式V 实[V 定+a t(a 为车辆的减速度,t 为发缓解命令至减速器失去制动力的时间),系统发缓解命令的提前时间t 为019s 。
由于轮对厚薄、材质、表面光洁度不同,车辆被制动产生的减速度差异较大。
在缓解命令发出后的019s 内,溜放车辆运行至第1台减速器,制动短重车的前转向架两侧轮对。
如果在第1台减速器缓解失去残余制动力时车辆未进入第2台减速器,那么可以保证控速精度。
如果在这一时间里,车辆头部已进入第2台减速器,而第2台减速器也在制动状态,那么2台减速器可能同时对溜放车辆的多个转向架产生制动力,产生大于2a 的减速度,V 实将小于V 定,导致车辆被夹慢甚至夹停,)21)2009年4月铁道通信信号A pr il 12009 第45卷 第4期RA IL W AY SI GNALL I NG &COMMUN I CAT I ONV o l 145 N o 14这样在溜放间隔相对较小的二部位很容易导致溜放车辆跟钩甚至相撞,这是非常危险的。
为防止溜放车辆被夹慢甚至夹停,根据溜放车辆运行的具体位置,通常采用只1台减速器制动单个转向架的控速方式,但这种控制方式只适合控制普通轮对车辆,而对特殊类型轮对的控制能力明显不足,造成二部位出口超速严重,增大了目的制动位的控速压力,超速乃至撞坏车辆将是难免的。
为有效地解决上述2个难点,做到既能防止对普通轮对车辆控速时不被夹慢甚至夹停,又能保证对特殊类型轮对车辆的有效控速,需要对减速器单、双台动作的判断和控制时机进行改进。
不能简单地只根据入口速度与定速的差值一次决定,而应当通过对控速过程的监控,实时地计算减速器对溜放车辆前转向架制动的减速度,即通过测量入口平均减速度,评估减速器对整个车组的制动效果,决定减速器单、双台动作以及控制时机。
当计算出按此平均减速度制动车辆单转向架不能保证溜放车辆出口速度降至出口计算速度时,采用2台减速器同时制动车辆的多个转向架,达到控速目的。
2计算平均减速度的时机选择溜放车辆溜经一部位,进行间隔调速后,到二部位再进行间隔兼目的调速。
如果能在一部位控速时计算平均减速度,将使系统有足够时间完成对二部位2台减速器的制动等级和控速时机的选择。
但由于一部位坡度、出口计算速度、制动时机等参数与二部位差异较大,计算出的平均减速度不能被二部位控制系统直接采用,因此只能选择在二部位入口内进行。
在二部位入口内计算平均减速度应同时满足2个条件:1.入口处雷达照射角度小,容易出现波动,采样时间越长越能接近真实值。
2.系统对减速器的制动时间取值017s,缓解失去残余制动力时间取值019s。
只有在溜放车辆进入第2台减速器前019s计算出平均减速度,系统才有足够的反应时间保证在溜放车辆进入第2台减速器后立即产生或失去制动力。
因此应确保计算出平均减速度后019s内溜放车辆不能进入第2台减速器内。
系统计算平均减速度的时机必须先满足第2个条件,才能尽可能留出长一点时间满足第1个条件。
通过现场测试,系统取值0188s,即在溜放车辆进入第1台减速器后0188s(8个脉冲时间段)内,对速度脉冲进行平均处理后完成计算,可同时满足这2个条件。
3平均减速度在控速策略中的运用如图2所示,V1为计算出平均减速度时溜放车辆的速度,V计为计算出口速度,a出为降至计算出口速度所需的减速度,L为计算出平均减速度时车辆前轮对的走行距离。
图2计算平均减速度时车辆位置示意图在溜放车辆进入第1台减速器内出现减速后,系统在0188s(8个脉冲间隔)内对速度脉冲进行平均处理,计算出平均减速度a平。
根据运动公式:V2计-V21=2a出L(1)换算出达到计算出口速度所需的减速度:a出=(V2计-V21)/2L(2)根据公式(2)计算出到达第2台减速器出口所需的减速度,再与入口平均减速度a平进行比较。
当|a出|\|a平|时,双台减速器制动溜放车组多个转向架。
当|a出|[|a平|时,单台减速器制动溜放车组一个转向架。
4实例分析与比较以短重车在二部位的溜放为例,短重车进入二部位的速度是2312k m/h,计算出口速度为17km/h,前台4级制动1次,后台4级制动2次,出口速度2214km/h,超速514km/h,导致溜放车辆三部位入口速度2017km/h,超过减速器最高有效制动速度,三部位出口超速915k m/h,撞坏股道存车。
溜放车辆为动平衡轮对车辆。
按照本文提出的方法,对怀南自动化驼峰二部位控制软件进行了修改,计算后该车辆需双台减速器制动多个转向架。
根据减速器的状态和公式S n=Q t n0V d t,对速度脉冲进行积分,根据计算结果判断:入口时2台)22)铁道通信信号2009年第45卷第4期减速器同时制动,在第30个脉冲时,车辆前轮对进入第2台减速器内,此时2台减速器均在制动状态,前、后轮对被2台减速器同时制动。
进入二部位的速度是2215km /h ,计算出口速度为17km /h,实际出口速度为1717km /h ,达到了控速目的。
5 结束语修改后的怀南自动化驼峰二部位控制软件对短重车的控速,提高了系统的控制能力,既能防止一般轮对车辆不被夹慢甚至夹停,又能保证对特殊类型轮对车辆的有效控制,解决了怀南自动化驼峰安全生产的一大难题,可在采用T 1J K 非重力式减速器作为调速工具的自动化驼峰推广。
此外,采用重力式减速器作为调速工具的自动化驼峰也可作为借鉴。
(责任编辑:张 利)*南昌铁路局电务处 工程师,530003 南昌收稿日期:2009-02-20图1 ATP 输出制动的记录数据动车组ATP 软件升级后问题处理余江松*摘 要:阐述动车组ATP 车载软件升级后遇到的典型问题并对产生原因进行分析,提出了有效的解决方案,确保了行车安全,现场应用效果良好。
关键词:动车组;软件升级;解决方案Abst ract :This paper descri b ed the prob le m s after ATP soft w are upg rading on E MU and ana l y zed t h e ir causation.It presented an effective so l u ti o n m ethod to ensure the safety o f trai n operation and gai n ed good effects i n site applicati o n .K ey w ords :E lectric M ultiple U ni;t Soft w are upgrad i n g ;So l u tion 铁路第六次大面积提速以来,动车组在既有线提速区段广泛开行。
南昌铁路局管内沪昆线全部为CTCS -2级区段,且特殊站场数量较多。
潭岗站作为特殊站被铁道部选定为大号码道岔列控及一体化轨道电路的试验站。
为配合大号码道岔列控功能试验,2008年7月对南昌局管内的5列动车组ATP 车载软件进行全部升级,采用经安全评审的Ver52版。
在对拉通试验数据及各列动车组ATP 车载软件升级后运行数据的分析中发现,侧线进站动车组在接车进路轨道区段NBP 曲线会降零,ATP 输出B7制动持续时间310~313s 。