第20期总第222期内蒙古科技与经济N o.20,the222th issue 2010年10月Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy O ct.2010浅谈全自动列尾装置主机检测台的应用赵春利(准格尔能源有限公司大准铁路通信段,内蒙古薛家湾 010300) 摘 要:介绍了双信道双向数传列尾主机全自动检测台的应用,应用全自动检测台对列尾装置主机进行检测,发现故障主机,判断故障位置,最终排除故障,使这一安全设备在铁路运输中发挥出应有的安全作用。
关键词:全自动;检测台;模块;安全;故障;解决方案 中图分类号:U279.3+2 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(2010)20—0077—02 由西安铁路科研所与北京中铁公司联合研制的双信道双向数列车尾部安全防护装置,已在大准铁路使用多年,设备运行稳定。
与之配套的双信道双向数传列尾主机全自动检测台,是确保该设备正常使用的关键。
1 全自动检测台的组成双信道双向数传列尾主机检测台,主要由以下3大模块组成:1.1 检测模块检测模块用于对列尾装置主机进行各种功能及指标的检测。
1.2 控制模块控制模块用于对检测模块的所有检测功能进行控制。
控制模块的核心,是微电脑处理芯片,各项检测的执行过程均由预先写入微电脑处理芯片的程序进行控制,并可实现全自动检测及对检测数据进行记录。
1.3 显示模块显示模块是人机交互的平台。
主要包括:精密电压表1块、精密电流表1块、精密压力表1块和最重要的部分——显示屏。
在对列尾主机进行检测的过程中,以上4部分即时的显示出已进行的检测项目的结果、正在进行的检测项目及尚未进行哪些检测,在检测过程完成以后,显示出最直观的检测结果——“正常”与否,及所有不正常项(如果有)的具体情况。
2 全自动检测台的主要功能2.1 向列尾装置主机提供工作电压列尾装置在线路上运行时,使用电池对其供电,支持主机各部分功能得以实现;在检测过程中,使用检测台配备的“假”电池盒,替代电池对列尾主机进行供电。
2.2 对列尾装置主机进行报警功能检测列尾装置主机的报警功能包括电池低电压自动报警和风压泄漏报警。
2.3 对列尾装置主机400M Hz和400kHz两个传输信道状态进行检测当两个信道其中一个出现故障时,由另一信道回报。
如400M Hz信道故障,由400kHz信道回报语音“450故障”;反之,由400MHz信道回报语音“400故障”。
2.4 对列尾装置主机的风压反馈功能进行检测模拟列车主风管风压变化范围,检测列尾装置主机的风压反馈状态及准确性,并可对列尾装置主机的风压反馈精度进行校准。
2.5 对列尾装置主机的排风功能进行检测模拟机车控制列尾主机,用无线遥控排风制动,并对排风电流等指标进行检测及记录。
2.6 对列尾装置主机的工作电流进行检测检测列尾装置在静态、数据传输、排风时的工作电流。
3 主要故障分析及解决方案经过全自动检测台检测后,某列尾主机主要表现出以下几方面的故障,现对其进行分析,并提出解决方案。
3.1 报警功能故障电池低电压自动报警,是保证列车运行途中列尾装置主机能够正常工作的前提。
列车运行途中,当电池电压过低时,可能使列尾装置主机无法工作或电台发射功率不足,无法与机车取得联系。
风压泄漏报警功能,是列尾装置为防止列车运行途中的非正常风压泄漏而设的。
该报警功能主要用于防止非正常风压泄漏导致的“断钩”、“丢车”等恶性事故的发生。
以上两项报警功能是由写在列尾装置主机主控电路板主控芯片上的软件实现的,所以出现故障的几率都较低。
同时,这两项报警又是保证列车安全运行的重要功能,所以必须进行检测。
当检测出报警功能故障时,应首先考虑更换主控芯片,如无效果,应考虑电压传感器与风压传感器可能出现故障,应及时予以更换。
3.2 传输信道故障双信道双向数传列尾装置,是专门针对山区电气化铁路区段设计的,其双信道的配备,在于发挥不同频率的不同特点,以尽量消除线路上的通信“盲区”。
具体的说,400M Hz信道受外界干扰影响小,在大型(编组)站场的使用效果很好,但由于频率较高,波长较短,对障碍物的绕射能力弱,遇到山体阻隔、长大隧道或隧道群,通常难以保证通信;而400kHz 信道则正好相反,频率较低,波长较大,对障碍物的绕射能力强,但容易受到干扰,在大的站场由于接触网、铁轨较多也容易分流、消弱信号。
总的来说,为了保证山区电气化铁路区段全线的通信质量,两个信道的作用相辅相成,缺一不可。
当检测台检测出“450故障”(或“400故障”)时,应首先检查相应电台与天线、电台与主控板之间的连接部分(400MH z电台还应首先检查电池盒是否能正常供电),根据检查结果对相应部分进行更换;当连接线和接插件故障均排除后,应对相应的电台进行更换;更换电台无效时,考虑更换天线。
・77・收稿日期:2010-05-06 总第222期 内蒙古科技与经济3.3 风压反馈故障列尾主机的风压反馈是司乘人员判断列车是否可以发车、是否能正常制动及运行情况是否正常的重要指标,该故障有两种情况。
3.3.1 风压反馈精度不够,误差超出许可范围。
此时应使用检测台的“手动”、“校准”功能,对列尾装置主机的风压传感曲线进行校准。
3.3.2 “乱报”风压。
也就是列尾装置主机报出的风压值与精密压力表的显示数字相差较大,并且无线性关系,也就是随着压力升高,所报风压值忽大忽小,或者始终没有明显变化。
这时有可能出现故障的首先是压力传感器,应该进行更换;如果更换后无效,基本可以判定是主控板软件故障,应先更换主控芯片;再无效则更换整个主控板。
3.4 排风功能故障列尾装置的重要功能之一就是在紧急制动情况下进行辅助排风,以缩短制动时间和距离。
因此,作为行车安全设备的列尾装置,其主机的排风功能是不可或缺的。
当排风功能出现故障时,应分别考虑以下几种情况:3.4.1 由于排风电磁阀被异物堵塞造成无法正常排风。
这是出现最多的情况。
这时应首先将排风电磁阀拆下、打开,使用“皮鼓”等对内部的排风通道进行清理,然后再重新装回去,如果无法解决,应更换排风电磁阀。
3.4.2 控制排风动作的继电器烧毁。
控制排风动作的继电器烧毁也有可能造成无法正常排风,这种情况出现的较少。
当排除了排风电磁阀本身的故障后,应考虑更换该继电器。
3.4.3 主控板出现问题。
这时应首先考虑主控芯片软件故障,对主控芯片进行更换;更换无效时,可能是编解码器故障导致控制排风的信令出现错误,应更换主板。
3.5 工作电流异常列尾装置主机在工作过程中,不同工况有不同的电流指标范围,如超出范围,则视为故障。
3.5.1 静态工作电流。
列尾装置主机的静态工作电流由主控板静态电流、闪光板电流、400M Hz 电台静态电流及400kHz 电台静态电流共同组成,其数值随着闪光板的间断工作而随时变化。
如静态工作电流过小,首先看其数值在检测过程中是否变化,如无变化,则闪光板出现故障,应进行更换;如有变化,则分别检查两部电台是否工作,并更换不工作的电台;如静态工作电流为“0”,则是主控板没电,检查电源板、电源线并更换,无效则更换主控板;如静态工作电流过大,应立即断开电源,查找短路位置。
3.5.2 数据传输电流异常。
如400M Hz (或400kHz )电流过小,首先检查并更换天线,无效则更换电台;如电流为“0”,直接更换电台;如电流过大,应同时更换天线及电台,以避免短路造成更大的破坏。
3.5.3 排风电流异常。
如排风电流过小,应检查排风电磁阀,必要时进行更换;如排风电流过大,应立即断电,并更换排风电磁阀。
4 结束语列车尾部安全防护装置,是取消货物列车守车后,为保证运行安全增设的重要设备。
充分利用其配套的列尾装置主机全自动检测台对其进行检测,是防患于未然、确保行车安全的重要手段。
而应用全自动检测台对列尾装置主机进行的检测,仅仅是手段而不是目的——目的应该是通过检测,发现故障主机,判断故障位置,最终排除故障。
凡是检测出故障的列尾装置主机,必须进行科学的、系统的检查,并排除故障,然后再次进行检测,以确保所有运行在运输生产一线的列尾装置主机工况良好,真正使这一安全设备在铁路运输中发挥出应有的安全作用。
(上接第76页) 或红外发射二极管。
接收器通常可采用光电二极管、光电三极管或光电池。
在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等,在其后面是检测电路。
光电传感器按工作方式的不同分成槽型、对射型、反光板型及扩散反射型。
如图4所示,对射型光电传感器是把发光器和收光器分离开,分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就输出一个开关控制信号。
它的检测距离可达几米乃至几十米。
图4 对射型光电传感器4 系统软件设计系统软件包括主程序和中断服务子程序,程序具体实现的功能如图5主程序流程图和图6中断服务子程序流程图。
图5 主程序流程图 图6 中断服务子程序流程5 结束语该系统通过光电传感器检测产品,利用单片机对产品数目自动计数,并通过单片机发出控制信号,实现产品的自动装箱,该控制系统操作方便、安全可靠,具有一定的应用价值。
[参考文献][1] 李建忠.单片机原理及应用[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2002.[2] 范志刚.光电测试技术[M ].北京:电子工业出版社,1987.[3] 罗四维.传感器应用电路详解[M ].北京:人民邮电出版社,1993.・78・。
