| 标题 | 铁路客车运行安全的有效监控策略研究 |
| 范文 | 李迎涛 【摘 要】在我国铁路客车运行速度提升、运行密度增大的形势下，人们对铁路客车的运行安全问题日益关注。因此，要加强铁路客车运行安全的地面监控能力，要引入先进的客车地面监控技术，与TCDS（客车运行安全监控系统）相结合应用，并实现铁路客车故障监测的联网应用，实现对铁路客車关键运行部件的实时监控，在有效的监控策略和手段的前提下，确保我国铁路客车的安全运行。 【Abstract】With the increase of the running speed and the running density of railway passenger trains in our country， people pay more and more attention to the safety of railway passenger cars. Therefore， we must strengthen the capacity of the ground monitoring for the railway passenger train safety operation， we need to introduce advanced passenger train ground monitoring technology， and combined its application with TCDS， to realize the network application of fault monitoring of railway passenger trains， to achieve real-time monitoring of key components of operation of railway passenger trains， under the premise of effective monitoring strategies and means， to ensure the safe operation of railway passenger cars in our country. 【关键词】运行；安全；监控；策略 【Keywords】operation； security； monitoring； strategies 【中图分类号】U270.7 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0130-02 1 引言 我国铁路客车历经数次提速，客车的运行密度、速度均有大幅度的提升，针对这一现状和趋势，我们要充分认识到铁路客车运行安全的重要性，要意识到铁路与社会市场形象、社会经济方面的关联性意义，全面分析铁路客车高速运行状态下的安全隐患，采用有效的客车运行监测策略和技术，以更好地保障铁路客车运行的安全与稳定。 2 铁路客车地面监控先进技术分析 当前铁路客车运行以货车5T系统为普遍应用的方式，具体的先进应用技术包括有： 2.1 红外光学轴温监测技术（THDS） 当车辆在运行的过程中，必然产生车轴与轴承的摩擦现象，导致轴温升高，如果轴温过高，则会引发燃轴、切轴、列车倾覆等事故。为此，可以通过红外光学轴温监测技术，捕捉车辆轴承的红能量，将其转换为电信号，准确地定位车辆轴位，检测车辆轴承的温度，及时发现热轴并加以处理。 2.2 运行品质轨边动态监测技术（TPDS） 在铁路客车运行的过程中，轮对与钢轨的接触面如果出现损伤，则会严重损坏轨道的结构，甚至引发断轨重大事故。为此，要注重对车轮踏面损伤的动力学监测，采用框架式轨道平台、二维板式传感器、移动垂直力检测方式，实现对车辆轮轨间的动力学参数的实时在线监测，并对列车的超偏载、车轮擦伤等进行评定。 2.3 运行故障声学监测技术 也即车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统，简称为TADS。这是在轨边安装高精度的短间距声学传感器，对列车滚动轴承振动的声音信号进行实时采集，并进行能量谱、频率谱分析，运用数学模型、专家系统等分析方法，获悉车辆轴承故障信号的相关影响因素，评定车辆滚动轴承故障的程度，提早预警和防范。 2.4 红外热成像监测技术 它无须照明光源，主要是利用目标物体与周边环境的温差或辐射差，形成可视化的图像，可以应用其隐蔽性强、体积小易于携带的优势，在线拍摄车辆监控部位的图片。 3 铁路客车运行安全监控系统TCDS的监控实现 3.1 铁路客车运行安全监控系统TCDS的功能 这是一种适应于客车安全运行而开发的新型系统，可以有效地通过车载检测装置，实现对客车的关键部件的实时监测、诊断、预警和传输，其具体功能主要表现为以下方面： ①对于铁路客车运行中的供电系统、空调系统、烟火报警、防滑制动系统、转向架等设备的实时显示和预警，更好地确保这些设备运行的安全状态。 ②借助于GPRS通信设备，实现对铁路客车设备的远程实时监控。 ③铁路客车到达站点之后，通过WLAN设备实现与地面的联网，联网成功即可以实现对运行数据的自动下载和处理，在地面专家系统的辅助指导之下，实现对铁路客车的故障诊断、分析、维修和处理，更好地减少铁路客车运行安全隐患。 ④利用WEB终端查询系统，实现对车辆段、路局、铁路总公司的三级监控。 然而，TCDS在实际应用过程中，还存在数据的完整性差、数据的实时性差、误报警和地面应用系统不够完善等缺陷和不足，还有待进一步改进和优化。 3.2 铁路客车运行安全监控系统TCDS的构成 3.2.1 车载安全监控子系统 这是铁路客车运行安全监控系统的数据基础，可以利用车载网络，实现对数据的采集，获悉车辆部件的实时运作状态，如：供电、空调、烟火报警、轴温报警、转向架系统等，监测故障信息并实现预警。 3.2.2 车地数据无线传输子系统 这是链接车载设备与地面之间的数据传输通道，在WLAN的链接之下建立车地数据通道，实现车载无线设备與客列检服务器的链接和数据发送。 3.2.3 地面联网应用子系统 该子系统包括有： ①客车运行状态电子地图实时跟踪系统。它是利用电子地图，实时监测和显示客车的运行状态信息，并且在回放功能的支持之下，还可以对客车的运行轨迹进行重演。 ②客车运行安全实时监控系统。利用GPRS网络实现对车载数据的传送，数据收发软件实现对车载数据的解析和状态判断，实时监控网站则在B/S模式之下，实现客户端的远程WEB查询和管理。 ③地面专家系统。这是对列车运行过程中的数据的存储、处理、分析和回放，全面获悉车辆的运行状态，对比分析车辆不同的运行过程数据，实现对数据的综合判断，以确保对客车运行的动态控制和监督。 4 铁路客车故障轨边图像检测设备TVDS的联网监控 4.1 铁路客车故障轨边图像检测TVDS设备的功能 铁路客车故障轨边图像检测TVDS设备包括轨边设备和机房设备，如：补偿光源、车轮传感器、车辆信息采集工控机、图像信息采集工控机、远程管理设备等，可以较好地实现对客车可视部件状态的监控。 铁路客车故障轨边图像检测TVDS设备的功能，具体包括有以下几个方面： ①实现对车辆信息的实时采集。在这个设备应用之下，可以全面采集主机车辆的相关信息，利用车轮传感器信号，实现对车辆的自动计轴、计辆、测速。 ②线阵图像采集功能。这主要是对列车的钩缓装置、制动装置、连接装置、转向装置等可视部件，实现线阵图像采集。 ③识别车号。在铁路客车运行的过程中，还需要借助于铁路客车故障轨边图像检测TVDS设备，实现对客车车号和车次的识别。 ④自检及远程维护。TVDS设备系统还可以对铁路客车的轨边设备及专用通道，实现定时的自检和维护，并在远程控制方式之下，确保TVDS设备的安全无虞。 ⑤抗干扰功能。铁路客车故障轨边图像监测系统设备还可以应用于各种不良干扰环境之下，可以较好地抵抗雾雨雪、沙尘、强烈阳光等不良干扰条件，实现对列车运行数据的图像采集。 4.2 铁路客车故障轨边图像监测系统的不足之处 TVDS系统设备可以较好地实现对客车运行的实时监控，减少铁路客车的运行故障，然而，也存在以下不足之处： ①由于TVDS系统设备包括有多种不同的型号，这就使其存在较大的个体差异，在技术实现、数据处理、系统应用等方面各有不同，给操作人员带来了较大的难度，也不利于列车数据的整合运用。 ②单台设备的独立运行状态，也不利于对列车运行的快速响应、故障追踪、作业质量评判等，对于生产调度和组织造成了较大的影响。为此，需要加强对TVDS的联网应用技术，加以改进和完善。 5 结语 综上所述，面对我国铁路客车运行速度加快、密度增大的形势，要加强对铁路客车运行安全的有效监控，要充分运用TCDS、TVDS等列车运行监控策略和技术，实现客车 运行安全监测设备的联网运用，在高科技的集成的条件下实现对客车运行安全的实时在线监控，更好地实现信息共享、远程监控和联网运行，形成系统化、网络化、信息化的铁路客车运行安全监控体系，实现人控向机控的突破和跨越式的发展。 |
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