巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕裝置的技術(shù)改進(jìn)

01序言警惕裝置是機(jī)車(chē)行車(chē)安全保障的重要組成部分，巴基斯坦機(jī)車(chē)基于西門(mén)子PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)警惕系統(tǒng)，具有語(yǔ)音報(bào)警、自動(dòng)卸載功能。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，警惕裝置故障率較高，對(duì)機(jī)車(chē)可靠行駛存在安全隱患。02警惕裝置介紹及控制原理警惕裝置警惕裝置也叫“死人系統(tǒng)”，是監(jiān)督司機(jī)是否專(zhuān)注于當(dāng)前運(yùn)行工作后控制機(jī)車(chē)及時(shí)報(bào)警并懲罰制動(dòng)的一種安全裝置，是確保行車(chē)安全的最后一道屏障。巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕裝置包括下列元件：西門(mén)子S7-200PLC主機(jī)、1個(gè)腳踏開(kāi)關(guān)、正副司機(jī)側(cè)的2個(gè)解鎖按鈕、1個(gè)用于報(bào)警的蜂鳴器、LED報(bào)警燈及用于緊急制動(dòng)的電控閥。警惕裝置控制原理警惕裝置控制原理是利用警惕腳踏開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)司機(jī)在機(jī)車(chē)運(yùn)行中是否注意力集中（避免睡覺(jué)，、離崗等因素）。當(dāng)機(jī)車(chē)處于“行駛”狀態(tài)時(shí)，警惕裝置自動(dòng)啟動(dòng)，司機(jī)需要在每隔一段時(shí)間內(nèi)踩一次腳踏開(kāi)關(guān)。直到機(jī)車(chē)處于“停車(chē)”時(shí)，警惕裝置關(guān)閉。當(dāng)機(jī)車(chē)在正常行駛過(guò)程中，司機(jī)未按期踩腳踏開(kāi)關(guān)，警惕系統(tǒng)蜂鳴器會(huì)發(fā)出警鈴報(bào)警，提醒司機(jī)踩腳踏開(kāi)關(guān)。如果司機(jī)在警鈴報(bào)警期間仍未動(dòng)作腳踏開(kāi)關(guān)，警惕系統(tǒng)會(huì)斷開(kāi)機(jī)車(chē)動(dòng)力裝置并施加懲罰制動(dòng)。

巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕系統(tǒng)邏輯控制當(dāng)司機(jī)控制器被激活后，機(jī)車(chē)速度＞1km/h、柴油機(jī)速度＞400r/min、制動(dòng)缸壓力＜3×105Pa時(shí)，警惕系統(tǒng)開(kāi)始工作。如果司機(jī)沒(méi)有任何操作，警惕系統(tǒng)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)：45s后報(bào)警燈持續(xù)10s閃爍；55s時(shí)報(bào)警燈閃爍5s，蜂鳴器報(bào)警5s；60s后機(jī)車(chē)斷開(kāi)1#～6#位牽引電動(dòng)機(jī)接觸器并驅(qū)動(dòng)緊急制動(dòng)電空閥，實(shí)施懲罰制動(dòng)迅速停車(chē)。為避免在機(jī)車(chē)行駛時(shí)發(fā)生意外情況下機(jī)車(chē)迅速停車(chē)，巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕系統(tǒng)也設(shè)有“一鍵停車(chē)”功能。發(fā)生意外情況時(shí)，司機(jī)手動(dòng)警惕按鈕15s，警惕裝置斷開(kāi)牽引電動(dòng)機(jī)接觸器并施加緊急制動(dòng)。巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕系統(tǒng)邏輯控制如圖1所示。圖1警惕系統(tǒng)邏輯03巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕裝置常見(jiàn)故障警惕裝置失效由于警惕裝置邏輯采用“串聯(lián)”控制方式，控制回路上任一參數(shù)采集異常均無(wú)法激活警惕倒計(jì)時(shí)。在機(jī)車(chē)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，巴基斯坦機(jī)車(chē)線路老舊，缺乏必要的日常維護(hù)，設(shè)置在轉(zhuǎn)向架外側(cè)上的機(jī)車(chē)速度傳感器常被飛石撞斷，由此導(dǎo)致控制系統(tǒng)采集到的機(jī)車(chē)速度一直為零。即使機(jī)車(chē)正常行駛時(shí)，警惕裝置也無(wú)法正常工作，影響行車(chē)安全。

警惕裝置誤動(dòng)作在邏輯控制中，警惕倒計(jì)時(shí)功能僅需采集到機(jī)車(chē)速度、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和閘缸壓力便能激活。機(jī)車(chē)在機(jī)務(wù)段及車(chē)站內(nèi)作為被拖車(chē)更換軌道時(shí)往往不停機(jī)作業(yè)，因此控制系統(tǒng)也能采集到各參數(shù)觸發(fā)警惕倒計(jì)時(shí)。由于被拖車(chē)內(nèi)無(wú)司機(jī)復(fù)位警惕倒計(jì)時(shí)，被拖車(chē)必然觸發(fā)懲罰制動(dòng)且無(wú)人緩解，影響日常段內(nèi)調(diào)車(chē)作業(yè)效率。04警惕裝置技術(shù)改進(jìn)可靠性技術(shù)改進(jìn)機(jī)車(chē)速度傳感器故障率較高是影響警惕裝置可靠性的最大因素，因此需要在機(jī)車(chē)速度傳感器發(fā)生故障時(shí)，利用其他參數(shù)替代機(jī)車(chē)速度，確保警惕裝置正常工作。機(jī)車(chē)行駛時(shí)，主發(fā)電流、主發(fā)電壓也是判斷機(jī)車(chē)狀態(tài)的重要參數(shù)，且傳感器工作環(huán)境良好，故障率低。結(jié)合機(jī)車(chē)一擋位時(shí)主發(fā)電流為600A左右，可將主發(fā)電流＞500A作為機(jī)車(chē)速度的冗余備份。

實(shí)用性技術(shù)改進(jìn)在機(jī)務(wù)段內(nèi)調(diào)車(chē)作業(yè)時(shí)，司機(jī)并不希望被拖機(jī)車(chē)觸發(fā)警惕裝置影響效率。技術(shù)改進(jìn)時(shí)，可通過(guò)增加主發(fā)電壓參數(shù)判斷機(jī)車(chē)是否處于“加載”工況，從而排除被拖機(jī)車(chē)在“無(wú)載”工況下仍然具有機(jī)車(chē)速度、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和閘缸壓力等參數(shù)的特殊情況。機(jī)車(chē)單機(jī)行駛時(shí)，一擋位主發(fā)電壓在50～100V，因此可將主發(fā)電壓＞40V作為排除調(diào)車(chē)作業(yè)時(shí)觸發(fā)警惕倒計(jì)時(shí)的一個(gè)條件。改進(jìn)后巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕系統(tǒng)邏輯控制如圖2所示。圖2改進(jìn)后巴基斯坦機(jī)車(chē)警惕系統(tǒng)邏輯控制PLC警惕控制程序優(yōu)化機(jī)車(chē)主發(fā)電動(dòng)機(jī)電流、電壓由微機(jī)系統(tǒng)模擬量模塊采集并用于機(jī)車(chē)功率控制，在PLC邏輯控制程序中增加了主發(fā)電動(dòng)機(jī)電流、電壓參數(shù)來(lái)優(yōu)化警惕系統(tǒng)倒計(jì)時(shí)功能，不會(huì)改變現(xiàn)車(chē)現(xiàn)有電氣回路。因此，通過(guò)更改控制程序來(lái)完成警惕裝置技術(shù)改進(jìn)不會(huì)增加額外的物料消耗和線路變更，具有較強(qiáng)的可操作性。05結(jié)束語(yǔ)根據(jù)巴基斯坦機(jī)車(chē)運(yùn)行環(huán)境及當(dāng)?shù)厮緳C(jī)段內(nèi)作業(yè)習(xí)慣，對(duì)警惕裝置進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，