駝峰信號專(zhuān)用設備的安裝與調試

　　駝峰信號專(zhuān)用設備的安裝與調試

　　摘 要：本文結合安康東駝峰自動(dòng)化控制系統的改造施工，介紹駝峰信號專(zhuān)用設備中踏板、測速雷達、測重、測長(cháng)設備的安裝和調試方法。

　　關(guān)鍵詞：駝峰信號;專(zhuān)用設備;安裝;調試

　　駝峰信號專(zhuān)用設備包括車(chē)輛減速器、測速、測長(cháng)、測重、車(chē)輪傳感器等設備，這些設備的安裝和調試方法不同于車(chē)站信號聯(lián)鎖基礎設備。

　　安康東駝峰自動(dòng)化控制系統的改造施工時(shí)，室外信號設備也進(jìn)行了相應地改造，本文結合實(shí)際施工中的情況，簡(jiǎn)要的介紹踏板、測速雷達、測重、測長(cháng)設備的安裝和調試方法。

　　1 駝峰信號車(chē)輪傳感器的安裝與調試

　　駝峰場(chǎng)使用最多的傳感器是車(chē)輪傳感器，俗稱(chēng)軌道踏板，簡(jiǎn)稱(chēng)踏板。

　　常裝設在溜放線(xiàn)路或推送線(xiàn)上某些需要檢知車(chē)輛到達的特定地點(diǎn)，當有車(chē)輛到踏板安裝點(diǎn)時(shí)，踏板發(fā)出傳感信號。

　　駝峰踏板的主要作用是檢知車(chē)輛到達、計軸、判斷車(chē)輛運行方向等。

　　自動(dòng)化駝峰中，為了實(shí)現溜放追蹤和其他功能，需要安裝許多踏板，它們的信息采集正確、動(dòng)作可靠將直接影響自動(dòng)化駝峰系統的工作和安全。

　　1.1 駝峰信號車(chē)輪傳感器的安裝

　　(1)第一分路道岔

　　測重區段(01G、02G)在測重傳感器前后分別安裝一個(gè)踏板，用卡箍鋼軌內側下部，緊固螺絲。

　　用于測量車(chē)組速度和車(chē)輛軸距。

　　(2)其它分路道岔

　　在其它分路道岔區段，距離分路道岔保護區段入口約2m處的鋼軌內側均安裝一個(gè)車(chē)輪傳感器，這些傳感器的作用是采集車(chē)輛信息，所采集的信息由電纜傳入室內，由進(jìn)路機柜的TDC板輸入。

　　(3)在減速器區段，距離減速器入口第一制動(dòng)鉗中心6～8m處，安裝一個(gè)車(chē)輪傳感器，其作用是完成車(chē)輛走行情況判別等工作。

　　傳感器信息傳至室內，由速度機柜的TJS(F)板輸入。

　　(4)每個(gè)踏板室外設置一個(gè)HZ24盒，由速度/進(jìn)路控制機柜供出電源通過(guò)兩根外線(xiàn)，即TB-Q、TB-H供給踏板。

　　1.2 駝峰信號車(chē)輪傳感器的調試

　　(1)用500V兆歐表測量踏板線(xiàn)圈與外殼間的絕緣電阻，其值應不小于20MΩ。

　　(2)檢測傳感器安裝高度和中心距離

　　用直鋼尺或鋼卷尺測量， 踏板工作面距軌面的高度應為44±2 mm，距鋼軌內側面中心距離應為35mm。

　　(3)檢測車(chē)輛占用或通過(guò)時(shí)的信號電壓：

　　在分線(xiàn)盤(pán)處踏板線(xiàn)圈輸出端子上并接示波器，觀(guān)測模擬車(chē)輛占用或通過(guò)時(shí)傳感器輸出信號幅度及波形。

　　(4)計軸誤差率測試

　�、傩¤F器在傳感器上沿鋼軌面連續有節奏的滑動(dòng)10次，觀(guān)察控制機柜計軸板綠燈應亮10次，計算機主、備機顯示板應正確計軸10次，不多軸或少軸。

　�、趶鸟劮蹇刂葡到y溜放數據分析報告中統計計軸誤差率，應滿(mǎn)足溜放2500輛誤差≤±1軸。

　　2 駝峰信號測重設備的安裝與調試

　　駝峰測重設備是測定溜放車(chē)輛重量的計量裝置，利用它來(lái)判別車(chē)輛的重量等級，為調速系統提供重要的基礎信息，它是駝峰自動(dòng)化控制系統中重要的基礎設備。

　　在自動(dòng)化駝峰控制系統中，對間隔制動(dòng)部位速度和目的制動(dòng)部位速度進(jìn)行調時(shí)，測重系統提供的平均重量是決定減速器出口速度的重要參數。

　　如果由于測重信息出現錯誤或誤差過(guò)大，則導致減速器制動(dòng)等級的自動(dòng)選擇出現錯誤，可能出現“追勾”或“夾停”現象，嚴重時(shí)甚至脫軌，危機作業(yè)人員、行車(chē)及設備安全。

　　因此，測重設備的安裝與調試極為重要。

　　2.1 駝峰信號測重設備的安裝

　　測重設備由室外測重傳感器和室內測重控制機組成。

　　測重傳感器安裝在駝峰加速坡區段(即測重區段)。

　　測重傳感器是測重的重要部件，它工作的好壞直接影響整機的進(jìn)度和穩定，而測重傳感器的準確安裝是正常工作的基礎。

　　測重傳感器應安裝在兩根枕木的中間位置，安裝孔位直徑32mm，帶有1：30錐度，外大內小的圓孔。

　　安裝孔應有較好的水平度、垂直度和符合要求的表面粗糙度。

　　為了提高測量精度，保持測重信號穩定性，壓磁測重傳感器在安裝前，要對枕木下的到站進(jìn)行夯實(shí)搗鼓。

　　要求鋼軌接縫處平直，無(wú)高低起伏，傳感器應安裝在測重軌的中部位置，距鋼軌接頭不小于2.5m。

　　傳感器安裝孔應在鋼軌腹板中性層位置，用游標卡尺進(jìn)行定位。

　　(1)鉆孔

　　現場(chǎng)進(jìn)行鉆孔，測重傳感器安裝枕木間距從鐵墊板內沿測量：50kg/m型鋼軌在400mm左右。

　　必須用專(zhuān)用打孔機鉆孔，打孔時(shí)必須一次打完，中途不得將鉆架拆卸下來(lái)。

　　先鉆好一個(gè)直徑為32mm的圓孔，再改換專(zhuān)用鉸刀，鉸處標準錐孔，其錐度為1：30。

　　鉸好后要檢查孔的水平度、垂直度和光潔度，在鉸孔的過(guò)程中要注意進(jìn)刀尺寸，對于50kg/m型鋼軌鉸刀深處鋼軌腹板長(cháng)度為45.5mm，允許誤差-0.5mm。

　　由于安裝孔的光潔度要求很高，快要達到指標時(shí)要將銑刀空轉幾周，將孔銑干凈，銑好后的孔涂抹黃油。

　　(2)安裝T・ZY測重傳感器

　　T・ZY測重傳感器要求帶電安裝。

　　安裝時(shí)分清電源線(xiàn)和信號線(xiàn)，各線(xiàn)間不得短路。

　　用萬(wàn)用表測量，電阻相對較小的為電源線(xiàn)，另一對為信號線(xiàn)。

　　裝入傳感器時(shí)要注意傳感器的定位平臺只能與軌面平行或垂直。

　　安裝時(shí)注意必須做好放松措施。

　　安裝完畢要求室外電纜盒內電壓應不小于2.5V，信號線(xiàn)圈輸出零信號電壓不得大于300mV，用單腳分別取踩壓距傳感器兩側各100mm處的鋼軌，所得到的兩個(gè)電壓值的差應該有4～20mV之間(此差值為測重傳感器的靈敏度值)，如不能滿(mǎn)足此要求，傳感器需要重新安裝。

　　2.2 駝峰信號測重設備的調試

　　室外測重傳感器安裝好后要與室內電路配合，通過(guò)室內測重機面板上的顯示屏與溜放車(chē)輛的實(shí)際重量進(jìn)行核對。

　　(一)壓磁傳感器的調整

　　調整傳感器室內的激勵電源，測量其輸出電流，應在0.35～0.4A范圍內。

　　此時(shí)，在室外電纜盒端子上用電壓表測量激勵電壓，應為大于2.5V。

　　安裝后的傳感器信號應小于300mV，傳感器的靈敏度應在4～20mV范圍之間。

　　(二)信號處理電路的調整

　　信號處理電路調整時(shí)，在測重機正面面板的調試窗口上觀(guān)察、調試測重機的工作狀態(tài)。

　　調試正常后，應當使相關(guān)電位器的位置處于保護狀態(tài)，不得隨意變動(dòng)。

　　除兩路傳感器的激勵電流的觀(guān)測外，每一路還各有模擬開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)按鈕、清零開(kāi)關(guān)。

　　調試時(shí)開(kāi)關(guān)擲于右方的調試狀態(tài)。

　　(1)激勵電源的調整

　　室外傳感器安裝完畢后，室內首先要進(jìn)行激勵電流的調整。

　　觀(guān)察調試窗口中的電流表顯示，調試電流表下方的電流調整電位器，將激磁電流調整到350mA～400mA。

　　(2)調零電壓的調整

　　當室外傳感器安裝完畢，并通以0.4A的激勵電流時(shí)，傳感器輸出一個(gè)初始的交流電壓信號，在“～”測試孔內可測量到10～400mV之間的小信號。

　　信號處理板在調零孔內會(huì )測到一個(gè)直流電壓，此電壓必須調整。

　　電壓表筆(+)插入測重機前面板上調試窗口中的調零觀(guān)測孔， 用直流檔觀(guān)察(黑色的地線(xiàn)孔為設備的電壓公共地)。

　　調整調零觀(guān)測孔上方的調零電位器，就可以確定調零電壓值。

　　(3)過(guò)零電壓的調整

　　將電壓表正表筆從調零觀(guān)測孔插入過(guò)零觀(guān)測孔中，調整中間位置的過(guò)零電位器，就可以確定過(guò)零電壓值。

　　過(guò)零電壓值在交替正負的一定范圍內變化時(shí)會(huì )形成過(guò)軸信號并伴有蜂鳴器的鳴響。

　　在調整中一定要保證重車(chē)不多小重量，否則會(huì )造成重量偏輕，影響控制安全。

　　(4)重量精度的調整

　　對應某一輪重的峰值電壓在進(jìn)行A/D轉換時(shí)，其顯示值是可以通過(guò)調整重量電位器確定。

　　例如一個(gè)輪的重量為10噸，它對應4軸車(chē)相當于80噸。

　　這個(gè)比例系數的實(shí)現，是通過(guò)前面板最右方的重量電位器的調整來(lái)達到，調整重量電位器后對于重車(chē)的影響比對于輕車(chē)的影響略大。

　　測重傳感器安裝在鋼軌一側，每輛車(chē)可測4次輪重，經(jīng)過(guò)電路處理后，顯示出4次車(chē)的重量，把4次車(chē)重進(jìn)行平均就可得出此車(chē)的重量。

　　測量的準確性是用重量電位器來(lái)調整的。

　　順時(shí)針旋轉為增加重量，逆時(shí)針旋轉減小重量。

　　在調試時(shí)，選擇可以確認重量的車(chē)輛。

　　3 駝峰信號測長(cháng)設備的安裝與調試

　　駝峰測長(cháng)設備用來(lái)測量調車(chē)線(xiàn)的空閑長(cháng)度，為控制系統提供股道占用和空閑信息。

　　測長(cháng)傳感設備安裝在始端變壓器箱內，終端設有短路接線(xiàn)。

　　根據控制系統需要，全程測量長(cháng)度設計為650～750m。

　　調車(chē)線(xiàn)長(cháng)度參數不僅是自動(dòng)化調速系統的基本參數之一，也是調車(chē)場(chǎng)自動(dòng)化其它子系統的重要參數。

　　安康東駝峰采用電腦測長(cháng)，它是微機化全數字計測裝置，主要用來(lái)測定編組場(chǎng)各條調車(chē)線(xiàn)股道占車(chē)后的空余長(cháng)度，信息提供給駝峰溜放調速控制用。

　　(1)駝峰信號測長(cháng)設備的安裝

　　駝峰電腦測長(cháng)系統由室內設備和室外設備以及測長(cháng)區段軌道電路組成。

　　電腦測長(cháng)設備由室內電腦測長(cháng)機柜和室外測長(cháng)區段軌道電路CG組成。

　　測長(cháng)區段始端(0m)位于三部位減速器軌道電路出口絕緣的外方處，兩側鋼軌均以鋼絲繩與測長(cháng)盒XB箱內的測長(cháng)傳感器相連。

　　測長(cháng)區段末端絕緣位于控制設計要求的測量長(cháng)度處，在兩鋼軌間則以雙根塞釘式鋼絲繩短路線(xiàn)做終端連接。

　　電腦測長(cháng)室內設備為室內測長(cháng)機柜，對應全場(chǎng)所有股道的測長(cháng)。

　　測長(cháng)機柜結構分三大部分：自上而下分別為顯示器、數據采集機和信號處理板。

　　(2)駝峰信號測長(cháng)設備的調試

　　室內、室外設備安裝完成后，進(jìn)行調試。

　　打開(kāi)室內電腦測長(cháng)機柜，電腦測長(cháng)系統開(kāi)機后界面顯示：測長(cháng)數據、股道特征設置和采樣數據分析三部分。

　　開(kāi)機后默認的界面為測長(cháng)數據界面，包括每股道的測長(cháng)數據的電壓信息、長(cháng)度信息、調零電壓等。

　　按照股道長(cháng)度設置每股道的數據，設置完成后進(jìn)行室內外聯(lián)調。

　　在室外用專(zhuān)用夾子線(xiàn)人工短路每條股道的幾個(gè)特征點(diǎn)，如0m、50m、100m、150m、200m、250m……等處，得到該段的區段特征表，此特征表一方面用來(lái)直接修正測長(cháng)機內已存儲的區段特征表，以提高測長(cháng)的準確度，減少長(cháng)度計算誤差。

　　另一方面通過(guò)多點(diǎn)測量后找出引發(fā)區段測長(cháng)軌道電路異常的突變點(diǎn)，從而對測長(cháng)軌道區段進(jìn)行調整。

　　4 駝峰信號測速設備的安裝與調試

　　安康東駝峰既有測速雷達為T(mén)・CL-2型，由于使用年限較長(cháng)，設備老化，經(jīng)常出現測速“跳變”，導致車(chē)輛出現超速、途停等故障。

　　安康地處秦嶺以南，夏季降雨量充沛，暴風(fēng)雨天氣較多，干擾雷達的測速信號，嚴重影響了運輸效率，甚至危及行車(chē)、人身安全。

　　配套此次自動(dòng)化系統改造，將既有測速雷達更換為T(mén)・CL-2A2000型圓極化駝峰測速雷達。

　　T・CL-2A2000圓極化駝峰測速雷達為T(mén)・CL-2系列毫米波駝峰測速雷達的改進(jìn)型，其主要的特點(diǎn)是有抗雨雪干擾，尤其是對夏季暴風(fēng)雨抗干擾能力較強，能顯著(zhù)減少風(fēng)雨天氣對雷達測速的影響。

　　4.1 T・CL-2A2000型測速雷達的安裝

　　安康東駝峰采用的T・CL-2A2000型毫米波測速雷達，三部位雷達安裝在股道旁邊。

　　該型測速雷達應用8mm波段多普勒效應，用于連續測量溜放車(chē)組的實(shí)際速度，為調速系統提供溜放車(chē)組在減速器區段的實(shí)時(shí)速度信息。

　　具有測量精度高、體積小、重量輕、安裝位置靈活、調整方便等特點(diǎn)。

　　T・CL-2A2000型駝峰測速雷達由雷達電源箱和雷達主機設備兩部分組成。

　　其中雷達電源箱包括：SA-B-1A電源斷路器、BFD型防雷變壓器、信號通道防雷組件即ZFTW-III通道防雷保安器四部分。

　　雷達主機設備包括：雷達天線(xiàn)、微波組件、信號放大板、電源板四部分

　　(1)雷達主機設備的安裝

　　駝峰測速雷達主機安裝在雷達密封箱中，它主機的高頻部分采用了圓極化小型窄波束、高增益喇叭形天線(xiàn)，改變雷達輻射電磁波的極化方向，改善了暴雨時(shí)雨滴反射對溜放車(chē)組正常測速的干擾。

　　(2)雷達密封箱的安裝

　　雷達密封箱安裝在股道旁的混凝土基礎上，箱體側面距離線(xiàn)路中心線(xiàn)1.8～1.85m，箱體頂部距軌面高度300±10mm的位置。

　　箱體安裝在距離減速器入口第1制動(dòng)鉗中心15～18m處;若受條件限制可以裝在距離減速器出口第1制動(dòng)鉗中心12～15m處，注意要安裝在車(chē)輛減速器入口、對微波傳輸無(wú)遮擋的線(xiàn)路一側，雷達密封箱的輻射窗口與車(chē)輛減速器之間不得設置跨越股道的人行道路，以防干擾雷達信號。

　　雷達密封箱的輻射窗口應朝向車(chē)輛減速器，并向本股道適當傾斜。

　　4.2 T・CL-2A2000測速雷達的調試

　　駝峰測速雷達必須用雷達測試儀進(jìn)行調試。

　　(一)室內調試

　　室內主要調試雷達自檢功能和多普勒模擬信號。

　　(1)自檢功能調試

　　利用雷達面板的開(kāi)關(guān)自檢功能，接通雷達電源，打開(kāi)面板上“顯示開(kāi)關(guān)”，按下面板上“自檢開(kāi)關(guān)”，此時(shí)面板上速度顯示器應顯示“30.7km/h”，則雷達自檢功能正常。

　　(2)多普勒模擬信號調試

　　將雷達綜合測試儀安裝在距離雷達10～20m處，天線(xiàn)高度基本相同，雷達測試儀及雷達開(kāi)機。

　　測試儀“檢測/調制”開(kāi)關(guān)放置在“調制”，“幅度/速度”開(kāi)關(guān)放置在“速度”;打開(kāi)雷達顯示開(kāi)關(guān)，依次將測試儀波段開(kāi)關(guān)調至“1”、“2”、“3”、“4”位置，此時(shí)雷達應能顯示對應多普勒模擬信號頻率的速度值“3.9”、“7.9”、“15.8”、“31.5”，誤差應在允許范圍內，則信號正常。

　　(二)室外調整

　　(1)雷達最大輻射角度的調整

　　將測試儀安放在減速器出口處道心中間，高度調整到1.1m左右。

　　接通電源開(kāi)關(guān)，“功能選擇開(kāi)關(guān)”放置在“功率”檔，調整儀器三腳架方位和俯仰手把，使儀器指示為最大。

　　將毫伏表的量程開(kāi)關(guān)放置在“遠”檔，再調整雷達箱內調整架的方向和俯仰螺栓，反復調整雷達及儀器天線(xiàn)，使儀器指標為最大。

　　將雷達天線(xiàn)與機殼固定后，鎖緊調整螺母，蓋好箱蓋，在檢查指示值是否變化，若變化較大則需重新調整。

　　(2)發(fā)射功率的測量

　　將測試儀安放在距離雷達天線(xiàn)≥8m處。

　　“功能選擇開(kāi)關(guān)”放置在“功率”檔，毫伏表的量程開(kāi)關(guān)放置在“近”檔，調整儀器的高度、方位與俯仰，使指示為最大。

　　(3)作用距離的測量

　　將測試儀安放在距離雷達天線(xiàn)≥8m處。

　　“功能選擇開(kāi)關(guān)”放置在“功率”檔，調整儀器的高度、方位和俯仰，使指示為最大。

　　“功能選擇開(kāi)關(guān)”放置在“速度”檔，“速度量程開(kāi)關(guān)”分別放置在“3”、“6”、“12”、“24”km/h四檔，在信號輸出端測得輸出交流電壓與對應頻率，則達到作用距離的要求。

　　5 結語(yǔ)

　　駝峰信號專(zhuān)用設備的安裝、調試質(zhì)量，直接影響以后的運輸效率及使用壽命。

　　正確的安裝、調試達到事半功倍的效果，不僅能減少故障的發(fā)生，而且能延長(cháng)設備的使用壽命，給設備維護管理單位的維修帶來(lái)極大的方便，還能減少維修費用的投入。

　　參考文獻：

　　[1]包振峰.自動(dòng)化駝峰控制系統[M].中國鐵道出版社，2008.

　　[2]吳芳美.編組站調車(chē)自動(dòng)控制[M].中國鐵道出版社，2005.

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