监测维护终端在轨道电路故障维护中的应用

孙 雷 上海铁路局办公室

客运专线的轨道电路是采用"无接点、计算机编码方式"的ZPW-2000A轨道电路系统，列控中心通过CANA、CANB总线进行信号频率集中配置，监测维护终端通过CANC总线对轨道电路设备运行数据进行采集、监测。随着客运专线运行规模的增加，轨道电路维护给电务工作人员带来较大的压力。利用轨道电路监测维护终端采集到的数据可以方便、及时查找故障情况和原因，方便电务人员日常维护和故障维修。

1 轨道电路监测维护终端子系统构成

1.1 硬件平台及与轨道电路通信接口连接

监测维护终端子系统的硬件平台为列控中心机柜上的"监测维护终端"工控机和显示器设备。根据工程需要，工控机和显示器可以安装在其他的机柜上或采用其它安装方式。监测维护终端通过扩展CAN通信接口卡PCI5121实现与轨道电路设备的通信连接。对客专ZPW-2000A轨道电路设备的信息采集，通过与通信单元内的轨道电路通信接口板的CANC总线通信来实现。

1.2 轨道电路监测维护终端子系统软件模块组织结构

图1为软件模块组织结构。

图1 软件模块组织结构

显示终端由实时报表显示、设备状态--机柜图、历史数据--日曲线、实时报警数据和历史报警数据组成。

2 故障分析案例

2.1 案例一：轨道电路调谐区出现故障

地点：XXX线XXX站10583G，其发送端相邻区段为10595G。

故障情况：主轨道电压不稳定，电压幅值波动，最高值497 mV，最低值432 mV。

数据测量：发送功出133 V；主轨出407 mV-410 mV；发送端 PT-E1、E2 电压为36.5 V，轨面电压为1.667 V。分析数据发现，10583G发送端PT-E1、E2的电压正常，轨面电压偏低。

故障分析：查看10583G和10595G历史日曲线，发现10583G的主轨道电压、功出电压、和10595G的小轨道电压波动情况一致，见图2黄色框内的图形。10583G的小轨道电压和10595G的主轨道电压相对稳定。因此判断应该是在发送端出现问题。

根据上述情况，判断10583G发送端的PT-V1、V2至钢轨环节或发送端调谐区内出现问题。经过现场故障排查，发现10583G发送端PT上钢轨的两对引接线处的轨枕有4个扣件都与钢轨裸接，轨枕钢轨扣件未作绝缘处理。

图2 10583G主轨道电压

直接打掉该轨枕的4个钢轨扣件，发送端轨面的电压可由1.93 V提升至2.40 V；对10583G扣件做简易绝缘处理后，轨面电压升至2.39 V。10583G发送端轨面的轨枕钢轨扣件未作绝缘处理，导致发送端调谐区失谐，使发送电压漏泄，以及发生电压波动。

2.2 案例二：轨道电路主轨道区段出现故障

地点：XXX线中继1站8945AG，其发送端相邻区段为8959CG。

故障情况：主轨道电压不稳定，电压波动频繁。

故障分析：调阅8945AG主轨道电压历史日曲线，分别结合8954AG和8959CG的小轨道电压日曲线的查看，分析其电压波动的特点：发现8945AG主轨道电压波动时，8954AG和8959CG的小轨道电压却相对稳定，见图3和图4。

图3中，8945AG主轨道电压波动过程中，8945AG小轨道信号电压相对稳定，说明造成8945AG主轨道电压波动的原因可以排除接收端的传输通道和调谐区环节。

图3 8945AG主轨道电压结合8954AG小轨道电压的日曲线

图4中，8945AG主轨道电压波动过程中，8959CG小轨道信号电压相对稳定，说明造成8945AG主轨道电压波动的原因可以排除发送端的传输通道和调谐区环节。

根据上述情况判断，8954AG发送端和接收端的信号传输通道及调谐区工作稳定，引起主轨道电压波动的环节应该室外主轨道区段。天窗点内，对8954AG室外故障排查，测试主轨道区段有补偿电容点的轨面电压及补偿电容容值，发现距接收端第5个电容失效。在该点用铁锤敲击钢轨轨腰，该电容容值能够恢复，符合主轨道电压日曲线--在列车通过本区段前后发生电压波动的特点。

图4 8945AG主轨道电压结合8959CG小轨道电压的日曲线

3 结束语

以上对利用监测维护终端对轨道电路故障的维护和检修进行了研究和分析，在实际的工程应用中，列控中心监测维护终端纳入了集中监测网络，在目前的网络优势下，我们可以在调度中心或沿线任一站内，实现对监测网内各节点的远程登录访问和监测，从而快速在处置故障，减少故障响应时间，本文介绍的两个典型案例处置方法，可为技术人员提供参考。