杨永东
2002年开始,全路实施取消货运列车尾部守车及运转车长工程,利用列车尾部安全防护装置实现对列车尾部标志、风压检查、排风制动、主管风压不正常自动报警等功能,用列尾安全防护装置代替守车及运转车长,俗称“电子守车”。列车尾部安全防护装置在铁路货运列车上的大量运用,节省了大量的人力,提高了运输生产效率,在保证列车行车安全中发挥了十分重要的作用,是确保铁路运输安全的重要行车设备,被誉为“铁路行车安全的保护神”。
列车尾部安全防护装置主要由固定在机车司机室内的司机控制盒,以及安装在列车尾部的列尾主机及附属设备组成。其中,列尾司机控制盒与机车电台连接,通过450 MHz无线列调机车电台信道传送列尾查询风压信息,当列尾司机控制盒与列尾主机建立“一对一”关系后,本务机车司机通过列尾司机控制盒实时查询列车风压,监视列车风压状态,当列车主管风压不正常时自动发出报警。
随着铁路六次大提速以及行车装备现代化的不断推进,重载货物列车在全路已经普遍开行,列车速度的提高以及列车编组数量的增加,对列车运行安全提出了更高的要求,列车尾部安全防护装置在运用中存在的问题日渐凸显,列车在运行过程中以及停靠站查询不到列尾风压的问题时有发生,不仅危及行车安全,而且降低列车运行效率,已经成为运输安全生产中的热点与难点问题。
近年来,各铁路局为了提高列车尾部安全防护装置运用质量,通过强化设备维护,开展列车尾部安全防护装置专项检查整治,增设列尾中继器(移动式或固定式),定期更新列车尾部安全防护装置设备等措施,取得了一定的成效,但列车尾部安全防护装置存在的问题未能从根本上予以解决。
分析列车尾部安全防护装置发生的故障信息,造成列车尾部安全防护装置运用不稳定的主要原因如下。
1.列车运行区段地形地貌对无线列尾场强信号的影响。从调查情况看,当列车运行或停靠在隧道、山区、高大建筑、树林、较大货运站 (停靠列车车辆较多)等地形地貌复杂地段时,列车尾部安全防护装置容易发生查询风压不正常的问题。
2.货运列车编组对无线列尾场强信号的影响。货运列车编组成倍增加后,机车头部和列车尾部的距离相应成倍增加,在列尾主机发射功率保持不变的情况下,接收端的无线列尾信号必然降低,同时,地形地貌带来的影响因素也随之增大,影响了列车尾部安全防护装置系统的运用稳定性。
3.加挂列尾主机车辆的种类对无线列尾场强信号的影响。货运列车尾部加挂列尾主机车辆的种类对无线列尾场强信号的影响较大。当货运列车尾部加挂列尾主机的车辆为棚车 (P)、罐车 (G)、冷藏车 (B)等车辆时,由于列尾主机天线远远低于车顶,相当于列尾主机天线处存在一个无线屏蔽设施,造成无线列尾信号大幅度衰减。
4.货运列车震动对列尾主机电池供电带来的影响。货运列车速度提高后,剧烈振动会使列尾主机电池出现接触不良、瞬间断电等问题。
5.无线列调同频干扰对列车尾部安全防护装置运用带来的影响。目前,货运列车尾部安全防护装置与450MHz无线列调共用一个频点,利用无线列调机车电台信道传送列尾无线信号,同频干扰问题比较突出,尤其是编组站,同频干扰十分严重,造成列尾查询风压、无线列调通信相互间干扰及信道占用。
6.列尾主机发射功率相对较低,不能满足列车编组增加后的无线场强覆盖要求,影响了列车尾部安全防护装置系统的运用稳定性。
1.对列车尾部安全防护装置系统进行统一规划、统一制式、统一改造等工作,尤其要重视新建、改建铁路列车尾部安全防护装置系统的统一规划设计工作,把列车尾部安全防护装置系统纳入可研、施工设计过程中,按照各区段运行列车编组数量、地形地貌情况,确定列车尾部安全防护装置系统区间中继组网方式。
目前列车尾部安全防护装置系统中继组网方式主要有2种。一是采用固定式列尾中继设备方式,将列尾中继器设置在车站、隧道、山区等处所,是目前解决无线列尾场强覆盖较为普遍的方式,但由于受投资、供电、系统改造等因素的制约,既有线区间中继设备设置数量较少,不能全区段覆盖,仅在车站、隧道等处安装了列尾中继器。但是安装固定列尾中继器后,又带来了列尾信号的越区干扰问题,因此设置固定列尾中继器,要根据地形地貌条件,对列尾中继器输出功率合理调整。二是采用移动式中继设备解决方案,将列尾中继器加挂于列车中部或某个部位,可有效解决列车在不同地点、不同时间无线列尾信号场强的连续覆盖问题。
2.改变列尾主机天线设置位置。由于无线列尾信号传播以直射波为主,目前列尾主机天线固定在列尾主机上,受列车尾部车辆种类(棚车、罐车、冷藏车等)的影响,一般天线都低于车辆顶部,造成列尾主机发送的信号被车辆大量吸收(相当于对无线信号的屏蔽),到达机车电台天线的信号十分微弱;同样,机车电台发送的无线列尾信号受车辆的影响,不能直接到达列尾主机天线,因此改变列尾主机天线设置位置,是解决列车尾部安全防护装置系统无线场强的最有效手段。将列尾主机天线位置选在列车尾部车辆适当位置,保证列尾主机天线高于车辆顶部150 mm左右,就能有效解决列车尾部安全防护装置系统无线场强覆盖问题。
3.改变列尾主机电池连接方式。目前列尾主机与电池间采用接触簧片卡接式连接,由于列车速度提高后,振动较大,电池瞬间接触不良的问题会不断增多,因此要保证列尾主机可靠供电,列尾主机电池应采用固定连接方式 (采取螺丝固定)。
4.改变列车编组顺序。列车尾部车辆 (加挂列尾主机的车辆)应尽量编组敞车 (C)、平车(N)等车辆,减少列车尾部车辆因素对列尾无线场强的影响。
5.改变450 MHz货运列车尾部安全防护装置设备构成方式,将货物列车尾部安全防护装置无线频率与无线列调频率分设,在机车上新设450 MHz列尾电台,使无线列调系统与列车尾部安全防护装置系统分离,克服无线列调与货物列车尾部安全防护装置运用过程中相互间的同频干扰与信道占用问题。根据铁道部无线电管理办公室《关于增设货物列车尾部安全防护装置无线通信专用频率及有关要求的通知》 (无管〔2010〕2号),为解决铁路枢纽地区、区段站货物列车尾部安全防护装置与无线列调系统车机联控通信相互干扰和影响问题,铁道部将457.975 MHz频率规划为货物列车尾部安全防护装置无线通信专用频率,因此应加快货运列车457.975 MHz列车尾部安全防护装置实施工作,在机车上新设457.975 MHz列尾专用电台,同时将既有列尾主机收发频率调整为457.975 MHz。
6.适当增大列尾主机输出功率指标。列尾主机输出功率出厂指标按≥5 W设计。现场运用时,可根据列车编组以及列车运行区段地形地貌情况,在保证电池能够满足运行区段运行时间的前提下,确定列尾主机输出功率调测指标。依据目前列车编组情况,列尾主机输出功率可调整为≥3 W。
总之,列车尾部安全防护装置是保证铁路运输安全的重要的行车设备,随着列车速度的提高以及列车编组的成倍增加,列车尾部安全防护问题日益突出,为此要认真对待,找到切实可行的办法。
(责任编辑:诸 红)