THDS系统预警故障及异常波形分析

THDS系统预警故障及异常波形分析

王立国

大秦铁路股份有限公司湖东车辆段 山西大同 03700

摘 要：通过远程巡检对THDS型车辆轴温智能探测系统（以下简称THDS系统）设备典型预报故障及异常波形的分析，发现并预判铁路货车轴承故障的类别，排除设备故障及误报的可能性，保证铁路运输安全和车辆状态良好。

关键词：THDS；远程巡检；预报故障；异常波形

THDS系统是利用安装在轨边温度探测装置，采用热辐射测温技术，实时监测运行状态下的列车轴承温度。为加强THDS系统设备预报故障的准确性和排除设备因其他因素干扰导致的误报，通过远程巡检等手段人为进行分析系统预报故障及异常波形，保证铁路运输安全和车辆安全部防范。

1远程巡检

THDS系统远程巡检是通过复示SIC软件集中、快速查看各探测站设备状态信息、调阅相关数据，并对预报的故障和发现的问题利用Radmin远程管理软件远程到探测站设备查看具体设备信息，以快速发现问题，并对问题进行有效分析和解决。

2热轴预报分析

2.1.预报信息及设备状态

利用复示软件SIC查看报警信息（如图2.1），确定预报车次、编组、辆位、车种车型车号、探别、轴位等信息。

图2.1

利用复示软件SIC调阅分析设备静态数据（如图2.2），查看运行速度、天空值、平均温升等各项参数，确定是否是其他因素的干扰导致误报热轴，若以上数据正常，则根据下一步判别是否是正常预报热轴。

图2.2

2.2查看全列轴温数据

在复示软件SIC中调阅全列轴温分布情况，内探温度、内探温升、外探温度、外探温升、环温、辆温升差、列温升差等信息(如图2.3)，判断是否符合热轴预报标准。

图2.3

根据TYG/CL257-2016 太铁辆〔2016〕365号《太原局车辆轴温智能探测系统预报标准》，热轴预报标准如下：

（1）热轴预报判据

根据以下三个判据进行热轴预报：

温升：轴温与环温之差。

列温升差：温升与该列车同侧统计平均温升之差。

辆温升差：温升与该辆车同侧统计平均温升之差。

（2）货车热轴预报标准

货车热轴预报标准可根据《货车内、外探热轴预报标准表》、《大秦线、迁曹线上、下行货车内探热轴预报标准表》和《大秦线、迁曹线货车外探热轴预报标准表》查询。

（3）防止热轴误报规则：

若列温升差或辆温升差小于微热标准，不报热轴。

若温升、列温升差、辆温升差有一个不满足强、激热标准，则激热降为强热，强热降为微热。

若同侧热轴数目大于5，则只预报5个最高热级热轴。

若同侧异常轴温（轴温高于100℃或比环温低20℃）的数目大于等于5个，则该侧热轴最高预报微热。

2.3原始波形分析

利用远程管理软件Radmin远程调阅探测站原始轴温波形，热轴波形规则，波形显示轴承热能量较高，系统无异常波形提示，异常热源引起的热轴预报，波形可能出现尖峰或温度起始点早于轴承位置。

2.4.跟踪信息

跟踪列车运行情况，查看前方站和后方站运行数据，再次确定是否是设备故障或误报引起的热轴报警。

3 抱闸分析

3.1预报信息及设备状态

查看报警信息，确定预报的基本信息。调阅设备静态数据，查看各项参数是否正常，内外探平均温升、列车速度变化，判断是否属于制动运行状态。

3.2查看全列轴温情况

抱闸一般发生在同一轮对的两个车轮上，或同一转向架上的三个、四个车轮上，极少出现一个，因为根据车辆构造，大部分的抱闸故障都是因空气制动装置、基础制动装置等故障引起的，而这些故障会导致一条轮对或一整个转向架以上的车轮抱闸，只有在制动梁滑槽磨耗板卡滞等故障出现时才会导致一个轮抱闸，概率很低，所以一个轮抱闸时，设备一般会预报是热轴。

所以根据THDS分级预报货车疑似抱闸判别办法进行判别：

当THDS设备内探为光子探头、轴温波形不属于热轴标准波形时，符合下列条件之一的判定为疑似抱闸：

（1）同一轮对左右内探温升均达到微热标准；

（2）同一转向架的3个内探温升均高于44摄氏度且该转向架4个内探温升均值比本列其他所有车辆内探温升均值高24摄氏度；

（3）同一车辆4个及以上内探温升均高于44摄氏度且该辆车8个内探内探温升均值比本列其他所有车辆内探温升均值高24摄氏度时。

3.3原始波形分析

远程调阅探测站原始轴温波形（如图3.1），抱闸车原始波形两侧车轮部位有明显凸起，存在轴承外热源叠加现象，因为抱闸会导致车轮踏面及辐板等周边车辆配件温度升高，相对的轴承温度也会升高，所以调阅数据查看原始波形，会在轴位附近前后有温度变化形成起伏，存在轴承外热源叠加现象，这些起伏正是辐板等配件温度升高导致的，因此判定车辆为带闸运行。

图3.1

3.4跟踪信息

跟踪列车运行情况，查看前方站和后方站运行数据，确认是否为设备误报，再次确定为抱闸车。

4 阳光干扰分析

4.1预报信息及设备状态

查看报警信息，确定预报基本的信息。调阅设备静态数据，查看各项参数是否正常，内外探平均温升、列车速度变化，判断是否属于其他原因导致预报故障。

4.2特征分析

（1）季节性特征

阳光干扰顾名思义就是阳光射入探头的窗口内，干扰设备探测，根据季节性特点一般发生在秋分和惊蛰前后，这个季节的太阳高度不会太高也不会太低，阳光射入探头窗口的概率增加。

（2）车辆位数和车型特征

阳光干扰多发生在1位车辆，因为当机车压过开机磁钢，轴箱探头大门、挡板打开，恰好阳光射入探头视场，干扰探头探测，所以1位车辆的第一个轴承经过探测时，就会发生阳光现象，而后面车辆都因车辆地板阻挡阳光射入，所以一般不发生阳光干扰现象。

阳光干扰多发生在罐车等车型上，因为罐车中间部无底板遮挡，阳光易射入探头视场，易造成长时间阳光干扰。

4.3原始波形分析

调阅探测站原始轴温波形，预报轴轴温波形呈热源叠加状，表明探头视场内有异常热源辐射情况。尤其是罐车的原始波形很明显，会在中间部有很明显的凸起部分。

阳光干扰会出现波形电压值饱和现象，天空值一般较高。

4.4跟踪信息

跟踪列车运行情况，查看前方站和后方站运行数据，确认是否为设备误报。

5 异常热源

5.1预报信息及设备状态

查看报警信息，确定预报的基本信息。调阅设备静态数据，查看各项参数是否正常，内外探平均温升、列车速度变化，判断是否属于抱闸引起的预报故障。

5.2查看全列轴温情况

从全列轴温分布情况来看，预报车辆预报轴温升较高外，其他轴内、外探温升都会正常，且都不是最大值。一般车轮抱闸出现火花是因为闸瓦厚度超限漏出钢背，在车辆刹车时钢背与车轮踏面摩擦出现火花，一般是人为因素不及时更换过限闸瓦导致的，所以单侧出现的概率很大。

5.3波形分析

调阅探测站原始波形（如图5.1），波形存在热源叠加现象，波形呈尖峰状，表明探头视场内有热源辐射情况。异常热源一般是车轮抱闸出现火花，温度很高，经过探测站时，探头会探测到一瞬间的高温，而不是温度慢慢升高，所以波形会出现一个尖峰。

图5.1

5.4判断是否为设备故障引起异常热源

如果是设备故障或电缆接触不良等引起的异常热源预报，会在几天或一周后还会出现同样的现象，而闸瓦与车轮踏面摩擦出现火花导致的，会在下个列检作业场更换处理后消除故障，就不会在出现。

5.5跟踪信息

跟踪列车运行情况，查看前方站和后方站运行数据，确认是否为设备误报。

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