王高波 倪德兴 上海铁路局上海机务段

JK00430型走行部检测装置作为铁路第六次大提速的重点装备已在全路4000多台客运机车上全面安装，并已显示出其在利用共振解调技术提取走行部运动零部件故障信号方面的有效性，大量的典型案例已充分说明共振解调自动诊断专家系统的理论、准则、判据的准确性，也充分说明了该装置作为故障诊断设备在保障铁路安全运输方面的重要性。随着运用时间的加长，其已逐步暴露出一些因装车方案不周而引起的影响到故障检测效果问题。

1 JK00430型走行部检测装置在我段各型机车上装车方案现状分析

JK00430型装车方案的确定，主要是围绕下面几个问题展开：如何给司机提供信息，是否是在微机屏集中显示或用主、副机分别在Ⅰ、Ⅱ室司机操纵台显示主机安装位置及车上布线方案。

1.1 非标准化司机室车上装车形式

这是一种在既有机车上推广使用的方案，采用主、副机直接通信，主副机直接装在Ⅰ、Ⅱ室司机操纵台显示。这种形式的装车方案因车上电路简单，电气故障少，而且运行中司机可以直接看到、听到故障信息和报警声音，因此能比较有效地发挥该设备原设计各项故障检测功能。

1.2 标准化司机室的装车方案

这种装车方案是采用车上既有的监控装置、无线传输等设备有机地结合在一起，使走行部监测装置主机和TAX2进行通讯，TAX2再和机车微机工况屏通讯，把走行部各测试点的温度和冲击信息在工况屏上显示出来，同时通过语音箱发出报警提示。并依托车载无线传输主机对运行途中发生的各种信息通过GPRS等方式发送至地面处理站，让地面站及时了解列车运行中的情况 (方案见图1)。因为这是一个系统工程，各个生产厂家的产品都在系统中担当重要工作。 由于大部分机车无线传输功能都没有开通，车上电路复杂，电气线路故障明显增加。

图1 标准化司机室走行部检测装置车上电路方框图

1.3 依靠Ⅰ、Ⅱ 室微机工况屏显示轴温和冲击信息的其它装车方案

主要是SS8机车，我段SS8型电力机车由路内各段调入，有的按方案2执行，有的由JK00430主机直接和机车微机工况屏进行通信显示。

2 运用机车中存在的问题

随着运用时间的增加，由于各型机车微机工况屏软件版本不一致，主要存在以下问题：

（1）工况屏只能显示温度信息，不能显示冲击信息。

（2）当走行部检测装置检测到故障后无任何语音提示。

（3）各型机车显示界面各异，如SS8机车工况屏的一级菜单界面上有轴温实时滚动显示。标准化司机室的工况屏的一级菜单界面上没有实时轴温显示。要进入三级菜单才能看到。

（4）JK00430主机一般均安装在低压电气柜或操纵台底箱中，运行中噪声很大，当司机室后门关闭时，在发生蜂呜器报警时司机不易听到。

3 上述现状对运行带来的不安全因素

准高速列车一般均为单司机操作，司机在运行中因忙于信号确认、车机联控、线路了望、监控界面确认等等。一般没有报警提示的提醒，是不会进入三级菜单查看走行部信息。 司机不知道已发生严重的冲击信息而继续运行会带来严重后果。这样会造成走行部监测装置作用得不到发挥。

根据唐智公司下发的乘务员途中操作依据：当发生2级报警时，应立即进行后部了望，观察有无烟雾和异常情况，并应降速运行至前方站停车对故障测点进行人工确认，如不影响运行则回段报修，如果有持续报警并有烟雾和异常情况，则应立即停车，等待救援。例：2008年8月9日，SS8-0017机车担当1598次列车牵引任务，司机在Ⅱ室操作，机车进萧山站停车办理客运后再开车时，无论怎么操作也拉不动列车，立即向本段有关部门进行汇报。接到信息后，段马上派人赴萧山站进行抢修。发现3轴3位（空心轴轴承位置），已超温熔化固死。决定对非齿侧六连杆传力销和电机齿轮进行切割,处理后单机回段（具体见图2）。

图2 SS8-0017机车第3轴切割后的照片

回段检查情况：

（1）走行部监测装置各传感器位置正确。

（2）Ⅰ、Ⅱ室微机屏能够正常显示各轴温度。

经查询监控装置地面数据分析：运行途中一路正常运行，后又经过对车上走行部检测装置的检查和对走行部检测装置数据进行了分析，说明了开始超温报警是在萧山站停车后29s才发生的。而此时司机在Ⅱ室操作，在机车微机工况屏上虽然有文字提示信息，但因无语音提示，司机忙于其它工作所以没有发现。上述是SS8机车的安全隐患之处。如果列车在萧山站不停车继续运行，情况就没有这么幸运了，因轴承都已经固死，再运行下去会，一定会造成切轴事故。

从上述事件可以看出走行部故障检测在SS8机车上安全漏洞是很大的。当然也包括各型标准化司机室也有相同隐患。

SS8型机车在Ⅰ室装有走行部检测装置主机，并在Ⅰ、Ⅱ室将温度信息在微机显示屏上显示出来，但不能显示冲击故障。当走行部发生有振动冲击异常、或轴温异常升高，走行部检测装置主机能点亮故障指示灯、文字提示及蜂呜声音提示，司机若在Ⅱ室操作，在听到蜂呜声音的情况下，才能去关心走行部监测装置主机上的信息，假定司机在Ⅰ室操作，微机工况屏因无语音提示，司机在途中忙于了望和其它操作，对发生的走行部故障不知道，就不可能采取相应措施。

4 解决方案

（1）全面对标准化司机室的相关设备进行配套软件升级；

（2）把所有标准化司机室装车方案改为主副机通讯的方式；

（3）在Ⅱ室加装一个语音提示报警装置。

方案（1）、（2）牵涉面很广，投资较大。

方案（3）相对简单，在段层面可进行改进，投入很低并且可以利用既有设备的有关功能，不必对现车布线改动。增加的报警线改动也很简单。

司机作为防止事故的第一道防线对运行途中重大情况的预兆必须知道，因此对严重超温和二级报警，可用语音告知司机，让机班人员注意走行部检测装置主机显示器界面上的文字提示和指示灯含义，让司机知道故障的发展进程，做到心中有数，决定下一步的措施。而不再是主机已经检测到故障信息，但司机却茫然不知。对一级及以下报警应在机车回段后由地面分析员对运行文件进行分析，根据发展情况作出处理决定。以防止在途中过多报警而牵制司机的精力。

在技术手段方面，采样点取在走行部检测装置报警输出端，采样电路采用高阻抗取样、光电隔离、电源回路分隔。做到对主机没有影响，为考虑语音报警电路的性价比，采用了工业级性能DAST专利技术的语音芯片。图3为故障后信号的取样电路 。图4为走行部检测装置故障后的语音提示装置的电路原理框图。

图3 报警信号取样电路

图4 语音提示装置电路框图

5 实施效果

该语音提示装置，在试验台进行试验功能正常，后在2008年12月初试装在一台SS8型机车上，考核运行安全运行2个月，工作正常，能用语音提示司机走行部发生的2级冲击以及超温故障报警信息。有效弥补了SS8机车司机在II室操纵时走行部检测装置存在的缺陷。