杨金永

【摘  要】铁路信号设备的可靠性和安全性对列车的正常运行有着重要意义，道岔设备又是信号设备中最薄弱的部分，根据近年来天津电务段故障类型统计道岔故障占到所有故障的一半左右，道岔信号设备养护工作又是现场工区主要工作内容。由此可以看出道岔维修的质量是影响铁路安全运行的重要因素，本文首先介绍了道岔维修现状和存在问题，其次介绍了国内外道岔养护现状即发展现状，最后提出了提高道岔养护质量的几种方法并重点指出了道岔实时监测系统的重要性，同时道岔检测系统也将成为我国既有线路改造的重点和发展趋势。

一、当前道岔检修模式

1.1既有线路工区的检修模式

既有线路工区，目前的工区一般做法是，出工前查看在监测机岔的动作曲线和电压电流值，如果有异常则重点看，而通常情况下则是对全场道岔定期进行开盖人工测缺口开口，试“二四毫米”，这种模式可以检查出道岔不良，但工作量大，导致检查周期长，特别是繁忙节假日期间天窗点给的少或直接取消，期间工区人员不上线路就不能掌握道岔缺口状况和其他信息，从而带来了一定的安全隐患。

1.2新建高速铁路

在铁路向高速运营和中载运行的大背景下，我国近年来大量的新建高速铁路和客运专线陆续投入使用，特别近年来中国铁路北京局集团公司的石济客专投入运营，我段的运营里程进一步增加，管辖范围的信号设备增加了两个中继站，一个陵县线路所和德州东站石济场，新成立工区一个。

德州东石济场的正线道岔设备均为ZYJ7设备，装有采用图像处理技术的缺口检测设备，天窗点前可以根据检测反应的情况，有针对性的对道岔进行“调口调力”，同时作业时采用电动工具大大提高了工作效率。但是，这种检测技术存在以下几点不足之处：1、缺口检测的实时性差;2、转辙机内部的检测摄像头遮挡了之前人工测量缺口通道;3长期使用油污遮挡白色基准线会导致精度下降，无法看清缺口直接影响缺口大小计算。

二、国内外道岔检测技术的发展现状

1.2国外道岔检测技术现状

国外在道岔检测方面起步较早，同时国外也十分重视铁路道岔状态的检测，尤其德国和法国在道岔实时监测方面都到达了较高的水平。检测系统在在很大程度上代替了人工测量。

法国道岔检测技术能够对道岔的最小轮缘槽、密贴间隙、转换力、动作杆位移、钢轨温度等参数进行实时监测。通过相应软件的处理获得道岔的实时状态，为铁路道岔的维护和使用提供数据支持 。

德国铁路道岔监测系统监测道岔尖轨位置，转辙机的电流、电压，各牵引点的转换力、转换时间，最小轮缘槽，钢轨纵向力，钢轨温度，加热装置。该系统安装与道岔没有机械连接装置，不会影响道岔使用，道岔监测的数据通过网络传送到维护中心并同步监测信号系统。

2.2国内应用现状

我国内道岔检测技术的研究起步晚，尤其既有线路缺少一种实时有效的道岔监测系统，目前我国以信号微机监测系统为主，但道岔状态的监控只是此系统中的一部分，且只能监测道岔动作电流和时间的关系曲线图以及室内道岔所表示的电路状态等非常少量的参数，高铁和新建的客运专线虽然有道岔缺口检测系统，但也存在诸多问题，无法及时、准确地对道岔尖轨密贴，尖轨爬行，道岔转辙机的转换力，钢轨的横向、纵向位移和钢轨的振动加速度等状态进行监控。而现场中机械故障占道岔故障绝大部分，而国内道岔的现场检测还停留在人工定期巡检的。随着我国新建铁路的陆续开通和路局公司制的改革，道岔综合检测系统对提高电务工务道岔检修水平，实现有针对性的检修和提质增效有着重要意义。

三，道岔检测系统探讨

随着铁路现代化的快速建设和高铁的快速发展，铁路线路日益繁忙，尤其我段管辖范围内的京沪高铁，和京沪普速铁路，其中京沪高铁车次密度已接近饱和，京沪铁路货运也日益繁忙，检修天窗点无法充分兑现，尤其是节假日期间直接取消天窗点，在这样的形式下传统的天窗点上道检修模式很难满足未来铁路的发展，而客运的高速化和货运的重载化对道岔设备的稳定性提出了更高的要求，有效地利用缺口监测装置及时根据环境温度、 缺口状态及道岔使用状况做好道岔缺口预调，最大限度降低道岔卡缺口故障、 减少对行车干扰已成为现场道岔维护的重要技术手段之一。目前常见的道岔缺口监测有两种，即图像式缺口监测和非图像式缺口监测，图像式能够直观地反映缺口的实际状态。

3.1图像式转辙机缺口监测

图像式缺口监测系统采用高像素红外摄像头来采集转辙机表示杆缺口位置图像，由计算机对原始图像进行处理和特征参数提取、 计算，从而对缺口大小进行精确监测。同时缺口监测系统还可以把道岔扳动过程、 过车时缺口变化状态及转辙机的振动加速度、 当前机内的温度、 缺口位置图片、 缺口位置信息、 湿度等数据，传送到终端上。 通过室内终端及时将这些影响道岔状态的因素提供给工区值班人员，及时掌握道岔与外界因素之间的关系。 从而在天窗点可以进行针对性的检修作业，以即将开通的石济客专缺口检测系统即为图像式缺口检测系统为例，转辙机型号为ZYJ7。

3.1.2缺口監测优点分析

（1 ）图像式缺口监测可以直观地反映转辙机缺口状况，避免现场反复开盖检查，降低现场劳作效率。

（2） 具备回放功能，尤其昼夜温差较大时，该功能为道岔的预调提高了可靠的依据，可以随时调取不同时间、 环境因素下的道岔缺口状况。同时针对高铁检修作业中无法白天上道这一特点提供了参考依据，及时根据缺口大小进行预调。

（3）图像式可以实时监测环境信息，准确反映道岔缺口随环境温度的变化情况。以往道岔调整多根据经验进行判断，对道岔缺口的变化规律掌握不准确且因人而异，极易导致预调错误，通过缺口监测的实时监控可以及时掌握道岔随季节温度、 列车通过数量等因

素对道岔缺口的影响，及时掌握变化规律，对道岔进行预调，降低道岔故障的发生。

3.1.2 图像式缺口监测缺点分析

（1 ）实时性差：图像式缺口监测数据传输量比较大，传输数据量大，极易造成调看速度慢甚至设备死机，尤其在据更新时影响正常调看。

（2 ）图像式缺口监测对于ZYJ7转辙机直观性差，无法直观看出的实际值，需要定期不断地进行校核。

（3 ）易受外界影响，转折机内部的基准线易受污渍的影响，造成判别错误，同时图像式缺口监测反映出的是计算机内部逻辑计算后的值，而不是实际值，当外界因素影响造成误判时，易导致缺口值的误判。

3.2图像式缺口监测的适用原则

由于S700K转辙机缺口非常直观，即基准线在缺口中间就表示缺口合适，因此图像式缺口监测系统更适用于S700k转辙机，不需要复杂的图像处理，原始图像就可以看出缺口是否合适，而实时性也更好。

而对于ZY系列的转辙机，缺口在隐蔽位置不直观的，虽然在转辙机外部有缺口检查窗口，但外检查窗口准确性差，现场工区仍以打盖查看转折机内部缺口为主，为此我们可以从两方面入手，一是与专用的缺口测量技术相结合，例如长庄站试点的非图像式缺口检测系统。二是设置可靠的外部检查窗口。

结束语：缺口是道岔维修的重要技术指标，缺口监测系统是道岔综合检测系统的重要一部分，随着全路公司制的改革，工务和电务等维修单位的联系日益密切，特别是随着京张高铁、京雄高铁、京津二线等新线陆续建成，如何提高天窗利用效率，利用新科技、新手段减少维修作业量提高设备质量，是我们这代铁路人要思考的问题！

（作者单位：中国铁路北京局集团有限公司天津电务段）