轴报器常见问题及解决方法

第二章课外拓展

对轴温报警器的一些改进

Abstract: In the operation of railway transportation, Axle Box Temperature Alarm can detect the overheating of a wheel axle box timely, to avoid derailments and subversion due to long time of overheating. It is an important component of modern rolling stock parts. But in actual use, there is still many problems exist., such as false positives of overheating occurred frequently, a large number of omissions, sudden failure and so on. Therefore, there are many fields can be development on Axle Box Temperature Alarm. In this paper, I will tell you 3 methods to improve the reliability of Axle Box Temperature Alarm: PLC control, resolve the interference of magnetic steel and add a pre-alarm.

Keywords: Axle Box Temperature Alarm PLC control magnetic steel improve

1.引言

在铁路客车运行中，轴温报警器可及时发现轴温故障，避免由于长时间热轴导致客车出轨、颠覆而危及行车安全，

是现代铁道车辆的重要组成部分。经过对多种轴温报警器的使用情况的反馈，近年来多采用集中式轴温报警器，其中以KZS/M-I(D)型集中轴温报警器使用最为广泛，它在数模兼容、数字滤波、抗干扰和可靠性等方面均具有优势和突破。

但在实际运用中依然存在很多的问题，如轴温误报警动作频繁，造成了严重的噪声污染。如在第三次提速后，自2001年1月12日——2月19日，乌鲁木齐车辆段配属的332辆25K型快速客车发生轴温报警的轴位数累计839个。乌段全部进行了轴箱开盖检查：报警温度在外温+37℃～+44℃的795个轴位，检查发现仅有3个混水、一个轻度油变；外温在+45℃～50℃的28个轴位，检查发现有

1个混水、1个轻度油变；外温+50℃～60℃的2个轴位，检查发现有1个中度油变；外温+60℃以上的有14轴位，未发现异常，属于轴温报警器系统故障。以上资料说明：外温在+37℃～+50℃和+60℃以上时，出现大量的轴位轴温报警。每天库内检修人员对轴箱开盖达20多个，有时达30多个，这不仅增加了检修人员的工作量，同时，也给轴箱开盖后的检修质量带来隐患。特别是运行途中，出现大量轴位轴温报警，加重了乘务员的负担，也增加了客列检开盖工作量，由于报警声响大于75dB，噪声对旅客影响较大。

此外，轴报器还存在大量的漏报、突发故障等情况。因此，轴温报警器上有很多可以提高、发展的地方。

2改进措施

以下是一些改进和发展轴温报警器的意见和方向：

2.1 采用PLC代替单片机控制轴温报警器

与单片机控制相比，PLC专为工业环境下的应用而设计，具有抗干扰能力强、

可靠性高、互换性强、编程容易、易于推广等优点。

该装置的核心是PLC控制器，外围电路主要由数字温度传感器、霍尔传感器、数码管及驱动芯片组成，其他部分均沿用现有轴温报警装置的硬件。这样在对现有轴温装置进行升级改进时将可以大大节省硬件成本，有利于现有装置的升级换代。

本装置共分为主机和副机两个部分，分别置于机车两端司机室的司机台上。主副机之间的通信是通过PLC自带的RS-485通信口来实现的。开机后PLC首先进行自检和初始化，然后搜索所有接入的传感器，并读取轴位号，检测是否存在重号、开路等现象，如果存在，装置报警并显示出故障的轴位号，方便维修人员对故障部位进行处理。故障排除后，装置启动数据交换，读取温度或感言电势，并判断是否存在超温超压现象，如果存在，装置报警并显示故障位置，提醒司机及时进行处理。温度值和感应电势值同时送两端司机室的主副机进行显示。

PLC主机对输入输出电源相互独立，避免了电源间的相互干扰；输入采用了光电耦合电路，防止电磁干扰进入PLC内部，输出接口电路也采用了光电隔离，提高了抗干扰能力。PLC内部采用监视电路，即看门狗指令（WDT），用于监视PLC的扫描时间，超过WDT将发出报警信号，复位重新进行程序扫描，防止程序丢失，造成系统失控。

PLC是专为工业环境下的应用设计的，编程简单、抗干扰能力强，具有很多单片机不可比拟的优点，用其对现行机车轴温报警装置进行控制，将会极大地减少机车轴报装置的误动作频率。

2.2 解决磁钢干扰问题

作为车轮传感器的磁钢，除了对行经它上方的轮缘感应信号外，其他信号均为磁钢干扰信号。产生干扰的主要来源有：轨道电路、接触网轨道回流、电气干扰、电力机车升引、启动时打火、雨天雷击干扰、振动干扰等。

可采取以下措施：

（1）使用抗干扰磁钢

目前各铁路局都在使用不同厂家的磁钢，但由于各生产厂家生产的磁钢其磁性、电阻值等各项技术指标差别较大，所以选用时应注意磁钢阻值匹配、信燥比大、防振、防干扰性能好的磁钢，不能用不同厂家的磁钢来互换1#、2#、3#磁钢。

（2）将磁钢外壳与钢轨绝缘

按照《红外线轴温探测系统管理检修运用规程》规定磁钢与钢轨绝缘电阻要求>10MΩ。由于长期使用会造成磁钢与钢轨间吸附大量铁屑等导电物质，导致磁钢与钢轨绝缘电阻<10MΩ，抗干扰能力下降，引发磁钢故障。因此，除给磁钢增加绝缘垫圈，提高绝缘阻值外，还采用将整个卡轨器（连同磁钢）和钢轨绝缘起来，解决轨道电流、接触网回流这类干扰源。

（3）调整磁钢板的电阻

可将磁钢板输入的门限电压提高，这样，只有有用的信号可以通过，产生触发脉冲，而低于门限的干扰信号被滤去，不影响磁钢的正常工作。也可以不改变