铁路客车轴温报警原因分析及解决措施

铁路客车轴温报警原因分析及解决措施

牟晋伟张崇宽

中国铁路哈尔滨局集团有限公司齐齐哈尔北车辆段黑龙江省齐齐哈尔市161002

摘要：铁路是我国主要现代化交通工具之一，对社会、经济和科技的发展，均发挥着重要的作用。铁路客车集中式轴温报警器是由轴温传感器、传输线路以及控制显示器、记录仪组成，是监测铁路客车轴温，预报热轴，防止切轴，保证旅客列车运行安全的重要设备。熟悉掌握轴报器常见故障及处理措施，可以对突发应急故障进行及时有效的处理，有效预防客车因热轴引起的燃轴、切轴事故。

关键词：轴温报警器；误报警；温度传感器；控制显示器；传输线路

客车轴温报警器是一个整机系统，它包括控制显示器，温度传感器，轴温数据监测记录仪及传输线路等。担负着自动监控客车轮对轴承温度变化的重任，温度超限时，声光报警，能有效预防客车发生燃轴、切轴事故。《铁路技术管理规程》及《铁路客车运维维修规程》要求上线客车必须100%安装集中轴温报警器，出库客车上的集中轴温报警器必须100%作用良好，列车运行途中轴温报警器100%开机

客车轴温报警器是用于列车运行中自动监测客车轴温的装置，起到监测客车热轴，防止切轴，保证旅客列车运行安全的重要作用。铁路部门规定编入旅客列车的客车必须全部装备轴温报警器，且开机率要达到100%。客车轴温超过环温加上45℃的数值时，轴温报警器报警，轴温达到90℃时进行摘车处理。

一、轴温报警器介绍

轴温报警器由温度传感器、传输线路、控制显示器、记录仪这四个主要部分组成。轴温传感器分散装于转向架轮对的轴箱上，环温传感器装于车体底下（不受阳光、雨雪干扰），轴温和环温传感器向控制显示器传输客车轴温和环境温度的数据参数，控制显示器对数据参数进行分析，显示出车轴温度和环境温度。当车轴温度超过外温加45℃时，控制显示器鸣叫报警，记录仪用于记录下机车在整个运行过程中的运行状况。

二、常见故障与解决措施

2.1误报警

客车在工作状态下会受到各方面的因素的影响，在复杂的内外因素的影响下可能产生误报警。导致误报警的原因大致有以下几点：

2.1.1传感器可靠性较差

目前客车主要装用数字传感器的工作原理是：控制显示器向传感器发出数字电信号，然后通过检测传感器来确定其温度。当数字传感器温度降低，两端电压升高；当数字传感器温度升高，两端电压下降。由于该物理量的检测方法简单、容易，且这类传感器价格便宜，故应用非常广泛。

数字传感器故障的主要原因：

（1）数字传感器抗干扰性能力依然不足。数字传感器在受到引线阻抗、控制显示器电源纹波、空间电磁场等因素影响时，两端电压瞬间非正常剧减，导致控制显示器采集到错误的参数，引起误报警。

（2）推行数字传感器的寿命管理不够彻底。《客车轴温报警器管理办法》要求轴温报警器每4.5年施行大修，温度传感器更换新品。由于生产成本及传感器生产日期标识不清等原因，造成部分数字传感器使用年限长或超过报废期限后内部元器件老化、松动，故障率比较高。

2.1.2传输线路绝缘不良

温度传感器的传输线路均是由专用线和公用线组成的，控制显示器通过采集专用线和公用线间的数据参数来确定温度传感器的温度。在采用数字传感器时，控制显示器通过采集专用线和公用线间电压来确定传感器的温度。传输线路大部分暴露在车体外部，常年暴露在恶劣环境中。当传输线路磨损或者分线盒进水导致传输线路绝缘不良，就会造成传输线路间阻抗下降。采用数字传感器时，当恒流直流电不变时，专用线与公用线间的电压会下降，控制显示器就会采集到一个错误的高温参数，引发误报警。

2.2轴位高温报警，温度跳跃式上升

温度跳跃式上升的高温报警通常是假报警，停车后用点温计点温及手摸对应轴箱顶部温度并不高，过一段时间温度显示恢复正常。假高温报警原因主要是外部电磁干扰及温度传感器坏，其中以电磁干扰占多数。轴报器系统虽然在设计时充分考虑到数字信号传输中的抗干扰问题和频带特性。但列车上一些用电器在出现故障之后仍然在使用，或者个别电器产生的高频噪声干扰在达到一定的辐射辐射传导强度时，就会影响到邻轴位温度数据信号采集，从而使报警器误报警。

2.3轴温报警器通讯不良

不联网的主要原因有列车联网通讯线断开或者短路，车辆顺位号重号主机自身故障等。车辆运行中当发生列车一端相连的轴温报警器能够联网，其余车辆独立成网，形成两个相互独立的网络，不能相互调阅，这表明是列车联网通讯线接触不良或通讯线断路，车辆乘务员在停车后重新插好通讯线，如果通讯线断路则重新使用车辆另一端通讯线

三、解决措施

3.1提高温度传感器可靠性

3.1.1严格推行温度传感器的寿命管理

严格按照《客车轴温报警器管理办法》中对温度传感器使用超过四年半就要进行报废的要求，进行更新，防止温度传感器内部元器件老化后故障增加。

3.1.2逐步装用数字传感器数字传感器是把模拟温度转换成数字量输出的传感器。与模拟传感器相比，数字传感器的优点是测量精度高、输出信号抗干扰能力强，而且不受传输线路阻抗变化影响等特点，传输线路的线间绝缘好坏对轴温报警器影响不大，可靠性比模拟传感器有很大提高。目前数字传感器已逐步在客车上装用。

3.2提高控制显示器分析判断能力提高控制显示器分析判断能力的有效办法，是在控制显示器的主程序增加中值滤波算法，使主程序在原来基础上得到了优化，以200ms为一个周期，周期内采集并分析同一路传感器的16个温度数据，去掉最大值和最小值，最后取余下的14个数据的平均值作为这根传感器的最终温度。与原主程序相比其优点：一是采集的密度增大一倍，精度提高；二是有过滤功能，将瞬间产生的错误参数的极大值或者极小值过滤后再进行判断分析，分析判断能力提高。三是升级程序的可操作性好，只需更换控制显示器的主芯片和接口模块，方法简单，费用不高。

3.3加强传输线路检修传输线路的绝缘状况对轴温数据的影响很大。为确保传输线路绝缘良好，从2个方面入手加强检修：一是做好分线盒的防尘防水，定期打开吹除灰尘；二是结合每年客车大整修工作，每年3次定期开展传输线路的检查，对传输线路绝缘皮破损的，及时进行处理。

3.5提高运行工区人员和变配电应急抢修人员的责任心和变配电技术业务素质。针对其变配电知识掌握程度的不同，结合日常变配电所的运行检修、预防性试验、事故演练和相关测评、考评等工作、充分发挥各级教育组织及党、组团组织的作用、分层次的开展各种形式的教育和业务知识培训。

结束语

客车轴温报警器是保证机车安全运行的重要保障，也是这些年来提高机车安全运行任务使的工作重点。目前数字化传感器已经广泛取代了模拟传感器，这有效的大大提高了机车轴温报警系统的稳定性，并降低了误报概率。但目前在这方面我国仍然还与西方发达国家还存在一定差距，努力提高数字化轴温报警系统的稳定性可准确性仍然是行业相关人员目前的主要任务，为真正实现铁路安全运行而不断改进和完善。

参考文献：

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[2]冯炜.集中轴温报警器轴位不良的原因分析及解决措施[J]铁道车辆.2012，4（10）

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[4]温绍波.轴温报警器性能测试系统研究[D]吉林大学.2015，5（13）