提高驼峰自动化系统运用可靠性
【摘要】本文围绕着某驼峰自动化系统，首先对其可靠性运行从自身缺陷的改进、系统接口电路设计的改进、操作失误的对策等三个方面进行了分析，其次详细分析了在线监测及故障预报警技术在维护系统可靠性中的作用，希望对读者们起到一定的借鉴作用。 【关键词】驼峰；自动化系统；可靠性
中图分类号：o652.9 文献标识码：a 文章编号： 引言
某驼峰自动化采用tw-2自动控制系统，该系统在国内经历了长时期的发展和提高，是典型的dos集散式控制系统，采用控制级、管理级、操作级3级体系结构，级间采用网络通信，按控制功能和范围设定不同的节点。该系统自在某编组站开通至今，速度控制总体不错，95%以上控制精度在±1km/h误差范围内，但由于操作、维护、系统设计及站场作业的特殊要求，有时会导致系统局部或整体失效，不仅制约了能力的发挥，严重时甚至影响解编效率和安全。 1系统自身缺陷的改进 1.1ups问题
该系统主机结构是双机热备，据厂家提供的资料，整套系统平均故障间隔时间为1.05×106h，可靠度应该较高。但实际上，ups电源没有采取冗余措施，只考虑了冷备，一旦发生输出故障，将导致全场瘫痪。此时，必须现场倒ups配线，重新恢复驼峰调车区区长工作站，调速工作站和维护工作站的设置参数，故障处理时间较
长，正常情况下也要0.5h以上 ，对驼峰作业影响极大。从产品选型来看，早期自动化或半自动化系统大多采用进口原装ups电源，单机可靠度高，而目前一般选用合资品牌，可靠度明显下降。 解决办法：系统ups电源应采用双机热备，增加电源直供功能，可借鉴使用ups电源双机热备加直供的技术。 1.2i/o板通信故障
虽然设置了看门狗，但i/o通信故障仍时有发生，正常情况下，故障时可自动倒机，故障机退出，复位重启即可，但双机不同步，此时在线主机若再出现故障，系统可能出现异常。一种是双机同时死机，另一种是能倒换，但因输入状态不一致，系统自动进入保护状态，锁闭进路，钩车错道，如果该股道正处于满线状态，应急干预不及可能撞坏车辆。
解决办法：（1）日常维修工作中，加强监测，每日抽查，一旦发生双机不同步，应利用“天窗”时间同时重启双机，恢复同步；（2）加强系统通信网络（can网和以太网）设备的维护，确保网卡插接良好；（3）进一步改进系统设计，隔离i/o板对上层ups的干扰，彻底解决i/o板通信故障导致的系统死机问题。 1.3减速器控制问题
运用中发现，隔钩车溜放时，前钩车（长钩车组）还未出清减速器区段，系统却给出了出口速度，以致后钩车（长钩车组）进入，仍然执行放头拦尾，导致高速冲撞，结果前钩车离开减速器后，撞上原有车辆停在减速器区段。
分析减速器控制逻辑，钩车在减速器上的准确位置由钩车在减速器上的走行距离并结合计轴决定，如果l等于减速器出口至开机点距离且计轴符合，不论减速器区段是否仍在占用，即判为出口，并给出出口速度值。减速器上追钩的判别条件是：前钩车最后一个轴进入减速器13m后至最后一个轴离开减速器止，若有新的计轴则判追钩，按上述控制逻辑，实际溜放过程中，如钩车正好途停于减速器出口至绝缘节间，或者途停于减速器上而雷达又误采到干扰信号，则系统可能错判该钩车会正常出清，不再对其进行监控，系统将不启动追钩处理程序，对后续进入同股道的钩车仍进行正常控制。
解决方法：在减速器控制逻辑中，判断减速器区段的出清条件，除了对钩车速度实时积分确定是否出口外，需加上减速器区段轨道占用条件的检查，只要轨道继电器不吸起并超过一定时间，则不能判出清，不给出口速度，对后续进入的钩车停止放头拦尾，并将定速降至最低。
2系统接口电路设计的改进方案
2.1 系统开通后，多次发生风压报警，造成推峰主体信号关闭并锁闭全场道岔，溜放钩车错道。
分析接口电路，发现设计上风压报警采样点不合理，采样点取自空压站低压继电器接点，即风压达到0.65mpa时报警，系统进入保护状态。实际上该风压值是控制辅助空压机启动以补充气体的临界条件，并不会影响驼峰控制设备的正常动作。
解决方案：风压报警采样点改从主风管上引出至电接点压力表，将电接点压力表报警值设为0.6mpa，引至系统。电接点压力表设在运转室为防止人为改变报警设定值，应将压力表装箱固定并施封。 2.2在减速器的实际控制过程中发现，前后台减速器中一台动作，另一台不能动作，系统未报故障，从钩车报告上也看不出问题。 分析减速器接口电路，主要原因是系统对前后台减速器的控制是分开的，但2台减速器的表示则是并联输入系统和应急台，只要一台表示正常，系统即判为正常。
解决方案：将减速器接口电路中前后台减速器的表示单独采样，分别引入系统，并将前后台减速器的表示条件串联后引至应急控制台，如果出现单台故障，能及时被操作人员发现。 3 针对操作失误的改进对策
操作失误一般是操作人员不熟悉系统，操作不熟练，失误多或者因操作失误导致异常后，不知如何恢复造成的。本文案例中的驼峰由于编组线太短，只有600多米，为提高股道利用率，运输部门要求车辆占用三部位减速器时应继续溜放，速度控制由系统自动控制改为手动控制。操作人员在处理时，常常忘记干预或者干预不当，轻者造成车辆途停，重者造成车辆高速冲撞损坏。
操作失误的另一种情况是系统在某股道打靶距离不足时的报警时机太晚，钩车出清末岔后才给出报警提示，再要求操作人员干预时，已失去机会。
解决方法：（1）建议改进报警功能，将打靶距离不足的报警时
机提到钩车占用第1分路道岔前，提示操作人员利用二、三部位减速器手动干预；（2）建议厂家研制仿真培训系统，运用仿真培训系统进行岗前或应急操作演练，减少由失误造成的损失。 4 在线监测及故障预报警技术在维护系统可靠性中的作用 国内的驼峰过程控制系统虽然具备一些故障监测功能，但都属于事后监测和事后报警。只有在控制过程中，才能发现故障。在控制设备处于待命状态，不实施控制时，即使设备出现了故障，大都无法发现。使得控制系统出现控制错误，造成行车事故和经济损失。 另外，当控制系统发生故障后，故障定位比较困难，使维修人员无法迅速判断故障发生在控制系统本身还是在外围结合电路和基础设备上，只能依据经验逐段排查，这就必然会延误修复时间，不但增加了维修人员的压力还增大了经济损失。因此，加强驼峰过程控制系统的在线监测和故障预报警技术，实现设备的状态修，对于提高控制系统的安全可靠性也具有重要意义。 4.1 基本原理
驼峰过程控制系统的控制信号和采集信号属于数字量和开关量，而且在线监测的实现又以不能影响控制系统的正常工作为前提。考虑到数字逻辑电路的故障通常属于静态故障，因此，在线监测采用功能检测的方法是适宜的。其基本原理如图1所示。
图1功能检测
根据被测电路输入信号和输出信号之间的逻辑关系，预先建立
一个检测数据库。检测时，在被测电路的输入端施加一组事先预定的检测激励信号，在输出端可以得到对应的一组带有被测电路性能状态信息的输出响应信号。将该输出信号与检测数据库中的预期响应信号进行比较，来判断被测电路是否发生了故障。
