利用TCDS系统判断客车轴温报警器故障原因的方法

米 皓

（呼和浩特铁路局 包头车辆段，内蒙古包头014014）

客车运行安全监控系统（Train Coach Running Diagnosis System，简称TCDS）已广泛应用于各铁路局，重点对运行中的25T、25G、25K等型客车供电、车下电源、空调、轴温报警器、防滑器、制动系统、转向架动力学性能等影响安全的因素进行实时监控，通过无线通信技术的运用和地面监控设施的建立，使地面相关业务人员可以实时掌握客车的运行安全状况［1］。

TCDS安全监控系统的一个重要功能就是对客车轴温报警器的实时监控，当发生轴温报警器报警时，报警数据将通过TCDS系统实时传递到地面监控终端，监控人员可以第一时间判断报警情况，作出处理决定。

客车在运行过程中，准确判断轴温报警故障的原因及部位，并及时采取正确的处理方法，对于防止列车热轴、燃轴，保障旅客列车安全具有重要意义。在使用中，由于轴温的升高引起的轴温报警器报警，我们称为轴温高报警。由于非轴温高引起的轴温报警器报警，如传感器故障、轴温报警器主机故障、连接线故障、外界信号干扰等引起的报警，我们称为误报警。由于客车运行中轴温报警仅凭经验不易判断，且易出错。入库后停留时间短，报警故障原因较多，故障判断复杂，给轴温报警的判断、检修带来较大难度。

提出利用TCDS系统的地面网页监控系统（以下简称TCDS－WEB监控系统）对轴温报警器的报警进行图形分析，不但可以准确判断故障原因及部位，而且其故障诊断在报警当时即可作出，不需等到入库后再判断，具有及时、准确、直观、易掌握等优点。

1 图形分析判断方法

1.1 TCDS－WEB简介

TCDS－WEB监控系统是部署在各铁路局5T服务器上的B／S模式的应用系统，用户通过登录网页的方式进行访问［2］。其主要功能是提供TCDS系统传输到地面的客车实时监控信息和详细的实时故障信息，并通过故障的统计分析指导维修作业；进行相关基础数据、配置参数的查询和修改，为车辆管理部门提供多角度的数据分析功能。

1.2 图形分析方法

车载的轴温报警器检测到某一轴温超温，并触发报警，报警信息和相应的轴温数据通过TCDS系统发送至地面。由于轴温报警器的设备故障，例如轴温传感器损坏或虚接、信号干扰等原因，可能会导致采集数据错误并引发误报警。

车载的轴温报警器检测到轴温报警后，置位于轴温报警位，TCDS系统将报警信息传送至地面系统，用户通过TCDS－WEB可以查看报警的车辆信息，包括车次车组、车号、时间等，用户据此调出报警时段的轴温特征曲线，并进行分析判断。

采用图形分析来判断轴温报警器故障原因的具体方法如下：在TCDS系统TCDS－WEB监控系统界面，点击左侧的“实时数据”栏内的“特征参数”按钮，再接下来出现的界面中点击“按车号查询”按钮，在“车号”栏中输入要查询的车号，点击“监控系统”栏选择相应的监控系统（如TK－CZ3轴温报警器），选择“开始时间”及“结束时间”，最后点击“查看特征曲线”按钮，查看查询时段的轴温特征曲线图（图1）。

图中共有10条不同颜色的曲线，分别对应8个轴温传感器和1个外温传感器的温度，及1条速度曲线。通过轴温曲线的不同形态，可判断轴温报警器的故障情况和发生原因，采取正确的处理方法。下面将介绍现场中较常见的轴温曲线形态及其分析。

2 典型轴温曲线特征分析和故障实例

2.1 正常高温报警

在TCDS－WEB网页上，查看报警车辆的轴温曲线。如果某一轴温持续明显高出外温，而且有规律的起伏波动，可以判断此曲线对应轴箱温度升高，这时要通知乘务人员密切注意轴温变化情况，到站后下车点温确认，采取措施。

2011－04－27TCDS系统显示892618车1级报警，报警时间段此车在运行途中，经过图形分析为5位轴温持续偏高。立即通知乘务人员到站查看，发现轴温偏高，入库后检查发现轮对油脂不良，换轮后故障消除，见图2。

图1 TCDS系统轴温特征曲线图

图2 正常轴温报警实例

2.2 传感器故障

查看报警车辆的轴温曲线，如果传感器温度曲线出现锯齿状波动，波动范围在20～120℃以上，触发报警。由于轴箱是机械结构，在列车运行时，轴箱温度不可能在极短的时间内产生如此剧烈变化，由此判断为曲线对应的传感器故障，检查传感器线路或更换传感器即可消除。

2011－05－23TCDS系统显示008165车1级报警，此车报警时间在途中。通过图形分析，可以判断为8位传感器故障，处理方法为更换8轴传感器，更换后故障消除，见图3。

2011－06－10TCDS系统显示670274车一级报警，此车报警时间在途中，通过图形分析，判断外温传感器故障，更换外温传感器，故障消除，见图4。

2.3 信号干扰

信号干扰的特征是其轴温曲线均比较平顺，且有规律同步变化，某时刻某条曲线突然瞬间跳跃，又恢复正常，触发报警。像这种突发性的变化，多由于信号干扰所致。可查看线路是否有缺陷、螺丝松动等情况。

2011－06－16 345469车1级报警，此车报警时间在途中，图形分析为信号干扰，入库后检查传感器及配线无异常，重点监控后此报警未再次出现，见图5。

图3 传感器故障

图4 外温传感器故障

图5 信号干扰

2.4 轴温报警器主机故障

其特征是轴温曲线图中，各轴位温度均出现无规律的跳跃现象，我们分析所有传感器同时损坏的可能性极小，可以判断为轴温报警器主机故障，更换轴温报警器主机即可解决。另外，个别情况下，图形分析没有任何异常，但轴温报警器仍然报警，也是由于轴温报警器主机故障导致（图6）。

图6 轴温报警器主机故障

3 统计分析实例

采用本文提出的判断方法，通过TCDS－WEB系统对呼和浩特铁路局2011－10—2012－01期间轴温报警器的报警情况进行了统计分析，结果见表1。从表中可以看出，轴温报警器的误报警，主要原因是轴温传感器故障，在实际维修工作实践中，发现传感器损坏和传感器信号线连接不牢靠是主要原因，需要在检修中注重加强传感器的部件检修。

表1 轴温报警器报警情况统计分析表

通过统计分析，对实际运用中的车辆轴温报警器的报警原因进行分析。对于由于设备故障导致的报警，可以指导对设备的有针对性的维修。

4 结束语

综上所述，当列车运行途中发生报警时，运用TCDS系统的地面网页监控系统对轴温报警器故障进行图形分析，可以迅速作出判断，直观、方便、准确、快速。针对故障有的放矢，赢得了宝贵的抢修时间，避免了错误判断导致的严重后果，有效保障了列车运行安全。

［1］黄志平，陈朝发，刘 峰，等.客车运行安全监控系统（TCDS）的应用与发展［J］.铁道机车车辆，2008，（5）：25－27.

［2］TCDS－WEB系统使用说明书［C］.中国铁道科学研究院电子计算技术研究所.

［3］客车运行安全监控系统（TCDS）检修运用管理规程［S］.2010.