THDS-BS设备热靶曲线常见故障汇总解析

THDS-BS设备热靶曲线常见故障汇总解析

张勇涛

大秦铁路股份有限公司 湖东车辆段

摘要：对ＴＨＤＳ-BS设备热靶曲线常见故障原因进行了分析归类，并提出改进建议。

红外线轴温探测系统是对轨道列车进行非接触式探测发现车辆热轴、防止热切轴的安全保障设施，是确保铁路运输安全的重要设备。设备实现对列车车速、轴距、轴温、车号等列车运行信息的采集、处理以及信号传输通信等功能。目前大秦线安装有63套THDS-BS型红外线轴温探测设备，为北京康拓公司产品，自2014年投入使用已经经历了七年的发展，对近几年发生在设备软件热靶曲线上的问题进行梳理剖析。

一、故障现象呈平直线

2019年5月平谷上行发生外探右侧热靶曲线异常，呈一条平直线。

2019年5月对备用大盖上机测试时，发现内探左侧热靶曲线异常，同样呈一条平直线。

2、数据调阅

两条故障热靶曲线相似，均为一条水平直线。

仔细查看热靶数据，两者又存在差异，平谷上行探头输出电压约为0.2V，测试设备探头输出电压恒定为0.98V左右。

3、原因分析

故障热靶曲线呈水平直线，曲线温度逐点上升，但电压数值不变，说明在做热靶期间探头没有探测到热靶，具体原因可能有两个：

一是大门未关闭，因为热靶在大门的内侧，如果大门未关闭，做热靶时探头就无法探测到热靶，而是探测到了天空值，通常探头输出电压略高于0伏，但如果探头正对着太阳时，电压值可能高达几伏。

二是挡板未打开，做热靶时挡板将探头视场遮挡，无法探测到热靶温度，电压值恒定不变，此种情况探头输出电压数值与校零状态接近，在1V左右。

4、检查处置

远程登录平谷上行探测站查看接车软件，发现探测结束后，三个大门状态均为“关”，只有外右大门状态为“开”。手动反复开关大门操作后，大门状态恢复正常，手动做热靶后曲线正常。

天窗对设备进行重点检查，发现外探右侧大门开启与关闭阻力大，维修人员对上盖进行更换。

对测试设备大盖进行检查，发现内探左侧挡板电机故障，挡板无法正常开启和关闭，更换大盖后设备恢复正常。

二、故障现象竖直线

1、故障现象：2019年3月延庆天窗维修作业中发现外探左侧热靶曲线异常，呈一条竖直线。

2、原因分析：查看热靶曲线数据，左外探头输出电压正常，逐点升高，但热靶温度恒定不变，保持在19度左右。说明热靶实际是在加热，不然各点探头电压不会正常上升。热靶各点温度不变是假象，故障点应该出在左外靶温测量及传输电路上，涉及左侧上盖、线缆、外探测温板、外探模拟主控电缆、外探AD卡。

3、现场处置：室内检查线缆，发现外探模拟主控电缆与控制箱接插处下方螺钉不紧固，线缆虚接，重新插接并紧固后设备正常。

三、热靶曲线一个点

2015年元月曹西下行设备发生内探热靶曲线异常故障

1、故障现象：元月18日8:00分，值班调阅数据发现元月17日15:28、22:50曹西下行两次发生内探热靶异常（热靶曲线为一个点），且18日11:57、12:07再次发生。

2、现场检查情况：

直观检查探头、探头箱上盖状态良好，上盖无异物遮挡，保护门、挡板开关正常。更换功放板2后设备恢复正常。

3、原因分析：

功放板2上有多个控制继电器，继电器性能下降时会造成供电时通时断，造成了热靶曲线时好时坏的故障现象。由异常热靶曲线可以看出，内探左右侧热靶并未形成曲线，只是两个点，且第1点至16点的电压值和温度值基本保持不变，由此可以判断出内探热靶没有通电加热。因为功放板2的功能，是实现对内探热靶、外探热靶、校零等部件的电源控制，所以判断为功放板2作用不良。

四、曲线斜率小

（一）2014年6月平安城上行设备发生外探左右侧热靶曲线异常、外探左右侧波形异常故障 。

1、故障现象：复示软件显示外探左右侧热靶曲线斜率小。做热靶过程中探头采集电压始终为1V左右。

外探左侧天空值异常，采集轴温均值为-56℃。外探左右侧探头波形异常，采集各轴温度恒定。

2、现场检查情况：

故障时探测站雷雨天气；检查大门、挡板能正常打开；各项电压值正常；外探左右侧探头器件电流约为0A,器件温度约为25℃，接近环境温度。

更换外探制冷板后，故障排除。

3、原因分析：

雷雨天气外探制冷板损坏，外探左右侧探头无制冷电流，器件温度升高，探头无法正常工作，造成热靶曲线、探头波形、天空值和平均温升均异常。

（二） 2014年5月玉田北上行设备发生外探左侧热靶曲线异常故障

1、故障现象：复示软件显示图中蓝色外探左侧热靶曲线斜率小，与右侧相比明显平直，做热靶过程中左侧探头采集电压明显偏低。

2、现场检查情况：

硬件设备外观良好，探头镜片没有明显的污物，更换外探左侧探头后故障恢复。

3、原因分析：

探头质量缺陷，探测响应率降低，热靶曲线斜率减小，形成异常热靶曲线。

五、热靶曲线选取不当

2015年11月23日遵化北上行设备内探右侧预报微热。

1、故障现象  

23日16：45，遵化大雪天气。遵化北上行设备内探右侧预报微热，现场实际测量轴温正常 。

2、 现场检查处理情况

现场检查硬件设备均正常，调阅数据发现，预报热轴列车时，设备选取的热靶曲线时间为22日18：44，而在探测该车之前最近的热靶曲线生成时间为23日10：41，相差较大，见下图。清除热靶曲线并作热靶后设备恢复正常。

 3、原因分析 

预报热轴列车时，设备选取的热靶曲线生成时间为22日18：44，曲线第16点88.4度对应的电压值为2.7V。而在探测该车之前最近的热靶曲线生成时间是23日10：41，曲线第16点89.8度对应4V电压。

如果设备选用探测该车之前最近的热靶曲线，2.7V电压对应的59.4度，比88.4 度降低29度就不会报热轴，所以预报热轴原因为设备选取热靶曲线错误。

对上述五种热靶曲线的问题进行分析及提出建议：

1、对于导致热靶曲线呈平直线的大门挡板问题

一是严格执行检修作业标准，落实作业指导书要求，加强对挡板、大门状态及电机的检查，发现异常提早更换；

二是落实好备用配件定期上机测试制度，发现隐患及时处置，确保备用配件状态良好；

三是做好数据远程调阅，落实远程周检制度，发现设备状态异常及时提报天窗进行处置。

2、对于导致热靶曲线呈竖直线的线缆虚接问题

一是进行举一反三，对探测站的线缆紧固端子进行检查，对于虚接线缆进行整治，消除设备隐患。

二是由于探测站设备离轨边较近，长时间频繁的过车震动会导致接线松动，建议设备厂家对室内设备接线端采用卡扣式接线端子，可有效避免因震动而导致的线缆虚接，从而消除设备隐患。

3、对于导致热靶曲线曲率低的问题

一是双侧曲线问题属于共性问题，重点检查室内部分，对于因雷雨天气制冷板故障导致的热靶曲线异常，因完善探测站防雷设施，加强防雷保护系统参数监测，提高防雷能力，减少雷电对设备的危害。

二是单侧曲线问题属于个性问题，重点检查室外设备，因探头质量缺陷而导致的热靶曲线异常，应对故障探头返厂检修，要求厂家提高探头质量；另一方面加强热靶数据统计分析，加强数据调阅，对系数突变的探头重点关注，提早更换。

4、对于功放板2故障导致的热靶曲线呈点状的问题

一是加强数据调阅，发现隐患及时提报检修计划。二是提高天窗维修作业质量，发现配件性能不良及时更换。

5、对于热靶曲线选取错误而导致的热轴误报问题

一是将问题反馈设备厂家，建议厂家完善热靶曲线选取条件，尽量采取与目前环境接近的曲线，避免测量温度差异较大。

二是设备除雪后，第一时间清楚热靶曲线，避免设备选取不符合当前环境下的热靶曲线。

三是不良天气加强数据调阅，发现设备自动作热靶的频率降低时，及时人工手动做热靶，以适应探测站环境变化。

参考文献：

¹彭天力，TＨＤＳ—Ａ设备常见故障及处理建议，铁道车辆

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