站段TDCS系统电源可能存在的问题分析及其改进办法

张文财

摘 要：TDCS系统设备运用中电源的故障率一直比较多，影响铁路行车的调度及指挥，对铁路运输的安全影响和干扰比较大，本文简单介绍了TDCS的功能、作用，针对使用中的实际情况，对电源可能存在的问题进行了简单的分析，力求多方面、多角度的找出存在的问题主要原因，有针对性的采取相应的措施，尽可能的稳定和提高设备的工作状态。

关键词：TDCS系统设备电源;电源问题;原因分析;改进办法

铁路运输调度指挥系统（简称TDCS，下同）是保证行车安全、提高运输效率，改善行车指挥人员的劳动条件的重要设备。在各个车站，行车指挥人员可以通过此系统设备所提供的本站及相邻车站的站场运用情况来实现调度和指挥行车，对列车的到达、出发、通过时刻等，不需要使用电话，而是直接使用本系统自动采集列车时刻，通过网络设备自动发送到路局调度指挥中心，自动绘制列车运行图提供给行车调度员;此外，路局行车调度员可以直接对各个车站下发阶段计划、班计划及各种施工、非正常作业的调度命令等内容，通过车站终端和打印设备显示或者打印出来;既提高了工作效率，又降低了劳动强度，既保证了工作的准确性，又实现了分散自律调度集中;调度中心可以实现对辖区各站场的运用情况、列车的运行情况进行跟踪，保证运输秩序;车站利用此系统的站间透明功能可以及时了解临站的情况。因此本系统的工作状态与工作人员、工作内容以及对运输的调度指挥发挥着非常积极的作用，所以本系统的工作稳定越发凸显重要。

一、TDCS系统电源设备组成及其作用原理简介

TDCS系统在各个站段的设备由设在信号机械室的采集机柜、设在运转室的计算机系统、打印设备及网络通信设备等组成。按照设计规定，这些设备的工作电源是从电源屏备用端子引出的220V电源，经UPS不间断供电系统提供。UPS不間断供电系统主要有两方面的作用，一是当电源屏主副转换，或者由于故障造成瞬间断电时，能持续为计算机系统提供不会瞬间断电的电源，二是由于故障等原因停电时，可以提供一定时间的电源，保证设备按照既定的步骤安全关机，既保护设备又保证调度指挥系统不会出现其他特殊问题，从供电侧保护设备及运输生产安全。

二、系统电源可能存在的问题及原因分析

通过对TDCS系统在各个站段的设备运用以来的故障分析，发现几乎都与电源有关，主要表现在，当UPS不间断供电系统设备故障，电源无法输出，将造成TDCS系统设备全部停用，最终影响行车调度指挥。究其原因，主要有以下几个方面：

1.UPS不间断供电系统无冗余功能

目前使用的UPS不间断供电系统由于没有设置旁路设备，所以没有实现电源的冗余功能，当UPS不间断供电系统设备故障时，由于UPS不间断供电系统设备是串联在电路中，此时尽管电源屏正常保持供电，但TDCS系统却由于UPS不间断供电系统设备故障停止供电而停止工作;

2.UPS不间断供电系统设计容量偏低

按照设计要求，各车站配备的UPS不间断供电系统是1KW容量的，而给车站运转室配备的激光打印机，瞬间启动电流高达5 A左右，再加上采集机柜，车站运转室使用的计算机系统及网络通信设备的用电，经测试，全部设备工作时电路中的总电流瞬间可达7A左右，根据公式P=UI，可以非常容易的看出需求容量可达1.5倍设计容量，因此极易造成UPS不间断供电系统设备故障;

3.UPS不间断供电系统设备本身故障率高，故障后的修复处理较为复杂

UPS不间断供电系统设备24h处于通电工作状态，故障发生几率较高，按照《信号设备维护规则》及铁路局相关文件规定，信号设备电源不准使用插座的连接方式，因此，电源屏、UPS不间断供电系统、TDCS系统之间电路的连接都是采用的电源端子方式， UPS不间断供电系统设备本身故障，电源屏输出电源不能给TDCS系统设备供电而造成停用，处理时需要将端子全部拆下，再重新连接，势必造成故障处理时间延长。

三、改进办法

1.电路设计

针对上述可能出现的问题和原因分析，我们对UPS不间断供电系统进行改造，增加一套电源转换装置及相关附属设备，即：在UPS不间断供电系统设备前端增加一个隔离变压器和断路保护器，其中在隔离变压器输出位置提供多电压电源连接端子;在断路保护器后保持原接入UPS不间断供电系统电路基础之上再增加两路并联输出，其中一路输出220V直接提供给运转室的打印机使用，另一路输出220V提供给一个带有熔断保护的电铃报警电路，UPS不间断供电系统不再为打印机提供电源，在UPS不间断供电系统后增加一个电源继电器，电源继电器吸起条件为UPS不间断供电系统输出电源为220V，前接点连接UPS不间断供电系统输出给采集机柜、运转室计算机系统及微机监测计算机系统，后接点输入连接并联到打印机供电电路。

2.电路原理

为了保证不影响电源屏正常工作，所以在电源屏备用接点后采用了隔离变压器，并采用R型铁芯，大大降低空载电流，采用软启动电路，降低开启时的冲击电流;实现电源转换的电源继电器正常工作时，由UPS不间断供电系统正常供电，如果UPS不间断供电系统不能正常供电，可以通过电源继电器后接点，将打印机供电电源不经过UPS不间断供电系统直接供电，同时由于电源继电器落下启动电铃报警电路，及时通知值班人员UPS不间断供电系统故障。

四、运用情况

在沈大、京哈线90多个车站的使用过程看，效果非常好。首先实现了电源屏备用端子的隔离，最大程度的减少了后级对前级的影响，其次实现了UPS不间断供电系统本身故障后的自动转换，省时省力，再次实现了UPS不间断供电系统本身故障的报警监督。

以上，提高了TDCS系统设备运用的稳定性、安全性，在行车调度指挥系统发挥了极其重要的作用。

五、结语

TDCS系统为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，TDCS系统的安全直接关系到列车行车的安全。通过不断的完善和功能扩展，增强了系统的可靠性，完善了维护支持系统和应急保障技术设备，满足了现阶段运输调度提出的各种需求，推动了信息化铁路的全面建设。

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