铁路电动脱轨器信号灯控制器改进

蒙兴

摘要：简要介绍了铁路电动脱轨器设备用途，简要描述了铁路电动脱轨器现场使用存在的问题，并提出了设备改进方案。

关键词：铁路电动脱轨器设备;信号灯控制器;改进

铁路电动脱轨器是安装于铁路列检作业场进行安全防护的专用设备，当作业人员在车列底部进行技术检查作业时，外部列车车辆误入作业线路可能会造成技术检查人员人身伤害，此时电动脱轨器会将误入列车车辆强行脱轨停止，以此来保证技术检查人员的人身安全。而信号灯控制器正是电动脱轨器设备的关键部分，是电动脱轨器系统标识信号的控制器。目前，列检作业场均实现了电气化，电磁环境正是信号灯控制器需要考虑、处理、克服的主要因素。信号灯控制器功能实现不是主要难度，关键是信号灯控制器在复杂电磁环境下如何保障系统的稳定性、可靠性。针对电脱设备使用环境电磁干扰等各种干扰源复杂、信号控制器故障频发的情况，本人与设备生产单位共同提出改进方案。

一、目前在用信号灯控制器存在问题

1.在用信号灯控制器电源模块存在的问题：在用信号灯控制器采用外置开关电源提供电源供应，考虑到现场的前端电源特性为DC160V，在开关电源的选型上进行了定制，输入DC160V，输出DC12V/1.5A，DC24V/2A型号。输出DC12V/1.5A为摄像机及红外补光灯提供电源供应，输出DC24V/2A为信号灯控制器提供电源供应，两组输出相互隔离，具有完整的过压、欠压、过流保护电路。开关电源前端也加入了EMI、ESD防护措施，以消除现场牵引方式造成的电气噪声、静电感应、电力供应的谐波电流，对电涌、电压变化、电力线谐波和电快速瞬变脉冲具有较强的抗扰能力。但现场的电磁环境极其复杂，在抗雷击、电位升方面的抗干扰能力有限，开关电源对电源供应波动适应范围有限，系统存在不同故障现象。

2.在用信号灯控制器LED灯检模块存在的问题：在用信号灯控制器LED灯检模块采用电阻检测LED灯电流，电路简单，未考虑信号隔离处理且检测电路与处理电路共地，抗干扰能力有限。

3.在用信号灯控制器输出单元存在的问题：在用信号灯控制器输出控制电路采用光电器件、三极管输出控制LED灯，负载能力不足，输出部分无短路保护器件，易发生信号灯不亮、损坏现象。

结论：经过分析得出，在用信号控制器电源模块、LED灯检模块、输出单元三个方面的抗干扰能力不足。

二、设备改进方案

对在用信号控制器进行改进，从电源模块、LED灯检模块、输出单元三个方面进行改进，采用SOC编程思想，对输入信号及模块功能处理进行重新设计，采用数字滤波技术，对输入信号进行数字滤波，保证检测信号的准确性，对输入的干扰信号进行抑制，消除因外部环境干扰造成的设备故障。

经改进后的新信号控制器有如下特性：

1.检测到上脱到位信号，输出红灯;检测到下脱到位信号，输出白灯。

2.检测到没有上脱到位信号及下脱到位信号，则输出白灯、红灯同时闪烁，挤脱故障信号指示灯亮，直至检测到上脱到位信号或下脱到位信号，结束闪灯状态、挤脱故障信号指示灯灭。

3.检测到申请输入信号，则闪烁相应LED灯及动作报警继电器（上脱到位状态闪烁红灯，下脱到位状态闪烁白灯），报警继电器动作与灯闪烁同步;直至检测到无申请信号，结束闪灯状態及继电器报警状态。

4.在正常上脱到位、下脱到位状态下，周期性检测LED灯电流，如果LED灯电流超出设定上限或下限值，则继电器动作输出灯报警信号（继电器动作，报警输出端输出160VDC），LED灯故障指示灯亮。反之，继电器回复初始状态，LED灯故障指示灯灭。

5.电源指示，控制器上电，电源指示灯亮。

三、改进的灯检模块原理图

改进的信号灯控制器灯检模块原理图如下。

改进后的铁路电动脱轨器信号灯控制器经现场使用效果良好，极大降低了信号灯控制系统的故障，并进行了推广应用。

参考文献：

[1]中国铁路总公司.《铁路货车专用检修设备检修维护管理规则》.中国铁道出版社.2015.

（作者单位：中国铁路济南局集团有限公司济南西车辆段）