摘要：随着铁路重载运输的发展，旅客列车逐步的提速，运输安全提升一个新的高度，旅客列车安全是人民生命财产安全的重要保障，因此保证运输的绝对安全是当前铁路运输的首要任务。为了保证无轨道电路的半自动闭塞线路运输的绝对安全，急需一种价格低廉、安全可靠、且能适应恶劣工作环境的全天候钢轨断轨自动监测设备，本文就钢轨断轨报警监测系统安设的技术条件、标准、意义、应用管理的要求进行了分析。
关键词：断轨；自动监测；技术条件；应用管理
一、安装钢轨断轨自动监测系统的背景及其必要性
重载和快速对钢轨的疲劳伤损产生较大作用的影响，运营铁路钢轨断轨每年都有发生，一旦发生断轨，如果发现不及时、处理不及时，就有可能造成列车脱轨、倾覆等重大行车事故，造成人员伤亡和巨额财产损失。无轨道电路半自动闭塞区间，工务部门对钢轨检测主要采用探伤、设备检查和巡检、巡道、作业相结合的办法，目前取消了巡道工种，探伤和巡检周期较长，特别在长大隧道中，受环境的限制，能见度极低，肉眼很难及时检查钢轨断轨情况，极易出现发现不及时、漏报等问题。
二、沈阳局集团公司半自闭线路的现状
沈阳局集团公司管内尚存非自动闭塞正线、联络线线路98条，计6882公里，其中高风险区段2816公里（桥梁331公里，隧道267公里，高路堤1125公里，临河铁路107公里，小半径曲线934公里，长大坡道50公里）。线路设备基础状态差，曲线侧磨、钢轨伤损加固处所等断轨隐患多，管内无缝线路的普及率达到90%，最高和最低轨温差大于90℃，断轨风险大，存在巨大的安全风险。
三、钢轨断轨自动监测系统的技术应用要求
（一）钢轨断轨自动监测系统的构成
a）测点设备；b）监测主机；c）管理服务器；d）网络客户端软件；e）手机APP客户端软件；f）轨温检测设备
（二）钢轨断轨自动监测系统的功能
（1）具有非自闭区段钢轨断轨的实时监测功能；（2）具有系统自检功能；（3）支持多种报警方式；（4）可支持多种数据传输方式；（5）具有数据汇总分析功能；（6）具备实时监测钢轨轨温的功能。
（三）钢轨断轨自动监测系统的技术要求
1.基本要求。（1）具有半自动闭塞、站间闭塞区段钢轨断轨的实时监测功能；（2）系统自身应符合故障导向安全原则；（3）具有自检功能；（4）支持多种报警方式，确保报警信息及时准确传达；（5）支持多种数据传输方式；（6）列车出清断轨检测区段，该区段断轨应具备报警的功能。不受同一区间范围的限制；（7）监测系统要求利用载波技术，电化区段不接受接触网牵引回流方式报警。
2.管理服务器要求。（1）管理服务器应至少能存储12个月设备信息和报警记录；（2）管理服务器应至少允许50个客户端同时在线运行；（3）能对网络客户端上传的数据进行及时的处理和完整的保存；（4）对网络客户端的访问能做出及时响应
3.网络客户端软件要求。（1）应能进行权限设置及密码管理；（2）应能查询历史记录；（3）应能显示设备实时状态；（4）应能显示设备报警信息。
4.手机APP客户端软件要求。（1）应能显示设备实时状态；（2）应能显示设备报警信息；（3）应能实现报警信息推送功能；（4）支持主流手机操作系统（iOS和安卓）。
5.测点设备要求。（1）实时检测钢轨状态，及时将报警信息上传；（2）具有系统自检功能；（3）支持多种数据传输方式。
6.监测主机要求。（1）具有系统自检功能；（2）实时显示测点设备状态；（3）实时与测点设备和管理服务器通讯；（4）支持多种数据传输方式。
7.轨温监测设备要求。（1）实时检测钢轨轨温，及时将报警信息上传；（2）具有系统自检功能；（3）支持多种数据传输方式。
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8.设备结构尺寸与工艺
（1）一般要求。a）结构设计应确保设备性能稳定可靠，并做到构件坚固、操作方便和安全。b）设备应有铭牌，标明制造厂家的名称和商标、型号。
（2）室外设备应满足。a）室外设备的安装应不影响大机维修施工作业；安装于钢轨上的设备应能重复拆装，且不影响性能；b）室外设备的安装不得侵入建筑限界；c）室外设备的安装应不影响作业人员的行动；d）室外设备应安装牢固可靠，不影响既有设备，具备防腐、防锈；e）室外设备的安装不能影响供电、电务设备的使用
（3）接插件应接触可靠，易于插拔，结构坚实不发生机械变形，并应具有防插错措施。
9.电磁兼容与防雷。（1）系统各部件应采用电磁兼容设计；（2）系统的电磁兼容性应符合 TB/T 3073的规定；（3）系统的雷电防护应符合TB/T 3074相关规定
10.工作环境。（1）周围空气温度：a）室内设备：-5℃～+40℃；
b）室外设备：-50℃～+70℃；（2）防水防尘等级：室外设备不低于IP65；（3）振动与冲击：a）安装在钢轨上的部件，在10Hz~500Hz时应能承受加速度为10m/s2的正弦稳态振动；b）安装在钢轨上的部件，应能承受100m/s2的冲击。
11.技术指标。（1）断轨识别时间：<180s；（2）识别能力：钢轨折断面积100%；（3）误报率：<5%；（4）漏报率：0；（5）区段定位精度：<1kM；（6）平均无故障工作时间：>300天；（7）采用太阳能加蓄电池供电时，须保证太阳能供电不足或太阳能损坏的情况下设备能继续工作5天以上；（8）测点设备、监测主机故障识别时间：<60s；（9）轨温监测设备：误差不大于±1℃。
四、钢轨断轨自动监测系统的使用管理
（一）清晰划分管理职责
各单位要根据本单位生产组织管理形式和管理职责，对技术科、调度指挥中心、车间等单位对该系统的技术管理、系统状态监视、报警信息跟踪和分析，日常室外设备的检查、软硬件的维护保养等要进行职责划分，进行具体的明确，确保设备24小时正常工作。
（二）设备的维护、测试和数据分析
根据每年断轨高的发期月份，通过制定管理制度，来确定钢轨断轨自动监测系统的保养维护周期和具体的检修月份。要对设备的日常状态利用焊轨、换轨、放散等施工进行跟踪监测，同时，要与厂家共同查找具体的原因，确定整治措施。
（三）建立应急抢险管理制度
一是制定钢轨断轨自动报警监测信息报警的应急启动制度，明确调度、车间、服务厂家的信息传输流程，现场设备检查流程，应急抢险流程。二是明确钢轨断轨自动报警监测设备故障的抢修流程和钢轨状态的检查措施。
（四）报警信息的传输内容和人员范围
与服务厂家明确报警信息的具体内容和形式，报警信息包括故障报警信息和故障恢复报警信息，信息内容要明确的具体内容包括日期（年月日）、时间（时分秒）、线别、行别（单、上、下）、区间、起止里程（具体到米）、报警原因（钢轨断轨、通信信号故障、检测设备故障、低电量）。明确信息的传达的范围，具体到每一个人。
结束语
综上所述，本文对关于安设钢轨断轨自动监测系统的背景和意义进行了分析，在国铁集团公司没有出台具体的技术标准的期间，对钢轨断轨自动监测系统的稳定性提出了具体的要求。通过使用和管理对该项技术的提高积累了数据和经验，随着各项技术的发展和钢轨断轨自动监测系统的逐步完善，技术会越来越成熟稳定。能够防止钢轨断轨带来的安全隐患，确保行车运输的绝对安全。
参考文献：
[1]郭平.蚁群算法在智能断轨检测系统中的应用[J].城市轨道交通，2012（8）•
[2]郭平.浅谈铁道工务相关室外设备的通信方式[J].计算机产品与流通，2018（3）
论文作者:朱守权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/1
标签：钢轨论文; 设备论文; 监测系统论文; 信息论文; 区段论文; 室外论文; 功能论文; 《基层建设》2019年第22期论文;