内燃机车常见微机系统信号干扰问题分析处理

葛鹏,姜晓峰

摘要：近年来,随着微电子技术和电力电子器件的飞速发展,内燃机车的控制技术得到了改善，并在实际应用中得到了越来越多的应用。但由于各种因素的影响,若不采取适当的保护措施,将使微机控制系统失去控制。由于微机的系统干扰问题具有较强的随机性,因而难以对其进行有效的检测与处理。基于此，本文对内燃机车的微机控制系统进行详细的分析，找出其中存在的信号干扰问题，并提出相应的解决对策，来改善微机系统的控制质量。

关键词：内燃机车；微机系统；信号干扰；问题；分析处理

引言：

随着对电能的日益增长,中国对内燃机车上的微机系统的信号干扰问题进行了大量的分析研究。近年来,随着我国电力工业的迅速发展,微机系统的应用规模与以前相比有了很大的提高,同时也给微机系统带来了许多信号干扰的问题。为此,对内燃机车常用的微机系统进行了信号干扰的成因分析,并给出了相应的解决方法,为内燃机车的微机控制技术和故障诊断提供了依据。基于此，本文对内燃机车微机系统中常见的信号干扰问题进行了较为全面的分析,从而改善内燃机车的控制性能。

一、内燃机车微机系统的隐患概述

内燃机车的微机系统是控制系统中的一个重要部件,目前国内各内燃机机厂的微机控制系统虽然在结构上存在着差异,但是整体的功能却是一致的。直流机车的微机控制系统通常是由微机控制单元、由转速控制器、微机诊断显示器等组成，并由通信电线连接，其稳定度的提升具有重要的意义。但各个机车的电力供应模式不同，各线路的线缆也是采用集中布置方式。而且电力线路在运行时，会产生较大的电磁能，给机车带来很大的影响。微机采集信号所接收到的信号有两种：数字信号和模拟信号。在一般情况下，由于传感器的输出信号比较弱，会对电路造成一定的干扰。其次，由于运行条件恶劣，导致线路老化、磨损，并在运行过程中产生了油水沉积。为使微机控制系统工作稳定、可靠，列车信号线路采取了屏蔽措施，并在微机上加装了屏蔽层，以减少干扰源对微机信号的影响[1]。

二、内燃机车常见微机系统信号干扰问题分析

首先,DCS系统在硬件两个方面都有不足。仪器的内部构造比较复杂,需要专门的技术来进行研究。通过对热保护系统工作机理的分析,认为在运行时,由于采用了交流电,所以在运行时会产生电流,这不但会影响到交流电的传输效率,也会对系统的安全和稳定产生一定的影响。DCS中的一些关键环节,由于软件的故障,往往会产生保护失效,而在传输过程中,往往会发生非规则的强电流。其次是热控组件出现问题。通常情况下,如果一个热控器工作得好,那么它的内部能量就会转换成热能,并将其传输到各个组织中,从而保证内部和外部的热平衡,而不会产生异常的发热,同时也不会对热控制单元的寿命造成任何的影响。通过这个工作原理，可以观察到热工元件的工作情况。大部分热工设备的故障都是由于主辅保护装置的信号不正确或跳闸所致。换言之,可能与温度,压力,流速,以及阀门的位置等因素都会引起热工元件的失效。在热工元件工作的时候,制冷系统中自然会有一个温度计,这个温度计能反映出里面的温度偏高或者偏低,因此,对热工元件的失效进行分析,并对其进行正确的处理[2]。

其次，外围系统的介入。为了在断电时对断电保护进行有效的控制,特引入了DSC系统。供电相位失效是供电设备的一种常见故障,其原因是供电设备的设计与安装问题,造成供电部件和绝缘导线的破坏,从而造成供电中断。因电线短路或保护故障而引起的故障,也会引起其它装置的故障,包括线路故障和非线性故障。温度监控装置因发热、供电故障等原因, 常会出现较多的故障,尤其是供电线路会严重地影响到热控系统的正常工作。电路短路是一种常见的故障,主要有三组相间电气短路、绕组短路、接地短路等。温度监控装置的短路主要是由绝缘破坏和接线引起的，绝缘失效是由电压不稳和外部破坏引起的。此外，电线外壳的老化会造成导线外壳的减少、热控设备控制不佳、温度控制装置失效、电器接触不良、电源输入不稳定等问题[3]。

三、内燃机车常见微机系统信号干扰问题的对策与建议

首先,采用了先进的、热控制部件可靠的元件。改善热控制装置的工作条件,优化电子元件的工作环境。温度、湿度、粉尘、设备振动等都会对温度控制设备的工作产生直接或间接的影响。所以,要对电子设备的环境进行严密监控,必须在现场温度调节器的底部钻几个小洞,并在上面安装一个红色LED灯,这样当维护人员不需要攀爬到桅杆上时,就可以看到现场温度调节器的电源的工作状态。另外,由于现场设备工作条件较差,易受外界因素影响,因此现场温度控制装置的工作环境也有待改善。比如,现场设备的接线盒可以选用最好的小孔材质,雨天时可以防止潮湿,而且小孔还可以保证不会有负压的气体在箱体中流动,现场设备的热源可以从小孔中排放。另外,应尽量远离热源、辐射,对取样管、机柜进行热阻、防冻等,以延长现场设备热控装置的使用寿命,增强系统的可靠性和安全性。

其次,要强化日常的维修与管理。加强对设备的维护,既能确保设备的正常运转,又能及时发现存在的潜在危险和缺陷,确保生产的正常进行,从而达到一定的经济效益。因为主变换器的输出波所生成的电流最终要经过环路流入轨迹,所以在环路与轨道间的电压差异可以被减小,即环路与轨道间的电压差异可以被维持,从而极大地降低了对轨道线路的干扰。同时,要对设备的操作人员进行培训,使其了解设备的功能、操作方法和要求,进行全面检修、严格的防护测试,以及在运行期间对设备的维护的保养[4]。

四、结束语

综上所述，随着微机技术的不断发展,机车的电磁兼容性、信号保护等问题日益突出。企业应该根据国内外有关技术和其它经验,根据内燃机车的具体情况,采取行之有效的措施,发现问题并解决问题，并重视在设计环节中对内燃机车的微机控制系统进行可行分析，以保证从根源上保证微机控制系统具有更高的性能，以达到消除故障、促进运行的目的。

参考文献

[1]王向东.内燃机车常见微机系统信号干扰问题分析及处理方法[J].2022(11).

[2]王存兵,王晓雷.微机控制的空气真空制动系统在内燃机车上的应用[J].铁道机车与动车,2020(6):6.

[3]王向东.内燃机车常见微机系统信号干扰问题分析及处理方法[J].中国设备工程,2019(11):2.

[4]刘晓东,肖功彬.SDA1型交流传动内燃机车信号干扰问题分析[J].机车电传动,2014(3):4.