主體化機車信號滅燈的CF卡分析方法初探

孟曉升 上海鐵路局合肥電務段

主體化機車信號設備采用32位浮點DSP技術實現(xiàn)信號時域和頻域相結(jié)合的處理方法，提高信號處理速度和接收可靠性，整機從感應線圈到主機板主要部件都采用雙套冗余，大大增加了設備的可靠性，更重要的是增加了機車信號記錄板，對機車信號的動態(tài)運行信息進行采集和存儲，全面記錄機車信號的運行情況。通過分析機車信號運行文件，能夠真實反映機車信號運行中相關信息的狀態(tài)變化，極大方便了現(xiàn)場人員對故障的分析定位，提高了主體化機車信號設備的整體安全性。主體化機車信號記錄板的電路原理如圖1所示。

圖1 機車信號記錄板電路原理框圖

機車信號記錄板中采用大容量CF卡作為存儲介質(zhì)進行記錄，采用U盤作為轉(zhuǎn)儲介質(zhì)進行轉(zhuǎn)儲。CF卡記錄以下信息：機車信號輸入信息（包括上／下行開關輸入、機車運行方向等）；機車信號輸出信息（包括燈位、速度等級、制式、絕緣節(jié)、工作主機和主機工作狀態(tài)等）；主機譯碼信息（包括信號載頻、低頻、信號幅度、故障代碼和條件設置線等）；運用環(huán)境信息（包括主機箱內(nèi)溫度、供電狀態(tài)；輔助信息，包括來自TAX2箱的線路公里標、機車號、速度、信號機類型和編號、車站號及司機號等）。在實際運用中,通過分析記錄數(shù)據(jù)為設備故障的分析定位提供了極大的便利。

主體化機車信號設備滅燈的原因有以下幾個方面：

（1）機車信號設備主機故障造成機車信號滅燈，包括主機板譯碼不一致無輸出和點燈輸出檢查錯誤導致無輸出等。

（2）機車信號感應線圈斷線，造成機車信號滅燈。因主體化機車信號感應器為雙路線圈，故滅燈時多為X26信號電纜中兩路感應信號斷線造成。

（3）機車信號設備電源掉電造成機車信號滅燈。多為主機電源板電源模塊故障和機車原因、司機誤操作造成機車信號設備無工作電源造成滅燈。

（4）點燈線負載過大，造成機車信號滅燈保護。此種情況多因信號顯示器內(nèi)部短路或點燈電纜X27/X28電纜短路或監(jiān)控設備X22-X32電纜短路或數(shù)字量輸入插件故障所致。

現(xiàn)筆者結(jié)合工作經(jīng)驗，通過對主體化機車信號設備滅燈時CF卡記錄文件進行分析，找到故障原因，提出解決辦法，以利于加強主體化機車信號設備的維修和管理，提高機車信號設備的運用質(zhì)量。

實例1：因機車信號主機故障造成滅燈。

2009年4月15日，DF46445機車在淮南線運行途中出現(xiàn)機車信號滅燈，造成機車放風。機車入庫后，我們對該機車信號CF卡運行數(shù)據(jù)進行分析，滅燈發(fā)生時刻圖形如圖2所示。

圖2 東風46445機車滅燈分析圖

圖中各線的表示含義：

主機電源線：綠色為正常，若電壓超過138V為高壓顯示為紅色，若電壓低于77V為低壓顯示為黃色。

A機／B機線:“高線”為工作正常表示，“低線”表示主機工作不正常表示。

上、下行線：下行用“高線”表示；上行用"低線"表示；

制式線:UM71系列信號用“高線”表示；非UM71系列信號用“低線”表示。

絕緣節(jié)線：高載頻組用“高線”表示；上行低載頻組用“低線”表示。

機車信號燈位線：用八個燈位信息表示當時機車信號機顯示。

從圖中可以看出機車當時滅燈時間為16s，機車運行170m，從下方信息文字顯示區(qū)發(fā)現(xiàn)：當時B機是工作機，A機是備用機，A機已處在故障狀態(tài)，地面發(fā)碼信息為載頻1701.4Hz,低頻11.4Hz,經(jīng)主機譯碼后認為制式為非UM71，在這之間制式輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?，B機工作線也由高線變?yōu)榈途€，表示B機當時工作也不正常，導致B機無法正常譯碼輸出。我們知道，當工作機故障時，系統(tǒng)會在0.5s內(nèi)自動轉(zhuǎn)到備機工作。但此時A機作為備機，也處在故障狀態(tài)，所以機車信號A、B機均無輸出，導致機車信號滅燈。

通過以上分析，認定是機車信號主機故障造成滅燈，對機車信號主機更換下車，到測試臺上測試，果然是主機板故障，該機車更換機車信號主機后，運用正常。

實例2：因機車信號感應線圈斷線故障造成滅燈。

2006年6月5 日，DF45265機車在京九線運行途中機車信號反復滅燈，導致機車放風。我們調(diào)取了機車信號CF卡運行數(shù)據(jù)，滅燈發(fā)生時刻圖形如圖3所示。

圖3 東風4 5265機車滅燈分析圖

從記錄信息可以看出，機車I室作為操縱端，A、B機均正常工作，當前A機是工作機，B機為備用機，地面信號載頻1701.4Hz,低頻11.4Hz,信息時斷時續(xù)，初步推測是信號輸入環(huán)節(jié)中X26航插線14、15端子連線存在虛接或斷線，造成A路信號輸入異常，A機不斷復位。從輔助信息及圖形顯示可以看出，在A機不斷復位時，B機一直正常工作，并沒有將工作機切換到B機，說明連接板的A、B機切換電路或切換機構存在故障，無法將工作機從A機轉(zhuǎn)到B機。對機車設備檢查后確認，機車信號主機連接板故障、I室的感應線圈斷線，更換感應線圈和主機連結(jié)板后，故障消失。

實例3：機車信號工作電源掉電造成滅燈。

2009年10月30日，ND50014機車在宣杭線運行途中出現(xiàn)機車信號滅燈，造成機車放風，我們調(diào)取了機車信號CF卡運行數(shù)據(jù)，滅燈發(fā)生時刻圖形如圖4所示。

圖4 ND5 0014機車滅燈分析圖

從記錄信息可以看出，機車信號滅燈時間為4s，機車I室作為操縱端，A、B機均正常工作，當前A機是工作機，B機為備用機，滅燈時電源線、A機／B機線、制式線、絕緣節(jié)線均有中斷，燈位線中灰色線表示機車信號主機無工作電源，由此可推定當時機車信號主機意外掉電重啟，經(jīng)檢查車載設備電源連線良好，主機電源板工作正常，聯(lián)系到ND5機車中機車信號電源開關同機車電爐開關在一起，容易被司機誤碰導致信號滅燈，最后經(jīng)當事人確認是由司機誤動引起機車信號滅燈。

此外，機車信號滅燈還有因監(jiān)控設備故障造成的，因此時監(jiān)控設備同時也會出現(xiàn)故障，比較容易發(fā)現(xiàn)和處理，這里不再多講。

有時監(jiān)控設備記錄機車信號滅燈，但機車信號CF卡文件記錄機車信號工作正常，沒有滅燈現(xiàn)象，則為監(jiān)控裝置主機到機車信號主機電纜X22-X32連線故障或監(jiān)控裝置主機故障所致，通過更換相應器材可排除故障。

綜上所述，在機車信號滅燈故障時，機車信號CF卡運行記錄可以提供最真實的證據(jù)，我們可以通過對其認真分析，從中找到真正的故障原因，制訂針對性措施，確保機車信號設備處于良好的運用狀態(tài)。