LY－05型機(jī)車錄音裝置運(yùn)用中存在問題的探討

譚啟雄 上海鐵路局徐州電務(wù)段

LY－05型機(jī)車錄音裝置，屬“機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置”（TAX裝置）的一個(gè)單元，是LKJ車載系統(tǒng)的重要組成部分。其主要功能是當(dāng)機(jī)車在牽引途中出現(xiàn)故障或事故，有關(guān)部門在需要查找原因或還原事實(shí)真相，對(duì)事件進(jìn)行定責(zé)分析時(shí)，可調(diào)取機(jī)車錄音存儲(chǔ)記錄文件，了解事發(fā)時(shí)的車機(jī)聯(lián)控概況。本文針對(duì)LY－05型機(jī)車錄音裝置在運(yùn)用中存在雜音較大、語音斷續(xù)等問題進(jìn)行探討，并提出相應(yīng)解決方案。

1 存在問題

在2009年9～12月間，徐州電務(wù)段按照上海局電務(wù)處38號(hào)電檢函要求，對(duì)段管轄范圍內(nèi)安裝LY－05型機(jī)車錄音裝置的76臺(tái)客運(yùn)機(jī)車錄音文件進(jìn)行全覆蓋轉(zhuǎn)儲(chǔ)，形成76個(gè)語音文件，計(jì)7254條記錄。對(duì)語音文件回放分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，錄放完整、語音清晰的記錄為5005條，占語音記錄總量比例69%；因雜音較大、語音斷續(xù)等造成回放效果不理想的瑕疵語音記錄為2249條，占總量比例31%。這些記錄因放音效果不理想而無法作為對(duì)標(biāo)依據(jù)，給機(jī)務(wù)部門檢查車機(jī)聯(lián)控違標(biāo)作業(yè)、落實(shí)聯(lián)控制度和安全管理帶來管理盲區(qū)和安全隱患。

2 原因分析

2.1 故障排列

根據(jù)對(duì)LY－05型機(jī)車錄音裝置2249條瑕疵語音記錄進(jìn)行排列分析，逐件統(tǒng)計(jì)狀態(tài)不良文件的種類和數(shù)量，形成LY－05型機(jī)車錄音裝置瑕疵語音記錄故障統(tǒng)計(jì)表（見表1）。

表1 瑕疵語音故障統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可繪制出瑕疵語音排列圖（見圖 1）。

圖1 瑕疵語音故障排列圖

2.2 主要原因

由上述排列分析統(tǒng)計(jì)得知，背景雜音大、無法分辨通話內(nèi)容、聲音斷續(xù)不連貫的語音記錄，占全部瑕疵語音記錄文件的87%，也是LY－05型機(jī)車錄音裝置語音文件形成缺陷記錄的癥結(jié)所在。綜合對(duì)人員、環(huán)境、設(shè)備等要素進(jìn)行技術(shù)分析，語音文件缺陷率高的主要原因如下（見圖2）：

圖2 瑕疵語音主要原因

根據(jù)圖2分析可以看出，造成LY－05型機(jī)車錄音裝置語音記錄缺陷率高的末端原因共有7個(gè)，具體情況如表2所示：

表2 瑕疵語音末端原因

3 建議改進(jìn)方案

針對(duì)以上問題及原因分析，在保證車載設(shè)備使用良好與安全的情況下，對(duì)克服LY－05型機(jī)車錄音裝置運(yùn)用中存在問題提出如下建議：

（1）加強(qiáng)與通信段信息溝通。對(duì)因無線電話原因造成錄音效果不佳的機(jī)車，及時(shí)反饋到通信段無線測(cè)試工區(qū)及無線通信車間，主動(dòng)聯(lián)系維修或更換設(shè)備，處理后及時(shí)跟蹤效果，對(duì)處理效果良好的機(jī)車進(jìn)行銷號(hào)。對(duì)未達(dá)到預(yù)期效果的繼續(xù)反饋信息，協(xié)調(diào)無線檢測(cè)、機(jī)車庫內(nèi)檢修人員進(jìn)行徹底修復(fù)，實(shí)現(xiàn)無線電話音量適中，音質(zhì)清晰，確保音頻文件記錄良好。

（2）與機(jī)務(wù)部門協(xié)調(diào)，加大對(duì)乘務(wù)人員的培訓(xùn)力度。通過培訓(xùn)，讓機(jī)車乘務(wù)人員了解LY－05型機(jī)車錄音裝置的工作原理、使用方法，并對(duì)其重要性進(jìn)行廣泛宣傳，使乘務(wù)員在牽引途中主動(dòng)加強(qiáng)對(duì)裝置的巡檢與維護(hù)，倡導(dǎo)機(jī)車乘務(wù)人員在機(jī)車鳴笛時(shí)避開車機(jī)聯(lián)控，關(guān)閉好門窗，做好隔音，將噪音對(duì)語言錄音的干擾降到最低，減少裝置錄音時(shí)外界噪音干擾。

（3）聯(lián)系產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，解決播放軟件兼容性較差與主CPU頻率偏低問題。與產(chǎn)品廠家河南思維公司聯(lián)系，要求將“USB錄音數(shù)據(jù)地面處理軟件”中關(guān)于使用播放器的程序部分進(jìn)行修改，對(duì)軟件中播放器只默認(rèn)使用“Windows缺省播放軟件”進(jìn)行優(yōu)化，增加播放器選項(xiàng)，使用者可以隨意選擇自己慣用的播放器進(jìn)行語音回放分析。另外，針對(duì)主CPU頻率偏低，從機(jī)車上轉(zhuǎn)儲(chǔ)音頻文件較慢的原因，協(xié)同廠方對(duì)模塊內(nèi)部電路進(jìn)行分析論證，確定改造方案。建議廠家對(duì)每臺(tái)車載語言錄音裝置進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，更換速度較快的主CPU，保證從每臺(tái)機(jī)車上轉(zhuǎn)儲(chǔ)下載音頻文件時(shí)間不超過3 min。

（4）將錄音裝置控制模式由聲控電路改為電控電路。

①聲控電路。聲控的工作原理實(shí)際上就是以外界的輸出音頻作信號(hào)源對(duì)錄音板進(jìn)行自動(dòng)控制錄音，也就是說，當(dāng)音頻達(dá)到一定的幅度時(shí)，系統(tǒng)判斷有信號(hào)輸入，設(shè)備就進(jìn)行自動(dòng)錄音，當(dāng)無音頻或音頻幅值很低時(shí)，系統(tǒng)就認(rèn)為無音頻輸入而不錄音。其原理是由U23的4和13整理后輸出的信號(hào)作為信號(hào)源Line2、Line1，這兩個(gè)信號(hào)送到A1的4腳與基準(zhǔn)2.5作比較，然后以LM239整理后經(jīng)D10、C205的整流濾波后與W9的調(diào)整的REF2.5作比較，在A13的1腳輸出一電平，CRECD0經(jīng)過3PIN到U1的12腳來中斷CPU來控制是否錄音，電路設(shè)計(jì)當(dāng)Line1的Line2的幅值低于20mv時(shí)電路的A1B的1腳輸出一個(gè)低電平CRECD0，這樣當(dāng)CPU U1收到這中斷后程序就執(zhí)行錄音指令，系統(tǒng)就進(jìn)入錄音狀態(tài)。工作原理電路如圖3所示。

圖3 聲控電路工作原理圖

②電控電路。電控電路中有兩路控制，是由Q3Q4和U1來共同完成的。在U1的12、13腳有兩個(gè)中斷接口CREC1、CRECD0，這兩個(gè)接口低電平為錄音狀態(tài)。這兩路電控電路原理一樣，現(xiàn)以CONM一路為例來說明。當(dāng)要錄音時(shí)CONM上就有一低電平，這樣由于CONM變低Q4的基極被拉低，Q4由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，這樣Q4的射極CREC輸出一低電平，U1的13腳被 CREC1中斷，系統(tǒng)進(jìn)入錄音狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了電控錄音。工作原理電路如圖4、圖5所示。

圖4 電控電路工作原理圖（1）

圖5 電控電路工作原理圖（2）

③從上述聲（電）控電路原理分析比較中不難看出，聲控電路通過音頻的幅度大小，來判斷有無信號(hào)輸入，從而決定是否進(jìn)行自動(dòng)錄音，受外界干擾大，效果差。相反，選用電控電路作為裝置控制模式，受外界干擾較小。經(jīng)過反復(fù)論證與試驗(yàn)，最終決定對(duì)LY－05型機(jī)車錄音裝置繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)改造，將裝置控制模式由聲控改為電控。裝車試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，記錄文件播放聲音明顯清晰，干擾音頻幾近消除。

4 實(shí)施效果

采取上述措施后，在2010年1月至3月期間，再次對(duì)徐州電務(wù)段管轄范圍內(nèi)安裝LY－05型機(jī)車錄音裝置76臺(tái)客運(yùn)機(jī)車錄音文件進(jìn)行全覆蓋轉(zhuǎn)儲(chǔ)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在2010年一季度合計(jì)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的7254條語音記錄中，播放音效清晰明了的語音文件記錄6942條，所占比例為95.7%；播放中模糊不清的瑕疵語音記錄312條，所占比例為4.3%。缺陷率由以前的31%降低到4.3%，效果顯著。