武廣高鐵CIR設(shè)備的故障分析與維護(hù)

■ 孫小華

機(jī)車綜合無(wú)線通信設(shè)備（C IR）是為了適應(yīng)鐵路GSM-R的建設(shè)和發(fā)展構(gòu)建的新型鐵路專用無(wú)線通信設(shè)備，具有調(diào)度通信系統(tǒng)功能、通用數(shù)據(jù)傳輸功能，可根據(jù)承載業(yè)務(wù)需要提供通用分組無(wú)線服務(wù)業(yè)務(wù)（GPRS）數(shù)據(jù)傳輸鏈路；具有向用戶提供GPS原始信息、公用位置信息的功能。隨著武廣高鐵自2009年12月26日正式運(yùn)營(yíng)，CIR已經(jīng)安全、可靠地運(yùn)行至今?，F(xiàn)針對(duì)CIR在運(yùn)行以來(lái)出現(xiàn)的一些故障情況，如通用數(shù)據(jù)傳輸GPRS故障（主要是收不到調(diào)度命令或進(jìn)路預(yù)告）、語(yǔ)音通信故障、GPS故障和記錄單元故障等主要問(wèn)題進(jìn)行分析。

1 故障分析

1.1 通用數(shù)據(jù)傳輸GPRS故障

調(diào)度命令或進(jìn)路預(yù)告收發(fā)不正常時(shí)應(yīng)查看GRIS上下行數(shù)據(jù)發(fā)送情況，判斷GRIS對(duì)上部設(shè)備（CTC）還是對(duì)下部設(shè)備（GSM-R網(wǎng)絡(luò)）故障。分析在GSM-R網(wǎng)路正常情況下，TDCS正常發(fā)送進(jìn)路預(yù)告時(shí)，導(dǎo)致CIR終端收不到進(jìn)路預(yù)告的原因有2個(gè)方面。

1.1.1 數(shù)據(jù)設(shè)置與軟件問(wèn)題

（1）GSM-R網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)APN設(shè)置錯(cuò)誤。人為輸入錯(cuò)誤，APN號(hào)碼應(yīng)該與CIR所用SIM卡的配屬鐵路局一致，如錯(cuò)誤地將APN改成GRIS.GZ，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，無(wú)法獲取本機(jī)IP，CIR將無(wú)法收到進(jìn)路預(yù)告。（2）主控單元軟件問(wèn)題。會(huì)自動(dòng)丟失原來(lái)的APN：GRIS.WH，而顯示GRIS.JN，無(wú)法獲取本機(jī)IP，CIR將無(wú)法收到進(jìn)路預(yù)告，主控需重新寫(xiě)程序。（3）機(jī)車號(hào)設(shè)置錯(cuò)誤。CIR設(shè)備更換主控以后要正確輸入機(jī)車號(hào)，如果同一機(jī)車號(hào)被注冊(cè)以后未注銷，此機(jī)車號(hào)將無(wú)法注冊(cè)，無(wú)法獲取IP，也收不到調(diào)度命令或進(jìn)路預(yù)告。（4）終端數(shù)據(jù)制作問(wèn)題，無(wú)法獲取IP。

1.1.2 硬件故障

首先確保GSM-R網(wǎng)絡(luò)正常，然后進(jìn)行的分析：判斷GPRS單元狀態(tài)，首先查看GPRS單元面板上的綠色指示燈是否是常亮，常亮則表示沒(méi)有連接到網(wǎng)絡(luò)，判斷GPRS模塊和天線的狀態(tài)，如果是閃爍狀態(tài)，那么GPRS單元已連接到網(wǎng)絡(luò)。判斷網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)狀態(tài)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行自檢（設(shè)置→自檢），一分鐘后，顯示自檢信息，查看網(wǎng)絡(luò)是否注冊(cè)。如果注冊(cè)，退出自檢到主界面查看有無(wú)IP（設(shè)置→維護(hù)界面→機(jī)車號(hào)設(shè)置）。如果有IP地址，網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)成功，GPRS單元正常；如果未注冊(cè)且沒(méi)有IP地址，CIR關(guān)機(jī)重起，再進(jìn)行自檢，如仍未注冊(cè)且沒(méi)有IP地址，那么可能是GPRS天線、GPRS模塊和SIM卡的問(wèn)題。判斷天線狀態(tài)，可先將GSM-R天線和GPRS天線互換（確保GSM-R天線是好的），看是否能恢復(fù)，恢復(fù)則天線壞；不能恢復(fù)則可能GPRS模塊故障或SIM卡故障，更換GPRS模塊或SIM卡，如果還不能恢復(fù)，則A子架內(nèi)背板短路塊松動(dòng)或其他部分故障，需換A子架。如果設(shè)備正常，那么可能當(dāng)時(shí)列車運(yùn)行區(qū)段網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好。

1.2 語(yǔ)音通信故障

首先觀察GSM-R語(yǔ)音模塊是否有信號(hào)，當(dāng)上邊的網(wǎng)絡(luò)指示燈為綠色時(shí)，表示有信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)正常。綠燈閃亮，表示網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好，紅燈常亮，表示沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)。紅燈閃亮，表示有網(wǎng)絡(luò)但沒(méi)有登錄。紅燈滅，沒(méi)有電源；GSM-R語(yǔ)音模塊下面的指示燈綠燈常亮表示電源正常、無(wú)報(bào)警。綠燈閃亮，等待PIN碼。紅燈常亮，表示報(bào)警、重啟。紅燈閃亮，表示SIM卡有問(wèn)題。紅燈滅，表示無(wú)電源。沒(méi)有信號(hào)需要檢查天饋線的各個(gè)接口是否可靠連接，在GPRS模塊正常的情況下可以將GSM-R模塊天線和GPRS模塊天線互換來(lái)驗(yàn)證GSM-R語(yǔ)音模塊天線的好壞。如果信號(hào)正常，可能是送受話器損壞，可更換送受話器。

1.3 GPS故障

前后站信息不滾動(dòng)：入庫(kù)檢測(cè)，CIR自檢，查看衛(wèi)星定位狀態(tài)，如果檢測(cè)結(jié)果是“GPS單元正常，GPS數(shù)據(jù)無(wú)效”，那么GPS沒(méi)有收到有效的定位信息。天線與饋線接觸不實(shí)，會(huì)導(dǎo)致GPS收不到衛(wèi)星信號(hào)，無(wú)法定位。

不顯示前后站信息：GPS定位需要CIR事先設(shè)置車次號(hào)（補(bǔ)機(jī)也要有車次號(hào)），車次號(hào)要與前進(jìn)方向?qū)?yīng)，否則會(huì)出現(xiàn)前后站顯示顛倒的現(xiàn)象。CIR自檢，如果檢測(cè)結(jié)果是“GPS模塊故障，GPS數(shù)據(jù)無(wú)效”，那么重新啟動(dòng)CIR，如果還是不顯示，更換GPS單元。備用的GPS單元在常時(shí)間沒(méi)有上過(guò)電，第一次上電時(shí)需要約5～10 m in的定位時(shí)間。

DM S 50列車控制設(shè)備對(duì)GPS接收靈敏度的影響。GPS天線為有源天線，將微弱的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行選擇放大。CIR設(shè)備的GPS模塊通過(guò)饋線給GPS天線提供3.3 V直流電壓，而將DM S 50列車控制設(shè)備天線直接用合路功分器并接到GPS天線上，同時(shí)也提供5 V直流電壓，2路整流電壓并接在一起，互相影響，直流電壓漂移，使得GPS天線放大器的直流工作點(diǎn)不穩(wěn)定，放大器無(wú)法工作在穩(wěn)定的線性狀態(tài)，導(dǎo)致天線增益下降，甚至信號(hào)失真；同時(shí)，直流供電電壓不穩(wěn)，鎖相環(huán)工作不穩(wěn)定，接收機(jī)振蕩頻率產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致接收帶寬變窄，GPS天線靈敏度下降，甚至接收不到衛(wèi)星信號(hào)。DM S 50列車控制設(shè)備饋線提供的5 V與GPS模塊提供的3 V并聯(lián)，電流倒灌，還會(huì)增加GPS模塊3.3 V負(fù)載的功耗，長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)燒壞GPS模塊和天線。建議將列控設(shè)備天線斷開(kāi)，列控設(shè)備設(shè)置獨(dú)立天線，避免相互影響，并要求DM S 50列車控制設(shè)備無(wú)源并接，或?qū)υO(shè)備進(jìn)行直流隔離。

1.4 記錄單元故障

記錄單元正常工作狀態(tài)顯示：圓形指示燈為綠色，并且每間隔幾秒閃動(dòng)一下。當(dāng)進(jìn)行語(yǔ)音通話時(shí)，指示燈變?yōu)榧t色，通話結(jié)束恢復(fù)成綠色。如果指示燈顯示不正確，更換記錄單元。

2 CIR維護(hù)管理建議

2.1 嚴(yán)格新造、新調(diào)入動(dòng)車管理，確保數(shù)據(jù)變更安全

無(wú)線車間接到接送動(dòng)車組《通知公告》后，及時(shí)安排接車人員落實(shí)接送車任務(wù)，并負(fù)責(zé)接送到位。接車人員對(duì)所接動(dòng)車組CIR設(shè)備與對(duì)方共同進(jìn)行各項(xiàng)功能試驗(yàn)并確認(rèn)良好，查看CIR設(shè)備版本號(hào)，同時(shí)檢查相關(guān)配置是否齊全后方可辦理交接手續(xù)。接車人員負(fù)責(zé)將此次接送車交接時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、交接人姓名、車型車號(hào)、設(shè)備型號(hào)、版本號(hào)及有關(guān)情況依依記錄在案。新接動(dòng)車組入庫(kù)以后，由接車人員向工長(zhǎng)匯報(bào)接車情況，工長(zhǎng)應(yīng)認(rèn)真查看CIR設(shè)備版本號(hào)，核對(duì)版本號(hào)是否與運(yùn)用的CIR設(shè)備相同，不同時(shí)應(yīng)向車間提出要求軟件升級(jí)，車間向無(wú)線科提出申請(qǐng)，通知廠家技術(shù)員對(duì)CIR進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)相關(guān)動(dòng)車組無(wú)線檢修工區(qū)工長(zhǎng)向車間申請(qǐng)SIM卡的配置，并由工長(zhǎng)負(fù)責(zé)填寫(xiě)《GSM-R終端數(shù)據(jù)變更申請(qǐng)表》，上傳至車間，車間保留一份并將申請(qǐng)表上報(bào)上級(jí)職能部門(mén)。從數(shù)據(jù)變更申請(qǐng)到數(shù)據(jù)變更確認(rèn)，車間指定專人負(fù)責(zé)。接到動(dòng)車所下達(dá)的CIR（通信）作業(yè)任務(wù)單后，由動(dòng)車組無(wú)線檢修工區(qū)工長(zhǎng)上車檢修并安裝SIM卡（更換），確認(rèn)核心網(wǎng)機(jī)房GSM-R終端數(shù)據(jù)變更是否完成，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)未做或未做成功，應(yīng)及時(shí)向有關(guān)職能部門(mén)反映直到問(wèn)題解決，數(shù)據(jù)變更完成后按CIR設(shè)備檢修作業(yè)流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。數(shù)據(jù)變更確認(rèn)以后，工區(qū)工長(zhǎng)應(yīng)及時(shí)向車間匯報(bào)，同時(shí)車間做好臺(tái)賬記錄。接到動(dòng)車組試運(yùn)添乘任務(wù)，車間應(yīng)安排動(dòng)車組無(wú)線工區(qū)工長(zhǎng)添乘并向車間匯報(bào)添乘情況。通過(guò)上述步驟，保證新造、新調(diào)入動(dòng)車GSM-R終端數(shù)據(jù)變更從申請(qǐng)、審批、實(shí)施、測(cè)試驗(yàn)證到信息反饋的整個(gè)流程嚴(yán)格按照《武漢鐵路局鐵路GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理辦法》執(zhí)行。保證GSM-R終端數(shù)據(jù)變更安全可靠，確保動(dòng)車上線正常運(yùn)行。

2.2 采用先進(jìn)儀器、儀表，確保檢測(cè)、檢修質(zhì)量

隨著GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信的發(fā)展，通用式機(jī)車臺(tái)將被功能齊全、技術(shù)先進(jìn)的CIR設(shè)備取代，目前使用的CIR設(shè)備已達(dá)到400多臺(tái)，2011年的機(jī)車改造計(jì)劃將有大量的機(jī)車電臺(tái)改裝成CIR設(shè)備。建議根據(jù)新的《無(wú)線通信維護(hù)規(guī)則》，參照GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信測(cè)試規(guī)范（機(jī)車綜合無(wú)線通信設(shè)備）建立CIR的輪修機(jī)制。由于目前使用的綜合測(cè)試儀只能測(cè)試450 M Hz的指標(biāo)，無(wú)法測(cè)試900 M Hz終端設(shè)備的電氣性能指標(biāo)，建議配置功能先進(jìn)的GSM-R終端綜合測(cè)試儀。同時(shí)，天線駐波比測(cè)試儀只能測(cè)試450 MHz天線，無(wú)法檢測(cè)900 MHz天線的駐波比，建議配置900 MHz天線的駐波比測(cè)試儀。