寧啟線GSM-R設(shè)備施工與維護(hù)管理探討

李 軍 上海鐵路局上海通信段

寧啟線GSM-R設(shè)備施工與維護(hù)管理探討

李 軍 上海鐵路局上海通信段

針對寧啟鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)采用的Kapsch設(shè)備在施工和維修中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并提出解決問題的建議，為工程施工及維護(hù)工作提供借鑒。

Kapsch設(shè)備；主要問題分析；工作參考

寧啟線的GSM-R設(shè)備生產(chǎn)廠家為Kapsch，在上海鐵路局管內(nèi)首次投入使用，施工管理、現(xiàn)場維護(hù)、應(yīng)急處置等工作沒有任何經(jīng)驗借鑒。本文從工程建設(shè)、運(yùn)用質(zhì)量、電磁環(huán)境等方面存在的問題進(jìn)行總結(jié)，針對問題進(jìn)行分析并提出解決意見，為現(xiàn)場維護(hù)車間對該設(shè)備在工程施工配合及設(shè)備維護(hù)方面提供工作參考。

1 寧啟鐵路GSM-R通信系統(tǒng)簡介

寧啟鐵路GSM-R通信系統(tǒng)于2016年5月開通，采用單網(wǎng)非交織覆蓋林場至海安縣至南通全線，在海安通信樓設(shè)置基站控制器（BSC）、分組控制單元（PCU）及基站子系統(tǒng)操作維護(hù)中心（OMC-R），沿線設(shè)置55處基站（BTS）下掛在海安BSC（其中車站15處，獨(dú)立基站40處）。海安BSC通過虹橋核心網(wǎng)機(jī)房TRAU(TCU)A接口接入上海局移動交換中心（MSC），海安PCUSN通過Gb接口接入上海SGSN。

寧啟鐵路列車運(yùn)行控制采用CTCS-2級列控系統(tǒng)，GSM-R網(wǎng)絡(luò)承載著寧啟線分組數(shù)據(jù)（進(jìn)路預(yù)告、調(diào)度命令、車次號校核等）及語音呼叫（大三角、移動公務(wù)通信等）業(yè)務(wù)。

2 施工中存在的問題與對策

2.1 建設(shè)過程回顧

寧啟全線通信系統(tǒng)因各種原因歷時6年完成,沿線BTS設(shè)備基于沿線既有車站機(jī)房面積及基站機(jī)房建設(shè)進(jìn)度于2014年4月開始逐步安裝，設(shè)備安裝時車站、基站機(jī)房物理環(huán)境較差，特別是新建機(jī)房粉塵大，在安裝完成后因無電源未能及時加電。2015年7月開始陸續(xù)根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行加電，調(diào)試，單機(jī)調(diào)測于2016年4月完成，聯(lián)網(wǎng)調(diào)測于2016年5月完成。

2.2 設(shè)備調(diào)測開通期間發(fā)現(xiàn)的主要問題

（1）主控板、載頻板等板件故障。NM-HA04、BP-NT03 BTS RM2，YZD、HA-RG03 BTS RICAM2板在單機(jī)加電時運(yùn)行良好，聯(lián)網(wǎng)調(diào)測時發(fā)現(xiàn)損壞。

（2）在設(shè)備組網(wǎng)后，連續(xù)出現(xiàn)傳輸設(shè)備與BSC、BTS連接中斷，檢查發(fā)現(xiàn)均為連接線纜松動、虛焊、銹蝕造成。

（3）BTS天線功分器與天線連接不正確。

2.3 問題分析與對策

（1）由于本線工程施工周期長，造成施工的不連續(xù)，而且在安裝設(shè)備時機(jī)房環(huán)境較差，粉塵侵入設(shè)備，設(shè)備長期未加電放置在機(jī)房內(nèi)，部分機(jī)房潮濕造成板件受潮氣侵蝕，設(shè)備安全運(yùn)行留下隱患，影響設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量。建議該設(shè)備在安裝前，必須對機(jī)房條件進(jìn)行檢測，機(jī)房內(nèi)必須滿足粉刷完畢，密閉無潮濕、干凈清潔、電源穩(wěn)定、空調(diào)運(yùn)行正常等基本條件，如不能滿足以上條件時，作為維護(hù)人員應(yīng)堅決禁止施工單位為搶工期等情況強(qiáng)行施工，造成設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量下降。

（2）寧啟通信工程由三家施工單位實施，技術(shù)水平參差不齊，工藝標(biāo)準(zhǔn)存在差異；施工周期長，施工人員頻繁更換，工程前期參與首件定標(biāo)人員在后期基本調(diào)離本線，造成專業(yè)技術(shù)人員不足，施工人員未能得到針對性的崗前培訓(xùn)，各施工單位均不能嚴(yán)格按照首件定標(biāo)的要求施工，留下諸多隱性故障。建議作為維護(hù)人員首先必須加強(qiáng)對施工人員的盯控，在發(fā)現(xiàn)施工人員變更時，應(yīng)要求施工單位對變更人員按首件定標(biāo)提出的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)后方可參與施工；其次，現(xiàn)場配合人員應(yīng)做好驗收確認(rèn)工作，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場解決。

3 維護(hù)管理經(jīng)驗總結(jié)

寧啟線GSM-R系統(tǒng)開通運(yùn)營后，車間認(rèn)真以維規(guī)為依據(jù),開展日常維修工作，在維修過程中對提高設(shè)備運(yùn)用穩(wěn)定性和運(yùn)用質(zhì)量也進(jìn)行了有益的探索。

3.1 堅持預(yù)防修的原則,提高設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量

（1）結(jié)合維修對海安BSC、PCU的引入電源進(jìn)行了兩套開關(guān)電源負(fù)荷分擔(dān)改造，寧啟線原BSC、PCU設(shè)備主備用電源均從同一套電源設(shè)備引接，設(shè)備用電安全存在隱患；車間利用其它工程新增開關(guān)電源契機(jī)，將BSC、PCU備用電源引接進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)了BSC、PCU兩套開關(guān)電源負(fù)荷分擔(dān)，有效提高了設(shè)備運(yùn)行安全性。（2）汲取開通時期存在接點(diǎn)問題較多的情況，結(jié)合機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)化整治和日常檢修重點(diǎn)加強(qiáng)各類跳接部分線纜、接頭的檢查，發(fā)現(xiàn)存在松動、焊接不良等隱患，立即結(jié)合天窗進(jìn)行處置，截止2016年10月更換跳線和重新焊接存在隱患的接點(diǎn)達(dá)34處，減少了障礙的發(fā)生。（3）由于本線功分器安裝在鐵塔上，受限于車間職工登高能力，天饋系統(tǒng)的檢查不能有效落實，建議通過每年兩次的鐵塔維保工作同步實施，將相關(guān)檢查要求落實到維保合同，以便及時做好塔頂隱患處置。

3.2 做好故障統(tǒng)計與典型故障案例分析

寧啟線GSM-R設(shè)備5月開通至今共發(fā)生了4次BTS單板設(shè)備障礙，其中海安縣站BTS 7月14日BTS載頻模塊TRX2、7月16日BTS載頻板RM2、7月18日BTS載頻模塊TRX1連續(xù)發(fā)生3次單板障礙，8月5日J(rèn)Y-NM02 BTS載頻模塊TRX1障礙。

在海安縣站BTS第一次障礙處置過程中，車間以為只是單純的單板問題，針對障礙板件進(jìn)行更換。在第二次海安縣站BTS發(fā)生板件障礙更換板件后，技術(shù)主管對機(jī)房外部環(huán)境進(jìn)行測試，符合設(shè)備運(yùn)行條件，要求廠家對設(shè)備進(jìn)行性能測試，該項工作還未完成，又再次發(fā)生載頻模塊故障。車間聯(lián)合廠家分析連續(xù)發(fā)生該類板件損壞障礙，首先分析可能原因為該套BTS背板存在隱患，或設(shè)備連接異常造成；其次為該站高頻開關(guān)電源供電不穩(wěn)定造成。

基于以上判斷，Kapsch廠家工程師對設(shè)備進(jìn)行測試，確認(rèn)該套單機(jī)各項性能良好，板件連接正常，排除設(shè)備存在的隱患問題。

通過調(diào)取7月15日至7月18日現(xiàn)場動環(huán)設(shè)備對電源設(shè)備的采集數(shù)據(jù)分析，高頻開關(guān)電源輸出電源穩(wěn)定，且近期未發(fā)生交流停電等可能影響直流變化的情況；檢查高頻開關(guān)電源監(jiān)控模塊，無新增告警記錄；結(jié)合機(jī)房內(nèi)傳輸?shù)仍O(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，基本排除電源問題造成的設(shè)備故障。

在對設(shè)備檢測過程時，發(fā)現(xiàn)BTS過濾網(wǎng)發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)臟，濕度大，過濾棉變形（見圖1）。

圖1 BTS過濾網(wǎng)檢測情況

分析海安縣站、南莫站通信機(jī)房均為新建機(jī)房，設(shè)備安裝時間為2015年6月，機(jī)房內(nèi)部剛完成粉刷，地面毛糙積灰嚴(yán)重，且后續(xù)不斷施工，機(jī)房環(huán)境極差，灰塵積聚在過濾網(wǎng)內(nèi)，4、5月份梅雨季節(jié)時，機(jī)房空調(diào)未安裝，室內(nèi)潮氣較重，造成過濾網(wǎng)（該過濾網(wǎng)類似石棉材質(zhì)）不能發(fā)揮作用，通風(fēng)不良，設(shè)備內(nèi)部板件散熱差造成。盡管在7月安裝了空調(diào)，但由于濾網(wǎng)沒有更換（無法清理干凈）導(dǎo)致BTS的風(fēng)扇吸風(fēng)較困難，設(shè)備散熱差導(dǎo)致障礙連續(xù)發(fā)生。針對該問題的分析，車間聯(lián)系廠家借用過濾網(wǎng)進(jìn)行更換處理，兩處BTS截止目前再未發(fā)生障礙。鑒于該類型過濾網(wǎng)無法通過清洗等手段進(jìn)行清潔，建議按兩年為周期進(jìn)行更換。

3.3 堅持做好電磁清理，凈化G網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境

利用配合鐵科院綜合檢測車測試，對每個月的場強(qiáng)、QOS測試進(jìn)行截圖，組織車間網(wǎng)優(yōu)小組對測試截圖進(jìn)行分析，對測試中發(fā)現(xiàn)的問題列入車間GSM-R服務(wù)質(zhì)量問題庫，組織網(wǎng)優(yōu)小組分析，進(jìn)行排查克缺處置，及時總結(jié)經(jīng)驗，并建立干擾源臺賬。

如：7月15日鐵總綜合檢測車CRH5J-0501在寧啟線測試發(fā)現(xiàn)寧啟線下行K117+910處質(zhì)差干擾問題。

（1）利用頻譜儀在寧啟線K117+910處（區(qū)域E119°38'27", N32°28'45"）分別對885MHz~889MHz、930MHz~934MHz頻段進(jìn)行測試，測試結(jié)果如圖2和圖3（最大保持）。

圖2 頻譜圖1-1（885 MHz~889 MHz）

圖3 頻譜圖1-2（930 MHz~934 MHz）

根據(jù)頻譜圖數(shù)據(jù)分析可見，在上行頻段不存在干擾。在下行頻段，發(fā)現(xiàn)干擾信號，頻譜儀開啟預(yù)放功能時，GSM-R下行頻段有全頻段底噪抬升，存在阻塞干擾。

（2）利用0T890測試手機(jī)進(jìn)行測試，測試數(shù)據(jù)結(jié)果如表1，顯示該處運(yùn)營商電磁信號較強(qiáng)，分析可能對GSM-R網(wǎng)絡(luò)造成干擾。

表1 0T890手機(jī)測試數(shù)據(jù)表

網(wǎng)優(yōu)小組人員立即聯(lián)系揚(yáng)州移動配合降低附件一處基站發(fā)射功率，再次利用頻譜儀測試，見圖4，干擾消失。

圖4 頻譜圖1-3（930 MHz~934 MHz）

由于寧啟線動車的開行，沿線既有的運(yùn)營商移動信號覆蓋還需要進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)，通過降低基站發(fā)射功率或關(guān)閉基站的方式來滿足GSM-R網(wǎng)絡(luò)的電磁環(huán)境質(zhì)量只是臨時措施，為此我們與運(yùn)營商協(xié)調(diào)，建議運(yùn)營商在干擾點(diǎn)基站發(fā)射設(shè)備側(cè)安裝濾波器進(jìn)行處置，在2016年8月、9月測試發(fā)現(xiàn)上行K82+550、K186+350、K197+400、K207+190等處質(zhì)差干擾，現(xiàn)場測試確認(rèn)為移動基站雜散干擾所致，通過聯(lián)系移動公司，基站安裝濾波器后干擾消失，有效克服電磁環(huán)境干擾。

3.4 注意利用廠方資源，做好備件調(diào)配

由于故障板件需送廠家（奧地利）維修，維修周期約3個月，而在該系統(tǒng)開通初期配置備件有限，障礙發(fā)生后應(yīng)急處置非常被動，且該類型設(shè)備只在寧啟線配屬，無法進(jìn)行調(diào)撥，建議與設(shè)備供應(yīng)商建立既提供技術(shù)支持又負(fù)責(zé)備品應(yīng)急的服務(wù)保障協(xié)議，由其提供備品解決該問題。

4 結(jié)束語

作為現(xiàn)場維護(hù)工作者，保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全有序是我們的職責(zé)，寧啟線Kapsch設(shè)備的施工配合及維護(hù)工作沒有經(jīng)驗借鑒，必須通過日常障礙案例處置及檢修發(fā)現(xiàn)問題的分析，不斷總結(jié)經(jīng)驗，從而提高施工配合質(zhì)量及維護(hù)管理能力。希望本文能為現(xiàn)場維護(hù)人員在工程配合及日常維護(hù)工作中提供借鑒作用。

責(zé)任編輯：許耀元

來稿日期：2016-11-24