津?yàn)I輕軌信號(hào)軌旁AF904電源板的國(guó)產(chǎn)化改造

天津?yàn)I?？焖俳煌òl(fā)展有限公司 佟 通 隋亞濤

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津?yàn)I輕軌信號(hào)軌旁AF904電源板的國(guó)產(chǎn)化改造

天津?yàn)I?？焖俳煌òl(fā)展有限公司 佟 通 隋亞濤

【摘要】簡(jiǎn)述了津?yàn)I輕軌信號(hào)軌旁AF904電路的作用及AF904電源板的功能、現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了AF904電源板國(guó)產(chǎn)化改造的內(nèi)容、方法、效果等，通過(guò)改造提升了AF904電源板的自主維修能力，節(jié)約了可觀的費(fèi)用。

【關(guān)鍵詞】津?yàn)I輕軌；國(guó)產(chǎn)化；改造

1　引言

津?yàn)I輕軌信號(hào)系統(tǒng)采用的是美國(guó)聯(lián)合轉(zhuǎn)轍機(jī)和信號(hào)公司的列車自動(dòng)控制信號(hào)設(shè)備。軌旁系統(tǒng)采用的AF-904 系統(tǒng)是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的一部分，它是故障安全邏輯處理器與車載設(shè)備之間主要的通信接口。AF-904 系統(tǒng)提供了列車檢測(cè)和向車載設(shè)備傳送數(shù)字編碼機(jī)車信號(hào)數(shù)據(jù)功能，這些數(shù)據(jù)用于完成列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的列車自動(dòng)防護(hù)。

2　AF904電源板的功能

AF904電源板是AF904軌道電路各板卡能量的來(lái)源。一旦AF904電源板出現(xiàn)故障，軌旁設(shè)備和車載設(shè)備之間將失去通信，列車信息和軌道信息將不能互相傳遞，列車停在故障軌道前，然后慢速前行或BYPASS模式通過(guò)故障軌道，嚴(yán)重影響正常的運(yùn)營(yíng)。

3　AF904電源板的現(xiàn)狀

津?yàn)I輕軌信號(hào)軌旁AF904電源板有226塊，已投入運(yùn)行12年，在津?yàn)I輕軌自主維護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)該電源板故障逐年增高，故障點(diǎn)集中，皆為內(nèi)部隔離電源模塊損壞所致。但該模塊市場(chǎng)上采購(gòu)的電源模塊無(wú)法正常使用，經(jīng)咨詢?cè)撃K為廠家定制產(chǎn)品，不單獨(dú)銷售，只能購(gòu)買(mǎi)整個(gè)電源板卡。因該電源板數(shù)量多，每塊電源板的單價(jià)約兩萬(wàn)元，如果一旦隔離電源模塊損壞便購(gòu)買(mǎi)板卡的話，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本相當(dāng)可觀。雖然雖有外修廠家，但維修費(fèi)用高（約為板卡單價(jià)的三分之二），維修周期長(zhǎng)（三個(gè)月到半年），維修較為被動(dòng)。因此津?yàn)I輕軌計(jì)劃對(duì)該電源板進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造。

圖一 AF904電源板部分原理圖

4　AF904電源板國(guó)產(chǎn)化改造內(nèi)容

經(jīng)過(guò)多次深入現(xiàn)場(chǎng)觀察好壞電源板的工作現(xiàn)象，通過(guò)將所購(gòu)模塊進(jìn)行并聯(lián)焊接，增加輸出功率的方法，最后確定市場(chǎng)上所購(gòu)模塊的功率低于板卡所需功率。差異點(diǎn)被找到，符合功率要求的模塊市場(chǎng)上無(wú)現(xiàn)成的產(chǎn)品，而國(guó)產(chǎn)化改造是可行的。改造的主要內(nèi)容包括：

（1）繪制電路板原理圖（見(jiàn)圖一），確定隔離電源模塊的功能和作用

該板卡上定制的隔離電源模塊是將輸入5VDC，輸出兩路，+15VDC和-15VDC。在電路板上是最后一級(jí)的電壓變換。型號(hào)是MGDBI10CF。

（2）確定隔離電源模塊替代品的技術(shù)參數(shù)

通過(guò)上網(wǎng)下載原隔離電源模塊的技術(shù)資料并翻譯成中文，同時(shí)根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)實(shí)際需要的技術(shù)指標(biāo)確定國(guó)產(chǎn)化替代品的技術(shù)參數(shù)。

1）關(guān)鍵參數(shù)包括

輸入電壓范圍，輸出功率，輸出精度，源效應(yīng)，負(fù)載效應(yīng)，效率，開(kāi)關(guān)頻率，絕緣電壓，壽命等。

2）尋找和確定有資質(zhì)的電源模塊制作廠家

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、資質(zhì)確認(rèn)、產(chǎn)品功能等，確定航天長(zhǎng)峰朝陽(yáng)電源有限公司作為合作廠家 。

3）確認(rèn)國(guó)產(chǎn)化替代品的參數(shù)

就隔離電源模塊的各項(xiàng)參數(shù)及關(guān)鍵參數(shù)與合作廠家進(jìn)行溝通和確認(rèn)，并對(duì)每個(gè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照、分析和研究。

4）制作樣品

朝陽(yáng)電源廠家的技術(shù)人員進(jìn)行樣品制作，廠家制作完成樣品，樣品級(jí)別為軍品級(jí)，并提供了測(cè)試報(bào)告。

5）離線和在線試驗(yàn)

根據(jù)樣品的參數(shù)進(jìn)行離線功能試驗(yàn)，包括輸出電壓及其精度、工作溫度等。空載和帶載試驗(yàn)正常，各項(xiàng)參數(shù)滿足要求。在津?yàn)I輕軌試車線對(duì)改造后的電源板進(jìn)行為期三個(gè)月的功能試驗(yàn)，并定期采集數(shù)據(jù)。輸出電壓精度高于原模塊，工作溫度低于原模塊，各項(xiàng)功能正常，運(yùn)行穩(wěn)定。

圖二 改造前后輸出電壓與工作溫度對(duì)比

5　風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施

1）替代品級(jí)別選擇軍品級(jí)，工作溫度、穩(wěn)定性和使用壽命高于工業(yè)級(jí)和民用級(jí)，且廠家為每塊軍品級(jí)模塊提供各項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)報(bào)告；

2）合作廠家選擇具備制作軍品級(jí)資質(zhì)的廠家，保證替代模塊的質(zhì)量；

3）替代模塊內(nèi)部設(shè)計(jì)有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓等保護(hù)功能，同時(shí)電源板卡本身也有過(guò)流熔斷保險(xiǎn)，雙重保護(hù)確保板卡故障不影響其他設(shè)備；

4）利用國(guó)產(chǎn)化替代模塊修復(fù)的電源板卡先在津?yàn)I輕軌試車線試驗(yàn)三個(gè)月后再安裝到正線信號(hào)設(shè)備室內(nèi)使用，降低風(fēng)險(xiǎn)。

6　結(jié)束語(yǔ)

信號(hào)軌旁AF904設(shè)備是津?yàn)I輕軌信號(hào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，皆為進(jìn)口板卡，采購(gòu)進(jìn)口板卡價(jià)格高，且周期長(zhǎng)。其中的電源板是功率最大的板卡，易損壞。津?yàn)I輕軌成功實(shí)現(xiàn)該電源板國(guó)產(chǎn)化改造后，大大提升了信號(hào)軌旁系統(tǒng)自主維護(hù)的能力，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命，提升了該設(shè)備工作的可靠性。

參考文獻(xiàn)

［1］王東波；津?yàn)I輕軌ATC系統(tǒng)［J］.鐵道通信信號(hào)，2009（09）.

［2］王成；城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)全部國(guó)產(chǎn)化方案分析［J］.鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì)，2010（05）.

［3］王素倩；天津城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的比較［J］.天津科技，2008（03）.

作者簡(jiǎn)介：

佟通，男，初級(jí)工程師，主要從事津?yàn)I輕軌電子設(shè)備的研發(fā)、技術(shù)改造、技術(shù)管理等。

Localization Improvement for Power Board of AF904 of Jinbin Light Rail

Tianjin Binhai Mass transit Development Limited Company Tong Tong Sui Yatao

Abstract:The paper resumes the functions and conditions of power board of AF904 of Jinbin light railway， and introduces the contents and the methods and effects of localization improvement. After improvement the Self maintenance ability of the AF904 gains advances and reduces considerable expenses.

Key words:Jinbin Light Railway； Localization； Improvement