主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備的故障診斷和處理

李晗

（中交機(jī)電工程局有限公司武漢技術(shù)中心，湖北 武漢 430060）

近年來(lái)，我國(guó)鐵路事業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，鐵路里程不斷增加，列車運(yùn)行速度也不斷提升，保障列車安全運(yùn)行的要求也越來(lái)越高。隨著中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的確立，保障列車的安全運(yùn)行已成為了機(jī)車信號(hào)設(shè)備的主要功能，機(jī)車信號(hào)不再作為安全行車的輔助信號(hào)，轉(zhuǎn)而作為主體信號(hào)承擔(dān)了更多的安全責(zé)任，可以說(shuō)主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備在列車的安全運(yùn)行中起到了非常關(guān)鍵的保障作用。這對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求，也對(duì)電務(wù)設(shè)備維護(hù)人員對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備的高質(zhì)量維護(hù)提出了更高的要求?？焖俟收显\斷和快速故障維護(hù)是提高運(yùn)維質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)。因此，本文就主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備的故障診斷和處理進(jìn)行研究。

1 主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備的組成

廣義上的主體化機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)涵蓋了作為信息發(fā)送方的地面電碼化設(shè)備、作為信息傳輸通道的軌道電路以及作為信息接收方的主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備三個(gè)部分。本文只討論主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備部分，主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備通常由機(jī)車信號(hào)主機(jī)、信息采集裝置、信息記錄裝置、信號(hào)輸出裝置組成。各主要部分的功能如下。

1.1 機(jī)車信號(hào)主機(jī)

作為設(shè)備的核心部件，主要用于對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行處理、分析，然后將分析結(jié)果傳送給機(jī)車信號(hào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的各種顯示。同時(shí)，還會(huì)將數(shù)據(jù)分析結(jié)果傳送給列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置，為控制列車的安全運(yùn)行提供信息。與通用機(jī)車信號(hào)主機(jī)相比，主體化機(jī)車信號(hào)主機(jī)還擴(kuò)展了信息記錄裝置以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

1.2 雙路接收線圈

作為設(shè)備的接收部件，主要是利用電磁感應(yīng)原理對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收，接著將其傳遞給機(jī)車信號(hào)主機(jī)。

1.3 機(jī)車信號(hào)機(jī)

主機(jī)輸出的信號(hào)被直接呈現(xiàn)到信號(hào)機(jī)上，向作業(yè)人員提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示。機(jī)車信號(hào)機(jī)一般應(yīng)用的為L(zhǎng)ED顯示，總共有8種燈位。

在惡劣環(huán)境下車載設(shè)備需要滿足能保持穩(wěn)定工作的高可靠性，目前，已經(jīng)推廣使用的主體化機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)車載設(shè)備主機(jī)采用的大多是雙機(jī)熱備二取二平臺(tái)，需要具有信息的采集和存儲(chǔ)功能；車載設(shè)備信號(hào)接收器采用互為冗余的信號(hào)線圈接收地面?zhèn)鬏數(shù)碾姶a化信息。車載設(shè)備的故障機(jī)制需要滿足鐵路信號(hào)設(shè)備故障導(dǎo)向安全的準(zhǔn)則。機(jī)車信號(hào)接收線圈采用繞組冗余設(shè)計(jì)，并且自帶檢測(cè)繞組，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息接收線圈工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。每個(gè)接收線圈中都有2路主繞組和1套副繞組，其中，副繞組作為檢測(cè)線圈。左、右兩端I線圈串聯(lián)使用，作為I路隔離放大的輸入；左、右兩端II線圈串聯(lián)使用，作為II路隔離放大的輸入；左、右兩端III線圈串聯(lián)作為自檢測(cè)信號(hào)互感線圈。應(yīng)用雙路接收線圈互為冗余，當(dāng)一路出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，另一路仍可正常工作，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 常見(jiàn)故障以及故障的判斷與定位

2.1 常見(jiàn)故障分析

2.1.1 機(jī)車信號(hào)電源故障

在開(kāi)啟電源前，必須對(duì)輸入電壓進(jìn)行仔細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決。在開(kāi)啟電源后，可以通過(guò)觀察指示燈的顯示情況來(lái)對(duì)其進(jìn)行故障判斷。一般而言，供電正常時(shí)，指示燈正常點(diǎn)亮；當(dāng)燈滅時(shí)，則表明無(wú)電源輸入，系統(tǒng)內(nèi)部可能發(fā)生了斷線或是線路故障，需要進(jìn)行檢查確認(rèn)，通常檢查二極管是否擊穿或者限流器是否熔斷。

2.1.2 雙路接收線圈故障

對(duì)于雙路接收線圈而言，無(wú)論哪一路出現(xiàn)故障問(wèn)題，都會(huì)發(fā)出故障告警，同時(shí)，另一路仍可保持正常工作，如此能確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一般而言，常常發(fā)生的故障有線圈斷線、混線或相位接反等，可能維修人員并不熟悉移頻、移相等通信專業(yè)的技術(shù)，但是通常依據(jù)測(cè)得的電壓等參數(shù)也能對(duì)故障進(jìn)行進(jìn)一步判斷，從而盡快排除。

2.1.3 輸出信號(hào)顯示燈的故障

如果機(jī)車信號(hào)設(shè)備輸出的信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)對(duì)列車的安全運(yùn)行造成極為嚴(yán)重的影響。如果出現(xiàn)了這種故障，需要進(jìn)行機(jī)車入庫(kù)，方便徹底對(duì)故障的排查，主要可以檢查信號(hào)燈的電源供電部分和信號(hào)燈的信息接收部分是否正常。

2.2 故障的判斷與定位

當(dāng)機(jī)車信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，聯(lián)系機(jī)車扣車入庫(kù)。當(dāng)機(jī)車進(jìn)入測(cè)試區(qū)后，電務(wù)車載設(shè)備維修工作人員應(yīng)馬上登車與乘務(wù)員進(jìn)行溝通，第一時(shí)間了解故障現(xiàn)象和故障發(fā)生具體時(shí)間，接下來(lái)進(jìn)行設(shè)備例行檢查，查看主機(jī)前面板的“運(yùn)行/測(cè)試、運(yùn)行/自檢”開(kāi)關(guān)位置、各連接板的狀態(tài)指示燈顯示情況，與設(shè)備維修手冊(cè)進(jìn)行核對(duì)確認(rèn)是否存在問(wèn)題；查看信號(hào)機(jī)的

“上/下行”開(kāi)關(guān)位置是否存在差錯(cuò)，再次確認(rèn)燈顯的顯示情況；進(jìn)行線纜檢查，確認(rèn)各條線纜接頭插接是否牢靠，是否存在接觸不良問(wèn)題，特別要注意檢查車下接收線圈是否能夠正常接收電碼化信號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則及時(shí)予以處理。

如果確認(rèn)主機(jī)發(fā)生故障，并且對(duì)故障的判斷比較明確，可直接更換電路板備品進(jìn)行嘗試性維修；如果是在運(yùn)行中偶然出現(xiàn)異常，則可記錄故障代碼，在維修手冊(cè)中查詢故障原因；如果在運(yùn)行中出現(xiàn)了誤動(dòng)作，則需要用示波器對(duì)信號(hào)的頻率、相位等參數(shù)的失真情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)故障的準(zhǔn)確定位。利用記錄板的數(shù)據(jù)信息可以幫助實(shí)現(xiàn)故障的分析與判斷，結(jié)合專門(mén)的分析工具，能夠進(jìn)行狀態(tài)信息的查詢等。查詢維護(hù)手冊(cè)中故障代碼的釋義，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速、準(zhǔn)確的故障判斷。

3 通過(guò)主機(jī)故障代碼進(jìn)行故障定位

機(jī)車信號(hào)主機(jī)會(huì)將機(jī)車信號(hào)故障代碼發(fā)送給記錄板，在使用記錄器讀取記錄板數(shù)據(jù)時(shí)能直接顯示出來(lái)。代碼信息具體含義可通過(guò)查閱廠商提供的文件得知，通常來(lái)說(shuō)故障代碼分為3組，共12位，其中，第一組4位即是故障代碼。假如故障代碼中顯示C0，這就表明主機(jī)運(yùn)行正常，沒(méi)有問(wèn)題發(fā)生；假如故障代碼中未顯示C0，表明主機(jī)運(yùn)行異常，發(fā)生了故障。需要指出的是，當(dāng)?shù)谝唤M四位信息出現(xiàn)的是C7和E4時(shí)，后面的兩組數(shù)據(jù)表示的是故障位置。

4 通過(guò)工具進(jìn)行硬件故障定位

具體包括以下3方面的內(nèi)容：①使用專門(mén)的測(cè)試儀對(duì)主機(jī)進(jìn)行功能測(cè)試，判斷主機(jī)發(fā)生何種故障；②使用萬(wàn)用表檢測(cè)線圈的通斷是否正常，使用搖表檢測(cè)線圈的絕緣是否良好，可以判斷線圈是否出現(xiàn)故障；③利用主機(jī)面板上監(jiān)測(cè)各插板運(yùn)行狀態(tài)的指示燈來(lái)判斷是否存在故障。

5 故障的處理流程

對(duì)于運(yùn)行中的設(shè)備，當(dāng)表現(xiàn)出不良狀態(tài)時(shí)，維修工作人員應(yīng)先向設(shè)備使用人員確認(rèn)發(fā)生了何種故障，并進(jìn)行相應(yīng)的記錄；拷貝記錄數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地進(jìn)行分析，明確故障類型，也可以利用儀表測(cè)試進(jìn)行故障判斷。具體而言，可依照以下流程對(duì)故障進(jìn)行分析處理：①接到設(shè)備故障通知，對(duì)主備機(jī)進(jìn)行切換，存儲(chǔ)記錄數(shù)據(jù)；②按照常見(jiàn)的幾種故障與可能導(dǎo)致該故障的原因進(jìn)行試探性分析；③不能隨意地開(kāi)關(guān)機(jī)或進(jìn)行設(shè)備重置，要確保主機(jī)的異常狀態(tài)不會(huì)因重啟而消失，對(duì)于比較特別的故障問(wèn)題，先要對(duì)異常情況進(jìn)行認(rèn)真記錄并對(duì)可疑環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)，比如對(duì)輸出電壓、電纜配線、更換部分器件看故障是否消失等；④如果故障問(wèn)題已得到確認(rèn)，則可以通過(guò)更換板件的方式進(jìn)行處理，更換下來(lái)的板件盡快送修，修復(fù)好后要盡快換回原設(shè)備上，以保證設(shè)備使用年限的統(tǒng)一性；⑤如果設(shè)備故障已恢復(fù)，則要對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以查明故障原因，以避免其再次發(fā)生。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，提高主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備維護(hù)水平有賴于經(jīng)驗(yàn)的積累和完善的設(shè)備維修制度的建設(shè)。本文通過(guò)介紹主體化機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備的組成，進(jìn)而對(duì)常見(jiàn)的幾種故障以及故障的判斷與定位、故障的處理流程進(jìn)行了分析，從而能夠依據(jù)故障情況采取針對(duì)性的處理措施，對(duì)發(fā)生的故障問(wèn)題盡快予以解決，這就能夠有效地降低故障的發(fā)生率，使機(jī)車系統(tǒng)能夠保持正常工作，為我國(guó)鐵路列車的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)上的保障。

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