車載信號(hào)系統(tǒng)通信故障分析與處理

李成

武漢高鐵訓(xùn)練段（駐段培訓(xùn)師） 湖北 武漢 430000

引言

鐵路運(yùn)行的安全性在很大程度上受到車載信號(hào)設(shè)備的影響，為了保證現(xiàn)代鐵路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，有必要強(qiáng)化對車載信號(hào)設(shè)備的維護(hù)力度，提升安全保障能力。因此，介紹了車載信號(hào)設(shè)備組成，分析了車載信號(hào)設(shè)備的常見故障，從車載信號(hào)設(shè)備的維護(hù)和安全保障兩個(gè)方面提出具體措施，旨在促進(jìn)現(xiàn)代鐵路的建設(shè)與發(fā)展。

1 現(xiàn)代車載信號(hào)設(shè)備常見故障及分析

（1）軌道電路常見故障及分析。紅光帶、電壓穩(wěn)定性差和閃紅光帶等都是經(jīng)常出現(xiàn)在軌道電路中的故障，可能引發(fā)故障的原因有器材故障、絕緣體受損、引接線短路或者塞釘頭松動(dòng)等。信號(hào)機(jī)設(shè)備管理人員需要在日常工作中定期開展對軌道電路設(shè)備的整體性檢修，主要維護(hù)和檢修對象包括接續(xù)線、軌道電路盒設(shè)備、鋼軌跳線和引接線等，排查重點(diǎn)放在虛接、斷裂和是否出現(xiàn)進(jìn)水情況上，除此以外還要深入檢查軌道電路箱盒內(nèi)部，比如電纜是否斷裂、螺絲是否松動(dòng)等。軌道電路的電流和電壓也在日常測試工作范圍內(nèi)，電壓過低不滿足設(shè)備運(yùn)行所需就會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，因此應(yīng)通過細(xì)致檢查排除存在于軌道電路中的安全隱患[1]。

（2）車載信號(hào)系統(tǒng)故障類型較多。車載信號(hào)系統(tǒng)故障類型較多，這對于電務(wù)工作人員而言是一大挑戰(zhàn)，如果在工作中不能及時(shí)根據(jù)故障類型對癥下藥，就很有可能會(huì)導(dǎo)致故障維修停滯，維修不及時(shí)，維修效果不樂觀等情況?；\統(tǒng)歸納來說，車載信號(hào)系統(tǒng)故障主要可分為兩類，一是電源類故障，二是接觸類故障。就第一類而言，停電無備用電源、干電池連接線斷裂等一些問題如果得不到解決，便會(huì)直接導(dǎo)致故障延遲，信號(hào)系統(tǒng)難以正常工作。就第二類來說，端子松動(dòng)、接點(diǎn)接觸不良、端子或配線氧化等嚴(yán)重干擾了信號(hào)正常運(yùn)行。針對這些故障，工作人員只有懂辨別、善維修，方可更多解決故障。

2 車載信號(hào)系統(tǒng)故障維修工作的有效對策

（1）信號(hào)增強(qiáng)方案。光纖分布系統(tǒng)方案有五個(gè)特點(diǎn)：一是接入單元可以集成移動(dòng)寬帶路由器，以便進(jìn)一步減小安裝設(shè)備的體積；二是光纖分布系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸沒有明顯的衰減損耗；三是光纖分布系統(tǒng)中的所有設(shè)備均可在線進(jìn)行監(jiān)控管理和設(shè)置；四是公網(wǎng)信號(hào)（2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)）和Wi-Fi信號(hào)均可由一臺(tái)遠(yuǎn)端單元同時(shí)輸送給用戶；五是車廂間需進(jìn)行線纜連接，有可能有改造難度。天饋線分布系統(tǒng)方案有四個(gè)特點(diǎn)：一是分布系統(tǒng)使用無源設(shè)備進(jìn)行分布，可靠性高；二是公網(wǎng)信號(hào)（2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)）和Wi-Fi信號(hào)均可由同一寬頻天線同時(shí)輸送給用戶；三是無源設(shè)備無法進(jìn)行監(jiān)控管理，可能存在排障難的潛在問題；四是車廂間需進(jìn)行線纜連接，有可能有改造難度。無線中繼分布系統(tǒng)方案有四個(gè)特點(diǎn)：一是接入單元集成移動(dòng)寬帶路由器；二是分布系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸無須線纜連接，減少部署難度；三是分布系統(tǒng)中的所有設(shè)備均可在線進(jìn)行監(jiān)控管理和設(shè)置；四是公網(wǎng)信號(hào)（2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)）和Wi-Fi信號(hào)均可由一臺(tái)遠(yuǎn)端單元同時(shí)輸送給用戶[2]。

（2）利用信號(hào)微機(jī)監(jiān)測技術(shù)中道岔電流曲線來判斷車載信號(hào)的故障。在鐵路運(yùn)行交通系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)展中，車載信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)中所顯示的道岔電流曲線主要反映的是道岔的運(yùn)行狀態(tài)。但是，在鐵路交通的運(yùn)行過程中，由于道路交通的運(yùn)行狀態(tài)不同，使道岔的狀態(tài)也會(huì)有明顯的差異。因此，為了能夠保障鐵路交通的穩(wěn)定運(yùn)行，必須對道岔的狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，以保障鐵路交通的穩(wěn)定運(yùn)行。通常，在當(dāng)?shù)啦淼碾娏鬏^高的情況下，表示當(dāng)前的道岔區(qū)域處于解鎖的狀態(tài)，而當(dāng)?shù)啦硗瓿山怄i后，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入閉鎖的狀態(tài)中，而在這個(gè)過程中，電流值還是較高的。而隨著岔路完成閉合，到徹底進(jìn)入閉合后，岔路的電流會(huì)逐步減低，直到最終的歸零。當(dāng)解鎖區(qū)的電流出現(xiàn)異常變化時(shí)，表示當(dāng)前道岔區(qū)可能未完成正常的解鎖，而造成這種情況的原因，可能是因?yàn)榈啦肀旧淼臋C(jī)械阻力過大或壓力過大的原因，而導(dǎo)致道岔不能進(jìn)行正常的解鎖。

（3）引進(jìn)先進(jìn)的車載信號(hào)安全技術(shù)。電子信息技術(shù)的精準(zhǔn)性和實(shí)時(shí)性可以為車載信號(hào)設(shè)備的安全性提供強(qiáng)有力的保障。比如將CTC集中調(diào)度系統(tǒng)和微機(jī)監(jiān)測積極引進(jìn)各鐵路車站，通過拓展信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用空間來提升車載信號(hào)的安全性；通過移動(dòng)閉塞技術(shù)的應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)軌旁設(shè)備與車載設(shè)備之間通信的雙向性，進(jìn)而更有效地控制鐵路行車間隔，避免因信息傳遞不暢之類的設(shè)備故障影響鐵路正常運(yùn)輸運(yùn)行，科學(xué)合理地引進(jìn)和使用先進(jìn)安全信息技術(shù)提高現(xiàn)代車載信號(hào)設(shè)備的維護(hù)效率。

（4）不同模式下系統(tǒng)功能抽象建模。根據(jù)“輸入-處理-輸出”的模型處理方法，分別抽象各自系統(tǒng)的鐵路定位、速度測量、鐵路控制、安全輸出等核心功能，并進(jìn)行統(tǒng)一描述。采用固定格式的抽象邏輯語義和布爾表達(dá)式相結(jié)合的方式，抽象出“與”“或”“非”等邏輯運(yùn)算，以及“條件”“判斷”“延時(shí)”“濾波”等算術(shù)運(yùn)算，將核心功能運(yùn)算與配置條件進(jìn)行隔離，保證核心功能的平臺(tái)化。在功能模型抽象統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，采用硬件模塊化技術(shù)和軟件分層技術(shù)，即安全功能和非安全功能隔離、核心運(yùn)算和功能配置輸入輸出分離、接口通信和功能計(jì)算分開，最終實(shí)現(xiàn)不同模式的系統(tǒng)級(jí)異構(gòu)的平臺(tái)[3]。

3 結(jié)束語

總體而言，鐵路系統(tǒng)信號(hào)故障工作存在的一些問題是可得到解決的。明確不同類型故障、提升車載信號(hào)故障維修人員的綜合素質(zhì)、優(yōu)化故障維修組結(jié)構(gòu)、確保故障維修規(guī)范按制度執(zhí)行、多元途徑增強(qiáng)我國車載信號(hào)是可行性的對策。唯有在此基礎(chǔ)上，鐵路系統(tǒng)整體才能朝著更安全、更綠色、更快捷的方向發(fā)展。