洛陽(yáng)地鐵1號(hào)線PIS主控邏輯故障分析

楊永杰，牛秀蓉，王樹(shù)豐

(洛陽(yáng)市軌道交通集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南 洛陽(yáng) 471023 )

地鐵車(chē)輛乘客信息系統(tǒng)是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，以車(chē)載終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)，其主要功能是為乘客提供高質(zhì)量的視頻、音頻和文本信息等服務(wù)。洛陽(yáng)地鐵1號(hào)線自2021年3月28日開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)，車(chē)載PIS系統(tǒng)整體運(yùn)行平穩(wěn)，但也存在一些問(wèn)題，比較典型的就是主控邏輯故障，對(duì)乘客造成了一定程度的誤導(dǎo)，降低了運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。

1 故障現(xiàn)象

車(chē)輛屏顯示“PIS主控邏輯故障”，全自動(dòng)廣播、半自動(dòng)廣播均無(wú)法使用，動(dòng)態(tài)地圖顯示屏一直顯示在終點(diǎn)站，司機(jī)采用人工廣播。在終點(diǎn)站分合兩端Tc車(chē)司機(jī)室廣播主機(jī)微動(dòng)開(kāi)關(guān)后，廣播和動(dòng)態(tài)地圖均恢復(fù)正常。

2 故障分析

2.1 基本功能

洛陽(yáng)地鐵1號(hào)線車(chē)載PIS系統(tǒng)由天津北海通信公司提供，列車(chē)TCMS(地鐵車(chē)輛監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng))系統(tǒng)由株洲中車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司提供。正線以全自動(dòng)報(bào)站模式工作時(shí)，PIS系統(tǒng)接收TCMS系統(tǒng)提供的相關(guān)信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析執(zhí)行報(bào)站廣播并在客室LCD顯示屏、動(dòng)態(tài)地圖、LED顯示屏上進(jìn)行顯示。

2.2 故障數(shù)據(jù)分析

列車(chē)回庫(kù)后下載PIS系統(tǒng)日志分析顯示，15:02:13鑰匙在Tc1車(chē)被拔掉，15:02:38鑰匙在Tc2車(chē)激活。

Tc1端中控?cái)?shù)據(jù)顯示：15:02:13鑰匙在Tc1車(chē)被拔掉時(shí)，中控解析的鑰匙和主機(jī)信號(hào)一直存在；鑰匙在Tc2車(chē)激活后，Tc1車(chē)主機(jī)信號(hào)消失，但鑰匙信號(hào)仍然存在，與Tc2車(chē)中控解析的鑰匙信號(hào)沖突，Tc2車(chē)主機(jī)信號(hào)不存在。

查看正常換端時(shí)Tc1端中控?cái)?shù)據(jù)顯示16:38:13鑰匙被拔掉后鑰匙信號(hào)消失，主機(jī)信號(hào)默認(rèn)最后一次激活端為主，因此仍然存在；Tc2端中控?cái)?shù)據(jù)顯示16:38:29鑰匙激活后該端鑰匙信號(hào)有效并且主機(jī)為主，此時(shí)Tc1端中控主機(jī)信號(hào)消失。

2.3 原因分析

列車(chē)兩個(gè)司機(jī)室的廣播主機(jī)以鑰匙激活端作為主機(jī)，下載數(shù)據(jù)后分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Tc1車(chē)鑰匙拔掉后，接收到TCMS發(fā)送的鑰匙信號(hào)已經(jīng)消失，但中控控制器數(shù)據(jù)解析的鑰匙和主機(jī)信號(hào)仍存在，說(shuō)明Tc1司機(jī)室廣播主機(jī)的中央控制器板卡在解析數(shù)據(jù)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，當(dāng)Tc2車(chē)鑰匙激活后兩端鑰匙信號(hào)同時(shí)存在而主機(jī)信號(hào)消失，造成PIS主控邏輯故障。

故障板卡發(fā)回廠家后，常溫老化測(cè)試5小時(shí)復(fù)現(xiàn)故障，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)鑰匙信號(hào)接入的光耦三極管不穩(wěn)定，上電一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)偶發(fā)失效，在光耦發(fā)光二極管側(cè)未導(dǎo)通時(shí)(沒(méi)有鑰匙信號(hào))，三極管側(cè)可能出現(xiàn)拉低的情況，重啟后短時(shí)間可恢復(fù)。光耦隔離局部電路圖如圖1所示。

圖1 光耦隔離電路圖

光耦三極管失效導(dǎo)致中央控制器CPU的IO口在司機(jī)室占有繼電器引腳未閉合的情況下檢測(cè)到低電平信號(hào)，也就是識(shí)別到鑰匙閉合的信號(hào)，而此時(shí)鑰匙未閉合。正常情況下，Tc1、Tc2應(yīng)該只有其中一端有鑰匙，中央控制器程序讀取鑰匙干接點(diǎn)的邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單，只是讀取IO口的電平狀態(tài)來(lái)識(shí)別鑰匙的占有端。故障發(fā)生時(shí)，通過(guò)干接點(diǎn)Tc1、Tc2都獲取到鑰匙信號(hào)，兩端鑰匙信號(hào)沖突，中央控制器無(wú)法識(shí)別主機(jī)端，導(dǎo)致PIS無(wú)法播出廣播。

2.4 整改措施

更換新的光耦三極管并重新焊接后測(cè)試正常，未復(fù)現(xiàn)故障。對(duì)其他電客車(chē)及庫(kù)房?jī)?nèi)的PIS系統(tǒng)中央控制器板卡進(jìn)行檢查，并對(duì)異常問(wèn)題進(jìn)行整改。跟進(jìn)洛陽(yáng)地鐵1號(hào)線電客車(chē)近半年的運(yùn)行情況，未再出現(xiàn)過(guò)主控邏輯故障。

3 結(jié)語(yǔ)

列車(chē)廣播系統(tǒng)作為地鐵列車(chē)上與乘客密切相關(guān)的設(shè)備，其工作狀態(tài)直接影響著乘坐舒適度。地鐵列車(chē)的全自動(dòng)廣播需要信號(hào)系統(tǒng)、列車(chē)TCMS系統(tǒng)、PIS系統(tǒng)良好配合。因PIS系統(tǒng)與各系統(tǒng)接口眾多且協(xié)議復(fù)雜，查找故障時(shí)須充分理解日志中各代碼的含義，分析其邏輯。