■ 李世凱 羅統(tǒng)耀

機車綜合無線通信設備（CIR）應用于鐵路GSM-R無線列調(diào)通信系統(tǒng)，供列車司機使用。W TZJ-I型設備替代原有的無線列調(diào)通信機車臺，為機車和地面之間提供語音和數(shù)據(jù)傳輸通道。該設備作為GSM-R系統(tǒng)終端，同時兼容支持原450 M Hz無線列調(diào)的話音和數(shù)據(jù)傳輸功能。設備內(nèi)部采用模塊化單元，集成度高，便于替換維修。

1 設備組成

W TZJ-I型設備由主機、操作顯示終端（MM I）、送受話器、揚聲器、打印終端、連接電纜、天線、饋線等構成。WTZJ-I型主機系統(tǒng)連接見圖1。

2 主要功能

（1）具有GSM-R調(diào)度通信功能。

（2）具有GSM-R通用數(shù)據(jù)傳輸功能，根據(jù)承載業(yè)務的需要提供通用分組無線服務業(yè)務（GPRS）或電路方式數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

（3）具有GSM-R工作模式與450 M Hz工作模式自動切換和手動切換功能。

（4）具有向用戶提供GPS原始信息、公用位置信息的功能。

圖1 WTZJ-I型主機系統(tǒng)連接

（5）操作顯示終端具有調(diào)度通信、通用數(shù)據(jù)傳輸所需的操作、狀態(tài)顯示以及語音提示功能。

（6）具有主、副MM I之間通話功能。

（7）主機具備信息存儲和導出功能。

（8）具有人工系統(tǒng)復位功能。

3 MMI單元

3.1 原理概要

MM I是CIR的人機交互接口，所有通話及對CIR的操作通過M M I完成。每套CIR設備可根據(jù)使用需求配置1個或2個MM I。MM I主要由工控機系統(tǒng)、控制單元、鍵盤和對外接口等部分組成。

3.2 故障處理

3.2.1 上電后LCD屏幕無顯示

首先檢查LCD背光有沒有點亮，若背光沒有點亮，則按以下次序進行檢查：檢查供電情況，用萬用表測量控制單元電路板上的電源部分是否正常，若不符合正常指標，表明對應的供電沒有輸出，應檢查電源轉(zhuǎn)換芯片及其周邊元件是否存在故障；如果控制單元的電源部分正常，則用萬用表測量逆變器的輸入輸出電壓是否正常。如果發(fā)現(xiàn)異常，應嘗試更換逆變器。

如果LCD背光已經(jīng)點亮，但屏幕無顯示，按以下步驟檢查：檢查LCD到工控機之間的排線有無脫落或接觸不良情況。檢查控制單元電路板上的指示燈（工控機電源指示）是否點亮，若指示燈沒有點亮，表明工控機沒有上電，應檢查給工控機供電的集成電路及其周邊元件是否存在故障。嘗試更換工控機，確認工控機是否存在故障。

若進行以上工作后故障仍然存在，最終嘗試更換LCD顯示屏。

3.2.2 MMI無法與主機握手成功

首先應確定主機工作正常及檢查M M I與主機連接電纜，確定電纜是否有斷線或松動。檢查控制單元與控制電纜之間插座的插頭是否插緊。檢查插座附近的元器件有無異?；蚱渌愇锔街?。如以上檢查均無問題，則判定為工控機故障，更換工控機。

3.2.3 無法摘機或無法掛機

首先應確定送受話器及連接電纜正常。通過按鍵操作，確認工控機及控制單元（M CU）正常工作。檢查摘掛機插座的插頭是否插緊，及其附近的三端電容有無連焊。用萬用表測量M CU摘掛機管腳電壓，正常情況下摘機時應為高電平，掛機時應為低電平。若以上檢查均無問題，則判定為MCU故障，嘗試更換MCU。

3.2.4 對講按鍵（PTT）失效

首先應確定送受話器及連接電纜正常。通過按鍵操作，確認工控機及控制單元M CU正常工作。檢查摘掛機插座附近的三端電容有無連焊。用萬用表測量MCU的PTT管腳電壓，正常情況下未按下PTT時應為高電平，按下PTT時應為低電平。若以上檢查均無問題，則判定為MCU故障，嘗試更換MCU。

3.2.5 按鍵失效

首先確認是所有按鍵失效還是個別按鍵失效。如果是個別按鍵，則檢查按鍵板上對應微動開關的焊點有無連焊。如果是所有按鍵均失效，檢查按鍵板到控制板的FPC排線有無連接不良。通過摘機或掛機，觀察顯示屏狀態(tài)，如狀態(tài)無變化，表明M CU與工控機間的數(shù)據(jù)通道有問題或M CU故障。進一步觀察控制單元電路板上的指示燈VD13，檢查M CU是否正常工作，VD13正常情況下應閃亮，不亮或常亮表明MCU有故障，更換MCU。若MCU工作正常，嘗試更換工控機。

3.2.6 按鍵背光不亮

首先應檢查按鍵板與控制單元之間連接排線的接觸情況，確認無接觸不良。用萬用表測量按鍵板插座各個管腳的電壓，按鍵背光燈點亮時此引腳應為低電平，平時應為高電平，否則說明MOS管已損壞。

3.2.7 送話無聲音或聲音小

首先確認所使用的主機、送受話器及相關電纜正常。檢查送受話器插座附近的三端電容及其附近的阻容器件有無損毀現(xiàn)象。

向控制板寫入測試程序，通過M M I測試夾具向送受話器端口的2腳輸入幅度為設備調(diào)制靈敏度的1 kHz標準信號，順序測量此信號途徑的所有器件，可能幅度會有所增減，但要特別關注信號是否發(fā)生了嚴重失真和噪聲引入，確認可疑情況后，嘗試更換相關器件。

3.2.8 揚聲器無聲音或聲音小

首先確認所使用的主機及相關電纜正常。檢查揚聲器插座附近的三端電容金屬異物或短路情況。

令控制單元進入測試狀態(tài)，通過測試夾具向揚聲器插座的5腳及6腳輸入幅度為-4 dBm的1 kHz信號。檢查變壓器有無-10 d Bm信號輸出，若無輸出更換T1。測量運算放大器的輸出腳，如沒有信號或信號小于500 m V應檢查運放及其周邊器件；測量外置揚聲器插座或內(nèi)置揚聲器插座的1腳和2腳，如沒有信號或信號小于6 V應檢查音頻功率放大器及其周邊器件。

3.2.9 耳機無聲音或聲音小

首先確認所使用的主機、送受話器及相關電纜正常。檢查送受話器插座附近的三端電容是否損壞。

在測試狀態(tài)下，通過測試夾具向揚聲器插座的5腳及6腳輸入幅度為-4 dBm的1 kHz信號。檢查變壓器有無-10 d Bm信號輸出，若無輸出更換T1。測量運算放大器的輸出腳，如沒有信號或信號小于500 m V，應檢查運算放大器及其周邊器件；將耳機音量調(diào)到最大，測量送受話器的6腳，如沒有信號或信號小于1 V，應檢查耳機音頻放大器及其周邊器件。

4 GSM-R語音單元

該單元采用法國生產(chǎn)的M RM模塊（見圖2）。最大功率支持8 W，支持GSM PHASE2+標準。模塊的上行頻率為876～915 M Hz，下行頻率為921～960 M Hz。支持公用（P-GSM），擴展（E-GSM）及鐵路（R-GSM）的各個頻段。正常使用情況下，接收和發(fā)射時天線都使用插座TNC1。指示燈狀態(tài)見表1。

主控單元通過AT命令對模塊進行注冊/注銷、語音呼叫和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂?。AT命令接口的速率是9 600 b/s。該模塊只支持3 V的SIM卡，拆裝卡時，一定要先給模塊斷電，以保護SIM卡不被損壞。M RM模塊的供電為12 V和5 V，當供電電壓低于11.7 V和4.75 V時，模塊將啟動自保護電路，不能正常工作。

圖2 GSM-R語音單元的MRM模塊

表1 指示燈狀態(tài)

5 GSM-R數(shù)據(jù)單元

5.1 工作原理

數(shù)據(jù)單元采用支持E-GSM頻段的無線通信模塊，可實現(xiàn)電路數(shù)據(jù)和GPRS的數(shù)據(jù)傳輸；該模塊支持3 V的SIM卡，插拔卡時應先將本單元斷電。

本單元通過AT命令串口與主控單元進行通信，通信速率為115 200 b/s。上電后，紅色指示燈常亮，表示本單元電源供電正常，綠燈常亮表示無線通信模塊內(nèi)部CPU已經(jīng)正常啟動，并開始搜索網(wǎng)絡信號，綠燈慢閃（約3 s一次）表示模塊網(wǎng)絡登陸正常并處于空閑狀態(tài)，綠燈快閃（約1 s一次）表示模塊此時正在傳輸數(shù)據(jù)。

5.2 故障處理

整機上電后，觀察GSM-R數(shù)據(jù)單元前面板指示燈：若紅色指示燈滅，表示電源供電異常，需檢測電源相關電路。檢測電源轉(zhuǎn)換集成電路及周邊器件有無燒毀或短路；若紅色指示燈亮而綠色指示燈滅，表示無線通信模塊內(nèi)部CPU未正常啟動，需檢測96針插座的A10和C12是否為3.6 V；若紅綠指示燈均正常閃亮，但主機自檢時顯示本單元故障，需檢測串口收發(fā)電路，檢查串口電平轉(zhuǎn)換芯片是否損毀。