蔡世東

*鄭州鐵路局鄭州電務(wù)段 工程師，450052 鄭州

2010年11月，在東隴海承擔(dān)運(yùn)營(yíng)的動(dòng)車組頻繁發(fā)生應(yīng)答器傳輸模塊故障，造成系統(tǒng)故障，列車緊急制動(dòng)停車，給鐵路正常運(yùn)輸造成干擾。根據(jù)應(yīng)答器信息傳輸原理，收集運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，最終查出是由外界電磁干擾造成。

1 故障現(xiàn)象

2010年11月1日，由CRH5057車01端擔(dān)當(dāng)?shù)腄158次動(dòng)車組運(yùn)行至寧陵縣—謝集區(qū)間，ATP報(bào)應(yīng)答器傳輸收模塊故障、系統(tǒng)故障，緊急制動(dòng)停車，同類故障現(xiàn)象又在后續(xù)三日發(fā)生。

2 原因分析

應(yīng)答器報(bào)文傳輸原理:動(dòng)車組經(jīng)過地面應(yīng)答器上方時(shí)，BTM天線給應(yīng)答器發(fā)射27MHz無(wú)線電磁波信號(hào)，應(yīng)答器接收到電磁波信號(hào)后建立工作電源，并通過電磁耦合轉(zhuǎn)換成電能，并以4.2MHz無(wú)線電磁波信號(hào)循環(huán)發(fā)送1023位傳輸報(bào)文。BTM天線接到1023位傳輸報(bào)文后，傳輸給BTM主機(jī)，BTM主機(jī)對(duì)接到的報(bào)文信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理過的信息分A、B 2個(gè)鏈路傳給ATP主機(jī)，供生成控車模式曲線。BTM主機(jī)與ATP主機(jī)通信，正常情況下以B鏈為主進(jìn)行信息交互。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生故障前，BTM主機(jī)在一個(gè)周期或多個(gè)周期內(nèi)，多次向ATP主機(jī)發(fā)送長(zhǎng)度錯(cuò)誤的應(yīng)答器報(bào)文信息，如圖1所示。因頻繁的“應(yīng)答器報(bào)文干擾”，ATP要求BTM主機(jī)進(jìn)行A/B鏈握手切換失敗，如圖2所示，導(dǎo)致ATP判斷BTM主機(jī)出現(xiàn)故障，中斷與BTM主機(jī)的通信。

在C2區(qū)段，應(yīng)答器傳輸模塊故障屬于重大系統(tǒng)故障，為保證行車安全，ATP輸出緊急制動(dòng)停車，如圖3所示。

圖3 應(yīng)答器傳輸模塊故障、系統(tǒng)故障

BTM主機(jī)在較短的時(shí)間段內(nèi)頻繁發(fā)送錯(cuò)誤應(yīng)答器報(bào)文，應(yīng)是BTM電纜或天線等車底部分受到干擾，造成BTM主機(jī)將這些干擾信號(hào)錯(cuò)誤譯成應(yīng)答器報(bào)文發(fā)送給ATP，同時(shí)由于錯(cuò)誤報(bào)文短期內(nèi)發(fā)送過多，導(dǎo)致ATP與BTM主機(jī)之間通信故障。

3 原因查找

發(fā)生故障后，首先對(duì)BTM主機(jī)、BTM天線、B組匣進(jìn)行更換，故障依然存在，排除了模塊原因。然后對(duì)BTM主機(jī)與BTM天線間電纜、對(duì)地絕緣、線間絕緣、屏蔽層接地、BTM主機(jī)與A、B組匣通信線、電源模塊連接和物理絕緣等進(jìn)行檢查測(cè)試，均未見異常，排除了設(shè)備自身原因造成。又對(duì)BTM主機(jī)與ATP的通信電纜J1A、J2A、J3A、P3A之間加裝了抗干擾磁環(huán)，并采取了BTM主機(jī)與天線間電纜的車上部分加裝屏蔽編織帶等措施，通過動(dòng)態(tài)測(cè)試，干擾信號(hào)明顯減少，說(shuō)明抗干擾措施有效。為判斷干擾傳入的途徑，又在BTM天線與車體固定螺絲處增加絕緣膠墊將BTM天線與車體隔離，通過動(dòng)態(tài)測(cè)試，干擾信號(hào)仍未消除。

通過與發(fā)生故障地點(diǎn)對(duì)比分析，多數(shù)干擾報(bào)文發(fā)生在過分相上電期間，在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下，通過開合主斷開關(guān)模擬過分相，同時(shí)將BTM天線位置前、后、左、右移動(dòng)，最終判定主要由于天線旁邊的充電機(jī)干擾造成。在運(yùn)行途中，BTM天線接收到干擾信號(hào)，錯(cuò)誤地當(dāng)成應(yīng)答器報(bào)文進(jìn)行譯碼頻繁傳給ATP，導(dǎo)致ATP判斷BTM主機(jī)故障。

4 處理辦法及效果

為確保應(yīng)答器系統(tǒng)正常工作，在BTM天線頂部?jī)蓚?cè)增加金屬屏蔽板進(jìn)行干擾信號(hào)隔離，徹底解決了BTM天線干擾問題。自采取隔離措施以后，干擾錯(cuò)誤報(bào)文幾乎消除，未再因干擾信號(hào)造成應(yīng)答器接收傳輸故障、系統(tǒng)故障停車。

目前對(duì)列控車載設(shè)備的維修，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可循，只能通過排除法進(jìn)行定性分析。作為維護(hù)人員，只有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，不斷摸索、總結(jié)處理經(jīng)驗(yàn)，努力學(xué)習(xí)，才能摸索出有效的故障處理流程和方法。［1］馬文俊，趙蕾.應(yīng)答器功能簡(jiǎn)介及典型故障分析［J］. 鐵道通信信號(hào)，2011(1):35.

［2］王留燦.應(yīng)答器相關(guān)故障的分析與處理［J］.鐵道通信信號(hào)，2011(2):28.

［3］袁偉家，付永偉.應(yīng)答器在不同類型軌道上安裝［J］. 鐵道通信信號(hào)，2011(4):38.

［4］王貴，陳曉慧.鐵路無(wú)線電通信GSM-R頻率干擾分析及排查［J］.鐵道通信信號(hào)，2011(6):59.

［5］歸甜甜，王長(zhǎng)林.在電氣化弓網(wǎng)離線噪聲環(huán)境下GSMR差錯(cuò)控制及傳輸性能分析［J］.鐵道通信信號(hào)，2011(6):59.