徐 靖 上海鐵路局科研所

隨著鐵路信息化建設(shè)步伐的加快，各種新技術(shù)的應(yīng)用日新月異。鐵路運(yùn)輸在線自動檢測設(shè)備無論在網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)監(jiān)測、可靠性等方面，都對車號讀出裝置提出了許多更新、更高的要求。認(rèn)真研究車號讀出裝置的工作原理，有利于故障的查找分析。下面針對HTK型車號讀出裝置的常見故障進(jìn)行專題研究分析，可為日后的維修提供更快更有效的正確判斷。

1 HTK型車號讀出裝置的主機(jī)工作狀態(tài)

在正常未過車情況下，鍵盤板的數(shù)碼管上顯示“CH-SYS-4”或“CH-SYS-0”，過車時(shí)候顯示 8 個(gè)“0”，復(fù)位恢復(fù)后顯示“CH-SYS-0”。各模板的正常工作狀態(tài)如下：

（1）主機(jī)板的紅發(fā)光二極管，正常情況為快速閃亮；

（2）鍵盤板的6個(gè)發(fā)光二極管表示電源的狀態(tài)，正常情況下,六個(gè)燈均為常亮；

（3）雙路磁鋼板的6個(gè)發(fā)光二極管表示6路磁鋼信號，燈閃亮表示該路有脈沖信號，未過車時(shí)6個(gè)燈都不亮，左側(cè)3個(gè)從上往下依次為一路開機(jī)、開門、關(guān)門，右側(cè)3個(gè)從上往下依次為二路開機(jī)、開門、關(guān)門。單路磁鋼板有3個(gè)發(fā)光二極管,從上往下依次為開機(jī)、開門、關(guān)門；

（4）通訊板的6個(gè)發(fā)光二極管表示通訊狀態(tài)，按照RS-232方式，右側(cè)上面2燈（黃燈）表示收信，左側(cè)上面的燈（綠燈）表示發(fā)信。正常通訊情況下，黃燈、綠燈應(yīng)交替閃亮；

（5）Reader卡前面板有幾個(gè)紅色發(fā)光二極管，不過車時(shí)不亮，過車打開天線后，有1個(gè)燈亮，當(dāng)天線讀取標(biāo)簽時(shí)，若干個(gè)燈閃亮；

（6）雙向解碼卡前面板有幾個(gè)紅色發(fā)光二極管，不過車時(shí)有1個(gè)燈亮，當(dāng)天線讀取機(jī)車雙向標(biāo)簽時(shí)，若干個(gè)燈閃亮。

2 HTK型車號讀出裝置的工作流程

HTK型車號工作流程分為地面設(shè)備采集過車信息工作流程和上位機(jī)車號軟件工作流程二部分。

2.1 設(shè)備采集過車信息工作流程

當(dāng)列車到來時(shí)，首先經(jīng)過開機(jī)磁鋼，車輪壓過開機(jī)磁鋼時(shí)，開機(jī)磁鋼產(chǎn)生脈沖信號，通過電纜傳送到主機(jī)，主機(jī)啟動RF射頻裝置，打開天線，通過天線發(fā)射微波信號，進(jìn)入接車狀態(tài)。這個(gè)過程觀察主機(jī)模板狀態(tài)為：磁鋼板相應(yīng)開機(jī)磁鋼燈閃亮，鍵盤的數(shù)碼管上顯示8個(gè)“0”，Reader卡上有1個(gè)燈亮。

當(dāng)安裝有標(biāo)簽的車輛或機(jī)車經(jīng)過天線作用范圍內(nèi)時(shí)，標(biāo)簽依據(jù)內(nèi)存數(shù)據(jù)對微波信號進(jìn)行反射調(diào)制，天線接收到經(jīng)標(biāo)簽調(diào)制的信息后，傳送給地面設(shè)備主機(jī)箱中的RF射頻裝置，然后送給Reader卡，形成標(biāo)簽數(shù)據(jù)放置到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，從而完成對標(biāo)簽的識別。 在進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)讀取的同時(shí)，還通過開、關(guān)門磁鋼對列車車輪信號進(jìn)行采集，完成計(jì)軸、計(jì)輛、測速，從而完成標(biāo)簽定位。這個(gè)過程觀察主機(jī)模板工作狀態(tài)為：磁鋼板上相應(yīng)的開機(jī)、開門、關(guān)門磁鋼燈閃亮，Reader卡上幾個(gè)燈閃亮。

當(dāng)列車通過后，根據(jù)車速快慢，軟件控制延時(shí)一定時(shí)間后，關(guān)閉RF射頻裝置，停止發(fā)射微波信號。系統(tǒng)對過車信息和標(biāo)簽信息進(jìn)一步進(jìn)行處理，形成通過列車報(bào)文，當(dāng)上位計(jì)算機(jī)軟件查詢該設(shè)備時(shí)，主機(jī)將過車報(bào)文發(fā)送給上位計(jì)算機(jī)。這個(gè)過程觀察主機(jī)模板工作狀態(tài)為：磁鋼板上各個(gè)磁鋼燈滅，Reader卡上燈滅，鍵盤的數(shù)碼管上顯示“CH-SYS-0”，此時(shí)有通訊產(chǎn)生，通訊板黃燈閃亮后，綠燈長時(shí)間閃亮（過車多，數(shù)據(jù)多，亮的時(shí)間長），完成過車數(shù)據(jù)通訊上傳。

2.2 車號軟件工作流程

車號軟件與主機(jī)通訊，先查詢主機(jī)，接收地面設(shè)備產(chǎn)生的過車數(shù)據(jù)，形成接口文件，存儲到指定目錄下，供"超偏載"程序讀取。

注：使用WIN系統(tǒng)車號接收軟件，無過車時(shí)，黃燈，綠燈交替閃亮；過車時(shí)，處理接車為主，不處理通訊，黃燈亮（有查詢），綠燈不亮（無應(yīng)答）為正常。

3 常見故障的分析與處理

3.1 當(dāng)接車時(shí)常出現(xiàn)丟失車輛的現(xiàn)象

3.1.1 故障分析

用車號仿真程序打開車號原始報(bào)文(*.dat文件)分析軸距表發(fā)現(xiàn)，有未匹配軸數(shù)，而且軸距普遍偏大或偏小，但開門次數(shù)、關(guān)門次數(shù)與總軸數(shù)一致，這表明此故障不是磁鋼信號受到干擾所致。造成軸距普遍偏大或偏小的原因是在開、關(guān)門磁鋼中，某一路磁鋼信號出現(xiàn)延時(shí)或兩磁鋼幅值相差較大，導(dǎo)致軸距計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3.1.2 查找及處理方法

重新調(diào)整開、關(guān)門磁鋼距離，軸距偏大的增加距離，軸距偏小的減小距離。更換磁鋼，使開關(guān)門磁鋼輸出電壓之差≤200 mV。

3.2 每一列過車輛序均不正常，在軸距表中經(jīng)常出現(xiàn)小軸距

3.2.1 故障分析

此現(xiàn)象一般懷疑有干擾信號，但在開、關(guān)門磁鋼端子加裝4 μF電容沒有效果，再更換磁鋼板測試也是如此。此時(shí)檢查磁鋼高度為35 mm，在正常范圍內(nèi)。

3.2.2 查找及處理方法

嘗試將磁鋼高度降低到45 mm，過車正常。

3.3 不能形成車，整列無標(biāo)簽或重復(fù)讀取舊車號

3.3.1 故障分析

此故障一般是由于開門或關(guān)門磁鋼極性接反引起。軸距表出錯(cuò)，輛數(shù)不準(zhǔn)。

3.3.2 查找及處理方法

用萬用表或示波器檢查磁鋼極性，重新配線。用示波器或指針式萬用表測量磁鋼的正負(fù)極性，將示波器表筆的探針和地分別接磁鋼正和負(fù)（在機(jī)箱后面板端子上測量），萬用表的紅表筆接磁鋼正、黑表筆接磁鋼負(fù)，示波器電壓幅值調(diào)到5 V，萬用表用直流30 V檔。用扳手或其它金屬物體輕敲擊相對應(yīng)的磁鋼，示波器顯示先正后負(fù)的波形為正確，先負(fù)后正說明極性反了，萬用表指針先右后左為正確，否則極性反了。

3.4 車號磁鋼板指示燈常亮

3.4.1 故障分析

通常是由于外部信號干擾所致，接車時(shí)可導(dǎo)致軸距表錯(cuò)誤，引起丟輛或多輛，嚴(yán)重時(shí)可引起丟列。由于磁鋼絕緣阻值下降，使磁鋼與鋼軌連在一起，導(dǎo)致磁鋼抗干擾能力降低,當(dāng)接車時(shí)，軌道電流會增強(qiáng)，使軌道信號直接串入磁鋼，引起某個(gè)或多個(gè)磁鋼指示燈持續(xù)閃亮。

3.4.2 查找及處理方法

需將主機(jī)箱系統(tǒng)地接地。更換絕緣阻值≥10 MΩ的磁鋼或在磁鋼卡具上添加絕緣墊，使磁鋼與鋼軌之間絕緣。

3.5 輛序、輛數(shù)不準(zhǔn)，產(chǎn)生串號

若故障發(fā)生的概率比較小，發(fā)生故障時(shí)，開關(guān)門次數(shù)相差不大、未匹配軸數(shù)比較少、在軸距表中只是偶爾出現(xiàn)與實(shí)際過車不匹配的大軸距或小軸距，此種情況一般是由于受到干擾信號的影響，導(dǎo)致軸距表出錯(cuò)，引起輛序、輛數(shù)不準(zhǔn)。若故障發(fā)生的概率比較大，發(fā)生故障時(shí)，在軸距表中出現(xiàn)多個(gè)與實(shí)際過車不匹配的大軸距或小軸距，則可能是磁鋼本身的故障，或磁鋼線極性接反及其它干擾因素。

3.5.1 故障分析

磁鋼信號采集出現(xiàn)了故障。造成此種故障的原因是多方面的，應(yīng)根據(jù)故障發(fā)生的概率及故障發(fā)生時(shí)的軸距表做具體分析。

3.5.2 查找及處理方法

（1）將主機(jī)箱系統(tǒng)地端子接地（將系統(tǒng)地與通信防雷地接在一起）；

（2）在磁鋼接線端子加裝無極性電容(開門、關(guān)門端子應(yīng)同時(shí)加)，最大不超過 4 μF；

（3）若經(jīng)過上面兩項(xiàng)處理故障依然存在，可嘗試將所有磁鋼接線端子負(fù)極接地。

（4）有些磁鋼絕緣阻值下降也可能引起這類故障；

（5）若磁鋼線接頭在高壓膠管中，需檢查磁鋼線高壓膠管中是否進(jìn)水，若進(jìn)水需重新進(jìn)行處理；

（6）檢查磁鋼線極性接法是否正確；

（7）全面檢查磁鋼，包括內(nèi)阻、躁聲、絕緣阻值，若實(shí)測值與標(biāo)稱值相差很大，則需更換磁鋼；

（8）檢查磁鋼卡具是否松動，若松動需重新緊固。

3.6 漏讀一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽

只是偶爾漏讀一兩個(gè)標(biāo)簽，其它標(biāo)簽讀簽次數(shù)均正常。用仿真檢測設(shè)備查看過車信息，若只是偶爾漏讀一兩個(gè)標(biāo)簽，其它標(biāo)簽讀簽次數(shù)均正常。說明漏讀的標(biāo)簽已損壞或性能下降。屬正?，F(xiàn)象，無須處理。但接車時(shí)漏讀多個(gè)標(biāo)簽，用車號仿真程序打開車號原始報(bào)文 (*.dat文件)，查看已讀到的標(biāo)簽中有多個(gè)標(biāo)簽讀簽次數(shù)偏低，則說明設(shè)備出現(xiàn)故障，需進(jìn)行處理。

3.6.1 故障分析

（1）RF同頻干擾；

（2）同軸接頭不夠牢固或同軸電纜產(chǎn)生死彎；

（3）同軸接頭里面不清潔，或進(jìn)水；

（4）天線密封不好，出現(xiàn)漏水情況；

（5）Reader卡、RF故障；

（6）天線安裝位置不當(dāng)。

3.6.2 查找及處理方法

（1）若安裝兩臺以上AEI設(shè)備，則需要檢查是否有同頻RF，確定是否有同頻干擾，若有需將RF調(diào)換成不同頻率；

（2）全面檢查天線、同軸接頭，確定天線是否有開裂進(jìn)水的情況，同軸接頭連接是否牢靠，接頭里面是否不清潔、進(jìn)水。若有則進(jìn)行相應(yīng)的處理，否則繼續(xù)檢查下面；

（3）更換 Reader卡、RF進(jìn)行測試，若無問題，則繼續(xù)檢查下面；

（4）更換同軸電纜進(jìn)行測試，若無問題，則繼續(xù)檢查下面；

（5）檢查天線安裝位置，距離軌頭是否太近（要求不小于5 m，最好大于10 m），若不符合安裝要求，過車時(shí)天線震動比較大，影響讀簽，需要更換安裝位置。

3.7 不能打開天線，整列無標(biāo)簽

3.7.1 故障分析

單向設(shè)備可依靠開機(jī)和開門磁鋼信號打開天線，而雙向設(shè)備只能依靠開機(jī)信號打開天線，所以雙向設(shè)備中，若開機(jī)磁鋼或開機(jī)磁鋼線路出現(xiàn)故障，則過車時(shí)不能打開天線。另外若Reader卡跨接套掉（在撥碼開關(guān)下面）、Reader卡本身故障、主機(jī)板故障，也不能打開天線。

3.7.2 查找及處理方法

（1）敲擊開機(jī)磁鋼，觀察開機(jī)指示燈是否閃亮，若亮則說明開機(jī)磁鋼及線路正常，須檢查Reader卡和主機(jī)板，否則需全面檢測開機(jī)磁鋼，確認(rèn)開機(jī)磁鋼是否損壞或脫落，若無問題則需檢查開機(jī)磁鋼線路，從外向里檢查，直至到磁鋼板D型插頭。（天線打開時(shí)和過車時(shí)Reader卡指示燈情況）

（2）檢查Reader卡跨接套（在撥碼開關(guān)下面），若無問題則更換Reader卡進(jìn)行測試。

（3）更換主機(jī)板進(jìn)行測試。

（4）檢查Reader卡與RF之間連線是否連接牢固，是否有虛接現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

車號讀出裝置是鐵路運(yùn)輸在線自動檢測設(shè)備的關(guān)鍵部件，用好、管好、維修好該裝置是確保我國鐵路暢通無阻的需要。該裝置在鐵路投入使用的時(shí)間還不算長，需要我們在實(shí)踐中不斷摸索經(jīng)驗(yàn)，整理出一套完善的故障處理方法，以上只是本人的一點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，特提出供同行參考。只要我們不斷努力，善于總結(jié)，我們就一定能確保車號讀出裝置在鐵路運(yùn)輸在線自動檢測設(shè)備中的正常使用，為鐵路運(yùn)輸安全做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。