伊雪薇

【摘 要】通過調(diào)查分析軸溫報警器在運(yùn)用過程中不聯(lián)網(wǎng)故障及其產(chǎn)生的原因，針對檢修中如何解決這一問題，提出處理方法。

【關(guān)鍵詞】軸溫報警器；不聯(lián)網(wǎng)；故障分析；處理措施

中圖分類號： U270.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0068-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.029

1 問題提出

鐵路客車軸溫報警器是對列車輪軸進(jìn)行安全監(jiān)控的一種電子設(shè)備，用溫度數(shù)據(jù)來表征輪軸的優(yōu)劣性。最初的軸溫報警器只能單個車廂顯示，并且各軸位輪流顯示溫度數(shù)據(jù)。隨著鐵路飛速的發(fā)展，列車速遞越來越快，要求軸溫報警器不僅能在軸承發(fā)生故障時進(jìn)行報警，并且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不僅能顯示本車廂軸溫數(shù)據(jù)，而且能夠顯示其他車廂軸溫數(shù)據(jù)，任何一個軸位發(fā)生報警，全列車廂都同時報警提示；所有數(shù)據(jù)都能夠上傳到軸溫數(shù)據(jù)檢測記錄儀，定是記錄；并且通過列車的GPS將軸溫數(shù)據(jù)實時的上傳的地面，可以讓地面人員有效的實時監(jiān)控。針對最近幾年來，軸溫報警器在運(yùn)用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的不聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場實際與軸溫報警器原理，查閱相關(guān)資料，總結(jié)出軸溫報警器聯(lián)網(wǎng)不良的主要因素以及相關(guān)處理措施。

2 原因分析

2.1 軸溫報警器工作原理

目前，列車的軸溫數(shù)據(jù)傳輸是通過FSK方式，即頻移鍵控方式，即是將軸溫報警器的數(shù)據(jù)信息代碼（16進(jìn)制）調(diào)制成131.85KHz與133.05KHz這兩種頻率的正弦波，通過一個隔離耦合變壓器將信號發(fā)送到播音線主干線（BY1、BY2）而傳送到每節(jié)車廂。各車廂的軸溫報警控制顯示器進(jìn)行解調(diào)、譯碼，從而實現(xiàn)軸溫報警器數(shù)據(jù)信息全列共享。其中，根據(jù)運(yùn)裝客車【2011】143號規(guī)定，131.85KHz代表二進(jìn)制碼“1”，133.05KHz代表二進(jìn)制碼“0”。這樣做的優(yōu)點是列車不需做任何改動、不增加任何布線即可實現(xiàn)軸溫報警器之間的互相通信。隨著列車的用電器的增多，以及車體布線越來越多布線越來越復(fù)雜，使得這種通信方式暴露的缺點越來越明顯。根據(jù)這個通訊原理，知道了通訊的理論，所采用的方式，那些參數(shù)可以影響到或者降低通信性能、我們可以分析得出影響軸溫報警器聯(lián)網(wǎng)性能的主要因素：

第一，通訊頻率。軸溫報警器的兩個通訊頻率是鎖定和固化的，如果頻率改變了，即使通訊幅值再大，通訊的環(huán)境多么優(yōu)良，其他軸溫報警器也不可能收到他的信息。軸溫報警器的通訊載體為播音線，和播音機(jī)用的是同一載體，播音機(jī)的頻率最高不會超過20KHz，和軸溫報警器的通訊頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不在一個頻段，因而他們之間可以共用一個載體而相互之間不會干擾。

第二，軸溫報警器通訊信號正弦波幅值的大小，即Vpp值。運(yùn)裝客車【2011】143號第7.8.3 條規(guī)定：“用示波器觀察一臺控制顯示器發(fā)出的信號，當(dāng)負(fù)載為1kΩ時，信號幅度應(yīng)為2V（Vp-p）～10V（Vp-p）的正弦波”。即當(dāng)負(fù)載為1K歐姆時（即BY1、BY2之間的負(fù)載），通訊的幅度至少應(yīng)不低于2V。列車的播音線之間，各車型、各客車廠家負(fù)載均不一致，實際運(yùn)用當(dāng)中，列車的播音線之間負(fù)載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1K歐姆，且負(fù)載基本上是感性負(fù)載。

因此，便可以知道提高通訊的Vpp值便可提供通信的優(yōu)良性。而根據(jù)軸報器的設(shè)計原理和列車的播音線布線原理和規(guī)則，我們可以分析得出，影響軸報器的通訊的幅值主要來自三個方面：第一個因素便是軸溫報警器自身；第二是車體配線，即播音線；第三便是播音線之間的負(fù)載。

3 下面我們就針對具體情況逐一討論

3.1 通訊頻率造成的軸溫報警器不聯(lián)網(wǎng)故障現(xiàn)象

播音機(jī)打開之后，個別軸溫報警器出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)或者完全不聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象。而廣播機(jī)關(guān)閉之后通信又恢復(fù)正常。

故障分析：發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由于兩種因素造成的。第一就是由于音源設(shè)備（包括功放機(jī)、VCD機(jī)等）的電磁兼容不合格，從而產(chǎn)生了一些接近于軸溫報警器通信頻率附近的雜波，即所謂的同頻干擾。這種情況下比較好判斷，也容易處理，更換相關(guān)的播音設(shè)備即可。第二就是一些軸溫報警器由于自身的問題，信號靈敏度比較低，當(dāng)播音信號電壓較大，自身的信號很容易被聲音信號所淹沒，從而導(dǎo)致不能聯(lián)網(wǎng)。

3.2 通訊幅值較低造成的軸溫報警器不聯(lián)網(wǎng)故障現(xiàn)象

無論播音設(shè)備在開、關(guān)哪種狀況下，仍然全列不聯(lián)網(wǎng)。

故障分析：首先根據(jù)技術(shù)條件可知在負(fù)載為1kΩ時通訊幅值最低值不能低于2V。然而列車的全列負(fù)載加起來要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個值。其中之一就是軸溫報警器自身通訊幅值較低，并且由于有些軸溫報警器內(nèi)部用于保護(hù)電路的穩(wěn)壓二極管被燒毀，不僅自身通訊不好，還影響全列車軸溫報警器的通訊。

其次最關(guān)鍵的就是播音線的相序問題，軸溫報警器的DB15接插件定義DB15-11接BY1；DB15-15接BY2。軸溫報警器的通訊接口電路圖如下圖1所示：

根據(jù)該通訊原理圖可知全列車必須每節(jié)車廂都嚴(yán)格保持這種相序，如果某一個車廂的播音線線序與其他車廂互反，那么由于軸溫報警器的通訊電路中有一個通訊變壓器，就會導(dǎo)致勵磁電流反向，從而大幅降低通訊的幅值。

再有就是播音線之間的阻抗，當(dāng)負(fù)載為1kΩ時，其通訊幅值為2V（Vp-p）～10V（Vp-p）的正弦波。然而，當(dāng)播音線之間有短路時，或者某個喇叭的線圈繞組有短路現(xiàn)象，都會導(dǎo)致負(fù)載過重而大大降低通訊幅值，軸溫報警器的自身通訊幅度低。一般軸報生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)儀器時，在生產(chǎn)調(diào)試時，都會對軸報器的通訊幅度進(jìn)行檢測。根據(jù)《關(guān)于重新印發(fā)“鐵路客車用集中軸溫報警器技術(shù)條件”的通知》（運(yùn)裝客車[2011]143號）中規(guī)定：通訊的幅度不得低于2V，但是廠家在生產(chǎn)時，都要高于標(biāo)準(zhǔn)1V以上，即通訊的幅值要大于3V以上。但是由于列車的環(huán)境復(fù)雜，以及由于列車的一些負(fù)載和電源設(shè)備發(fā)生故障，特別是播音機(jī)電磁兼容不合格時，所產(chǎn)生的浪涌會把軸報器的通訊模塊的前端隔離保護(hù)電路擊穿燒壞，使通訊模塊的幅值降低，嚴(yán)重時會將通訊模塊也燒壞，使通訊中斷。另外，如果燒壞了前端的兩個鉗位二極管，那么將導(dǎo)致整列車的播音主干線出于一種短路臨界狀態(tài)，然而這種故障不容易被發(fā)覺，一般列車在進(jìn)庫作業(yè)時，檢修人員不可能把每臺軸報器拆下倆送至定檢班組進(jìn)行測試，這種故障也常會造成檢修人員的誤判，例如，三號車廂的軸報故障，并不一定表現(xiàn)在三號車廂不通信，因為此時主干線所有的信號都被拉低，那些通信性能較差的軸報器此時便會表現(xiàn)出來，檢修人員此時更換五號車廂的軸報，但是運(yùn)行回來之后，仍然存在聯(lián)網(wǎng)不暢的現(xiàn)象，這就是沒有找到故障軸報而造成的，因此，在現(xiàn)有的作業(yè)當(dāng)中，我們憑借手中的普通的工具是查不出來故障軸報的，現(xiàn)在一些廠家也相繼開發(fā)了聯(lián)網(wǎng)故障診斷儀等有效的檢測設(shè)備，能夠快速的查找出問題軸報。遇到此類問題時，我們必須要對全列車的各車廂軸報器進(jìn)行一次通訊幅值的普查，借助現(xiàn)場檢測設(shè)備對每臺軸報的幅值進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)有幅值過低的軸報器就要立即拆下到班組進(jìn)行檢修。

4 處理措施及建議

（1）針對通信頻率導(dǎo)致的不聯(lián)網(wǎng)故障（排除播音設(shè)備自身問題），每臺儀器正常檢修完畢后，放置在網(wǎng)絡(luò)老化架上進(jìn)行長時間抗音頻信號干擾試驗。在此過程中，可以發(fā)現(xiàn)一些軸溫報警器由于某些元件的作用不良而導(dǎo)致抗干擾能力差。

（2）針對通信幅值導(dǎo)致的不聯(lián)網(wǎng)故障，段修時需對檢測發(fā)現(xiàn)通訊幅值低于3V的（高于技術(shù)條件中規(guī)定的2V），更換主機(jī)通信和穩(wěn)壓模塊等電器元件，方能保證在運(yùn)用過程中各軸溫報警器的通信正常。

（3）明確對BY1、BY2定義： 需對SC20型播音連接線器 “+”、“-”端明確定義哪端接BY1，哪端接BY2；車體配線及配電柜（盤）內(nèi)BY1、BY2極性檢查確認(rèn)一致，裝車的軸溫報警器線束中DB15插頭中11腳接配電柜內(nèi)BY1，15腳接BY2，保證接線正確。

（4）檢查軸溫報警器DB15插頭中13腳是否可靠接地（南京電子儀器廠軸報主機(jī)內(nèi)接地開關(guān)撥到接地端），軸溫報警器各引線屏蔽層良好，屏蔽線可靠接地。