李亞軍

湖南中車時(shí)代通信信號(hào)有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000

1 技術(shù)背景

目前我國(guó)鐵路發(fā)展進(jìn)入全勝時(shí)期，即使在國(guó)際上，中國(guó)的鐵路產(chǎn)品也享有一席之地，隨著鐵路行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品越來(lái)越多，產(chǎn)品的維護(hù)成為了一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題，尤其是列控產(chǎn)品。因此，如何高效率的做好列控產(chǎn)品的維護(hù)顯得尤為重要。

目前各個(gè)設(shè)備供應(yīng)商，系統(tǒng)集成商，各個(gè)鐵路局以及鐵路總公司對(duì)于列控產(chǎn)品的維護(hù)都一定的方式方法，甚至形成行業(yè)規(guī)范。

根據(jù)作者總結(jié)，現(xiàn)有的鐵路產(chǎn)品維護(hù)過(guò)程一般分為2種，一種是故障維護(hù)，另外一種是按照標(biāo)準(zhǔn)定期維護(hù)。

2 新的維護(hù)方法設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有維護(hù)方式的分析發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有維護(hù)過(guò)程中存在兩大難點(diǎn)：①故障維護(hù)故障定位難，并且屬于事后處理，不能保證列車運(yùn)行質(zhì)量；②定期維護(hù)太過(guò)籠統(tǒng)，耗時(shí)費(fèi)力，不能再確保維護(hù)效果。

新的維護(hù)方法從電子元器件入手，主要對(duì)列控產(chǎn)品中的信號(hào)控制的電子元器件的狀態(tài)進(jìn)行采集并統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果存儲(chǔ)于器件所在插件上，在維護(hù)過(guò)程中通過(guò)查看統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定器件是否更換并評(píng)估器件的可靠性，以此達(dá)到設(shè)備維護(hù)和預(yù)防維護(hù)的目的，與傳統(tǒng)維護(hù)方法相比更可靠更能準(zhǔn)確定位設(shè)備故障，更能有效的達(dá)到預(yù)防維護(hù)的目的。下圖為本方法的原理框圖：

圖1 產(chǎn)品維護(hù)原理

圖中元件是指產(chǎn)品的關(guān)鍵元件，例如對(duì)外輸出的繼電器、存儲(chǔ)器、開關(guān)、晶體管、比較器等，在運(yùn)行過(guò)程中這些器件的狀態(tài)對(duì)于設(shè)備工作和系統(tǒng)運(yùn)行有著重要意義，也是直接關(guān)系到列車是否安能安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

新的維護(hù)方法中，采用序列號(hào)固化在存儲(chǔ)器中的方式，不易變更，可通過(guò)維護(hù)接口訪問(wèn)，當(dāng)產(chǎn)品維護(hù)時(shí)，需確認(rèn)所存儲(chǔ)的序列號(hào)是否和插件標(biāo)簽序列號(hào)是否一致，或者當(dāng)插件標(biāo)簽序列號(hào)損壞時(shí)，通過(guò)存儲(chǔ)的序列號(hào)確認(rèn)插件的序列。這樣避免了在插件維護(hù)更換過(guò)程中標(biāo)簽損壞或者更換標(biāo)簽人為記錄錯(cuò)誤導(dǎo)致錯(cuò)誤。

狀態(tài)記錄存儲(chǔ)設(shè)備用于將存儲(chǔ)電子元件的動(dòng)作統(tǒng)計(jì)，為確保統(tǒng)計(jì)的完整性，采取斷電存儲(chǔ)的方式。該存儲(chǔ)只是存儲(chǔ)產(chǎn)品的動(dòng)作次數(shù)及誤動(dòng)作次數(shù)，用來(lái)確定產(chǎn)品的生命周期是否到期，并且根據(jù)系統(tǒng)每次運(yùn)行的動(dòng)作次數(shù)，設(shè)定生命周期中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)作為更換依據(jù)，另外當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)可以通過(guò)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)判斷此次故障是否是由元件引起的，從而達(dá)到精確定位故障的目的。

維護(hù)接口讀取和寫入產(chǎn)品的動(dòng)作次數(shù)，當(dāng)器件更換或者其他原因需要變更狀態(tài)記錄存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)容時(shí)，通過(guò)此接口操作。

處理單元主要有5大作用：

·周期性采集緩存中的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

·讀取狀態(tài)記錄設(shè)備中的各個(gè)器件的動(dòng)作次數(shù)值，并且在斷電時(shí)將新的值送到狀態(tài)記錄設(shè)備中存儲(chǔ)。

·統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品動(dòng)作次數(shù)，并且根據(jù)期間等級(jí)設(shè)置機(jī)械壽命和電壽命。

·與主機(jī)設(shè)備通信，獲取系統(tǒng)處理單元的命令，將元器件的實(shí)時(shí)動(dòng)作狀態(tài)傳輸給主機(jī)。

·維護(hù)功能，用于維護(hù)時(shí)讀取插件序列號(hào)和器件的統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)結(jié)果。

3 設(shè)計(jì)實(shí)例分析

在列車運(yùn)行防護(hù)系統(tǒng)中，對(duì)ATP車載設(shè)備的通用輸出做了樣例實(shí)驗(yàn)，如下圖所示，此處對(duì)繼電器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)來(lái)說(shuō)明新的維護(hù)方法的設(shè)計(jì)：

圖 2 繼電器產(chǎn)品維護(hù)方案設(shè)計(jì)框圖

圖中主機(jī)發(fā)送命令給繼電器，同時(shí)將命令傳輸給維護(hù)處理器，維護(hù)處理器在收到主機(jī)命令的同時(shí)通過(guò)繼電器的其他觸點(diǎn)采集繼電器的動(dòng)作狀態(tài)，若動(dòng)作正常則將結(jié)果反饋給主機(jī)，并且在狀態(tài)記錄存儲(chǔ)器中增加期間所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作次數(shù)。當(dāng)做動(dòng)作狀態(tài)異常時(shí)分為以下3種情況：

（1）主機(jī)命令要求輸出，但繼電器沒有收到繼電器動(dòng)作狀態(tài)，此時(shí)維護(hù)處理器會(huì)通過(guò)通信接口將結(jié)果反饋給主機(jī)，主機(jī)根據(jù)結(jié)果做出相應(yīng)響應(yīng)；

（2）主機(jī)命令要求輸出，繼電器沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出，在狀態(tài)記錄存儲(chǔ)其中必須記錄該繼電器存在延時(shí)；

（3）主機(jī)命令沒有要求輸出，維護(hù)處理器收到繼電器動(dòng)作，此結(jié)果為收到外界干擾，或者繼電器觸點(diǎn)粘連。此時(shí)可通過(guò)通信接口報(bào)告主機(jī)。

在設(shè)備維護(hù)過(guò)程種，通過(guò)訪問(wèn)狀態(tài)記錄存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)來(lái)確認(rèn)繼電器的機(jī)械壽命和電壽命是否到期，從而決定是否更換，并且在故障發(fā)生時(shí)，可以實(shí)時(shí)知道繼電器是否動(dòng)作正常，從而達(dá)到精確定位故障的目的。列控產(chǎn)品為安全相關(guān)產(chǎn)品，選擇更有效的維護(hù)手段也十分必要。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)介紹一種新的維護(hù)方法，可以預(yù)防性維護(hù)鐵路列控產(chǎn)品中的關(guān)鍵電子元件，通過(guò)對(duì)每個(gè)關(guān)鍵元件的實(shí)時(shí)狀態(tài)采集，確保主機(jī)命令的執(zhí)行，新的維護(hù)方法既能解決故障維護(hù)的定位問(wèn)題，又可以解決定期維護(hù)過(guò)程籠統(tǒng)的全部更換造成重復(fù)維護(hù)的問(wèn)題，提高了鐵路列控產(chǎn)品的維護(hù)效率，同時(shí)也提升了產(chǎn)品的運(yùn)行質(zhì)量，為鐵路安全運(yùn)行提供了有利保障。