張孝寧

(中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司，太原 030013)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在鐵路控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖逐步取代繼電聯(lián)鎖，成為信號集中控制的主要設(shè)備。中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司管內(nèi)使用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站（場）達(dá)到316 個(gè)，占94%，其中EI32-JD 型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖達(dá)到194 站。在現(xiàn)場使用中，發(fā)現(xiàn)因輸入接口部分的混線會造成聯(lián)鎖系統(tǒng)死機(jī)，影響設(shè)備正常使用。本文通過一起故障分析處理，重點(diǎn)對采集混線故障的查找方法進(jìn)行闡述。

1 系統(tǒng)輸入/輸出接口電路原理

EI32-JD 型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)采用二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)，聯(lián)鎖機(jī)由4 臺計(jì)算機(jī)組成，構(gòu)成2 套硬件相同的結(jié)構(gòu)體系，每套結(jié)構(gòu)中的2 臺計(jì)算機(jī)分別執(zhí)行雙套聯(lián)鎖軟件并對聯(lián)鎖運(yùn)算的結(jié)果相互進(jìn)行比較，系統(tǒng)輸入/輸出接口（I/O）為雙套。

1.1 采集電路原理

EI32-JD 型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖輸入采用安全型采集電路，其原理框如圖1 所示。外部采集從組合柜接入繼電器接點(diǎn)，通過繼電器吸起和落下形成采集動(dòng)態(tài)信號，信號采集后分別輸入到A、B 兩條總線，分別由CPU 讀取，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。

1.2 驅(qū)動(dòng)電路原理

EI32-JD 型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)輸出采用安全型驅(qū)動(dòng)電路，其原理框圖如圖2 所示。輸出單元掛在雙CPU 板的A、B 兩條總線上，只有在兩條總線上對其進(jìn)行的操作完全一致時(shí)，才能對外產(chǎn)生輸出。在電路內(nèi)部設(shè)一個(gè)頻率發(fā)生器，通過動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換將頻率信號轉(zhuǎn)換為24 V 直流電平，用以驅(qū)動(dòng)繼電器。

圖1 采集電路原理框圖Fig.1 Acquisition circuit schematic diagram

圖2 輸出電路原理框圖Fig.2 Output circuit schematic diagram

2 典型案例

2.1 故障概況

2015 年11 月25 日18:05，某站聯(lián)鎖機(jī)雙系死機(jī)，電務(wù)維修機(jī)故障提示信息為“列信[XII]的ZXJ室外混線”。室內(nèi)查找過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)拔插接口柜對應(yīng)電纜插頭時(shí)故障瞬間消除。拆開插頭進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，插頭固定螺桿擠壓第三路與第六路的采集線，如圖3 所示，將配線外皮擠破，使兩路采集通過螺桿短接連通，導(dǎo)致混線。經(jīng)現(xiàn)場處理后，設(shè)備恢復(fù)正常。

2.2 故障分析

回放維修機(jī)記錄，自17:57:27 開始，聯(lián)鎖系統(tǒng)采集到XIIZXJ 吸起狀態(tài)，但此時(shí)XII 信號機(jī)并未開放。由于聯(lián)鎖系統(tǒng)對XII 的ZXJ 沒有驅(qū)動(dòng)，XII的ZXJ 應(yīng)在落下狀態(tài)，但其狀態(tài)被采集為吸起，所以聯(lián)鎖系統(tǒng)按照設(shè)定的安全原則提示“XII 的ZXJ室外混線”。

圖3 插頭內(nèi)損傷配線照片F(xiàn)ig.3 Picture of damaged wiring inside the plug

XIIZXJ 采集位為采集13 第6 路，常態(tài)為落下狀態(tài)，其采集線纜沒有采集電壓；XIDJ1 采集位為采集13 第3 路，常態(tài)為吸起狀態(tài)，其采集線纜有采集電壓。當(dāng)采集13 對應(yīng)的電纜插頭固定螺桿將第3 路與第6 路的采集線外皮壓破而導(dǎo)致兩路采集線連通時(shí)，XIDJ1 的采集電壓混入XIIZXJ 采集通道，錯(cuò)誤造成聯(lián)鎖系統(tǒng)采集到XIIZXJ 吸起狀態(tài)。

分析可知，該站發(fā)生的聯(lián)鎖死機(jī)故障是由于外部采集混線造成的，聯(lián)鎖系統(tǒng)本身運(yùn)行正常。

3 采集混線故障處理

混線故障是由于兩個(gè)采集位采集回路連通造成，其中一采集位邏輯正確，稱之為“混線采集位”，另一采集位邏輯不正確，稱之為“被混線采集位”。

1）采集電路結(jié)構(gòu)與混線故障

對于EI32-JD 型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采集混線故障的處理，關(guān)鍵在于短時(shí)間內(nèi)查找到混線點(diǎn)，首先應(yīng)熟悉采集電路結(jié)構(gòu)，如圖4 所示。

在采集電路中，混線點(diǎn)可能出現(xiàn)在組合柜配線部分、接口柜與室內(nèi)分線柜之間的配線、采集分線板、采集分線板與母板之間的配線、聯(lián)鎖柜內(nèi)部這5部分。當(dāng)維修機(jī)提示混線故障時(shí)，一般應(yīng)按照下述步驟查找分析。

步驟一：根據(jù)維修機(jī)提示故障信息，確定被混線采集位。

圖4 采集電路結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Acquisition circuit structure diagram

步驟二：查看被混線采集位對應(yīng)的組合柜繼電器的狀態(tài)，若繼電器狀態(tài)與聯(lián)鎖設(shè)備采集狀態(tài)一致，則采集部分無問題；若繼電器狀態(tài)與聯(lián)鎖設(shè)備采集狀態(tài)不一致，則可確認(rèn)為采集混線故障。

2）混線故障查找

按照混線的程度可分為“死”短路混線和瞬時(shí)短路混線，根據(jù)混線采集位是否常態(tài)有采集電可分為常態(tài)混線和條件混線?，F(xiàn)場具體故障情況多種多樣，處理故障時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況及現(xiàn)場條件靈活處置。本文就常態(tài)混線情況下，采用斷線法查找處理，作相互交流、借鑒。

首先，以接口柜為界查找。將接口柜上對應(yīng)采集電纜插頭拔下或?qū)⒒炀€采集位對應(yīng)的采集線甩開，若故障消除（維修機(jī)不再提示混線），則混線點(diǎn)應(yīng)存在于組合柜配線部分，需進(jìn)一步檢查組合柜配線，查看是否有線皮損傷或混接處。若故障仍然存在，則說明混線點(diǎn)在接口柜到室內(nèi)分線柜至聯(lián)鎖機(jī)柜之間（按采集電流方向）。

其次，以室內(nèi)分線柜為界查找。將分線柜上對應(yīng)的電纜插頭拔下，若故障消除，則混線點(diǎn)存在于接口柜與分線柜之間，需對此電纜進(jìn)行檢查處理或更換。若故障依然存在，則需進(jìn)一步查找分線柜采集分線板至聯(lián)鎖柜間配線。

依次類推，分段排除，直至找到混線點(diǎn)，進(jìn)行處理。

4 結(jié)束語

EI32-JD 型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采集混線故障的處理并不復(fù)雜，只要熟悉電路結(jié)構(gòu)，思路清晰，靈活使用目測法、斷線法等檢查方法，就可以快速地查找到故障點(diǎn)，盡快恢復(fù)設(shè)備正常使用。