车载信号系统通信故障分析与处理

车载信号系统通信故障分析与处理

武广生

天津轨道交通运营集团有限公司 天津市 300384

摘要：轨道交通领域在快速发展的同时其安全管理与运行问题更受广泛的关注，通常情况下，轨道交通系统有两种不同形式的划分。根据系统功能进行分类可将该系统分为三部分：车载ATO、ATP、ATS三大子系统。若按照设备组成结构来划分可分为：地面、车载与指挥控制系统三大部分。本文对车载信号系统通信故障分析与处理进行分析，以供参考。

关键词：车载信号系通信故障；处理

引言

车载信号系统是列车信号控制的关键子系统之一，主要功能包括安全类功能和非安全类，其中安全类功能主要包括列车定位、列车DMI显示、平交路口信号控制和超速告警；非安全类功能有与车辆控制器交互信息如车速、下一站到站时间等旅客乘车信息。

1 现状

虽然车载信号系统的供电设备在出厂前均接受过严格的测试，但是各个单板卡隶属于不同的设备系统，来自于不同的设备供应商，缺乏统一的标准，在单个测试时未必进行过全面周详的测试与估量，而且在安装的过程中由于受到空间的限制，不同的板卡与大量的连接线相互堆叠，增大了电磁干扰的概率，也使得不同的信号在辐射过程中相互叠加，从而产生不可预计的谐波分量，导致电源板在工作环境下频频出现电磁干扰丢包、产生高误码等问题，而拆解下来测试又恢复正常的怪现象．二线维护设备（ＳＬＭＤ）作为目前轨道交通车载信号系统电源的测试系统，配置过程复杂，而且经常会出现通过ＳＬＭＤ测试的电源板无法在实际车载上正常工作的现象．ＳＬＭＤ只是报告电源板故障，无法详细报告电源板的具体故障点，说明ＳＬＭＤ平台的检测深度比较低．ＳＬＭＤ测试的是整个车载信号系统，无法针对单板卡进行测试．没有一个针对车载信号系统电源准确而有效的测试手段，使得维保公司不得不增加电源板备件的采购，增加了运营和维护成本．

2 车载信号系统设备的组成部分简介及其电路系统

2.1地铁车载液晶显示屏（DMI）

对于地铁车载液晶显示屏来说，其一般情况下的显示屏大小为10英寸，为了安全与操作便捷，会将其安置在地铁驾驶舱驾驶人员指挥运行的中心处。若整列地铁的运行处于正常安全的状态，各项设备运行数据反馈正常，则车载液晶显示屏可以准确地呈现如下列车状态：车门状态是否正常、地铁目前运行所处的地点、当前列车的实际运行模式、列车运行速度以及所处地段列车限速等。驾驶员将根据数据显示及相关提示进行驾驶，从而保障地铁运行的安全与稳定。

2.2车载信标天线

信标天线系统的安装主要是为了提供准确的定位。该系统的工作原理分为以下几点：①载有无线微波类型的信号经由信标天线传递给地面的信标天线系统，从而让地面的信标得到激活；②被地铁车载信标启动激活的地面信标此时会把自身的信息直接回传到地铁交通上的车载信号系统；③当地铁车载信号系统接收到来自地面的信标信息之后，相关系统会对这些信号实施相应的处理，地铁由此便可以得到实时的位置信号。车载信标天线的配置能够让地铁在运行过程中的定位更加准确。对比可知，车载无线天线与信标天线之间的共同点都在于通过对信号传输系统的设置与应用，让二者与地面信息的沟通交流与传递更加准确有效，而区别在于车载信标天线系统主要侧重于地铁运行过程中的地理定位。

3 车载通信故障常见故障点

列车天线本体故障、线缆安装错误，查找该类故障时首先需查看列车配备天线的数量及种类，是否有配置未使用的天线。例如，列车车地通信一般采用漏缆、LOS天线通信方式，需使用校线的方法确认每个天线是否连接到指定位置上，将混用的天线进行调整，做好标记。该类故障易造成在固定站或区间出现频繁换端，日志中报列车丢失通信报警。其次检查两侧漏缆天线到车内2的棵线缆易在RF转向开关上接反，线缆接反后导致列车在在地面站频繁切换主控端随机出现丢模式现象，日志中出现丢通信现象。

4 车载系统通信类常见故障在线快速处理指南

4.1故障现象为列车与多站屏蔽门联动慢

在线处理措施为首先需确认主控端是否与司机驾驶端保持一致，主控端与司机驾驶端不一致时：列车到站停稳后重启驾驶端信号1、3电源（车载机柜和VCU电源），并采用ATO/ATP模式运营至下一站，观察故障是否消除，消除则继续运营，故障未消除，断开驾驶端信号1、3电源，继续运营至下一站，观察故障消除则继续运营，故障仍未消除，则站台列车停稳后闭合驾驶端信号1、3电源，运营至终点站下线换车；主控端与司机驾驶端一致时，切换主控端，如出现列车无信号模式，则切回本端并运行，重启尾端信号车载设备，运行至下一站观察，故障消除则继续运营，故障未消除，则关闭尾端信号1、3电源，运行至下一站观察，故障消除则继续运营，故障未消除运行至终点换车，切换主控端后列车有信号模式，运行下一站观察故障是否消除，消除则继续运营，若仍未消除，终点站下线换车。故障原因为列车上线时车载系统仅完成单端初始化，线下需排查列车定位、通信等相关设备。

4.2加强对设备的检修和维护

由于分析了VIO mono故障的原因，不难看出固定二极管针脚之间的绝缘下降是由于PPU电路板表面灰尘很强的情况下gpm表面冲击和水蒸气，或者是由于液体的三色涂层。在温度升高的环境中，绝缘性能发生了显着变化，导致二极管电压降、gpm失效，从而导致故障。因此，需要改进设备的维护和维护，以有效降低ATC系统的VIO单通道故障率。日常维修和保养对设备的正常运行至关重要，在车辆维修期间必须及时发现和消除。维护人员在进行维护工作时必须严格遵守维护说明和维护适配器，以避免因缺少维护而对设备造成干扰。

4.3故障现象为TOD屏幕模式无可选项、存在模式选项仍无法选择模式、COM或RAD打叉等情况

在线处理措施为手动切换主控端，若故障消除，运行至下一站选择自动主控，并观察驾驶端与主控端是否一致，不一致，站台重启本端信号1、3电源；驾驶端与主控端一致，列车倒头后重启信号1、2、3电源。若故障未消除，重启1、2、3电源，并选择NRM运行一站后，再次尝试选择信号模式，若仍无效，继续用NRM模式运行至终点站下线换车。注意重启列车信号系统（重启1、2、3电源）时，需确保列车在停稳状态。

4.4对故障列车进行重启车载ATC系统

需要对VIO单通道错误采取更有力的处理措施。重新启动ATC系统是一项简单有效的措施。这就像是用手机显示时重新启动手机一样。在大多数情况下，我们可以恢复正常运行。卡车的ATC系统也是如此。首先观察直流板上指示灯的显示状态，在条件允许时下载PPU数据，然后清除PPU存储卡缓冲区以解决这些问题。如果出现VIO单通道故障，请使用笔记本电脑故障侧的交换机或CMP板下载PPU数据，以重新启动ATC系统。(按ATC重置按钮3-5s可重新启动ATC系统。)①观察ATC设备两端的指示灯是否正常显示，并执行ATC初始化。

结束语

在地铁事业快速发展之下，地铁车辆控制系统的技术发展方向也逐渐趋向于通信的CBTC系统，采用的通信方式也越来越高级，引入的设备越来越多，车载信号系统发生故障的概率也逐渐变大，因此还要不断地学习、思考、总结。今后，要对系统设备更加深入地学习，认真剖析每件故障的根源，深挖原因，制定相应的控制措施，将设备故障隐患遏制在萌发期，保证车载信号设备的良好运行。

参考文献

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