主体化机车信号灭灯的CF卡分析方法初探
2010-06-20孟晓升上海铁路局合肥电务段
孟晓升 上海铁路局合肥电务段
主体化机车信号设备采用32位浮点DSP技术实现信号时域和频域相结合的处理方法,提高信号处理速度和接收可靠性,整机从感应线圈到主机板主要部件都采用双套冗余,大大增加了设备的可靠性,更重要的是增加了机车信号记录板,对机车信号的动态运行信息进行采集和存储,全面记录机车信号的运行情况。通过分析机车信号运行文件,能够真实反映机车信号运行中相关信息的状态变化,极大方便了现场人员对故障的分析定位,提高了主体化机车信号设备的整体安全性。主体化机车信号记录板的电路原理如图1所示。
图1 机车信号记录板电路原理框图
机车信号记录板中采用大容量CF卡作为存储介质进行记录,采用U盘作为转储介质进行转储。CF卡记录以下信息:机车信号输入信息(包括上/下行开关输入、机车运行方向等);机车信号输出信息(包括灯位、速度等级、制式、绝缘节、工作主机和主机工作状态等);主机译码信息(包括信号载频、低频、信号幅度、故障代码和条件设置线等);运用环境信息(包括主机箱内温度、供电状态;辅助信息,包括来自TAX2箱的线路公里标、机车号、速度、信号机类型和编号、车站号及司机号等)。在实际运用中,通过分析记录数据为设备故障的分析定位提供了极大的便利。
主体化机车信号设备灭灯的原因有以下几个方面:
(1)机车信号设备主机故障造成机车信号灭灯,包括主机板译码不一致无输出和点灯输出检查错误导致无输出等。
(2)机车信号感应线圈断线,造成机车信号灭灯。因主体化机车信号感应器为双路线圈,故灭灯时多为X26信号电缆中两路感应信号断线造成。
(3)机车信号设备电源掉电造成机车信号灭灯。多为主机电源板电源模块故障和机车原因、司机误操作造成机车信号设备无工作电源造成灭灯。
(4)点灯线负载过大,造成机车信号灭灯保护。此种情况多因信号显示器内部短路或点灯电缆X27/X28电缆短路或监控设备X22-X32电缆短路或数字量输入插件故障所致。
现笔者结合工作经验,通过对主体化机车信号设备灭灯时CF卡记录文件进行分析,找到故障原因,提出解决办法,以利于加强主体化机车信号设备的维修和管理,提高机车信号设备的运用质量。
实例1:因机车信号主机故障造成灭灯。
2009年4月15日,DF46445机车在淮南线运行途中出现机车信号灭灯,造成机车放风。机车入库后,我们对该机车信号CF卡运行数据进行分析,灭灯发生时刻图形如图2所示。
图2 东风46445机车灭灯分析图
图中各线的表示含义:
主机电源线:绿色为正常,若电压超过138V为高压显示为红色,若电压低于77V为低压显示为黄色。
A机/B机线:“高线”为工作正常表示,“低线”表示主机工作不正常表示。
上、下行线:下行用“高线”表示;上行用"低线"表示;
制式线:UM71系列信号用“高线”表示;非UM71系列信号用“低线”表示。
绝缘节线:高载频组用“高线”表示;上行低载频组用“低线”表示。
机车信号灯位线:用八个灯位信息表示当时机车信号机显示。
从图中可以看出机车当时灭灯时间为16s,机车运行170m,从下方信息文字显示区发现:当时B机是工作机,A机是备用机,A机已处在故障状态,地面发码信息为载频1701.4Hz,低频11.4Hz,经主机译码后认为制式为非UM71,在这之间制式输出由高电平变为低电平,B机工作线也由高线变为低线,表示B机当时工作也不正常,导致B机无法正常译码输出。我们知道,当工作机故障时,系统会在0.5s内自动转到备机工作。但此时A机作为备机,也处在故障状态,所以机车信号A、B机均无输出,导致机车信号灭灯。
通过以上分析,认定是机车信号主机故障造成灭灯,对机车信号主机更换下车,到测试台上测试,果然是主机板故障,该机车更换机车信号主机后,运用正常。
实例2:因机车信号感应线圈断线故障造成灭灯。
2006年6月5 日,DF45265机车在京九线运行途中机车信号反复灭灯,导致机车放风。我们调取了机车信号CF卡运行数据,灭灯发生时刻图形如图3所示。
图3 东风4 5265机车灭灯分析图
从记录信息可以看出,机车I室作为操纵端,A、B机均正常工作,当前A机是工作机,B机为备用机,地面信号载频1701.4Hz,低频11.4Hz,信息时断时续,初步推测是信号输入环节中X26航插线14、15端子连线存在虚接或断线,造成A路信号输入异常,A机不断复位。从辅助信息及图形显示可以看出,在A机不断复位时,B机一直正常工作,并没有将工作机切换到B机,说明连接板的A、B机切换电路或切换机构存在故障,无法将工作机从A机转到B机。对机车设备检查后确认,机车信号主机连接板故障、I室的感应线圈断线,更换感应线圈和主机连结板后,故障消失。
实例3:机车信号工作电源掉电造成灭灯。
2009年10月30日,ND50014机车在宣杭线运行途中出现机车信号灭灯,造成机车放风,我们调取了机车信号CF卡运行数据,灭灯发生时刻图形如图4所示。
图4 ND5 0014机车灭灯分析图
从记录信息可以看出,机车信号灭灯时间为4s,机车I室作为操纵端,A、B机均正常工作,当前A机是工作机,B机为备用机,灭灯时电源线、A机/B机线、制式线、绝缘节线均有中断,灯位线中灰色线表示机车信号主机无工作电源,由此可推定当时机车信号主机意外掉电重启,经检查车载设备电源连线良好,主机电源板工作正常,联系到ND5机车中机车信号电源开关同机车电炉开关在一起,容易被司机误碰导致信号灭灯,最后经当事人确认是由司机误动引起机车信号灭灯。
此外,机车信号灭灯还有因监控设备故障造成的,因此时监控设备同时也会出现故障,比较容易发现和处理,这里不再多讲。
有时监控设备记录机车信号灭灯,但机车信号CF卡文件记录机车信号工作正常,没有灭灯现象,则为监控装置主机到机车信号主机电缆X22-X32连线故障或监控装置主机故障所致,通过更换相应器材可排除故障。
综上所述,在机车信号灭灯故障时,机车信号CF卡运行记录可以提供最真实的证据,我们可以通过对其认真分析,从中找到真正的故障原因,制订针对性措施,确保机车信号设备处于良好的运用状态。