AF-904轨道电路红光带故障处理方法

刘春洋 张大鹏 吴亮

AF-904轨道电路红光带故障处理方法

刘春洋 张大鹏 吴亮

在应用AF-904轨道电路的津滨轻轨信号系统中，因轨道电路故障影响列车运行的情况时有发生。针对AF-904轨道电路故障的特点和原因，总结了数字轨道电路的故障处理方法。

津滨轻轨;信号系统;数字轨道电路;红光带;调谐校正

津滨轻轨信号系统采用的是美国USSI公司设计的列车自动控制系统ATC，可以实现列车自动防护ATP、列车自动运行ATO、列车自动监控ATS等功能。该信号系统已在洛杉矶绿线、哥本哈根地铁、上海地铁2号线等重要线路中使用。

1 AF-904轨道电路在信号系统中的作用

AF-904轨道电路是ATC系统的基础设备，它向联锁系统提供轨道占用的检测信息，并向列车上传送数字编码的机车信号，这些数据可用于实现ATC系统的列车自动防护(ATP)。

AF-904轨道电路通过串行通信，从地面设备接收数据后，通过钢轨回路向车载设备发送综合数据信息帧。它与地面联锁采用双向的串行数据链路，而与列车的通信接口是一个单向的链路，列车只有接收功能。

AF-904轨道电路通过轨道区段一端向钢轨发送信息帧，内容包括:本区段轨道电路ID号、目标速度、线路速度、走行距离、停稳、方向、下一区段载频、编组/解编组以及前方道岔状态等，同时监视轨道电路另一端以检测列车占用，并向地面联锁系统发送区段占用信息。

2 AF-904轨道电路组成及工作原理

AF-904轨道电路分为室内、室外2部分。室内由采用微处理器的信号处理单元组成，每个组匣包含4个相同的轨道区段，每个区段包含电源、轨道信号发送和接收板，轨道电路设备通过串行通信与计算机联锁系统交换信息;室外由轨道电路耦合单元和电缆环线组成，耦合单元安装于轨道线路旁的信号箱盒中，实现与室内信号处理板及室外电缆耦合环线的连接，并通过调谐使不同区段长度的轨道电路达到相同的信号强度。与耦合单元连接的电缆环线同焊接在钢轨上的棒线通过电磁耦合，实现调制数字信号向钢轨上的传输。棒线是由500MCM标准的专用电缆焊接在2条钢轨上，实现无缝轨道线路的轨道区段电气分割。

AF-904轨道电路既可以检查列车占用，同时又可以向列车传送列车控制信号。地面联锁计算机根据轨道各区段的占用状态，计算相邻轨道区段允许的列车运行速度，并传递给轨道电路控制单元，由该控制单元通过FSK调制和编码后传送到轨道区段。当列车进入轨道区段时，安装在列车底部的接收天线将接收FSK数字编码信息，经过车载计算机解码和处理后，获得列车的控制信息。

3 AF-904轨道电路红光带故障现象

1.当发生轨道电路瞬间红光带时间超过2.75 s时，会使列车瞬间掉码。

2.若轨道电路长时间红光带，则ATO、ATP模式均无法运行，区间内按ATO、ATP模式运行的列车停车;站间运行也会受到区间限速影响(45 km/h)。

3.若处于岔区的轨道电路出现红光带，除造成上述影响外，还会造成该岔区道岔无法操纵，只能采用手摇道岔，这将严重影响运营效率。

4 AF-904轨道电路红光带故障分析及处理

导致AF-904轨道电路红光带的原因很多，如室内外板卡故障、轨道参数变化、配线松动或脱落、继电器故障、室外棒线脱落、噪声干扰、外界温湿度变化、雷击等。现总结如下。

1.轨道电路瞬间故障。维修人员只需到现场查看室内轨道电路CPU板卡的状态，查看内部故障代码，根据显示内容分析是简单的复位，还是受邻线的干扰信号影响。一般情况不用处理。

2.轨道电路参数变化超出允许范围。当发生单区段STR值低于100%，或接近200%时，仅需临时要点，在室内进行轨道校正或CPU板重启即可。如当时是雨天，只校正不保存过程数据;若涉及其他参数不正常，需在运营结束后，室内、外配合进行调谐校正，将参数性能调整正常。

3.板卡显示工作状态异常。板卡常发生的故障有电源板输出不正常、CPU板无显示、辅助板灯乱闪等，此时只需更换故障板卡即可。如果CPU板上的通信灯闪烁，说明AF-904与轨道联锁(MT)之间通信建立不上，导致MT无法处理轨道电路信息，造成AF-904轨道电路显示红光带。该故障一般会引发多个区段红光带，需要综合分析，通过检查通信线路及更换板卡(含MT板)进行解决。

4.排列反向进路引起的故障。夜间施工作业时，经常需要排列反方向的进路，如不及时排回正向进路，因轨道电路反方向的状态参数不稳定，经常会发生红光带情况，影响正常运营。此类故障区段虽进行多次调谐校正，但效果不明显。经过深入分析，改变思路，从硬件着手，对室外箱盒的电路板进行了更换，更换后发现轨道状态参数可长时间保持稳定，此类故障明显减少。

5.相邻两区段红光带且STR值不稳。当发生相邻两区段轨道红光带，受列车通过影响较大，一般判断为室外棒线接触不牢或箱盒内板卡上的元件、接线虚接，此类故障需运营结束后上线处理。

6.当使用以上方法故障都无法解决时，可通过测试手段判断故障点。具体步骤:①从分线盘断开故障区段接收端CU箱盒内的相邻区段发送电缆(须提前要点登记);②在分线盘测量本区段接收端的电压，如果接收端电压为0.3 V左右，设备正常值相差小于0.1V，则可以判断室外设备正常;③如果接收端电压小于0.1 V，再测量该区段发送端电压，如果低于正常值(与测量记录中数值比较)，则可以判断为室内发送故障;如果发送端电压正常，则可以判断为室外设备故障。

5 预防性维护措施

为了保证AF-904轨道电路始终处在安全、满意的运行状态，必须进行有计划地预防性维护。通过定期必要的参数调整来防止电路性能恶化，避免一些潜在的故障发生。每年9—10月间，津滨轻轨维修部都对全线的AF-904轨道电路重新进行一次调谐校正。

调谐提高了轨道环线在选定载频上的电抗，提升了小电流在长距离电缆中的传输效率。同样，当一个轨道环线被选定为接收器，从轨道环线来的低电压将被升压以驱动回送设备室的电缆。轨道环线的调谐使接收信号的能量有一个小的增加。由于接收器和发送器的阻抗不同，耦合单元是可调的，从而在发送器和接收器之间均衡分配。校正过程在调谐过程之后执行，主要是设置钢轨电流、分路门限和分路灵敏度。校正时必须观察其电平相对值及方差值符合标准才可存储，否则应重新进行校正。

6 结束语

津滨轻轨自运营以来，AF-904数字轨道电路性能日趋稳定，作为准移动闭塞信号系统不可或缺的重要基础设备，它将会在日益发展的轨道交通中扮演越来越重要的角色。

As for the AF-904 track circuit used in the signaling system of Tianjin—Binhai LRT，train operation is often affected by the failures of track circuit．Based on the characteristics and reasons of the failures of AF-904 track circuit，we summarize failure handling approaches for digital track circuit．

Tianjin－Binhai LRT;Signaling system;Digital track circuit;Red light strip;Calibration

刘春洋:天津滨海快速交通发展有限公司工程师300451天津

张大鹏:天津滨海快速交通发展有限公司工程师300451天津

吴亮:中国铁道科学研究院通信信号研究所工程师100081北京

2012-12-12

(责任编辑:温志红)