HTK型车号读出装置的故障分析与处理

徐 靖 上海铁路局科研所

随着铁路信息化建设步伐的加快，各种新技术的应用日新月异。铁路运输在线自动检测设备无论在网络、实时监测、可靠性等方面，都对车号读出装置提出了许多更新、更高的要求。认真研究车号读出装置的工作原理，有利于故障的查找分析。下面针对HTK型车号读出装置的常见故障进行专题研究分析，可为日后的维修提供更快更有效的正确判断。

1 HTK型车号读出装置的主机工作状态

在正常未过车情况下，键盘板的数码管上显示“CH-SYS-4”或“CH-SYS-0”，过车时候显示 8 个“0”，复位恢复后显示“CH-SYS-0”。各模板的正常工作状态如下：

（1）主机板的红发光二极管，正常情况为快速闪亮；

（2）键盘板的6个发光二极管表示电源的状态，正常情况下,六个灯均为常亮；

（3）双路磁钢板的6个发光二极管表示6路磁钢信号，灯闪亮表示该路有脉冲信号，未过车时6个灯都不亮，左侧3个从上往下依次为一路开机、开门、关门，右侧3个从上往下依次为二路开机、开门、关门。单路磁钢板有3个发光二极管,从上往下依次为开机、开门、关门；

（4）通讯板的6个发光二极管表示通讯状态，按照RS-232方式，右侧上面2灯（黄灯）表示收信，左侧上面的灯（绿灯）表示发信。正常通讯情况下，黄灯、绿灯应交替闪亮；

（5）Reader卡前面板有几个红色发光二极管，不过车时不亮，过车打开天线后，有1个灯亮，当天线读取标签时，若干个灯闪亮；

（6）双向解码卡前面板有几个红色发光二极管，不过车时有1个灯亮，当天线读取机车双向标签时，若干个灯闪亮。

2 HTK型车号读出装置的工作流程

HTK型车号工作流程分为地面设备采集过车信息工作流程和上位机车号软件工作流程二部分。

2.1 设备采集过车信息工作流程

当列车到来时，首先经过开机磁钢，车轮压过开机磁钢时，开机磁钢产生脉冲信号，通过电缆传送到主机，主机启动RF射频装置，打开天线，通过天线发射微波信号，进入接车状态。这个过程观察主机模板状态为：磁钢板相应开机磁钢灯闪亮，键盘的数码管上显示8个“0”，Reader卡上有1个灯亮。

当安装有标签的车辆或机车经过天线作用范围内时，标签依据内存数据对微波信号进行反射调制，天线接收到经标签调制的信息后，传送给地面设备主机箱中的RF射频装置，然后送给Reader卡，形成标签数据放置到数据缓冲区，从而完成对标签的识别。 在进行标签数据读取的同时，还通过开、关门磁钢对列车车轮信号进行采集，完成计轴、计辆、测速，从而完成标签定位。这个过程观察主机模板工作状态为：磁钢板上相应的开机、开门、关门磁钢灯闪亮，Reader卡上几个灯闪亮。

当列车通过后，根据车速快慢，软件控制延时一定时间后，关闭RF射频装置，停止发射微波信号。系统对过车信息和标签信息进一步进行处理，形成通过列车报文，当上位计算机软件查询该设备时，主机将过车报文发送给上位计算机。这个过程观察主机模板工作状态为：磁钢板上各个磁钢灯灭，Reader卡上灯灭，键盘的数码管上显示“CH-SYS-0”，此时有通讯产生，通讯板黄灯闪亮后，绿灯长时间闪亮（过车多，数据多，亮的时间长），完成过车数据通讯上传。

2.2 车号软件工作流程

车号软件与主机通讯，先查询主机，接收地面设备产生的过车数据，形成接口文件，存储到指定目录下，供"超偏载"程序读取。

注：使用WIN系统车号接收软件，无过车时，黄灯，绿灯交替闪亮；过车时，处理接车为主，不处理通讯，黄灯亮（有查询），绿灯不亮（无应答）为正常。

3 常见故障的分析与处理

3.1 当接车时常出现丢失车辆的现象

3.1.1 故障分析

用车号仿真程序打开车号原始报文(*.dat文件)分析轴距表发现，有未匹配轴数，而且轴距普遍偏大或偏小，但开门次数、关门次数与总轴数一致，这表明此故障不是磁钢信号受到干扰所致。造成轴距普遍偏大或偏小的原因是在开、关门磁钢中，某一路磁钢信号出现延时或两磁钢幅值相差较大，导致轴距计算出现错误。

3.1.2 查找及处理方法

重新调整开、关门磁钢距离，轴距偏大的增加距离，轴距偏小的减小距离。更换磁钢，使开关门磁钢输出电压之差≤200 mV。

3.2 每一列过车辆序均不正常，在轴距表中经常出现小轴距

3.2.1 故障分析

此现象一般怀疑有干扰信号，但在开、关门磁钢端子加装4 μF电容没有效果，再更换磁钢板测试也是如此。此时检查磁钢高度为35 mm，在正常范围内。

3.2.2 查找及处理方法

尝试将磁钢高度降低到45 mm，过车正常。

3.3 不能形成车，整列无标签或重复读取旧车号

3.3.1 故障分析

此故障一般是由于开门或关门磁钢极性接反引起。轴距表出错，辆数不准。

3.3.2 查找及处理方法

用万用表或示波器检查磁钢极性，重新配线。用示波器或指针式万用表测量磁钢的正负极性，将示波器表笔的探针和地分别接磁钢正和负（在机箱后面板端子上测量），万用表的红表笔接磁钢正、黑表笔接磁钢负，示波器电压幅值调到5 V，万用表用直流30 V档。用扳手或其它金属物体轻敲击相对应的磁钢，示波器显示先正后负的波形为正确，先负后正说明极性反了，万用表指针先右后左为正确，否则极性反了。

3.4 车号磁钢板指示灯常亮

3.4.1 故障分析

通常是由于外部信号干扰所致，接车时可导致轴距表错误，引起丢辆或多辆，严重时可引起丢列。由于磁钢绝缘阻值下降，使磁钢与钢轨连在一起，导致磁钢抗干扰能力降低,当接车时，轨道电流会增强，使轨道信号直接串入磁钢，引起某个或多个磁钢指示灯持续闪亮。

3.4.2 查找及处理方法

需将主机箱系统地接地。更换绝缘阻值≥10 MΩ的磁钢或在磁钢卡具上添加绝缘垫，使磁钢与钢轨之间绝缘。

3.5 辆序、辆数不准，产生串号

若故障发生的概率比较小，发生故障时，开关门次数相差不大、未匹配轴数比较少、在轴距表中只是偶尔出现与实际过车不匹配的大轴距或小轴距，此种情况一般是由于受到干扰信号的影响，导致轴距表出错，引起辆序、辆数不准。若故障发生的概率比较大，发生故障时，在轴距表中出现多个与实际过车不匹配的大轴距或小轴距，则可能是磁钢本身的故障，或磁钢线极性接反及其它干扰因素。

3.5.1 故障分析

磁钢信号采集出现了故障。造成此种故障的原因是多方面的，应根据故障发生的概率及故障发生时的轴距表做具体分析。

3.5.2 查找及处理方法

（1）将主机箱系统地端子接地（将系统地与通信防雷地接在一起）；

（2）在磁钢接线端子加装无极性电容(开门、关门端子应同时加)，最大不超过 4 μF；

（3）若经过上面两项处理故障依然存在，可尝试将所有磁钢接线端子负极接地。

（4）有些磁钢绝缘阻值下降也可能引起这类故障；

（5）若磁钢线接头在高压胶管中，需检查磁钢线高压胶管中是否进水，若进水需重新进行处理；

（6）检查磁钢线极性接法是否正确；

（7）全面检查磁钢，包括内阻、躁声、绝缘阻值，若实测值与标称值相差很大，则需更换磁钢；

（8）检查磁钢卡具是否松动，若松动需重新紧固。

3.6 漏读一个或多个标签

只是偶尔漏读一两个标签，其它标签读签次数均正常。用仿真检测设备查看过车信息，若只是偶尔漏读一两个标签，其它标签读签次数均正常。说明漏读的标签已损坏或性能下降。属正常现象，无须处理。但接车时漏读多个标签，用车号仿真程序打开车号原始报文 (*.dat文件)，查看已读到的标签中有多个标签读签次数偏低，则说明设备出现故障，需进行处理。

3.6.1 故障分析

（1）RF同频干扰；

（2）同轴接头不够牢固或同轴电缆产生死弯；

（3）同轴接头里面不清洁，或进水；

（4）天线密封不好，出现漏水情况；

（5）Reader卡、RF故障；

（6）天线安装位置不当。

3.6.2 查找及处理方法

（1）若安装两台以上AEI设备，则需要检查是否有同频RF，确定是否有同频干扰，若有需将RF调换成不同频率；

（2）全面检查天线、同轴接头，确定天线是否有开裂进水的情况，同轴接头连接是否牢靠，接头里面是否不清洁、进水。若有则进行相应的处理，否则继续检查下面；

（3）更换 Reader卡、RF进行测试，若无问题，则继续检查下面；

（4）更换同轴电缆进行测试，若无问题，则继续检查下面；

（5）检查天线安装位置，距离轨头是否太近（要求不小于5 m，最好大于10 m），若不符合安装要求，过车时天线震动比较大，影响读签，需要更换安装位置。

3.7 不能打开天线，整列无标签

3.7.1 故障分析

单向设备可依靠开机和开门磁钢信号打开天线，而双向设备只能依靠开机信号打开天线，所以双向设备中，若开机磁钢或开机磁钢线路出现故障，则过车时不能打开天线。另外若Reader卡跨接套掉（在拨码开关下面）、Reader卡本身故障、主机板故障，也不能打开天线。

3.7.2 查找及处理方法

（1）敲击开机磁钢，观察开机指示灯是否闪亮，若亮则说明开机磁钢及线路正常，须检查Reader卡和主机板，否则需全面检测开机磁钢，确认开机磁钢是否损坏或脱落，若无问题则需检查开机磁钢线路，从外向里检查，直至到磁钢板D型插头。（天线打开时和过车时Reader卡指示灯情况）

（2）检查Reader卡跨接套（在拨码开关下面），若无问题则更换Reader卡进行测试。

（3）更换主机板进行测试。

（4）检查Reader卡与RF之间连线是否连接牢固，是否有虚接现象。

4 结束语

车号读出装置是铁路运输在线自动检测设备的关键部件，用好、管好、维修好该装置是确保我国铁路畅通无阻的需要。该装置在铁路投入使用的时间还不算长，需要我们在实践中不断摸索经验，整理出一套完善的故障处理方法，以上只是本人的一点实践经验的总结，特提出供同行参考。只要我们不断努力，善于总结，我们就一定能确保车号读出装置在铁路运输在线自动检测设备中的正常使用，为铁路运输安全做出我们应有的贡献。