宁启线GSM-R设备施工与维护管理探讨

2016-03-28上海铁路局上海通信段

上海铁道增刊 2016年4期

关键词：过滤网板件机房

李军上海铁路局上海通信段

宁启线GSM-R设备施工与维护管理探讨

李军上海铁路局上海通信段

针对宁启铁路GSM-R网络采用的Kapsch设备在施工和维修中发现的问题进行分析，并提出解决问题的建议，为工程施工及维护工作提供借鉴。

Kapsch设备；主要问题分析；工作参考

宁启线的GSM-R设备生产厂家为Kapsch，在上海铁路局管内首次投入使用，施工管理、现场维护、应急处置等工作没有任何经验借鉴。本文从工程建设、运用质量、电磁环境等方面存在的问题进行总结，针对问题进行分析并提出解决意见，为现场维护车间对该设备在工程施工配合及设备维护方面提供工作参考。

1 宁启铁路GSM-R通信系统简介

宁启铁路GSM-R通信系统于2016年5月开通，采用单网非交织覆盖林场至海安县至南通全线，在海安通信楼设置基站控制器（BSC）、分组控制单元（PCU）及基站子系统操作维护中心（OMC-R），沿线设置55处基站（BTS）下挂在海安BSC（其中车站15处，独立基站40处）。海安BSC通过虹桥核心网机房TRAU(TCU)A接口接入上海局移动交换中心（MSC），海安PCUSN通过Gb接口接入上海SGSN。

宁启铁路列车运行控制采用CTCS-2级列控系统，GSM-R网络承载着宁启线分组数据（进路预告、调度命令、车次号校核等）及语音呼叫（大三角、移动公务通信等）业务。

2 施工中存在的问题与对策

2.1 建设过程回顾

宁启全线通信系统因各种原因历时6年完成,沿线BTS设备基于沿线既有车站机房面积及基站机房建设进度于2014年4月开始逐步安装，设备安装时车站、基站机房物理环境较差，特别是新建机房粉尘大，在安装完成后因无电源未能及时加电。2015年7月开始陆续根据现场条件进行加电，调试，单机调测于2016年4月完成，联网调测于2016年5月完成。

2.2 设备调测开通期间发现的主要问题

（1）主控板、载频板等板件故障。NM-HA04、BP-NT03 BTS RM2，YZD、HA-RG03 BTS RICAM2板在单机加电时运行良好，联网调测时发现损坏。

（2）在设备组网后，连续出现传输设备与BSC、BTS连接中断，检查发现均为连接线缆松动、虚焊、锈蚀造成。

（3）BTS天线功分器与天线连接不正确。

2.3 问题分析与对策

（1）由于本线工程施工周期长，造成施工的不连续，而且在安装设备时机房环境较差，粉尘侵入设备，设备长期未加电放置在机房内，部分机房潮湿造成板件受潮气侵蚀，设备安全运行留下隐患，影响设备运用质量。建议该设备在安装前，必须对机房条件进行检测，机房内必须满足粉刷完毕，密闭无潮湿、干净清洁、电源稳定、空调运行正常等基本条件，如不能满足以上条件时，作为维护人员应坚决禁止施工单位为抢工期等情况强行施工，造成设备运用质量下降。

（2）宁启通信工程由三家施工单位实施，技术水平参差不齐，工艺标准存在差异；施工周期长，施工人员频繁更换，工程前期参与首件定标人员在后期基本调离本线，造成专业技术人员不足，施工人员未能得到针对性的岗前培训，各施工单位均不能严格按照首件定标的要求施工，留下诸多隐性故障。建议作为维护人员首先必须加强对施工人员的盯控，在发现施工人员变更时，应要求施工单位对变更人员按首件定标提出的相关标准进行培训，熟悉标准后方可参与施工；其次，现场配合人员应做好验收确认工作，以便及时发现问题，现场解决。

3 维护管理经验总结

宁启线GSM-R系统开通运营后，车间认真以维规为依据,开展日常维修工作，在维修过程中对提高设备运用稳定性和运用质量也进行了有益的探索。

3.1 坚持预防修的原则,提高设备运用质量

（1）结合维修对海安BSC、PCU的引入电源进行了两套开关电源负荷分担改造，宁启线原BSC、PCU设备主备用电源均从同一套电源设备引接，设备用电安全存在隐患；车间利用其它工程新增开关电源契机，将BSC、PCU备用电源引接进行调整，实现了BSC、PCU两套开关电源负荷分担，有效提高了设备运行安全性。（2）汲取开通时期存在接点问题较多的情况，结合机房标准化整治和日常检修重点加强各类跳接部分线缆、接头的检查，发现存在松动、焊接不良等隐患，立即结合天窗进行处置，截止2016年10月更换跳线和重新焊接存在隐患的接点达34处，减少了障碍的发生。（3）由于本线功分器安装在铁塔上，受限于车间职工登高能力，天馈系统的检查不能有效落实，建议通过每年两次的铁塔维保工作同步实施，将相关检查要求落实到维保合同，以便及时做好塔顶隐患处置。

3.2 做好故障统计与典型故障案例分析

宁启线GSM-R设备5月开通至今共发生了4次BTS单板设备障碍，其中海安县站BTS 7月14日BTS载频模块TRX2、7月16日BTS载频板RM2、7月18日BTS载频模块TRX1连续发生3次单板障碍，8月5日JY-NM02 BTS载频模块TRX1障碍。

在海安县站BTS第一次障碍处置过程中，车间以为只是单纯的单板问题，针对障碍板件进行更换。在第二次海安县站BTS发生板件障碍更换板件后，技术主管对机房外部环境进行测试，符合设备运行条件，要求厂家对设备进行性能测试，该项工作还未完成，又再次发生载频模块故障。车间联合厂家分析连续发生该类板件损坏障碍，首先分析可能原因为该套BTS背板存在隐患，或设备连接异常造成；其次为该站高频开关电源供电不稳定造成。

基于以上判断，Kapsch厂家工程师对设备进行测试，确认该套单机各项性能良好，板件连接正常，排除设备存在的隐患问题。

通过调取7月15日至7月18日现场动环设备对电源设备的采集数据分析，高频开关电源输出电源稳定，且近期未发生交流停电等可能影响直流变化的情况；检查高频开关电源监控模块，无新增告警记录；结合机房内传输等设备的安全稳定运行，基本排除电源问题造成的设备故障。

在对设备检测过程时，发现BTS过滤网发现滤网脏，湿度大，过滤棉变形（见图1）。

图1 BTS过滤网检测情况

分析海安县站、南莫站通信机房均为新建机房，设备安装时间为2015年6月，机房内部刚完成粉刷，地面毛糙积灰严重，且后续不断施工，机房环境极差，灰尘积聚在过滤网内，4、5月份梅雨季节时，机房空调未安装，室内潮气较重，造成过滤网（该过滤网类似石棉材质）不能发挥作用，通风不良，设备内部板件散热差造成。尽管在7月安装了空调，但由于滤网没有更换（无法清理干净）导致BTS的风扇吸风较困难，设备散热差导致障碍连续发生。针对该问题的分析，车间联系厂家借用过滤网进行更换处理，两处BTS截止目前再未发生障碍。鉴于该类型过滤网无法通过清洗等手段进行清洁，建议按两年为周期进行更换。

3.3 坚持做好电磁清理，净化G网运行环境

利用配合铁科院综合检测车测试，对每个月的场强、QOS测试进行截图，组织车间网优小组对测试截图进行分析，对测试中发现的问题列入车间GSM-R服务质量问题库，组织网优小组分析，进行排查克缺处置，及时总结经验，并建立干扰源台账。

如：7月15日铁总综合检测车CRH5J-0501在宁启线测试发现宁启线下行K117+910处质差干扰问题。

（1）利用频谱仪在宁启线K117+910处（区域E119°38'27", N32°28'45"）分别对885MHz~889MHz、930MHz~934MHz频段进行测试，测试结果如图2和图3（最大保持）。

图2 频谱图1-1（885 MHz~889 MHz）

图3 频谱图1-2（930 MHz~934 MHz）

根据频谱图数据分析可见，在上行频段不存在干扰。在下行频段，发现干扰信号，频谱仪开启预放功能时，GSM-R下行频段有全频段底噪抬升，存在阻塞干扰。

（2）利用0T890测试手机进行测试，测试数据结果如表1，显示该处运营商电磁信号较强，分析可能对GSM-R网络造成干扰。

表1 0T890手机测试数据表

网优小组人员立即联系扬州移动配合降低附件一处基站发射功率，再次利用频谱仪测试，见图4，干扰消失。

图4 频谱图1-3（930 MHz~934 MHz）

由于宁启线动车的开行，沿线既有的运营商移动信号覆盖还需要进行补点补强，通过降低基站发射功率或关闭基站的方式来满足GSM-R网络的电磁环境质量只是临时措施，为此我们与运营商协调，建议运营商在干扰点基站发射设备侧安装滤波器进行处置，在2016年8月、9月测试发现上行K82+550、K186+350、K197+400、K207+190等处质差干扰，现场测试确认为移动基站杂散干扰所致，通过联系移动公司，基站安装滤波器后干扰消失，有效克服电磁环境干扰。

3.4 注意利用厂方资源，做好备件调配

由于故障板件需送厂家（奥地利）维修，维修周期约3个月，而在该系统开通初期配置备件有限，障碍发生后应急处置非常被动，且该类型设备只在宁启线配属，无法进行调拨，建议与设备供应商建立既提供技术支持又负责备品应急的服务保障协议，由其提供备品解决该问题。