梁 闯 上海铁路局徐州电务段

自2001年我段安装第一台LKJ2000型监控装置投入运用以来，已经有9年的时间，受工作环境影响，监控装置长期处在高温、强电磁、高频振动、潮湿的工作环境中，部分元器件老化、性能下降，导致监控装置故障多发，给安全运输带来隐患。这就对我们设备的检修、维护水平提出了更高的要求，如何提高职工的检修水平，确保设备运用质量是我们下一步工作开展的重中之重。为了今后能够更好地使监控装置为安全运输保驾护航，本人在对日常检修作业过程中出现的一些常见故障进行了认真细致的分析、汇总，形成了几则典型故障分析及检修案例，供大家交流。

1 LKJ2000型监控装置故障处理方法

LKJ2000型监控装置故障处理的方法一般有以下三种。

1.1 使用装置的自检功能判断故障

LKJ2000型监控装置带有自检功能。熟悉掌握这一功能，对于判断查找故障源十分有用。利用装置自诊断功能判别故障的前提是：CPU及其总线工作正常。主机箱上各插件面板的二极管指示灯，就是为判别局部故障和装置的工作状态而设置的。

1.2 使用替换法查找故障

使用替换法查找故障须配置的设备有工作正常的装置、相关测试仪、插件过渡板等。当故障设备有集成电路插座时，首先检查集成电路块是否有接触不牢现象，按压好集成块后，如故障现象未消除，则考虑是否替换集成块。通过对电路原理分析，如果认为此故障现象与某些集成块相关不妨替换这些集成块试试。若替换后恢复正常，则说明被替换的芯片已损坏或性能下降。做这项工作必须保证备用集成块是好的，否则会给故障查找带来麻烦和困难。

1.3 使用维修工具查找故障

对LKJ2000型监控装置原理较熟悉的维修人员可以使用维修工具查找故障。常用的维修工具至少应包括示波器、频率计、万用表、吸锡器、电烙铁等。一般说来，当出现故障时首先应检查电路板的供电电源是否正常。各路电源应在技术性能规定的范围内。对CPU电路板应检查晶振电路、CPU总线及复位电路是否正常。在使用万用表测量电压和使用示波器观察波形时应特别小心，不要造成线间短路而损坏器件。不可对不同地（相互绝缘）的两点之间进行测量，否则会得到错误的结果。

2 LKJ2000型监控装置插件的常见故障分析及处理

2.1 监控记录插件

2.1.1 故障现象1：不自检，把监控板插入主机上电后监控板的前面板的指示灯全亮

故障分析及处理：根据该插件上电后指示灯的显示，我们可以判定该插件自检没有通过，一般造成这种情况有以下几种原因：

（1）由于程序本身的问题。这种现象大都是因为程序芯片损坏或者程序本身存在问题，一般来说程序芯片损坏的概率是比较大的，找一个好的程序芯片重新插上即可。

（2）一种是由于硬件电路问题造成CPU总线存在短路或断路现象。由于监控记录插件上的元器件较多、间距较近，总线分布也比较稠密，在检修过程中操作不当，很容易造成线路板划伤或者短路，从而引起通讯中断、程序停止运行；另外总线驱动芯片的损坏也是故障原因之一。

检修实例1：首先我们用万用表逐一判断挂在CPU上的各个芯片的总线是否有短路和断路现象，检查结果正常；然后我们根据经验检查总线驱动芯片：U29-33、U28、U34、U35。用示波器探头逐一测量这几个芯片的总线，观察它们的波形是否存在异常现象，当测到U31的第六脚时，发现它的波形相比较其它管脚波形的幅值低了很多，由此判断芯片内部存在短路现象，更换一片新的U31再上电测试，插件恢复正常。

（3）由于CPU的损坏而引起的系统不自检。

这种故障在实际的检修作业中比较常见，一般遇到这种故障我们首先要测量监控记录插件电源的对地阻值。一般情况下，它的对地阻值在750 Ω左右，但是也有一些插件对地阻值为100 Ω的时候也能正常工作。如果低于100 Ω我们一般就可以判断CPU已经损坏。更换一个新的CPU就可以了。

2.1.2 故障现象2：监控记录插件上电后不断复位

故障分析及处理：这种故障在落修的监控记录插件中发生的机率还是比较高的，引起这种故障的原因大致有以下两种情况：

（1）由于监控记录插件自身元器件故障引起的复位。

（2）由于其它插件故障引起的复位。

分析由于监控记录插件自身元器件故障引起的复位现象。我们知道在监控记录插件中有一个程序监视芯片，也就是通常说的看门狗DS1232。这个芯片的功能就是当程序进入死循环或者程序溢出后，这个芯片就输出一个复位信号，使程序从头开始运行；在程序正常运行时，这个芯片的7脚有一个喂狗信号，是由CPU提供的，当程序无法正常运行时，CPU就停止输出喂狗信号，看门狗收不到喂狗信号，就给CPU输出一个复位信号，使CPU从头执行主程序。

检修实例2：根据这种故障现象，我们可以断定程序自检还没有结束，系统就进行复位了；一般来说是U11-14（DS1250）出了问题，我们用一块好的DS1250进行替换，当换到U12后，插件自检恢复正常。故障原因是由于DS1250损坏或者内部存在非法的记录文件，程序无法正常读取芯片信息完成自检，导致系统不断复位。但有时DS1232芯片的内部时钟现问题，也会输出复位信号，使系统不断复位。所以遇到这种情况我们更换一个新的DS1232芯片就可以了。

2.2 电源插件

2.2.1 故障现象一：无电源输出，前面板的指示灯是全灭的

故障分析及处理：造成这种故障的现象有两种原因，一是U1损坏，无24 V电压输出，或者U1输出端氧化的比较严重而造成输出电压过低，致使整个插件没有电压输出。这种情况我们更换U1或者对U1输出端进行清除氧化层处理就可以了。二是保护电路动作导致无电源输出。如图1所示，我们知道电源板的保护电路实际上就是一个比较电路，由电源插件的输入电压经过一些电阻分压后与电路中基准5 V做比较，然后经过N1输出一个高电平或者低电平，这个电平又去控制U1的第2脚，通过它来控制U1是否输出24 V。

图1 保护电路

根据这个原理我们来分析故障原因。在维修保护电路时，我们首先要做的就是测量电路中12 V＋和基准5 V是否正常，如果这两个电压不正常的话，后面的保护电路就没有办法工作，U1的第2脚就没有电压来控制，U1的输出端就不会有输出，所以我们首先测量12 V＋是否正常，测量结果无12 V＋电压，由于12 V＋电压是由 R3、R4、V3、V4、C5组成的电路产生的，我们用万用表测量这几个元器件是否正常，发现R3阻值为无穷大，更换R3后再上电进行测试，电源插件输出恢复正常。在平时的维修当中我们发现R3的损坏率是比较高的，因为这个电阻是12 V＋的启动电阻，占到保护电路故障的一半以上，所以，我们在维修这样的故障时，要先测量R3是否正常。

2.2.2 故障现象二：电源插件上电后3路15 V 无输出，5 V、12 V、24 V 输出正常（使用E型电源插件）

故障分析及处理：如图2所示，这个电路是一个典型的开关电源稳压电路，在这个电路中Q201起到一个开关作用，U201是这个电路的一个重要元器件，它的第6脚控制Q201的开关频率，U201第7脚是芯片的电源端，电压在14V左右；电源插件刚启动的时候，这个电源是由R203提供一个启动电压供给U201启动，启动以后这个电压就会被U2＋所代替。所以我们在维修无电源输出故障时，首先要测量这个电压是否正常，经过测量后发现只有7 V，进一步检查发现R203阻值异常，更换R203后再次上电，电源输出恢复正常。5 V、12 V、24 V无输出维修时以此类推。

图2 开关电源

2.3 模拟量输入出插件

故障现象：管压1比正常值少了200kPa。

图3 差分放大器

故障分析及处理：由于监控记录插件采样的管压信号是直流电平信号，所以我直接测量管压1信号的直流电平，测量后发现管压1的电平比其它两路的电平低，由于由运算放大器A13及其外围电路组成的差分放大器（如图3）的放大倍数R10/(R35＋R37)=R81/（R69＋R70）=1，我们根据这个原理可以断定，管压1之所以不正常是因为其中某些电阻的阻值发生了变化。检测的结果发现R10的阻值大了2 kΩ，更换一个新的150 kΩ电阻，再上机测试管压1的显示恢复正常。

2.4 数字量输入出插件

故障现象：在显示器上面在查询状态亮红灯。

故障分析及处理：这种故障现象，在平时的维修当中出现的频率还是比较高的。我们知道监控设备在正常的运行当中，每隔40 s要对该插件的工况通道进行自检，如果通道有故障的话，就会在屏显的查询状态显示红灯，否则显示绿灯。该插件的自检电路是由 D1、D3、D4、OP1、Q1组成的，从监控记录插件送过来的A1（WRITE*）与AM5一起经过D3的译码以及D1的整理后送到OP1的输入端，又经过Q1的推动，被送至工况通道的输入端对通道进行自检。如果出现不自检的现象，我们就要对以上电路进行检查，在检查中我们发现OP1输入端的阻值比正常的大了很多，更换一个新的OP1，再上电进行测试，插件自检恢复正常。

3 结束语

以上故障判断及处理方法，是我在日常检修作业过程中的一点小经验；如遇与上述不同故障现象时，需认真分析电路原理，找出解决方法。特别提醒：有时故障现象与故障点并不一定出现在同一插件上，这就需要我们将各插件功能、原理结合起来分析，运用上文提到的LKJ2000型监控装置故障处理方法，准确查找故障点，排除故障。