铁路机车中无线通信设备故障处理策略研究

2020-08-21秦平衡

机械管理开发 2020年7期

秦平衡

（西山煤电铁路公司，山西太原 030053）

引言

通信设备作为铁路机车的重要组成部分，是列车正常运行的指挥系统，其工作的可靠性不仅关系着列车能否按照规定时间、规定路线正常运行，还与广大承运人员的生命安全息息相关，必须引起高度重视[1-3]。为了保证铁路机车通信设备的可靠工作，铁路部门不断出台相关的设备检修制度，通过增加通信设备的检修频率实现铁路机车通信设备可靠性的提高[4]。但是由于通信设备本身构成较为复杂，加之使用环境因素多变，导致铁路机车通信设备出现问题的原因极为复杂，具有明显的随机性[5-6]，因此研究铁路机车无线通信设备的故障处理，提出对应的处理策略，对于提高铁路机车通信设备的运维质量、保证铁路机车安全稳定运行具有重要意义。

1 铁路通信设备类型

铁路机车通信系统主要服务于列车的运输和生产，完成各种信息的传输和处理，实现对列车群的集中调度和指挥。但是由于铁路轨道铺设范围极广，各地铁路沿途的通信环境差异性较大，想要实现列车通信的完全统一较为困难。目前，铁路机车通信多以有线通信和无线通信相结合的模式完成，涉及众多的通信设备，如SDH 传输设备、AN 设备、综合无线通信系统、调度通信设备、会议通信设备、应急通信设备、广播设备等。铁路机车通信设备中较为核心的是调度通信设备、综合无线通信设备、SDH 传输设备，它们对于铁路机车的安全可靠运行至关重要，必须引起铁路运输行业的高度重视。

2 典型通信设备存在的故障问题及原因

2.1 调度通信设备故障及原因

调度通信设备作为铁路机车通信系统中的关键设备，其主要功能是完成调度员对于列车指挥指令的传输，以便实现铁路机车的正常有序运行。当前使用的调度通信设备组成较为复杂、组网灵活，设备维修人员要想快速排除通信故障，必须掌握通信设备的组网情况，清楚通信系统的工作原理，熟悉通信系统中所有终端设备组成及其实现的具体功能。当机车通信设备出现故障时，维修人员在故障问题排查过程中需要仔细观察故障现象，调查设备故障发生前的运行情况，结合通信设备故障前后的具体表现查出故障原因，及时采取相应的应急处置措施，及时排除故障使设备恢复正常工作状态，提高铁路机车的运行效率。

调度通信设备常见的故障及其原因如下：不能监测到DDU 板信号，原因是DDU 模块所在的MPU板出现死机或者缓存过多卡滞；触摸屏不能够及时显示当前的呼叫记录，原因是触摸屏进入休眠状态；2M触摸屏存在异常杂音，原因是触摸屏线路连接情况异常或损坏；MPU 状态查询功能失灵，原因是MPU 板接触不良；触摸屏内调度台触摸功能失效，原因是触摸屏主机与触摸屏之间的排线断路；主环正常但备用环末端站不能访问，原因是MPU 板数据未能及时得到发送；相邻通信站能够响铃但是没有声音，原因是终端手柄损坏；呼叫调度时通时不通，原因是数据配置窜码。

2.2 综合无线通信设备故障及原因

综合无线通信设备作为铁路机车无线通信的核心器件，由主机、MMI、天线、线缆、终端设备等部件组成，其原理框图如图1 所示。综合无线通信设备集成化程度很高，结构自身极其坚固，完成单个组成元件的维修工作几乎是不可能的，因此综合无线通信设备运行过程中通常以告警信息为参考，确定可能的故障位置，之后直接更换故障位置的集成模块单元，观察告警信息是否消除，确定故障是否得以处理完成。综合无线通信设备故障的诊断处理较为常用的方法是单元替换法和复位操作法。

图1 综合无线通信设备原理框图

综合无线通信设备典型的故障及其原因如下：开机不上电故障，原因是铁路机车110 V 电源故障或者A 子架保险管烧毁；MMI 长握手故障，原因是控制电缆顺序颠倒导致MMI 损毁；摘、挂机失灵故障，原因是送受话器故障或者连接电缆断路；450 MHz 呼叫失败故障，原因是MMI 端口控制电缆顺序颠倒，MMI 损坏；450 MHz 通话无声音故障，原因是MMI 端口控制电缆顺序颠倒，MMI 和送受话器/扬声器损坏；GSM-R 通话无声音故障，原因是MMI端口控制电缆顺序颠倒，以及MMI 和送受话器/扬声器损坏。

2.3 SDH 传输设备故障及原因

铁路机车的SDH 传输设备的功能是进行相关通信信息的同步传输，其正常运行过程中将会受到工程施工、环境、人为等因素的影响，极易导致SDH传输设备及其系统出现故障。设备维修人员在进行SDH 传输设备故障排查时应该依照以下顺序：“先排除终端设备等外部因素，再排除传输网络；先确定单站故障再排除单板故障”。根据故障位置、故障前后的现象，分析查找SDH 传输设备故障原因，及时制定应急处理措施。

SDH 传输设备运行过程中常见的故障及其原因如下：通信类故障，表现为网管和网元之间断路、速度缓慢、时断时续等，原因是IP 地址配置错误、光纤接续错误、MPU 板故障或者是光线路板故障；业务中断类故障，表现为信息传输失败，原因是通信线路中断、人工操作失误、单板损坏、电力故障等；误码类故障，表现为信息显示不全或者信息以乱码的形式显示，原因是光纤线路老化，增加了信息传输过程中的衰耗，光纤接头不干净、接地不良、散热不好、单板故障等等；时钟同步类故障，表现为信号发射和接收的时间存在较大的差异，原因是光纤接续错误、时钟错误、线路板故障、时钟板故障等。

3 故障的处理策略

3.1 调度通信设备故障策略

对于不能监测到DDU 板信号的故障，处理策略是，复位处理等其进入正常工作状态5 min 之后观察DDU 板信号，信号出现，即故障排除；对于触摸屏不能够及时显示当前的呼叫记录的故障，处理策略是，单击触摸屏通话记录显示区域，激活触摸屏之后即可正常显示当前的通话记录；对于2M触摸屏存在异常杂音的故障，处理策略是，更换连接线路；对于MPU 状态查询功能失灵的故障，处理策略是，将MPU 板重新插拔复位；对于触摸屏内调度台触摸功能失效的故障，处理策略是，连接重启触摸屏；对于主环正常但备用环末端站不能访问的故障，处理策略是，复位之后重新发送一次交换机中的数据；对于相邻通信站能够响铃但是没有声音的故障，处理策略是，更换终端手柄；对于呼叫调度时通时不通的故障，处理策略是，重新配置数据信息。

3.2 综合无线通信设备故障策略

对于开机不上电故障，处理策略是，接通110 V电源或者更换新的A 子架；对于MMI 长握手故障，处理策略是，互换MMI 端口控制电缆，更换故障端MMI、B 子架、主控单元、A 子架和主机；对于摘、挂机失灵故障，处理策略是，更换受话器、MMI，接通连接电缆；对于450 MHz 呼叫失败故障，处理策略是，检修控制电缆，更换A 子架、B 子架、主机；对于450 MHz 通话无声音故障，处理策略是，更换MMI、送受话器/扬声器、B 子架、主机，检修控制电缆；对于GSM-R 通话无声音故障，处理策略是，更换MMI、送受话器/扬声器、B 子架、主机及GSM-R 语音模块，检修控制电缆。