王元国
(上海铁路局徐州电务段,江苏徐州 221007)
随着科学的不断发展,越来越多的先进技术被铁路运输系统采用。在此背景之下,计算机控制技术在信号设备中也逐渐得以运用,这极大地提高了铁路运输的安全性、可靠性和工作效率。以徐州电务段为例,45个车站的联锁设备运行一直比较稳定,故障很少。
但是,正因为计算机联锁设备有着极低的故障率,所以现场职工在处理计算机机联锁设备故障方面的经验少。经验的欠缺对设备的维护非常不利,一方面不知道设备的薄弱点,工作抓不到重点;另一方面设备出现故障时又没有行之有效的应急措施,极易引起故障扩大化,威胁行车安全。下面就以EI32-JD型计算机联锁设备为例,谈一下对计算机联锁设备的认识以及几种典型故障的处理方法。
EI32-JD计算机联锁系统由日本信号株式会社和北京交通大学微联有限公司联合研发,联锁机采用日本日信硬件,软件由交大微联公司编制,经过多次试验验证,确认无误后才得以上道使用。
行车人员按压按钮办理进路时,系统驱动相应的按钮继电器开始相关命令的执行。系统驱采机实时采集设备状态,而联锁机一方面对系统驱采机采集的信息进行分析,另一方面进行联锁关系运算,当采集条件符合程序设定的联锁关系时,驱采机驱动相应继电器,指令得到执行,进路排通。否则,操作无效,系统给出报警提示。
EI32-JD型计算机联锁系统由A、B操作表示机,I、II系联锁机,系统维护机及相关通信、打印设备组成,其系统如图1所示。
2.3.1 安全的保证
(1)总线控制的双系统,采用二乘二取二。
(2)采用FSOS故障-安全的实时操作系统。
2.3.2 系统可靠性的保证
(1)联锁机、驱采机间的通信采用局域网光接口,光缆通道双倍冗余,具有高速、高可靠性。
(2)驱动电路、采集电路具备强大的自诊断功能。
(3)驱动电路、采集电路双倍冗余,单路故障不影响系统工作。
(4)与之配套的操作表示机双倍冗余,故障时能自动切换。
当信号设备出现故障时,应首先判定是室外设备故障还是室内设备故障,判定方法主要是在分线盘处测量电压。该送出的电应该送出,该回来的电应该回来,若没送出可判定室内故障,若没回来则判定室外故障。判定是室内故障后,还要判断是计算机联锁系统设备故障还是室内其他电气故障,判定方法是在分线柜处测量电压,采集故障分线柜接口应收到+24 V电压,当然测量时要在别处借用-24 V电压。而驱动是送出24 V电压。同样,若收到或没送出电压都是计算机联锁机柜内设备故障。
EI32-JD型计算机联锁系统采用二乘二取二容余系统,联锁机、驱采机、操作表示机仅一套故障时系统自动倒机,不影响设备使用,可对故障机进行修复。下面就对几种常见故障的处理方法简要介绍。
控制台显示器黑屏不同于其他故障,因为它没有整套的备用设备,必须及时修复,否则设备将无法使用。图2所示是显示设备故障处理的流程,现说明如下。
(1)EI32-JD型计算机联锁显示器电源由电源屏直接供电,经隔离变压器、双切开关后送至控制台,如电源屏故障,显示器肯定黑屏,此时可暂借其他220 V电源。
(2)确认有显示电源后,可以在操作表示机倒机单元后的视屏口插上备用显示器(没有时可借用维修机显示器)简单判断故障范围,若正常,则说明倒机单元之前设备正常,故障出在后面。
(3)确认控制台显示器故障后,如无备用显示器,可以用维修机显示器暂时顶替使用,新机到后再予以更换。
(4)快速检查视屏分配器的方法是将显示正常的另一套视屏线接在故障机的视屏输入口上,若仍正常则分配器完好,显示器或视屏线故障。
(5)检查操作表示机倒机单元的方法是将视屏延长线与主用操作表示机的短视频线对接,若故障消失,则倒机单元损坏,若故障不消失,则显卡故障。当然这常在短视屏线良好和两端插接紧固的前提下进行。
驱采机故障大多发生在驱动或采集板上,故障时相应的驱动或采集板状态灯一般会亮红灯,容易被发现。处理该故障的流程如图3所示,故障处理过程不影响设备使用。现说明如下。
(1)更换故障板时,必须关掉驱采电源,该系统不支持板子的热插拔。
(2)查询故障回放记录时,应找到最早发生故障的时间,此时的记录为准确记录,以后记录不一定有故障现象,而是系统定时自报。
(3)没有备用板时,可用其他驱动板或采集板试验,来判定所怀疑板子的好坏。
(4)系统采集、驱动信息表点灯状态不能作为判断是否故障的唯一依据,应与板子实际点灯状态结合判断。现场曾发现故障驱动板实际灭灯而信息表点灯的现象,此时应以实际为准。
保持各设备间的通信畅通很重要,如果通信中断,轻者系统不同步,不能倒机,给出故障报警,重者系统瘫痪,无法使用。系统操作表示机间采用以太网通信,操作表示机与联锁机采用RS-422串口通信,联锁机与驱采机采用LAN通信,而驱采机与驱动、采集板间采用数据总线的方式通信。
当发生通信故障时,可通过查看维修机故障记录,观看故障发生时的网络图状态来判断,网络线变红的即为故障通道,当操作表示机、联锁机、驱采机重启时与之相连的通道全部中断,起来同步后即恢复。两操作表示机间若中断通信,除去网线的原因,还有可能是集线器出现故障,这种现象已经发生过。
随着设备运行时间的不断增长,UPS电源出现故障的可能性越来越大,尤其是UPS电池本身就是易耗品,更容易出现故障。现场工区每日应加强巡视,发现问题及时处理。下面以APC UPS电源为例进行说明。
(1)UPS电池故障。此时,UPS电源前面板更换电池告警灯等亮红灯,同时UPS电源发出短的“哔”报警声。这提示应当更换电池,更换时先将故障UPS电源的负载逐一关闭,然后关闭UPS电源,继而更换电池。更换完毕,先开UPS电源,测量输出正常后在顺序开启负载。
(2)非UPS电池故障。此时,UPS电源故障告警灯亮红灯,或全部指示灯都亮,并发出连续报警声,此时应甩开UPS电源。方法是先关负载,然后在UPS电源后面将输入、输出插头对接(2 000 VA以上的UPS电源输入、输出插头不能对接,但厂家已经在相应位置预留好输入插头),最后开启负载,将故障UPS电源拆下进行维修。
系统出现频繁误报警的现象非常危险,当真正的故障发生时容易引起误解,因此必须及时克服。在确认室外设备良好的情况下,应对照相应报警电路图,查找报警条件,然后在分线柜处测量系统是否采集到报警条件。如采集到,则问题出在分线柜外,有可能是混电故障;如没有采集到,则分线柜接口有可能封连,或联锁程序出现问题,由厂家来处理。
以上所述为在日常工作中总结出来的一些维护经验,有些处理方法也是经系统调试时试验所得,不对之处在所难免,敬请批评指正。