CTCS3级动车组ATP常见硬件故障的应急处理方法探讨

严前炜 上海铁路局上海电务段

列控车载设备ATP作为列车运行控制系统的主体设备，是一套高安全、高可靠、高技术的智能设备，是确保动车组运行安全核心设备，目前，在沪宁、沪杭高铁运行的CTCS3级列控车载设备有300T和300S两种设备。

1 CTCS3-300T设备概况

CTCS3-300T车载设备由车载安全计算机（ATPCU）、CTCS2传输专用模块（C2CU）、速度距离单元（SDP）、测速测距单元（SDU）、列车网关（TSG）、通用保密装置+车载安全传输单元STU-V（COMC+GCD）、数字输入输出（DX）、数字输入（DI）、安全数字输入输出（VDX）、轨道电路读取器（TCR）、无线通信电台（GSM-R）、司法记录单元（JRU）、应答器传输模块（BTM）+紧凑型天线装置（CAU）及SAG、SBG等各类继电器。

CTCS3-300T结构见图1。

图1 CTCS3-300T结构示意图

2 常见故障及处理方法

2.1 无法启机

故障现象：ATP启机时DMI显示启动时间超过1 min52 s，重启ATP后依旧，DMI一直显示"ATP正在启动，请等待"。

检查内容：

（1）检查 ATPcu，C2cu，SDP 地址是否正确，地址不对需要重新设置地址，地址设置好后启机后仍然丢失需要更换MOBAND；

（2）根据指示灯检查各模块工作状态，在DCUTerm中输入dbs检查各模块状态，更换备用模块；

（3）检查继电器是否正常启动或动作；

（4）检查模块间连线是否牢固。可以切换到另一系ATP以检查上电后是否启动运行。

2.2 制动测试不能通过

故障现象：系统启动后制动测试过程中DMI显示"制动测试失败"。

检查内容：

（1）检查车辆风压是否足够，不升弓或风压不足会出现该现象，需要车辆配合提升风压；

（2）检查制动、制动反馈相关继电器故障，若异常，更换继电器，或VDXDXDI硬件及接线、电缆故障。

2.3 驾驶室未能激活

故障现象：系统启动后司机手柄在拔取后，无法激活驾驶室。

检查内容：

（1）检查司机室激活控制相关电路，测量车辆输入信号，是否有110 V电到激活继电器上；

（2）如有电压，则激活继电器故障，更换继电器，检查DIDX的状态和地址跳线。

2.4 速度传感器故障

故障现象：启机时或运行中DMI报"速度传感器故障"。

检查内容：

（1）检查传感器传输电缆及接头；

（2）检查转向架绝缘垫等相关部件；（3）更换速度传感器.。

2.5 测速测距故障

故障现象：DMI显示"速度传感器故障"、"SDP故障"和"主机与DMI通信中断"，车载设备触发紧急制动。

检查内容：

（1）若重启后恢复，则可判断排除硬件问题，判断为软件故障；

（2）检查测速传感器（2个速度传感器+2个雷达通道）电缆、接头是否良好；

（3）检查传感器和SDU、SDU和SDP之间的通信通道是否发生故障；

（4）检查SDU、SDP模块是否故障，则更换发生故障的硬件模块。

2.6 方向继电器故障

故障现象：系统启动后在调车模式下，向前/向后手柄拨动后，DMI无允许缓解语音提示。

检查内容：

（1）检查向前/向后控制相关电路，是否有110 V电到向前/向后继电器上；

（2）如有电压，检查ATP机柜的相关接线及端子；

（3）检查继电器（前向继电器，前向继电器底座，后相继电器，后相继电器底座），更换相关继电器。

2.7 profibus总线状态异常

故障现象：列车启动后DMI显示"主机与DMI通信中断"，换A系重启后正常，AElog显示PBH相关故障。

检查内容：

（1）检查profibus连线，确保总线无松动现象；

（2）检查各模块profibus固件版本，并根据需要进行软件更新。

2.8 列车接口故障

故障现象：ATP启动时显示"VDX故障"、"主机与 DMI通信中断"，车载设备触发制动。

检查内容：

（1）如换系出现同样现象，则检查VDX输出电路上的电阻是否损坏；

（2）检查MVB连接和终端，通过dbs命令检查VDX状态；

（3）若状态异常，更换VDX硬件单元。

2.9 STU-V故障

2.9.1 故障之一

故障现象：上电后LED为灭灯状态。

检查内容：检查X3（COMC）的电缆接头盒或X10（GCD）插头的连接，检查内部装置保护保险（GCD），更换GCDCOMC。

2.9.2 故障之二

故障现象：上电后COMC的S-coLED灭灯状态。

检查内容：检查X3（COMC）的电缆接头盒。

2.9.3 故障之三

故障现象：上电后COMC的ER和Wa LED灯持续点亮。

检查内容：测量输入电压，电压正常，则更换COMC模块。

2.9.4 故障之四

故障现象：GCD未进入正常状态，GCDL1、GCDL2或COMCL灯持续点亮。

检查内容：重新启动STU-V无效，则更换GCD模块。

2.9.5 故障之五

故障现象：GCD通信故障，GCDL2灯持续点亮。

检查内容：检查MVB电缆和总线控制器（SDP），或更换GCD模块。

3 CTCS3-300S设备概况

CTCS3-300S车载设备由安全主机EVC、司法记录仪JRU、列车接口单元TIU、轨道信息接模块TCR、应答器传输模块BTM、列车管理模块 TMM、无线子系统 RSS、速度传感器、人机界面 DMI组成。CTCS3-300S结构见图2。

4 常见故障及处理方法

4.1 无法起机

故障现象：车载设备上电后，DMI上一直显示"系统自检请等待"，无法进入待机模式。

检查内容：

（1）检查司机室DMI1和DMI2的110V断路器开关是否都在ON状态，若是，关掉备用的DMI断路器；

（2）启用另一台DMI是否可以正常起机；如故障现象未排除，请按下述步骤继续排查；

（3）检查车体是否有紧急制动输出，如有，先将制动手柄处于"快速"位置，并按车体面板上的"紧急复位"按钮，以使车载设备输出的紧急制动缓解，再将制动手柄处于"快速"之外的位置，方向手柄和牵引手柄置于"零位"；

（4）检查IRP继电器盘的"EBFPK"继电器，是否正常；

（5）检查IRP继电器盘的"RBA"继电器，是否正常。

4.2 车体制动无法缓解

故障现象：车载设备正常起机后，车体有紧急制动，无法缓解。

检查内容：

（1）将车载设备隔离开关打到隔离位置，如制动不缓解，请车辆人员检查车体制动是否正常。如制动缓解，则进行下一步检查；

（2）检查车载机柜内安全继电器卡上的紧急制动继电器是否正常；

（3）检查制动接口J100端子连接是否牢固；

（4）检查制动接口相关电缆是否正常；检查ALA主机相关模块是否正常。

4.3 牵引继电器故障

故障现象：车载设备在C3等级下正常行驶，转入C2后输出不可缓解的常用制动。

检查内容：

（1）检查IRP的牵引继电器及备用继电器1是否正常；

（2）检查IRP的牵引继电器及备用继电器1的相关连线是否牢固；

（3）检查ORP的B4常用制动继电器是否正常；

（4）检查ORP的B4常用制动继电器的相关连线是否牢固；

（5）请车辆人员对车体牵引手柄位置信息进行检查。

4.4 方向继电器故障

故障现象：车载设备在C3等级下，输出紧急制动，DMI上显示文本"列车溜逸防护确认"。

检查内容：

（1）检查IRP的方向继电器及备用继电器2是否正常；

（2）检查IRP的牵引继电器及备用继电器2的相关连线是否牢固；

（3）检查ORP的B4常用制动继电器的相关连线是否牢固；

（4）请车辆人员对车体方向手柄位置信息进行检查。

4.5 BTM故障

故障现象：设备启动或运行过程中，DMI显示"BTM故障"。

检查内容：

（1）检查BTM的电源板（ALBT板）的POWER色灯是否正常；

（2）如不正常，检查BTM的相关供电线路是否正常；

（3）检查BTM的BTMU板的WD灯是否熄灭，如熄灭，下一步检查；

（4）检查与BTM连接的相关电缆是否连接紧固；

（5）更换BTM并从新烧写程序；（6）检查BTM的BTMU板的WD灯是否熄灭，如常亮，检查BTM的TX和RX电缆到BTM天线的连接是否牢固；

（7）更换BTM天线。

4.6 无线网络不可用

故障现象：设备启动连接RBC过程中，DMI显示"无线网络不可用"。

检查内容：

（1）检查分别使用另一个MT呼叫RBC，如也呼不上，检查G网是否正常，如呼上执行下述操作。

（2）检查故障MT的RM2300模块的NW灯及SIM灯是否显示正常，如不正常，更换SIM卡；

（3）如灯显正常，检查故障MT的各连线是否连接紧固；

（4）对调MT1和MT2的天线电缆，检查故障是否转移，如转移，则更换故障侧的GSM-R天线，如不转移，检查与故障侧MT单元通信的ALA单元模块。

4.7 EVC模块故障

故障现象：车载设备每隔半小时触发一次紧急制动，DMI显示"与EVC通信中断""与CPU2通讯中断"。

检查内容：更换EVC的CPUE板。

4.8 速度信号故障

故障现象：设备启动或运行过程中，DMI显示"与EVC通信中断"与"CPU2通信中断""速度传感器故障"。

检查内容：

（1）检查更换TACU板；

（2）检查速度传感器的相关电缆是否连接牢固；

（3）更换速度传感器。

5 结束语

CTCS列车运行控制系统是中国铁路的重要技术装备，是中国铁路技术体系和装备现代化的重要组成部分，是具有各类高新技术，保证高速列车运行安全、可靠、高效的核心技术之一。动车组列控车载设备随着高速铁路的发展，列车运行自动控制设备水平也在不断提高，如由列车超速防护提高到列车自动限速和列车自动运行等新技术。因此，研究探讨动车组运行故障应急处理方法对于维护正常运输秩序，确保高速动车组运行安全都有着极其重要的意义。