■ 孙小华
机车综合无线通信设备(C IR)是为了适应铁路GSM-R的建设和发展构建的新型铁路专用无线通信设备,具有调度通信系统功能、通用数据传输功能,可根据承载业务需要提供通用分组无线服务业务(GPRS)数据传输链路;具有向用户提供GPS原始信息、公用位置信息的功能。随着武广高铁自2009年12月26日正式运营,CIR已经安全、可靠地运行至今。现针对CIR在运行以来出现的一些故障情况,如通用数据传输GPRS故障(主要是收不到调度命令或进路预告)、语音通信故障、GPS故障和记录单元故障等主要问题进行分析。
调度命令或进路预告收发不正常时应查看GRIS上下行数据发送情况,判断GRIS对上部设备(CTC)还是对下部设备(GSM-R网络)故障。分析在GSM-R网路正常情况下,TDCS正常发送进路预告时,导致CIR终端收不到进路预告的原因有2个方面。
1.1.1 数据设置与软件问题
(1)GSM-R网络接入点APN设置错误。人为输入错误,APN号码应该与CIR所用SIM卡的配属铁路局一致,如错误地将APN改成GRIS.GZ,在GSM-R网络正常的情况下,无法获取本机IP,CIR将无法收到进路预告。(2)主控单元软件问题。会自动丢失原来的APN:GRIS.WH,而显示GRIS.JN,无法获取本机IP,CIR将无法收到进路预告,主控需重新写程序。(3)机车号设置错误。CIR设备更换主控以后要正确输入机车号,如果同一机车号被注册以后未注销,此机车号将无法注册,无法获取IP,也收不到调度命令或进路预告。(4)终端数据制作问题,无法获取IP。
1.1.2 硬件故障
首先确保GSM-R网络正常,然后进行的分析:判断GPRS单元状态,首先查看GPRS单元面板上的绿色指示灯是否是常亮,常亮则表示没有连接到网络,判断GPRS模块和天线的状态,如果是闪烁状态,那么GPRS单元已连接到网络。判断网络注册状态,对设备进行自检(设置→自检),一分钟后,显示自检信息,查看网络是否注册。如果注册,退出自检到主界面查看有无IP(设置→维护界面→机车号设置)。如果有IP地址,网络注册成功,GPRS单元正常;如果未注册且没有IP地址,CIR关机重起,再进行自检,如仍未注册且没有IP地址,那么可能是GPRS天线、GPRS模块和SIM卡的问题。判断天线状态,可先将GSM-R天线和GPRS天线互换(确保GSM-R天线是好的),看是否能恢复,恢复则天线坏;不能恢复则可能GPRS模块故障或SIM卡故障,更换GPRS模块或SIM卡,如果还不能恢复,则A子架内背板短路块松动或其他部分故障,需换A子架。如果设备正常,那么可能当时列车运行区段网络信号不好。
首先观察GSM-R语音模块是否有信号,当上边的网络指示灯为绿色时,表示有信号,网络正常。绿灯闪亮,表示网络信号不好,红灯常亮,表示没有网络。红灯闪亮,表示有网络但没有登录。红灯灭,没有电源;GSM-R语音模块下面的指示灯绿灯常亮表示电源正常、无报警。绿灯闪亮,等待PIN码。红灯常亮,表示报警、重启。红灯闪亮,表示SIM卡有问题。红灯灭,表示无电源。没有信号需要检查天馈线的各个接口是否可靠连接,在GPRS模块正常的情况下可以将GSM-R模块天线和GPRS模块天线互换来验证GSM-R语音模块天线的好坏。如果信号正常,可能是送受话器损坏,可更换送受话器。
前后站信息不滚动:入库检测,CIR自检,查看卫星定位状态,如果检测结果是“GPS单元正常,GPS数据无效”,那么GPS没有收到有效的定位信息。天线与馈线接触不实,会导致GPS收不到卫星信号,无法定位。
不显示前后站信息:GPS定位需要CIR事先设置车次号(补机也要有车次号),车次号要与前进方向对应,否则会出现前后站显示颠倒的现象。CIR自检,如果检测结果是“GPS模块故障,GPS数据无效”,那么重新启动CIR,如果还是不显示,更换GPS单元。备用的GPS单元在常时间没有上过电,第一次上电时需要约5~10 m in的定位时间。
DM S 50列车控制设备对GPS接收灵敏度的影响。GPS天线为有源天线,将微弱的卫星信号进行选择放大。CIR设备的GPS模块通过馈线给GPS天线提供3.3 V直流电压,而将DM S 50列车控制设备天线直接用合路功分器并接到GPS天线上,同时也提供5 V直流电压,2路整流电压并接在一起,互相影响,直流电压漂移,使得GPS天线放大器的直流工作点不稳定,放大器无法工作在稳定的线性状态,导致天线增益下降,甚至信号失真;同时,直流供电电压不稳,锁相环工作不稳定,接收机振荡频率产生漂移,导致接收带宽变窄,GPS天线灵敏度下降,甚至接收不到卫星信号。DM S 50列车控制设备馈线提供的5 V与GPS模块提供的3 V并联,电流倒灌,还会增加GPS模块3.3 V负载的功耗,长时间使用,会烧坏GPS模块和天线。建议将列控设备天线断开,列控设备设置独立天线,避免相互影响,并要求DM S 50列车控制设备无源并接,或对设备进行直流隔离。
记录单元正常工作状态显示:圆形指示灯为绿色,并且每间隔几秒闪动一下。当进行语音通话时,指示灯变为红色,通话结束恢复成绿色。如果指示灯显示不正确,更换记录单元。
无线车间接到接送动车组《通知公告》后,及时安排接车人员落实接送车任务,并负责接送到位。接车人员对所接动车组CIR设备与对方共同进行各项功能试验并确认良好,查看CIR设备版本号,同时检查相关配置是否齐全后方可办理交接手续。接车人员负责将此次接送车交接时间、到达时间、交接人姓名、车型车号、设备型号、版本号及有关情况依依记录在案。新接动车组入库以后,由接车人员向工长汇报接车情况,工长应认真查看CIR设备版本号,核对版本号是否与运用的CIR设备相同,不同时应向车间提出要求软件升级,车间向无线科提出申请,通知厂家技术员对CIR进行升级,同时相关动车组无线检修工区工长向车间申请SIM卡的配置,并由工长负责填写《GSM-R终端数据变更申请表》,上传至车间,车间保留一份并将申请表上报上级职能部门。从数据变更申请到数据变更确认,车间指定专人负责。接到动车所下达的CIR(通信)作业任务单后,由动车组无线检修工区工长上车检修并安装SIM卡(更换),确认核心网机房GSM-R终端数据变更是否完成,如发现数据未做或未做成功,应及时向有关职能部门反映直到问题解决,数据变更完成后按CIR设备检修作业流程进行标准化作业。数据变更确认以后,工区工长应及时向车间汇报,同时车间做好台账记录。接到动车组试运添乘任务,车间应安排动车组无线工区工长添乘并向车间汇报添乘情况。通过上述步骤,保证新造、新调入动车GSM-R终端数据变更从申请、审批、实施、测试验证到信息反馈的整个流程严格按照《武汉铁路局铁路GSM-R数字移动通信系统网络数据管理办法》执行。保证GSM-R终端数据变更安全可靠,确保动车上线正常运行。
随着GSM-R数字移动通信的发展,通用式机车台将被功能齐全、技术先进的CIR设备取代,目前使用的CIR设备已达到400多台,2011年的机车改造计划将有大量的机车电台改装成CIR设备。建议根据新的《无线通信维护规则》,参照GSM-R数字移动通信测试规范(机车综合无线通信设备)建立CIR的轮修机制。由于目前使用的综合测试仪只能测试450 M Hz的指标,无法测试900 M Hz终端设备的电气性能指标,建议配置功能先进的GSM-R终端综合测试仪。同时,天线驻波比测试仪只能测试450 MHz天线,无法检测900 MHz天线的驻波比,建议配置900 MHz天线的驻波比测试仪。