高速铁路列控系统中应答器维护

杨建福

（成都电务段，成都 610081）

1 概述

在CTCS-2级列控系统中，应答器用于向CTCS-2级列控系统车载设备提供位置信息。应答器最早用于卫星通信中继以及航空位置识别，从20世纪70年代中期，铁路列车控制系统才开始使用应答器。应答器分为地面设备和车载设备。地面设备主要包括有源应答器和无源应答器，而有源应答器与地面电子单元(LEU)相连接；车载设备包括车载接收天线和应答器传输模块(BTM)等。

成都铁路局遂成线、达成线于2009年相继开通投入使用，本人全程参加了应答器的安装和维修，通过对两年应答器运用中丢失信息的分析，有60%是由于外界的干扰丢失的，其中40%是由于应答器安装本身有问题。外界的干扰源主要是铁质材料。

2 应答器工作原理

在CTCS-2级列控系统中，应答器用于车载设备提供线路速度、线路坡度、轨道电路、临时限速等线路参数信息。

应答器报文信息格式采用统一的技术标准。应答器报文传输结构如图1所示。

应答器传输系统由地面应答器(有源和无源应答器)、车载接收天线、车载应答器接收模块、地面电子单元组成。

地面电子单元通过RS-485、CAN总线或其他的串行数据总线方式与列控中心(TCC)相连接。以方便LEU实时接收列控中心的各种命令。

有源应答器与LEU连接接口包括：LEU向地面有源应答器传输数据报文的接口；地面有源应答器回送时被激活的接口；LEU向地面有源应答器提供偏置电压的接口。通过对传输数据进行双相差分电平编码，使3种接口数据同在一对应答器设备专用屏蔽双绞电缆中传输。为了保证数据收发同步，地面有源应答器的接收速率与LEU发送速率必须相同。当有源应答器被激活，LEU与有源应答器连接接口检测不到有效信号，发送规定的默认报文；一旦开始发送默认报文，LEU向地面有源应答器传输数据报文的接口恢复有效信号，有源应答器一直发送默认报文。当有源应答器被激活时，应答器产生瞬间的低输入阻抗，并通过向LEU回送被激活信号的接口回执信号，LEU检测到此信号后，在一定时间内不得转换输入报文。

3 应答器日常维护

为保证应答器运用稳定，除了在提高应答器报文传输准确性和降低报文解码误码率的同时，还要注重地面应答器的维护，应答器设备的维护可分为周期性和故障维护。

3.1 周期性维护

3.1.1 集中检修

地面应答器集中检修一年一次，重点检修项目如下。

1）调整X、Y、Z轴角度误差

由于应答器在列车通过时要通过车载天线与机车进行高速数据传输，因此应答器的安装需要符合一定的要求，在3个方向的角度偏差不能超过允许安装误差。

应答器Z基准轴与Y基准轴的中心面和轨道间中心的安装误差为±15 mm。

具体要求如图2所示，实际维护中对于角度的要求，可以通过计算相应尺寸的偏差来实现。

2）检查应答器周围金属

检查应答器周围无金属具体要求，如图3所示。

3）检查应答器距离回流线的距离

应答器在集中检修时需要检查与牵引回流地线之间的最小距离，如图4所示。

集中检修除检查以上几点外，还要用应答器报文读取工具校验应答器报文和有源应答器默认报文的正确性。

3.1.2 日常巡视

1）应答器维护

检查应答器表面是否有明显的划伤、裂缝、变形和污染等，钢印编码标志端正清晰，及时清扫应答器表面的铁粉；清理应答器500 mm范围内的金属物；安装定位孔尺寸、位置无差异，如果有变化，调整在偏差范围内；大雪后应答器应进行清扫。

2）应答器安装支架及配件维护

金属支架及其配件不应有锈蚀及其他机械损伤；安装底板背面焊接的螺母无脱落现象；安装定位孔尺寸、位置无差异。

3）有源应答器电缆盒及尾缆的维护

每季度应测试应答器电缆对地绝缘并在室内做好记录；每年开盒子检查是否进水、进灰等；检查有源应答器电缆连接是否可靠。

3.1.3 周期性利用电务检测车接收应答器报文，检查应答器的工作情况

4 应答器故障维护

应答器设备故障，采用调整和更换相结合的方式进行维护。当现场的设备故障后，应先检查应答器周围有无其他金属干扰。如果安装尺寸符合允许误差时，再用报文读写工具，将故障应答器的报文写入正常应答器，并将写好报文的应答器换下对应的故障应答器，然后调整应答器的安装尺寸，使各项指标都符合标准，最后再用报文读写工具校核写入报文是否与故障应答器报文一致。

对于无源应答器，利用报文读写工具读取报文，如果在应答器安装地点不能正确读取报文，可以将应答器拆下，搬到别的地方进行读取，排除安装地点对应答器传输的影响。当在各种情况下都不能正确读取报文时，可判断为应答器故障。

对于有源应答器，除了利用无源应答器的判断方式判断应答器是否故障外，还需利用报文读写工具，判断应答器是否可靠接收来自LEU的报文。

5 结束语

作者结合自身对高速铁路列控系统中应答器的安装、维护的经验，总结了应答器安装、维护中的注意事项，可供设备维护人员借鉴、参考。