微机监测系统板件的维修

林勇奇

林勇奇:南宁铁路局南宁电务段 工程师 530001 南宁

信号微机监测系统作为铁路行车安全的重要监测设备，能够实时对信号设备进行在线监测，对设备的各种状态信息进行记录储存、报警。它提供的重放、查询功能，为分析判断设备故障，特别是为分析发现设备的隐性故障和间歇性故障提供了重要的手段。然而，信号微机监测系统本身出现了故障，不仅不能完成对信号设备的监测，还会得到错误的监测记录结果，非但不能为设备维护提供帮助，还有可能产生误导。因此，如何对信号微机监测系统本身进行维护，对保证监测系统的正常运行、发挥监测系统的作用，显得尤为重要。

1 微机监测板卡维修现状

监测设备故障大多为板卡故障，目前微机监测设备板卡维修大多采用寄回厂家维修，但是相应的维修费用巨大，而且维修周期较长，使得设备故障处理周期不可控。从现实的情况看，监测设备板卡出现故障后不能得到及时的更换，严重影响监测设备的工作。

要改变这种状况，必须建设本段的维修基地，培养自身的维修力量，对故障板卡进行维修。这样不仅可以大幅度的压缩成本，更重要的是板件的维修时间可以得到控制，使得设备故障的处理周期实现可控。

2 建立维修基地的可行性

建立电务段自己的维修机构对微机监测板卡进行维修，首先要解决2个问题:维修材料来源是否有保证，对板卡是否有检测工具和检测方法。

微机监测设备采集机柜中共有7大类板卡，分别是:电源板、CPU模板、开入板、开出板、模入板、互感器板、绝缘接口板。电源板是典型的线性稳压电路，使用的芯片是常见的78XX、79XX系列的稳压器件。其他板卡采用的芯片也是常见的74HCXX系列逻辑门电路、CD4000系列的CMOS逻辑电路、通用光电耦合器、555芯片、普通运放、CAN接口芯片、普通存储器及单片机芯片等。这些芯片都可以方便地在市场上购买到，因此，从维修材料上是有充分保证的。

在检测工具方面，厂家提供的板卡检测机柜可以检测板卡是否有故障，但是要维修还需要对故障点进行定位，好在板卡的电路不算太复杂，除CPU模板外，所有的接口板均采用总线电路+接口功能电路的设计方式，向地址总线循环输出全地址信号，使用逻辑笔或者示波器测试相关点的信号变化情况，即可检测出故障芯片。对于接口电路芯片，根据芯片的逻辑功能，加上辅助信号之后，用逻辑笔检测其输出，亦可以分析出故障点。一些使用插座的芯片还可以拔下来进行测试(很多编程器都有74系列、CD4000系列芯片的测试功能)。

因此，建立段级维修机构来维修微机监测设备的板卡，是可行的。

3 维修准备

1.人员准备。虽然没有一支现成的微电子维修的技术队伍，但是信号工队伍中不乏对电脑、手机、电视等涉及微电子维修感兴趣的人，可以挑选这些对微电子维修工作感兴趣，且具有一定数字电路知识、理解能力和接受能力强的人员组成维修队伍。

2.技术准备。对维修人员进行技术培训，弄懂微机监测板卡上的每个芯片的逻辑功能、输入输出逻辑，读懂每一块板卡的电路，学习电路的测量方法。

3.工具准备。电表、逻辑笔、示波器用于电路信号的测量;编程器用于芯片编程、芯片测试;还有用于芯片拆除、焊接的真空吸锡器、焊台，以及一些诸如斜口钳、尖嘴钳、螺丝刀等通用工具。

4.设备准备。拥有一个好的测试平台可以保证维修的效率与质量。针对板卡的维修，研制了板卡故障定位仪，可以对微机监测采集机中的6大类13种板卡的故障进行芯片级定位，通过芯片测试夹直接定位板卡总线芯片的故障，利用逻辑测试笔辅以板卡信号通道控制信号，对板卡信号传输通道中的光耦、芯片进行测试，确定故障点。

5.工艺准备。虽然挑选出来的维修人员对微电子维修有兴趣，但毕竟是业余的，原从事6502设备维修工艺与微电子设备维修工艺有很大的差别。原来习惯使用大烙铁维修的操作人员在焊拆微电子芯片时容易造成PCB板变形、板上线路受伤、焊盘脱落，会出现焊芯片时焊锡成堆，焊盘吃锡不均匀的情况。应进行工艺培训，学习真空吸锡器的使用方法，提高焊接工艺，学会焊台的使用，懂得如何根据焊锡种类、焊盘大小来调整温度及焊接时间。

4 维修效果

南宁段从2008年6月开始维修微机监测设备的板卡后，所有采集机板卡均实现了段级维修，节约了大量的成本支出。更重要的是，大大缩短了板卡的修理周期，一般现场送修一周即可修复，急用件当天送修当天即可修复，使原来大量的由于板卡缺料待修的微机监测设备故障大为减少，大大缩短了微机监测设备故障延时，使得微机监测设备正常运行率得到提高，为信号设备故障及时分析处理提供了技术保障。