津滨轻轨信号轨旁AF904电源板的国产化改造

天津滨海快速交通发展有限公司 佟 通 隋亚涛



津滨轻轨信号轨旁AF904电源板的国产化改造

天津滨海快速交通发展有限公司 佟 通 隋亚涛

【摘要】简述了津滨轻轨信号轨旁AF904电路的作用及AF904电源板的功能、现状，详细介绍了AF904电源板国产化改造的内容、方法、效果等，通过改造提升了AF904电源板的自主维修能力，节约了可观的费用。

【关键词】津滨轻轨；国产化；改造

1　引言

津滨轻轨信号系统采用的是美国联合转辙机和信号公司的列车自动控制信号设备。轨旁系统采用的AF-904 系统是列车自动控制系统的一部分，它是故障安全逻辑处理器与车载设备之间主要的通信接口。AF-904 系统提供了列车检测和向车载设备传送数字编码机车信号数据功能，这些数据用于完成列车自动控制系统的列车自动防护。

2　AF904电源板的功能

AF904电源板是AF904轨道电路各板卡能量的来源。一旦AF904电源板出现故障，轨旁设备和车载设备之间将失去通信，列车信息和轨道信息将不能互相传递，列车停在故障轨道前，然后慢速前行或BYPASS模式通过故障轨道，严重影响正常的运营。

3　AF904电源板的现状

津滨轻轨信号轨旁AF904电源板有226块，已投入运行12年，在津滨轻轨自主维护过程中发现该电源板故障逐年增高，故障点集中，皆为内部隔离电源模块损坏所致。但该模块市场上采购的电源模块无法正常使用，经咨询该模块为厂家定制产品，不单独销售，只能购买整个电源板卡。因该电源板数量多，每块电源板的单价约两万元，如果一旦隔离电源模块损坏便购买板卡的话，运营维护成本相当可观。虽然虽有外修厂家，但维修费用高（约为板卡单价的三分之二），维修周期长（三个月到半年），维修较为被动。因此津滨轻轨计划对该电源板进行国产化改造。

图一 AF904电源板部分原理图

4　AF904电源板国产化改造内容

经过多次深入现场观察好坏电源板的工作现象，通过将所购模块进行并联焊接，增加输出功率的方法，最后确定市场上所购模块的功率低于板卡所需功率。差异点被找到，符合功率要求的模块市场上无现成的产品，而国产化改造是可行的。改造的主要内容包括：

（1）绘制电路板原理图（见图一），确定隔离电源模块的功能和作用

该板卡上定制的隔离电源模块是将输入5VDC，输出两路，+15VDC和-15VDC。在电路板上是最后一级的电压变换。型号是MGDBI10CF。

（2）确定隔离电源模块替代品的技术参数

通过上网下载原隔离电源模块的技术资料并翻译成中文，同时根据信号系统实际需要的技术指标确定国产化替代品的技术参数。

1）关键参数包括

输入电压范围，输出功率，输出精度，源效应，负载效应，效率，开关频率，绝缘电压，寿命等。

2）寻找和确定有资质的电源模块制作厂家

通过市场调研、资质确认、产品功能等，确定航天长峰朝阳电源有限公司作为合作厂家 。

3）确认国产化替代品的参数

就隔离电源模块的各项参数及关键参数与合作厂家进行沟通和确认，并对每个参数进行对照、分析和研究。

4）制作样品

朝阳电源厂家的技术人员进行样品制作，厂家制作完成样品，样品级别为军品级，并提供了测试报告。

5）离线和在线试验

根据样品的参数进行离线功能试验，包括输出电压及其精度、工作温度等。空载和带载试验正常，各项参数满足要求。在津滨轻轨试车线对改造后的电源板进行为期三个月的功能试验，并定期采集数据。输出电压精度高于原模块，工作温度低于原模块，各项功能正常，运行稳定。

图二 改造前后输出电压与工作温度对比

5　风险应对措施

1）替代品级别选择军品级，工作温度、稳定性和使用寿命高于工业级和民用级，且厂家为每块军品级模块提供各项参数的检测报告；

2）合作厂家选择具备制作军品级资质的厂家，保证替代模块的质量；

3）替代模块内部设计有过流、过压、欠压等保护功能，同时电源板卡本身也有过流熔断保险，双重保护确保板卡故障不影响其他设备；

4）利用国产化替代模块修复的电源板卡先在津滨轻轨试车线试验三个月后再安装到正线信号设备室内使用，降低风险。

6　结束语

信号轨旁AF904设备是津滨轻轨信号系统中的关键设备，皆为进口板卡，采购进口板卡价格高，且周期长。其中的电源板是功率最大的板卡，易损坏。津滨轻轨成功实现该电源板国产化改造后，大大提升了信号轨旁系统自主维护的能力，延长了系统的使用寿命，提升了该设备工作的可靠性。

参考文献

［1］王东波；津滨轻轨ATC系统［J］.铁道通信信号，2009（09）.

［2］王成；城市轨道交通信号系统全部国产化方案分析［J］.铁道勘测与设计，2010（05）.

［3］王素倩；天津城市轨道交通信号系统的比较［J］.天津科技，2008（03）.

作者简介：

佟通，男，初级工程师，主要从事津滨轻轨电子设备的研发、技术改造、技术管理等。

Localization Improvement for Power Board of AF904 of Jinbin Light Rail

Tianjin Binhai Mass transit Development Limited Company Tong Tong Sui Yatao

Abstract:The paper resumes the functions and conditions of power board of AF904 of Jinbin light railway， and introduces the contents and the methods and effects of localization improvement. After improvement the Self maintenance ability of the AF904 gains advances and reduces considerable expenses.

Key words:Jinbin Light Railway； Localization； Improvement