主体化机车信号车载设备的故障诊断和处理

李晗

（中交机电工程局有限公司武汉技术中心，湖北 武汉 430060）

近年来，我国铁路事业实现了跨越式发展，铁路里程不断增加，列车运行速度也不断提升，保障列车安全运行的要求也越来越高。随着中国列车运行控制系统分级标准的确立，保障列车的安全运行已成为了机车信号设备的主要功能，机车信号不再作为安全行车的辅助信号，转而作为主体信号承担了更多的安全责任，可以说主体化机车信号车载设备在列车的安全运行中起到了非常关键的保障作用。这对机车信号设备运行的稳定性、可靠性提出了更高的要求，也对电务设备维护人员对机车信号设备的高质量维护提出了更高的要求。快速故障诊断和快速故障维护是提高运维质量的重要衡量指标。因此，本文就主体化机车信号车载设备的故障诊断和处理进行研究。

1 主体化机车信号车载设备的组成

广义上的主体化机车信号系统涵盖了作为信息发送方的地面电码化设备、作为信息传输通道的轨道电路以及作为信息接收方的主体化机车信号车载设备三个部分。本文只讨论主体化机车信号车载设备部分，主体化机车信号车载设备通常由机车信号主机、信息采集装置、信息记录装置、信号输出装置组成。各主要部分的功能如下。

1.1 机车信号主机

作为设备的核心部件，主要用于对收到的信号进行处理、分析，然后将分析结果传送给机车信号机，实现信号的各种显示。同时，还会将数据分析结果传送给列车运行监控记录装置，为控制列车的安全运行提供信息。与通用机车信号主机相比，主体化机车信号主机还扩展了信息记录装置以实现数据存储功能。

1.2 双路接收线圈

作为设备的接收部件，主要是利用电磁感应原理对信号进行接收，接着将其传递给机车信号主机。

1.3 机车信号机

主机输出的信号被直接呈现到信号机上，向作业人员提供相应的数据显示。机车信号机一般应用的为LED显示，总共有8种灯位。

在恶劣环境下车载设备需要满足能保持稳定工作的高可靠性，目前，已经推广使用的主体化机车信号系统车载设备主机采用的大多是双机热备二取二平台，需要具有信息的采集和存储功能；车载设备信号接收器采用互为冗余的信号线圈接收地面传输的电码化信息。车载设备的故障机制需要满足铁路信号设备故障导向安全的准则。机车信号接收线圈采用绕组冗余设计，并且自带检测绕组，实现对信息接收线圈工作状态的实时监控。每个接收线圈中都有2路主绕组和1套副绕组，其中，副绕组作为检测线圈。左、右两端I线圈串联使用，作为I路隔离放大的输入；左、右两端II线圈串联使用，作为II路隔离放大的输入；左、右两端III线圈串联作为自检测信号互感线圈。应用双路接收线圈互为冗余，当一路出现故障问题时，另一路仍可正常工作，确保系统的稳定运行。

2 常见故障以及故障的判断与定位

2.1 常见故障分析

2.1.1 机车信号电源故障

在开启电源前，必须对输入电压进行仔细检查，如果发现问题应及时解决。在开启电源后，可以通过观察指示灯的显示情况来对其进行故障判断。一般而言，供电正常时，指示灯正常点亮；当灯灭时，则表明无电源输入，系统内部可能发生了断线或是线路故障，需要进行检查确认，通常检查二极管是否击穿或者限流器是否熔断。

2.1.2 双路接收线圈故障

对于双路接收线圈而言，无论哪一路出现故障问题，都会发出故障告警，同时，另一路仍可保持正常工作，如此能确保系统的稳定运行。一般而言，常常发生的故障有线圈断线、混线或相位接反等，可能维修人员并不熟悉移频、移相等通信专业的技术，但是通常依据测得的电压等参数也能对故障进行进一步判断，从而尽快排除。

2.1.3 输出信号显示灯的故障

如果机车信号设备输出的信号出现问题，则会对列车的安全运行造成极为严重的影响。如果出现了这种故障，需要进行机车入库，方便彻底对故障的排查，主要可以检查信号灯的电源供电部分和信号灯的信息接收部分是否正常。

2.2 故障的判断与定位

当机车信号设备发生故障时，联系机车扣车入库。当机车进入测试区后，电务车载设备维修工作人员应马上登车与乘务员进行沟通，第一时间了解故障现象和故障发生具体时间，接下来进行设备例行检查，查看主机前面板的“运行/测试、运行/自检”开关位置、各连接板的状态指示灯显示情况，与设备维修手册进行核对确认是否存在问题；查看信号机的

“上/下行”开关位置是否存在差错，再次确认灯显的显示情况；进行线缆检查，确认各条线缆接头插接是否牢靠，是否存在接触不良问题，特别要注意检查车下接收线圈是否能够正常接收电码化信号，如果发现问题，则及时予以处理。

如果确认主机发生故障，并且对故障的判断比较明确，可直接更换电路板备品进行尝试性维修；如果是在运行中偶然出现异常，则可记录故障代码，在维修手册中查询故障原因；如果在运行中出现了误动作，则需要用示波器对信号的频率、相位等参数的失真情况进行监测，从而实现故障的准确定位。利用记录板的数据信息可以帮助实现故障的分析与判断，结合专门的分析工具，能够进行状态信息的查询等。查询维护手册中故障代码的释义，能够实现迅速、准确的故障判断。

3 通过主机故障代码进行故障定位

机车信号主机会将机车信号故障代码发送给记录板，在使用记录器读取记录板数据时能直接显示出来。代码信息具体含义可通过查阅厂商提供的文件得知，通常来说故障代码分为3组，共12位，其中，第一组4位即是故障代码。假如故障代码中显示C0，这就表明主机运行正常，没有问题发生；假如故障代码中未显示C0，表明主机运行异常，发生了故障。需要指出的是，当第一组四位信息出现的是C7和E4时，后面的两组数据表示的是故障位置。

4 通过工具进行硬件故障定位

具体包括以下3方面的内容：①使用专门的测试仪对主机进行功能测试，判断主机发生何种故障；②使用万用表检测线圈的通断是否正常，使用摇表检测线圈的绝缘是否良好，可以判断线圈是否出现故障；③利用主机面板上监测各插板运行状态的指示灯来判断是否存在故障。

5 故障的处理流程

对于运行中的设备，当表现出不良状态时，维修工作人员应先向设备使用人员确认发生了何种故障，并进行相应的记录；拷贝记录数据，有针对性地进行分析，明确故障类型，也可以利用仪表测试进行故障判断。具体而言，可依照以下流程对故障进行分析处理：①接到设备故障通知，对主备机进行切换，存储记录数据；②按照常见的几种故障与可能导致该故障的原因进行试探性分析；③不能随意地开关机或进行设备重置，要确保主机的异常状态不会因重启而消失，对于比较特别的故障问题，先要对异常情况进行认真记录并对可疑环节进行检测，比如对输出电压、电缆配线、更换部分器件看故障是否消失等；④如果故障问题已得到确认，则可以通过更换板件的方式进行处理，更换下来的板件尽快送修，修复好后要尽快换回原设备上，以保证设备使用年限的统一性；⑤如果设备故障已恢复，则要对记录数据进行分析以查明故障原因，以避免其再次发生。

6 结束语

综上所述，提高主体化机车信号车载设备维护水平有赖于经验的积累和完善的设备维修制度的建设。本文通过介绍主体化机车信号车载设备的组成，进而对常见的几种故障以及故障的判断与定位、故障的处理流程进行了分析，从而能够依据故障情况采取针对性的处理措施，对发生的故障问题尽快予以解决，这就能够有效地降低故障的发生率，使机车系统能够保持正常工作，为我国铁路列车的安全、稳定运行提供技术上的保障。

参考文献：

［1］何元.浅谈一体化机车信号车载设备典型故障与案例分析［J］.西铁科技，2016（03）：6-9.

［2］张星月.JT-C型机车信号车载系统在铁路行车中的应用［J］.通讯世界，2016（23）：279-280.

［3］刘富钱.铁路信号设备故障诊断方法探讨［J］.电子技术与软件工程，2016（11）：56-57.