北京地铁5号线调试期间TCOM宕机的解决方案

程伟娟

(中铁电气化局集团有限公司设计研究院，北京 100166)

1 概述

北京地铁5 号线信号系统，采用基于多信息无绝缘轨道电路加APR 应答器的准移动闭塞系统，其中轨道电路输出模块（Track Circuit Output Module，TCOM）设备，采用英国西屋TBS100产品，随着北京地铁5 号线运营时间的累积，TCOM 设备故障率较高，故障修复时间长，故障影响范围大，且西屋公司已无技术支持，暴露出的问题不断影响着北京地铁5 号线的正常运营。为解决TCOM 的问题，北京地铁将既有TCOM 设备替换成国内自主研发的低频发码设备（Low Frequency Code Transmitter Equipment， LFCT）。由于北京地铁5 号线是正式运营线路，在调试期间，利用倒切开关完成TCOM 设备与LFCT 设备替换，双系统快速、便捷切换成为必不可少的作业环节。

2017 年11 月3 日，在张自忠路首站倒切调试时，当倒切开关由TCOM 设备侧倒切至LFCT 设备侧时，既有TCOM 设备宕机。

运营线路夜间作业时间只能在每天停运后进行，施工调试时间短、风险大，既有TCOM 设备工作状态不稳定，成功重启TCOM 设备所用的时间不定，不能及时恢复既有TCOM 设备，就会影响次日地铁运营。如何确保调试期间TCOM 设备不宕机，降低对运营的影响，成为面临的重要难题。

2 既有TCOM设备调查

小组成员首先对TCOM 设备维护台账中统计分析TCOM 设备重启时间，得出平均重启时间为：17.5 min，如表1 所示。

表1 TCOM设备重启时间统计表Tab.1 Statistics table of restart time of TCOM equipment

TCOM 系统重启累计时间统计，如图1 所示。

TCOM 系统一次重启成功率仅为30%，如图2所示。

通过对既有TCOM 设备情况的调查，鉴于调试时间短、TCOM 设备重启成功时间不确定等因素，极大地增加了对次日地铁正常运营的影响。为此，需制定调试期间TCOM 系统宕机的解决方案，确保在调试期间不影响既有设备运营安全和服务水平。

图1 TCOM系统重启累计时间统计图Fig.1 Statistical chart of cumulative restart time of TCOM system

图2 TCOM系统重启成功率统计图Fig.2 Statistical chart of restart success rate of TCOM system

3 解决方案

3.1 分析原因

针对既有TCOM 设备接口，如图3 所示，找出4条可能造成TCOM 设备宕机的因素，如图4 所示。

图3 既有TCOM设备接口图Fig.3 Interface diagram of the existing TCOM equipment

图4 造成TCOM系统宕机末端因素Fig.4 Terminal factors of TCOM system downtime

3.2 方案确定

3.2.1 TCOM与联锁接口通信中断通过对张自忠路集中站进行倒切试验时发现，当联锁与TCOM 系统接口线缆断开后，TCOM 系统仍保持正常。由此可见，与联锁通信中断不影响TCOM 系统正常工作。

3.2.2 与FS-2500轨道电路接口中断

通过对张自忠路集中站进行倒切试验时发现，当FS-2500 轨道电路与TCOM 系统接口线缆断开后，TCOM 系统仍保持正常。由此可见，断开与FS-2500 轨道电路接口不影响TCOM 系统正常工作。

3.2.3 OPCR继电器影响

调试前将倒切开关由TCOM 侧转换至LFCT侧，调试完毕后将倒切开关由LFCT 侧转换至TCOM 侧 时，OPCR 继电器会落下。

对TCOM 系统发码电路图进行研究后，发现以下两个地方与OPCR有关，可能会影响TCOM 系统正常工作。

1）TCOM 正常工作时，设备1、9 端子接OPCR 继电器及其复示继电器A5-A6（后接点）串联采集。如图5 所示，TCOM 系统正常工作时，TCOM 板卡驱动OPCR 继电器吸起，回采OPCR及其复示继电器接点断开采集信息。如图6 所示，当倒切时，OPCR 继电器落下，回采OPCR 继电器及其复示继电器接点接通采集信息，导致TCOM设备宕机。

图5 TCOM正常工作采集与驱动电路Fig.5 Acquisition and drive circuit of TCOM in normal operation

图6 TCOM宕机时采集与驱动电路Fig.6 Acquisition and drive circuit of TCOM downtime

图7 改进后采集与驱动电路Fig.7 Improved acquisition and drive circuit

解决方案第一步，如图7 所示，将OPCR 继电器回采线缆断开，模拟OPCR 继电器假吸起状态，使TCOM 设备不宕机。

2）查找OPCR 继电器其余接点电路图，根据TCOM 发码电路图，虚线线框内为OPCR 继电器的6 组接点，分别用于复示继电器励磁（4 组接点）和TCOM 发码板功放KZ 电源（2 组接点）。TCOM 发码板功放电源（KZ）经OPCR 继电器前接点及其复示继电器前接点后接至TCOM 发码板。如图8 所示，当倒切时，OPCR 继电器落下，TCOM 发码板失电，导致TCOM 设备宕机。

图8 发码电路图Fig.8 Circuit diagram of code sending

解决方案第二步，给TCOM 设备发码板单独供电，以保证TCOM 供电正常，使TCOM 设备不宕机。

在TCOM 设备板卡供电正常的基础上，断开OPCR 继电器回采线缆，并做好相应防护后，再次进行倒切，TCOM 设备保持正常，解决了TCOM设备宕机问题。

4 总结

TCOM 设备宕机的解决方案，通过分析既有TCOM 设备电路原理，采用现场试验的方法，找到造成TCOM 设备宕机的原因，并针对原因制定对策，经现场试验验证，最终得出TCOM 设备宕机的解决方案。

TCOM 设备宕机问题的解决，极大降低调试风险，提高调试工作效率，为北京地铁5 号线在调试期间的安全运营提供保障。