LKJ2000型監(jiān)控裝置顯示器常見故障分析及處理

周志輝 溫志紅

新一代LKJ2000型監(jiān)控裝置，比前一代的LKJ-93和JK-2H型在技術(shù)等級(jí)、功能、性能和可靠性等方面，都有了很大程度地提高。LKJ2000型監(jiān)控裝置采用10英寸TFT高亮度彩色液晶顯示器。該顯示器由電源電路、底板電路、高壓板電路、IC卡語(yǔ)音板電路、CPU卡/顯示卡、通信子板和液晶屏等主要部件組成，本身是一個(gè)獨(dú)立的CPU系統(tǒng)。

LKJ2000型監(jiān)控裝置顯示器對(duì)外通過(guò)CAN與LKJ監(jiān)控主機(jī)通信，通過(guò)DOC電子盤調(diào)出地面數(shù)據(jù)，根據(jù)LKJ監(jiān)控主機(jī)發(fā)送的命令和數(shù)據(jù)，在顯示器上以動(dòng)態(tài)圖形方式預(yù)示運(yùn)行前方線路的彎道、坡道、橋梁、隧道、道岔以及信號(hào)機(jī)布置等情況，隨列車運(yùn)行，滾動(dòng)顯示監(jiān)控裝置控制模式限速曲線、列車實(shí)時(shí)運(yùn)行速度曲線等。

LKJ2000型監(jiān)控裝置顯示器的圖形化顯示直觀，認(rèn)讀性好，是LKJ監(jiān)控裝置與司機(jī)信息交互的界面。司機(jī)通過(guò)顯示器操作控制監(jiān)控裝置，而監(jiān)控裝置再通過(guò)顯示器，將機(jī)車運(yùn)行信息和防護(hù)措施傳遞給司機(jī)?，F(xiàn)就顯示器在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，并提出具體的處理意見。

1 顯示器不能正常啟動(dòng)

顯示器不能正常啟動(dòng)的原因很多，首先要檢查電源線J140、J149是否正確連接，接線端子是否有110V電源。若電源正常，再檢查顯示器背部X7、X9插頭是否接觸不良、熔斷器是否工作正常。可以按以下方法進(jìn)行檢測(cè)。

1．短路。首先看壓敏電阻RV114K241是否短路燒損。如果正常，再看開關(guān)管Q1 IRFP460是否燒損短路，有則更換處理，無(wú)則可上電測(cè)試。

2．開路。先檢查啟動(dòng)電阻R2330kΩ是否斷路，再看脈寬調(diào)制器UC3842AN是否過(guò)激燒損，或Q1 IRFP460擊穿開路，或過(guò)流保護(hù)電阻R7、R40、R41過(guò)流燒損，有則更換，無(wú)則上電測(cè)試。

3．如果上電出現(xiàn)閃爍，那就比較麻煩。先看起振后供U1的電路中VZ215V穩(wěn)壓管是否正常，如幅值不穩(wěn)會(huì)出現(xiàn)閃爍，進(jìn)而會(huì)損壞D4和D5后無(wú)輸出，停振不工作，此外，脈寬調(diào)制器外圍C1損壞也會(huì)出現(xiàn)閃爍。

4．再測(cè)輸出端兩路12V與5V端有無(wú)短路現(xiàn)象，如無(wú)則可上電測(cè)試，有則看是電源還是屏顯內(nèi)部問(wèn)題。如電源板工作正常，再檢查屏內(nèi)各電路的連線是否可靠連接，測(cè)量CPU卡的電子盤是否有電壓，工作電壓應(yīng)在 (5±0.05)V左右。

2 顯示器暫時(shí)或持續(xù)異常工作

2.1 30 s后不能正常啟動(dòng)且出現(xiàn)白屏

1．按壓確認(rèn)鍵，如果有鍵音，那么故障就會(huì)出現(xiàn)在液晶屏或者主板屏顯驅(qū)動(dòng)上，判斷液晶屏或主板屏顯驅(qū)動(dòng)故障，并作以下處理:先拿一塊正常的液晶屏正確接入主板，接好背光燈然后上電，如果正常就說(shuō)明是液晶屏的故障，如果還是白屏就是主板驅(qū)動(dòng)故障，需要更換主板。

2．如果按壓確認(rèn)鍵無(wú)鍵音，說(shuō)明主板沒(méi)啟動(dòng)，需要更換主板。

3．顯示器用PC104主板CPU電壓過(guò)低或不穩(wěn)定，有可能造成顯示器暫時(shí)或持續(xù)工作異常。首先使用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試主板電源口1、2腳 (或7、8腳)電壓，正常值應(yīng)在4.95～5.05V范圍之內(nèi)。如果主板電源口電壓不在該范圍內(nèi)，可測(cè)試電源板5V端子輸出電壓，是否在5.05～5.15V。如果電源板輸出電壓正常，而與主板CPU電壓相差過(guò)大，可先確認(rèn)主板與底板接觸是否良好 (測(cè)試底板5V電壓)，再確認(rèn)二者壓差是否在0.15V之內(nèi) (一般在0.1V左右)，否則應(yīng)檢查5V電源線線端在電源板或底板上的焊接點(diǎn)，以及主板PC104插座上定義的5V、GND焊盤是否存在虛焊、氧化現(xiàn)象，必要時(shí)可重新點(diǎn)焊。

2.2 上電出現(xiàn)黑屏不能啟動(dòng)

1．先去掉電子盤，如果仍黑屏不啟動(dòng)就更換主板。

2．如果去掉電子盤后能正常啟動(dòng)，但檢測(cè)不到電子盤，那么就需要更換電子盤或重寫程序或處理電子盤座;如果更換處理以后仍檢測(cè)不到電子盤，就需要更換主板。

3．如果上電后出現(xiàn)屏暗或黑屏，但有語(yǔ)音有鍵音，就要查看逆變器是否老化燒損或供逆變器的5V電源是否正常，燒損要更換;對(duì)于屏暗，多數(shù)是5V電源到高壓板插座處連接的插頭由于高溫溶化接觸電阻大引起。

4．上電出現(xiàn)屏偏色。該故障多為液晶邊連線與屏接口部分邊連接松動(dòng)或主板顯卡部分故障，處理時(shí)不要急于拆掉前面板。先用一個(gè)長(zhǎng)柄螺絲刀按壓接口看是否有變化，如果一按壓就正常，那么就要拆下面板重新處理打3M膠，反之則需要更換主板。

5．上電自檢進(jìn)入主界面，窗口里面沒(méi)文字和數(shù)字，這種情況多為電子盤壞。

3 顯示器無(wú)語(yǔ)音或語(yǔ)音提示混亂

與語(yǔ)音有關(guān)系的并口P1的第2腳控制語(yǔ)音電路的電源開關(guān)Q2，當(dāng)有語(yǔ)音輸出或發(fā)鍵聲時(shí)，第2腳信號(hào)為低電平，經(jīng)過(guò)U1(7407)整形后控制Q2導(dǎo)通，使語(yǔ)音電路帶電，開始工作。U3是一個(gè)低壓差穩(wěn)壓器，+5V電壓送入U(xiǎn)33腳，穩(wěn)壓后在U31腳輸出穩(wěn)定的3V電壓，供給U5(ISD4004)使用，U32腳是輸入/輸出的公共端。發(fā)音的具體工作過(guò)程:由軟件將2腳置1→Q2導(dǎo)通→U4得電且U3得電→軟件給并口的第13腳清0→U5得電→W1有信號(hào)→R16→C16→U4→C7、C8、C9→揚(yáng)聲器放音。

1．顯示器無(wú)語(yǔ)音提示時(shí)，一般從以下3個(gè)方面著手:①揚(yáng)聲器是否良好，可以用萬(wàn)用表很快測(cè)量出揚(yáng)聲器的好壞;②語(yǔ)音板的語(yǔ)音處理電路，可以用示波器按以上的故障分析一步步測(cè)量;③由于PC104主板CPU卡的80486并口的數(shù)據(jù)線5、6、7分別用來(lái)控制語(yǔ)音芯片U5的地線、讀寫時(shí)鐘、串行數(shù)據(jù)輸入，并口21腳 (BUSY)接收語(yǔ)音芯片的數(shù)據(jù)輸入，所以與CPU卡也有關(guān)系。

首先用萬(wàn)用表測(cè)量揚(yáng)聲器，確認(rèn)揚(yáng)聲器是否完好，然后用萬(wàn)用表測(cè)量U5語(yǔ)音芯片第1腳和第15腳，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有 3V工作電壓，再測(cè)量 U3(HT7230)，發(fā)現(xiàn)有5V電壓輸入，但無(wú)輸出，焊下U3測(cè)量，確認(rèn)U3已壞，更換U3故障解決。

2．顯示器語(yǔ)音提示混亂。該故障多為顯示器語(yǔ)音文件 (voice.bat)不正確或語(yǔ)音芯片質(zhì)量不佳所致?？筛鶕?jù)顯示器生產(chǎn)廠家不同，利用該廠家顯示器語(yǔ)音文件 (voice.bat)，對(duì)顯示器進(jìn)行刷新并重啟，更換顯示器語(yǔ)音芯片，可基本消除故障現(xiàn)象。

3．語(yǔ)言尖叫或聲音短促。由于有語(yǔ)音，說(shuō)明電路基本正常，需要測(cè)量一下各元件的工作電壓。U5的實(shí)際工作電壓在8.9V以上，而其工作電壓應(yīng)該是3V，這說(shuō)明U5的工作電壓過(guò)高，問(wèn)題出在U3上，更換同型號(hào)新元件后語(yǔ)音正常。

4．語(yǔ)音不清晰有雜音。主要是U5芯片有問(wèn)題，需要重新進(jìn)行語(yǔ)音拷貝。另外，如果沒(méi)有語(yǔ)音，通常是喇叭故障。

4 顯示器在運(yùn)用中行車達(dá)示輸入無(wú)效或轉(zhuǎn)儲(chǔ)失敗

造成此類故障的原因:一是IC卡本身有質(zhì)量問(wèn)題，二是顯示器故障，三是顯示器連接電纜線有問(wèn)題。

1．首先要確認(rèn)IC卡是否有質(zhì)量問(wèn)題。方法是可到另一端顯示器上輸入達(dá)示，能輸入，說(shuō)明IC卡正常，如不能輸入，可到另一臺(tái)機(jī)車上重新輸入達(dá)示，如還不能正常輸入，說(shuō)明IC卡有質(zhì)量問(wèn)題，可讓司機(jī)更換IC卡。

2．在確認(rèn)IC卡良好的情況下，如果一端不能輸入達(dá)示，而另一端可以，就可初步判斷為顯示器故障，更換顯示器即可。顯示器故障多為IC卡座或連線有問(wèn)題，也可根據(jù)電路查找控制芯片與電路是否有故障。

3．如果更換顯示器后，仍反映行車達(dá)示不能輸入，可初步判斷為顯示器連接電纜故障或電纜插頭連接狀態(tài)不良。如有備用電纜，應(yīng)采用替換法，先接上備用電纜進(jìn)行試驗(yàn)，再進(jìn)一步確認(rèn)連接電纜是否有質(zhì)量問(wèn)題。如確認(rèn)電纜有問(wèn)題，應(yīng)更換故障端顯示器與監(jiān)控主機(jī)的連接電纜。

5 LKJ主機(jī)關(guān)機(jī)后顯示器上仍有顯示

顯示器110V電源輸入時(shí)先經(jīng)過(guò)1個(gè)繼電器，繼電器接點(diǎn)為常開接點(diǎn)，只有LKJ主機(jī)提供15V電壓給繼電器，使接點(diǎn)閉合，110V才能送到顯示器電源板，顯示器電源再變壓成5V和12V，給內(nèi)部元器件供電。

當(dāng)LKJ主機(jī)關(guān)機(jī)后，若顯示器上仍有顯示，說(shuō)明繼電器在沒(méi)有提供15V電壓的情況下仍處于閉合狀態(tài)，初步判斷該繼電器故障。可先用萬(wàn)用表測(cè)量繼電器3、4腳，在無(wú)電壓輸入時(shí)，正常應(yīng)為斷開，若為導(dǎo)通狀態(tài)，說(shuō)明繼電器故障，更換后工作正常。

6 顯示屏右上角顯示紅色的CANA或CANB故障

顯示器與外界的通信主要采用485通信和CAN通信。顯示器與監(jiān)控主機(jī)之間是CAN通信，以CANA電路為例，CANA信號(hào)經(jīng)U3(82C250)總線收發(fā)器送入，經(jīng)過(guò)U2(6N137)的光電隔離，進(jìn)入CAN控制器U119(SJA1000)腳進(jìn)行信號(hào)的接收，經(jīng)過(guò)處理后又從U113腳發(fā)出信號(hào)經(jīng)U4(6N137)隔離，再送入U(xiǎn)3變成差分電平信號(hào)驅(qū)動(dòng)總線。

CAN電路主要由U3、U2、U1、U4等組成。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)不到該信號(hào)時(shí)，顯示屏右上角就會(huì)顯示紅色的CANA或CANB故障。先檢查晶振是否工作正常，選片信號(hào)是否送入，地址線是否有數(shù)據(jù)等，然后用示波器從U3開始測(cè)量電平信號(hào)，如果某一個(gè)元件無(wú)輸入或輸出信號(hào)，則故障就在附近。例如:當(dāng)晶振XTAL1損壞時(shí)就不會(huì)輸出16MHz的頻率，U1就不能正常工作，在U113腳就不會(huì)發(fā)送出數(shù)據(jù)信號(hào)。

此類CAN故障，常見的原因有晶振故障，光耦U2、U3故障，基本上沒(méi)有U1、U3故障的情況。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，先檢查各元件的工作條件，滿足工作條件后，再?gòu)妮斎牖蜉敵霾糠珠_始逐步檢查，故障點(diǎn)應(yīng)很快檢查出來(lái)。

7 顯示器無(wú)背光或顯示器按鍵無(wú)響應(yīng)

顯示器按鍵主要由顯示器面膜以及矩陣鍵盤電路組成。矩陣鍵盤電路是由底板對(duì)CPU進(jìn)行地址譯碼后，從而擴(kuò)展1片74HC245輸入口和74HC574輸出口，構(gòu)成4×8矩陣鍵盤。在每一行線和每一列線間均接有按鍵。按鍵按下，使行線與列線接通。在無(wú)按鍵按下時(shí)，由于鍵盤行線接在電源主5V，D0～D7讀出為“1”。CPU對(duì)鍵盤的查詢采用逐列掃描、逐行檢查的方法，由行信號(hào)與列信號(hào)的組合確認(rèn)鍵值。

當(dāng)顯示器按鍵無(wú)響應(yīng)時(shí)，應(yīng)先檢查顯示器面膜本身是否已壞，更換面膜后，發(fā)現(xiàn)顯示器按鍵仍然沒(méi)反應(yīng)，檢查鍵盤掃描電路，用示波器測(cè)量U14(74HC245)發(fā)現(xiàn)無(wú)輸出，更換U14，問(wèn)題解決。

面膜背光高壓電路由電源板提供的12V電壓工作，當(dāng)顯示器前面板光敏電阻受光照時(shí)，此電路不工作。而當(dāng)環(huán)境較暗時(shí)，把光敏電阻采集的信號(hào)送到LM258(U2)運(yùn)算放大器，經(jīng)U2比較放大處理后，輸出控制信號(hào)，以控制開關(guān)管S8050(Q2)使其導(dǎo)通，致使由T1、Q3、C6、C8組成的震蕩電路開始工作，振蕩電路輸出高頻變化的高壓信號(hào)，從而點(diǎn)亮面膜背光。

當(dāng)顯示器無(wú)背光或背光不亮?xí)r，應(yīng)先測(cè)高壓板背光電源輸出是否正常，用萬(wàn)用表的交流擋測(cè)試應(yīng)有60V左右的交流電壓，如果有電壓，那么面膜故障，更換面膜。如果無(wú)電壓，故障出在背光電源上，這就需要檢測(cè)光敏管與其相關(guān)的電路。

8 小結(jié)

隨著LKJ2000型監(jiān)控裝置逐漸老化，顯示器故障逐漸增多，尤其是夏季高溫期間，顯示器故障頻繁。通過(guò)對(duì)LKJ2000型監(jiān)控裝置顯示器常見故障進(jìn)行分析，提出了具體的解決方案，各級(jí)運(yùn)用維護(hù)單位可以結(jié)合LKJ修程，針對(duì)顯示器故障頻繁發(fā)生開展有重點(diǎn)的施修，全面提高顯示器設(shè)備質(zhì)量，確保列車安全運(yùn)行。

(責(zé)任編輯:陳寶安)