機(jī)車信號(hào)多燈故障的分析

朱海蕓(大秦鐵路股份有限公司太原電務(wù)段太北車載車間, 山西 太原 030027)

近期發(fā)生了一起因?yàn)闄C(jī)車信號(hào)多燈故障，致使機(jī)車停車要令。當(dāng)時(shí)信號(hào)機(jī)瞬間顯示多個(gè)燈位同時(shí)亮一下，信號(hào)主機(jī)不停地進(jìn)行重啟，主機(jī)板不斷的復(fù)位，到最后信號(hào)主機(jī)因?yàn)閺?fù)位超過(guò)200次，最終滅燈，LKJ報(bào)信號(hào)異常。

多燈的含義是在同一時(shí)間信號(hào)主機(jī)輸出兩種及上的點(diǎn)燈信息。

1 原因分析

根據(jù)設(shè)備故障的現(xiàn)象，可能有以下原因:①信號(hào)點(diǎn)燈電纜中有短路的故障；②信號(hào)主機(jī)中的插件故障。

首先，進(jìn)行了更換信號(hào)主機(jī)，在標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)后，未發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象的重現(xiàn)，這就可以排除第一種故障原因。

接著，使用U盤把故障的信號(hào)主機(jī)中記錄的運(yùn)行文件轉(zhuǎn)取下來(lái)，導(dǎo)入地面數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中，然后將文件進(jìn)行處理后，對(duì)文件中信號(hào)主機(jī)各種狀態(tài)信息進(jìn)行認(rèn)真分析。

為了找到導(dǎo)致故障的具體元器件，先通過(guò)查找廠家提供的整個(gè)信號(hào)主機(jī)電路圖，結(jié)合文件分析的結(jié)論，重點(diǎn)研究信號(hào)主機(jī)板信號(hào)點(diǎn)燈電路和信號(hào)主機(jī)母板電路。

在信號(hào)主機(jī)母板電路中紅黃燈與白燈電路線相隔較遠(yuǎn)，且絕緣通過(guò)兆歐表測(cè)量為無(wú)窮大，所以沒(méi)有混線的可能性，這就把母板電路故障排除掉。

在復(fù)雜的主機(jī)板電路中，8路點(diǎn)燈信號(hào)(L、LU、U、U2、UU、HU、H、B）在CPU(TMS320LF2407A）的控制下，使用7個(gè)繼電器(DS2Y-S-DC5）它具有2組接點(diǎn)，一組用來(lái)進(jìn)行點(diǎn)燈輸出，另外一組接點(diǎn)直接用來(lái)進(jìn)行繼電器吸起或者落下的檢查，它們采用塔狀結(jié)構(gòu)排列，限制性輸出在前面，繼電器吸起輸出有效，平時(shí)只有1個(gè)點(diǎn)燈繼電器吸起，紅黃燈和白燈信號(hào)分別受兩個(gè)不同的繼電器控制輸出，從電路設(shè)計(jì)上看不可能發(fā)生兩個(gè)繼電器同時(shí)吸起的現(xiàn)象，因此這部分電路可以排除故障的可能性。

還剩下最后一部分可疑性最大的電路就是反饋檢查電路，機(jī)車信號(hào)主機(jī)是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，所有安全輸出都需要反饋檢查，8位點(diǎn)燈信息通過(guò)一個(gè)排阻(RD2)，直接通過(guò)光耦(TLP521）反饋?zhàn)x入CPU板，進(jìn)行點(diǎn)燈輸出檢查，如果輸出點(diǎn)燈信息與CPU控制輸出的點(diǎn)燈信息不符，就會(huì)控制主機(jī)板復(fù)位，切斷錯(cuò)誤的信息輸出，保證安全。

最終，確定此次故障的原因是信號(hào)主機(jī)中的A主機(jī)板的反饋檢查電路中的排阻(RD2)故障，導(dǎo)致機(jī)車信號(hào)多燈故障的發(fā)生。

2 此次多燈故障反應(yīng)出點(diǎn)燈電路的問(wèn)題

JT-CZ2000信號(hào)主機(jī)在2003年后作為新一代機(jī)車信號(hào)主機(jī)開(kāi)始在全路推廣應(yīng)用，經(jīng)歷10幾年的現(xiàn)場(chǎng)使用，安全性、可靠性得到業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。它采用“2x2取2”的冗余容錯(cuò)安全結(jié)構(gòu)，信號(hào)主機(jī)內(nèi)雙套熱備、雙套電源、雙路接收線圈燈冗余措施，也就是有兩個(gè)完全一樣的設(shè)備，一個(gè)在工作，另一個(gè)處在熱備狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障，可以立刻切換到另外熱備的設(shè)備來(lái)工作，保證設(shè)備安全高效。可是，此次多燈的故障是A主機(jī)板(工作）故障，B主機(jī)板(熱備）正常，但結(jié)果卻使兩個(gè)主機(jī)板都在不停的復(fù)位，最后信號(hào)主機(jī)整機(jī)不工作。這就不符合JTCZ2000信號(hào)主機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，雙機(jī)熱備就沒(méi)有發(fā)揮作用。

究其原因是信號(hào)點(diǎn)燈電路設(shè)計(jì)有問(wèn)題。它的點(diǎn)燈電路具有這樣的特點(diǎn):點(diǎn)燈信息在經(jīng)過(guò)CPU控制產(chǎn)生后通過(guò)主機(jī)板的插針?biāo)偷侥赴迳?，在母板上兩塊主機(jī)板送過(guò)來(lái)的點(diǎn)燈信息連接在一起，再發(fā)送到后級(jí)電纜。問(wèn)題就發(fā)生在這，當(dāng)A主機(jī)板多燈故障后將多燈信息先傳送到母板，又接著逆向傳送到B主機(jī)板，因?yàn)榍懊嫣岬紸/B主機(jī)板點(diǎn)燈信息通道在母板上連接在一起了，所以，當(dāng)B主機(jī)板接收多燈信息后，瞬間啟動(dòng)反饋檢查電路，促使B主機(jī)板也進(jìn)行復(fù)位。

3 改進(jìn)信號(hào)點(diǎn)燈電路的措施

解決這個(gè)問(wèn)題的思路是隔離A/B主機(jī)板的點(diǎn)燈信息，達(dá)到一塊主機(jī)板多燈故障時(shí)不能影響另外一塊主機(jī)板工作。

使用8個(gè)二極管(IN14007）分別加在8位點(diǎn)燈信息通道中，這樣就能有效隔離點(diǎn)燈信息，點(diǎn)燈信息只能從主機(jī)板送到母板，而阻斷了從母板將點(diǎn)燈信息送到主機(jī)板中，從而隔斷了兩塊主機(jī)板間點(diǎn)燈信息的交換。如圖所示。

改進(jìn)點(diǎn)燈電路示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)機(jī)車信號(hào)多燈故障案例原因分析，發(fā)現(xiàn)了JTCZ2000信號(hào)主機(jī)中的信號(hào)點(diǎn)燈電路的問(wèn)題，在點(diǎn)燈電路中增加一些二極管(因?yàn)樗奶匦允钦驅(qū)?，反向截止）使信?hào)點(diǎn)燈信息只能從主機(jī)板送到母板，母板無(wú)法向主機(jī)板傳送點(diǎn)燈信息，這樣就阻斷了兩塊主機(jī)板間沒(méi)有意義的點(diǎn)燈信息的交換，這樣改進(jìn)后完善了信號(hào)主機(jī)的雙機(jī)熱備功能，使設(shè)備更好的發(fā)揮功能，在安全性不變的情況下，提高了運(yùn)輸效率。

[1]鐵路職工崗位培訓(xùn)教材編審委員會(huì).信號(hào)工機(jī)車信號(hào)設(shè)備與列車運(yùn)行監(jiān)控裝置維修[M].2010.5.

[2]上海鐵路通信工廠.JT-C系列機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)(第三版)[M].