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      微機(jī)監(jiān)測(cè)在鐵路信號(hào)中的應(yīng)用問題及處理對(duì)策

      2020-12-21 00:24:12
      通信電源技術(shù) 2020年2期
      關(guān)鍵詞:鐵路信號(hào)萬用表道岔

      閆 森

      (朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司,河北 滄州 062450)

      0 引 言

      微機(jī)監(jiān)測(cè)的功能原理是在鐵路運(yùn)行的過程中,適時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài),并根據(jù)其特性的異常變化來發(fā)現(xiàn)和判斷哪些設(shè)備出現(xiàn)了問題和出現(xiàn)了什么問題,將這些信息通過信號(hào)傳輸?shù)姆绞絺鬟f給電務(wù)部門,來做出迅速和準(zhǔn)確的判斷。在系統(tǒng)運(yùn)行的反應(yīng)機(jī)制中,設(shè)定有危險(xiǎn)預(yù)警功能,一旦相關(guān)設(shè)備超出某一設(shè)定限制,通過報(bào)警來引起管理人員的重視,并及時(shí)做出相應(yīng)的處理措施。此項(xiàng)功能對(duì)于預(yù)防相關(guān)人員的違章操作和及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障非常重要。對(duì)于在鐵路運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)征兆,通過該系統(tǒng)不但可以及時(shí)發(fā)現(xiàn),還會(huì)基于些做此最佳的解決方案,實(shí)現(xiàn)既控制了維修成本又縮短了維修時(shí)間,這對(duì)于保證鐵路安全和提高鐵路運(yùn)輸效益非常重要。本文開展基于鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理研究,具有非常積極的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義[1]。

      1 鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障分析

      在系統(tǒng)中,道岔道轉(zhuǎn)換是通過道岔轉(zhuǎn)換電流、曲線道岔轉(zhuǎn)換電流的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的,這也是鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有別于其他鐵路管理系統(tǒng)的特點(diǎn)。在此過程中,它必須做到能夠適時(shí)測(cè)量道岔轉(zhuǎn)換時(shí)的電流信息變化,通過變化特征來對(duì)故障做出判斷。常見故障表現(xiàn)有如下3種情況。(1)道岔傳感器的故障。其中道岔傳感器屬于直流電流傳感器,對(duì)于孔內(nèi)電流變化通過該傳感器可以直接反映出來。該傳感器工作電源為±12 V,其工作原理是道岔傳感器孔內(nèi)電流變化時(shí),就會(huì)有0~5 V直流電壓輸出,此情況在岔道轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生。道岔轉(zhuǎn)換完成以后,道岔傳感器孔內(nèi)電流穩(wěn)定不變,此時(shí)處于無信號(hào)輸出狀態(tài)。檢查模塊是否正常的方式是測(cè)量模塊輸出端子的兩端電壓,若電壓處于限定范圍,則證明模塊運(yùn)行正常;若超出限定范圍,則說明模塊已出現(xiàn)故障。另外一種方式是測(cè)量模塊端子的電流變化情況,在道岔轉(zhuǎn)換時(shí),若測(cè)量發(fā)現(xiàn)有輸出電流顯示,則說明模塊的道岔傳感器功能正常;否則,說明傳感器已損壞。(2)開關(guān)量采集器故障。該設(shè)備的功能是采集和記錄l DQ J一組的半空接點(diǎn)表現(xiàn)特征,并適時(shí)記錄每一次道岔轉(zhuǎn)換的時(shí)間。故障判斷方式是,用萬用表對(duì)測(cè)量輸出端子電壓進(jìn)行測(cè)量,通過電壓是否出現(xiàn)異常變化來做出開關(guān)量采集器是否出現(xiàn)故障的判斷。在處于非道岔轉(zhuǎn)換時(shí),開關(guān)量采集器端子與處于落下狀態(tài)的1DQ J通過接點(diǎn)接通,正常狀態(tài)下所測(cè)得的電壓為直流電壓,伏值為5 V;在道岔轉(zhuǎn)動(dòng)期間,就不會(huì)有該電壓出現(xiàn),這是該設(shè)備的正常表現(xiàn)規(guī)律,若違反了這一規(guī)律,則可以做出開關(guān)量采集器已經(jīng)發(fā)生故障的判斷。(3)道岔采集機(jī)發(fā)生故障[2]。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用中,系統(tǒng)管理人員判斷道岔采集機(jī)是否發(fā)生故障的方式是通過兩方面來完成的。第一,道岔動(dòng)作曲線;第二,道岔采集機(jī)指示燈。如果在道岔轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)道岔動(dòng)作曲線不記錄的現(xiàn)象,或道岔采集機(jī)指示燈做出異常指示的情形,就說明道岔采集機(jī)已經(jīng)發(fā)生故障。

      在監(jiān)測(cè)站機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,判斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是否發(fā)生故障需要借助相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)分析工具。通過網(wǎng)絡(luò)分析工具不僅可以找到故障發(fā)生的位置和原因,還可以對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)。常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)故障判定以網(wǎng)絡(luò)連接處的指示燈提示結(jié)果為主,通常綠色表示正常,紅色表示異常。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接指示燈出現(xiàn)紅色時(shí),說明網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不通,已有故障發(fā)生。(1)IPcoN FIG命令用以對(duì)配置信息是否正常運(yùn)行做出判斷,同時(shí)也反映出站機(jī)中網(wǎng)絡(luò)適配器中的相關(guān)信息是否正常,包括IP地址是否發(fā)生錯(cuò)誤以及其他附帶性信息錯(cuò)誤。(2)在系統(tǒng)的操作命令中,通過IPCoN FIG命令可以得到網(wǎng)關(guān)的配置信息。PCoN FIG命令的功能在于通過對(duì)網(wǎng)關(guān)配置信息的檢測(cè)分析,得到站機(jī)路由器的通信過程,找到發(fā)生故障的原因。此外,路由器端口信息也是判斷故障點(diǎn)和故障原因的重要依據(jù)。(3)借助于端口查詢命令對(duì)通信通道、路由器和轉(zhuǎn)換器進(jìn)行檢查,是進(jìn)行相關(guān)設(shè)備故障排除的重要方式[3]。

      關(guān)于CAN總線故障分析。按照總線布置理論,用萬用表對(duì)工控機(jī)和采集機(jī)兩端進(jìn)行測(cè)量,在正常情況下,所測(cè)得阻抗值為6 Ω左右。按照系統(tǒng)的設(shè)置,這兩個(gè)設(shè)備的連接形狀為蛇形,而實(shí)際上,系統(tǒng)的總線布置呈另外兩種表現(xiàn)形式,分別為環(huán)形和樹形。這兩種布線方式實(shí)際上是錯(cuò)誤的,糾正的方法是必須去掉中間的多余部分,如去掉環(huán)形的中間部分,去除后能回歸正規(guī)的蛇形形狀;對(duì)于樹形結(jié)構(gòu)的處理方式是,從中找出1~2個(gè)端子,從其對(duì)應(yīng)的采集機(jī)上引出電阻,通過這一方式,將其阻值調(diào)整到與CAN總線要求符合的阻值范圍內(nèi),同時(shí),也保證總線阻值處于正常水平。在實(shí)際應(yīng)用中,CAN總線通常有如下3種故障表現(xiàn)形式,分別是總線過長(zhǎng);CAN總線的環(huán)限不合理;采集機(jī)信息傳輸阻滯,工控機(jī)無法接收。

      2 微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障處理策略

      2.1 系統(tǒng)故障處理

      第一,XP系統(tǒng)故障處理。解決辦法是,采用正規(guī)的系統(tǒng)盤重裝系統(tǒng),新系統(tǒng)安裝完成以后,再繼續(xù)安裝機(jī)監(jiān)測(cè)軟件。如果系統(tǒng)安裝不成功,要考慮是否由于異常斷電引起磁盤損壞,則必須對(duì)系統(tǒng)盤進(jìn)行重新分區(qū),并修復(fù)壞道,隔離硬盤壞的扇區(qū),再在主分區(qū)上重裝系統(tǒng)和相應(yīng)的監(jiān)測(cè)軟件。

      第二,數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障。需要借助數(shù)據(jù)庫修復(fù)軟件,對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修復(fù),如修復(fù)不成功,必須將原數(shù)據(jù)庫進(jìn)行限載,重新安裝并生成新的數(shù)據(jù)庫。

      2.2 CAN總線故障處理

      產(chǎn)生故障的原因一般有兩種情況,一種總線過長(zhǎng),另一種是工控機(jī)與采集機(jī)連線不規(guī)范。對(duì)于前者的解決方法是,在對(duì)CAN總線進(jìn)行設(shè)置時(shí),應(yīng)盡量把線扯直繃緊,若有多余長(zhǎng)度的線一定要去掉,不要盤留在里面,否則會(huì)增加線路電阻和影響電流的正常。對(duì)于后者的解決方法是,在關(guān)掉所有的采集機(jī)電源的情況下,對(duì)每個(gè)采集機(jī)后面的總線利用萬用表進(jìn)行阻值測(cè)量,將萬用表檔位設(shè)定在200 Ω電阻檔,測(cè)量時(shí)要根據(jù)電流的順序,從工控機(jī)近端的采集機(jī)開始,逐漸向遠(yuǎn)路延伸,循序漸進(jìn),逐一排查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷點(diǎn)以后,就需要對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行焊接,以恢復(fù)線路的暢通,焊接完成后,插好CPU板進(jìn)行測(cè)試。利用萬用表測(cè)量總線電阻,若總的電阻值為60 Ω左右,說明這一問題已經(jīng)解決,這時(shí)可重新啟動(dòng)采集機(jī),系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。

      此外,還有一種產(chǎn)生故障的原因是采集機(jī)不響應(yīng)。造成這一現(xiàn)象的原因有兩個(gè):一個(gè)是采集機(jī)與CAN總線的接點(diǎn)接觸不良,通過重新布線可以解決;另一個(gè)是CPU板發(fā)生故障,主要表現(xiàn)為80c250片損壞或CPU板的個(gè)別地址開關(guān)失靈,需要對(duì)損壞配件進(jìn)行更換[4]。

      2.3 采集機(jī)故障處理

      采集機(jī)故障通常表現(xiàn)為如下兩種情況。(1)指示燈不亮,無法通過指示燈獲知相關(guān)電壓電流信息,表明電源模塊已壞,需更換;(2)如果位于采集機(jī)上的模擬板工作燈閃爍,說明CPU板有問題,可在進(jìn)一步檢測(cè)后對(duì)CPU板進(jìn)行維修和更換。在對(duì)CPU板進(jìn)行更換時(shí),一定要注意新舊板的地址開關(guān)必須一致,同時(shí)還需要關(guān)注CPU總線電阻有無跳線設(shè)置,若沒有,則可以不管,若有,則需跳接到新板。更換完成后,重啟所有設(shè)備[5]。

      2.4 開關(guān)故障處理

      開關(guān)若出現(xiàn)故障,首先表現(xiàn)在配線端子無法通電或斷電。在斷電的情況下,應(yīng)從小端子開始排查,若小端子正常,再排查其他端子。若故障由采集機(jī)端子無法過電引起,可從CH列、環(huán)線和6502側(cè)面配線等處檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題部件,馬上更換。更換完成后,須對(duì)采集機(jī)設(shè)置進(jìn)行重置[6]。

      3 結(jié) 論

      本文圍繞鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,分別分析和闡述了應(yīng)用中容易出現(xiàn)的問題,并探討和揭示了這些問題產(chǎn)生的原因,提出了切實(shí)可行的解決辦法,對(duì)于提高系統(tǒng)的管理效率、降低運(yùn)輸成本及提升運(yùn)輸質(zhì)量意義重大。

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