CTCS-300H型BTM常见故障分析及处理方法段永飞

CTCS-300H型BTM常见故障分析及处理方法段永飞

段永飞

西安铁路局西安电务段陕西西安

摘要：通过介绍BTM技术原理、电气结构等内容，对导致故障的原因进行了分析，提出一些处理BTM故障的流程和方法。

关键词：BTM故障处理流程方法

BTM是列控车载设备的重要组成部分，负责接收和解析地面应答器的信息。它由BTM主机和BTM天线两部分组成。主机通过车载天线向下发送27MHz能量信号激活地面应答器，车载天线向上返回4.23MHz链路信号。

1、BTM结构原理

1.1电源板

电源板是BTM主机的直流110V电源的输入接口。电源板上设计了专用滤波器，用来防止电源中的干扰等。电源板分为两级变换系统，第一级电源变换是通过BTM主机内的电源模块，将110V转换为2路24V，这两路24V电源将分别为接收板两路解码通道提供工作电源。第二级电源变换是电源板上的小电源模块分别将2路24V变换为2路独立的5V。提供给解码板和通信板使用。2个电源模块输出的24V通过二极管后并联到一起。该24V直接提供给发射板作为工作电源。记录板的电源系统是另一个独立的电源板（记录电源板）将24V变换为单独的1路5V。

1.2发射板与天线

发射板中有功率放大电路，通过24V供电，产生27MHz的能量信号输出，车载天线是发射板的负载。发射板完成27MHz能量信号的产生，并向车载天线提供该能量信号。发射板将车载天线接收上来的4.23MHz上行链路信号分成两路，再传递给接收板，实现信号处理双路冗余的功能。

车载天线将27MHz能量信号向外发射，当地面应答器接收到的27MHz磁场强度达到φd1（4.9nVs）并持续后，标志着应答器获得足够的能量，并开始工作，产生上行链路信号。应答器产生的上行链路信号是一种FSK信号，中心载频4.234MHz，频偏282.24kHz。在4.23MHz频点上，车载天线的接收系数约为-2dB。

1.3解码板

经过解调后的码元数据就是原始报文数据，原始码元数据在TK信号变为有效后才将被解码板处理。解码板处理原始码元数据采用了“硬件解析”和“软件解析”的二取二结构，当解码结果一致时，解码板DSP才对后级进行输出，保证了解码输出的安全性。解码板与通信板之间采用CAN总线连接。解码板通过CAN从通信板获取解码需求，包括是否折返模式等信息。解码板面板监测口提供解码板两路解码通道的工作信息，可以监测解码板的工作状态。

1.4通信板

2路解码通道解码完成后，通过2路CAN总线，将用户报文和解码状态信息传送给通信板。通信板2路CPU同时获取同一路CAN中的信息，然后相互通信进行二取一。通信板二取一完毕后，将提取的用户报文存储起来。

2、BTM常见故障汇总

3.BTM故障排查流程

3.1数据分析

3.1.1BTM整机状态分析，可以通过【状态数据检索功能】。

3.1.2核对故障时间，找到数据中的故障点。可能会有BTM时间与ATP时间不一致的情况，原因为记录器时间与实际时间存在偏差。

3.1.3分析故障点的故障类型。

3.1.4通过【数据检索与分析】判断两个通道解码情况，关键分析指标为“上一次过点正确接收总帧数”。经验值最小解码帧数基本大于4帧。

3.1.5【数据检索与分析】对比两个通道，检查是否有单一通道故障。

3.2故障定位

根据数据分析结果，结合上述2《BTM常见故障》中的可能原因，以确定可能发生故障的位置，进行排查定位。

3.3故障排查处理

3.3.1测试BTM天线垂向作用范围（将应答器置于天线

正下方，由远至仅接近应答器，同时观察接收板两路FSK的B指示灯亮灭情况，使用盒尺测量并记录临界值）和350mm高度下测试沿轨道方向水平作用范围（将应答器置于天线正下方350mm位置，沿轨道方向水平移动，同时观察接收板两路FSK的B指示灯亮灭情况，使用盒尺测量，2倍的临界值则为水平范围）；

3.3.2多次断电重启BTM，对照2中查看主机状态，查看故障现象能否复现；

3.3.3逐步检查线缆连接是否紧固，接头处内部有无异物，两路通信短线连接是否紧固；接地电缆捆扎是否牢固，各个固定点绝缘处理有无问题，接地是否良好。视故障具体情况可对线缆做震动实验，同时使用万用表测量天线状态。

通过以上排查，可以确定天线线缆连接状态、线缆状态、地线接地情况。如果故障仍存，则进行以下排查：

3.3.4由简至繁，逐步更换可能故障板卡或设备，直到故障消失，主机状态恢复为止。

3.3.5若故障消失，重新测试BTM天线作用范围，反复断电重启BTM3次以上，查看BTM工作状态是否正常。故障现象能否复现。

4、结束语

在CTCS-300H型BTM常见故障排除过程中，采用了灯位观察、数据分析以及参数测量的方法，逐步缩小故障范围并最终定位故障点。在现场的运用中，该方法能减少对设备厂家的依赖性，针对最终的故障源采取快速有效的解决办法，以确保铁路运输的安全和高效。

参考文献：

[1]BTM记录器数据分析软件使用指导.北京交大斯诺科技有限公司

[2]应答器接收单元（BTM）安装手册.O/E-D01.BTM-JS09004-1.10.北京交大斯诺科技有限公司

[3]中国铁路总公司.高速铁路信号维护规则.铁总运【2015】322号

[4]中国铁路总公司.《CTCS-2级列控车载设备技术规范》.铁运【2014】49号