浅谈地铁2号线车载信号系统读标测速故障分析维护

浅谈地铁 2号线车载信号系统读标测速故障分析维护

卢帅

西安市轨道交通集团有限公司运营分公司 陕西西安 710000

地铁车载信号设备是城市轨道交通信号系统的重要组成部分，在发生读标系统故障时，如何快速处理极为重要，在日常检修中通过维护手段可以降低设备故障率，提升设备运行质量。本文以西安地铁2号线车载信号为探索研究对象，对读标系统故障处理的难点进行分析并提出维护建议。

关键词：查询器主机；查询器天线；同轴电缆

车载信号系统是确保列车有序运行的重要保障，一旦其在运行过程中出现故障，那么就会影响设备运行质量、造成列车晚点。西安地铁2号线车载信号采用浙大网新集成的设备系统，经过近十年的运营，读标故障高发，需要持续探究。

一、设备组成及设备功能

1.设备组成。包括查询器主机、查询器天线、同轴电缆、TIC、TACH、PMC、CCTE、机笼A、机笼B、CC机架、电源板。

2.设备功能。通过查询器天线发出的无线电频率激活轨道上的信标，当读取到信标的ID信息后，定位系统将信标ID进行解码，确认有效的ID信息并发送给车载CC处理用完成列车定位及点式移动授权的获取。

信标读取分两路，PMC和TACH都会得到Msg（信标ID）和strobe（信标窗口，静态：65左右，动态：85-120cm，不允许超过240cm）信号，其中TACH是经过TIC的CPLD处理转换后得到的，PMC的相应信号直接来源于TI主机，只是232转485，但最后TACH和PMC的信号都是经过比较，完成相同才认为信标正确验证。

二、读标系统故障处理难点

车载信号设备在发生读标系统故障后出现降级、所有模式不可用，因西安地铁2号线号线车载信号系统无冗余功能，列车只能切除信号以NRM模式运行，会对正线运营列车造成较大影响，发生晚点事件。通过对近年故障统计分析，造成读标系统故障的原因分为：TI主机故障、接头故障、天线故障、CC机架、同轴电缆、配线、TIC 、CCTE、PMC等故障。

一是故障难以精准定位。读标系统故障后，人员按照要求进行扫标测试，扫标距离与TI主机性能、同轴电缆上下接头、TI天线性能相关，任意一点发生问题均可能会造成扫标性能不良，在分析数据时无法通过数据对故障进行精确定位。

二是段内设备无法测试。通过扫标性能检测读标系统性能，仅能证明扫标性能灵敏，但列车正线运行过程中仍出现连续丢标，造成读标系统报红故障，充分暴露出段内无法测试设备性能。

三是日常排查手段单一。引起故障的终端设备较多，在进行故障处理及隐患排查时由于现场分析工具单一，无法对读标系统故障点进行精确定位。

三、设备故障处理及维护建议

1.读标系统设备维护。观察扫标是否灵敏，并下载日志进行分析，扫标不灵敏则除检查TI主机及天线性能外，对接头重新制作。统计列车丢标，对每列车读标性能与前一日丢标数量进行对比，相同运行时长内丢标差值不超过35个，超出则进行专车重点检查（功率测量、接头紧固、扫标测试）。

2.功率测量。对TI主机功率进行测量，功率不在范围内，更换衰减器再次进行功率测量，判断是否是由于TI主机衰减器故障导致，若更换后衰减器功率仍超出0.025-0.040标准外，则需更换TI主机后进行扫标测试，并检查TI主机外围接线。

3.扫标测试。若扫标灵敏，且TI主机功率再正常范围内，根据维护经验，造成列车读标系统故障的有90%为TI主机短时丢标造成读标系统报红，仍需更换TI主机，并动车验证测试。加开测试仍有问题的，则需对TI天线进行更换，通过以上方法，能够完成97%的读标系统故障。通过查看数据若发现板卡一直未收到数字及模拟信号的，则需对涉及读标系统的TACH板卡和PMC板卡进行更换。更换设备机架，发生概率为1%。

4.维护建议。开展针对性预防检查，重新制作接头，避免出现因接头长时间运行造成的接头隐患发生。日常维护过程中，接头隐患故障逐年降低，分析主要是采用焊接方式进行制作，且硬缆更换为软缆，但考虑到设备损耗，未来仍有必要制定更换计划。同时，对TI主机外部供电电压、I/O口接线进行检查处理，发现断股重新进行剥线制作；扫标测试过程中针对扫标测试不灵敏的扣车并利用动车点重新进行接头后动车验证，消除设备隐患。

四、后期改进计划

通过对读标系统的重大故障统计，其中由97%故障为TI主机故障后导致设备运行出现问题，现有TI主机不具备冗余功能，车底及车上同轴电缆接头因线缆改为软缆、接头改为焊接式，已进行过改造。故如何实现TI主机冗余显得尤为重要。

1.读标架构优化

要实现冗余需求，单端需要增加的设备包含1个功基于目前的司机室布置，主机1安装在CC机柜内部，而CC机柜位于司机室电气柜内。原TransCore公司的AI1422为标准3U设备，目前该设备已经停产，替换型号为功能、接口与AI1422完全一致的AI1422R-IF，该设备为标准1U设备。所以需在电气柜内靠近CC机柜的位置，寻找1U的空闲位置安装。

功分器的安装，需要在电气柜内为功分器专门设计安装支架，进行安装。主机2的电源线需要从车辆的端子排上引出1路110V供电，供电线路就近走线。为便于主机1和主机2模拟信号线缆的切换，两个主机应尽可能接近。

2.改造所需的走线和空间

基于目前的司机室布置，主机1安装在CC机柜内部，而CC机柜位于司机室电气柜内。原TransCore公司的AI1422为标准3U设备，目前该设备已经停产，替换型号为功能、接口与AI1422完全一致的AI1422R-IF，该设备为标准1U设备。所以需在电气柜内靠近CC机柜的位置，寻找1U的空闲位置安装。

3.功能改进

依照该方案实现后，运营过程中当CBTC模式无法建立，或运营过程中无故EB、丢定位等现象发生后，司机可点击TOD右侧自检信息，进入自检信息界面，当看到TAG READER显红后，旋转切换开关至主机2位置，并打开司机室电气柜，拔下主机1上的绿色端子，插在主机2上，使主机2投入运营。

依照该方案实现后，运营过程中当CBTC模式无法建立，或运营过程中无故EB、丢定位等现象发生后，司机可点击TOD右侧自检信息，进入自检信息界面，当看到TAG READER显红后，旋转切换开关至主机2位置，并打开司机室电气柜，拔下主机1上的绿色端子，插在主机2上，使主机2投入运营。

五
、结语

随着线路列车行车间隔缩小，运营压力越来越大，如何在设备故障后快速修复越来越重要，本文结合车载信号设备读标系统特点，对系统故障进行分析总结，以期通过科技创新去保障二号线车载信号系统运行平稳。