陳忠亮

*西安電務(wù)段新豐鎮(zhèn)車載設(shè)備車間檢修工區(qū) 技師，710608 西安

隨著機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)設(shè)備安全性和可靠性的大幅提高，機(jī)車信號(hào)在現(xiàn)有鐵路運(yùn)營中發(fā)揮的作用也越來越重要。在西安電務(wù)段新豐鎮(zhèn)車載設(shè)備車間負(fù)責(zé)維修的機(jī)車信號(hào)設(shè)備中，有340余臺(tái)JT1-CZ2000型機(jī)車信號(hào)主機(jī)，占機(jī)車信號(hào)主機(jī)運(yùn)用總數(shù)的97%。該設(shè)備在西安電務(wù)段自上道運(yùn)用以來，故障率比JT1A/B型機(jī)車信號(hào)主機(jī)雖有大幅降低，但是隨著運(yùn)用時(shí)間的持續(xù)，其主機(jī)內(nèi)集成芯片、分立元件、紐子開關(guān)、按鈕等元器件都會(huì)有一定程度的老化，參數(shù)指標(biāo)也發(fā)生變化，一旦主機(jī)發(fā)生故障，其判斷和處理相對(duì)困難。究其原因是目前使用的BT-01T/H機(jī)車信號(hào)車載設(shè)備測(cè)試臺(tái)只能在主機(jī)上電工作正常時(shí)，才能對(duì)其技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。而當(dāng)主機(jī)技術(shù)指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，測(cè)試臺(tái)僅僅能給出故障提示，不能準(zhǔn)確提供故障的具體位置，需要通過檢修人員依據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行判斷和處理。下面就以主機(jī)的6槽機(jī)箱構(gòu)成為出發(fā)點(diǎn)，歸納總結(jié)幾年來的檢修經(jīng)驗(yàn)，與大家一起探討。

1 電源板

主機(jī)中有2塊電源板，電源1上有5個(gè)LED指示燈(50V、50VD、110V、Ⅰ端、Ⅱ端 );電源2上有4個(gè)(50V、50VD、110V、12V)。50V燈亮，表示電源板輸出的工作電源(DC48V)正常;50VD燈亮，表示電源板輸出的動(dòng)態(tài)點(diǎn)燈電源(DC48VD)正常;110V燈亮，表示機(jī)車供給電源(DC110V)輸入正常;Ⅰ端燈亮，表示主機(jī)當(dāng)前接收信息來自于機(jī)車Ⅰ端;Ⅱ端燈亮，表示主機(jī)當(dāng)前接收信息來自于機(jī)車Ⅱ端;12V燈亮，表示輸出到記錄板DTU的12V電源正常。

2塊電源板上各有1塊DC/DC集成電源模塊，其作用是將機(jī)車提供的DC110V電源變換成DC48V工作電源和DC48VD動(dòng)態(tài)點(diǎn)燈電源(電源2上的12V電源由DC48V工作電源變換而來)。日常檢修及故障處理時(shí)，要注意以下2點(diǎn)。

1．電源板上無50V(工作電源)輸出時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查正向輸入二極管D1及電源模塊輸入端并聯(lián)的元件(包括壓敏電阻和電容以及濾波電感)，有無斷路或短路(短路時(shí)上電即燒電源板熔斷器)。

2．電源板上無50VD(動(dòng)態(tài)電源)輸出時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查由主機(jī)板光耦芯片U37送來的動(dòng)態(tài)控制信號(hào)(VO+，VO－)是否正常，電源模塊控制信號(hào)輸入端并聯(lián)的二極管Z1是否被擊穿;同時(shí)還要注意檢測(cè)電源模塊輸出端并接的電容器是否被擊穿(判斷時(shí)要逐次甩開Z1，C6，C8各元件)。然后再確定電源模塊本身是否已損壞。另外，電源1面板上安裝了LX30測(cè)試插座，檢修時(shí)還要查看該插座的連線是否良好，航插口是否清潔，不能進(jìn)水或油而造成短路(運(yùn)用過程中最好加航插塑料蓋加以防護(hù))。

在判斷處理主機(jī)故障時(shí)，首先是觀察電源板上指示燈的工作狀態(tài)，根據(jù)其亮滅狀態(tài)初步判斷故障是工作電源還是動(dòng)態(tài)電源;然后再通過更換板件來確定是電源板本身問題還是連接板或主機(jī)板的問題，從而進(jìn)一步壓縮故障的處理范圍。

2 連接板

主機(jī)中的連接板連接著電源板與主機(jī)板，起著橋梁與紐帶的作用。連接板上共有8個(gè) LED指示燈:正常(A50C，B50C);工作(A50D，B50D);電源(A50V，B50V);SX/XX(上行/下行)。電源燈都亮，表示電源板1，2良好，也表明電源板輸出到連接板上的電容C4和熔斷器以及正向二極管D1、D13均良好。工作燈只亮1個(gè)，表示該機(jī)是工作機(jī)(供電電源為A50D或B50D)，燈滅表示為熱備機(jī)。正常燈都亮，表示工作機(jī)和熱備機(jī)都正常，即 A50C，B50C電源正常。需要說明的是:A50C，B50C正常輸出的條件是主機(jī)板50VD良好及主機(jī)板上繼電器RL0接點(diǎn)動(dòng)作良好無粘連。而50D與50VD也是有區(qū)別的:50D代表點(diǎn)燈電源，其輸出是正常電源50C通過主備機(jī)切換繼電器RL1或RL2的吸起接點(diǎn)得到的，而50VD則僅僅代表了動(dòng)態(tài)電源。上行/下行指示燈只能亮其一，表示人工對(duì)主機(jī)的上、下行控制。熟知了以上這幾種電源的邏輯輸出先后順序，對(duì)于理清故障的處理思路很有幫助。

連接板上共有6只繼電器:①主、備機(jī)切換繼電器RL1、RL2(無保持作用的單線圈工作);②切換Ⅰ、Ⅱ操作端，選擇不同端接收線圈的繼電器RL5和RL6;③記錄乘務(wù)員操作上、下行開關(guān)的RL3和向Ⅰ端或Ⅱ端操作端傳送控制指令50V電源的RL7。

在主、備機(jī)切換繼電器RL1、RL2電路中，各使用1組接點(diǎn)作為互控。在檢修和故障處理時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢測(cè)其接點(diǎn)通斷良好，不粘連。該電路設(shè)計(jì)為搶先電路，即主機(jī)上電后，工作機(jī)可以是A機(jī)，也可以是B機(jī)，可人工進(jìn)行工作機(jī)和熱備機(jī)的切換。在檢測(cè)時(shí)就要注意檢查切換按鈕A、B通斷良好，千萬別造成2個(gè)按鈕同時(shí)接通的情況，其后果是主機(jī)死機(jī)滅燈。若在主臺(tái)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)雙機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間超標(biāo)(大于0.5s)，就要重點(diǎn)檢查與RL1、RL2并聯(lián)的電解電容C1、C2有無漏泄。

切換Ⅰ、Ⅱ操作端，選擇不同端接收線圈的繼電器RL5和RL6，雙線圈保持繼電器。由于機(jī)車工況的變化，使得控制電源DC110V電壓變化很大，有可能出現(xiàn)瞬間高電壓、大電流對(duì)繼電器RL5和RL6線圈造成沖擊。在單端使用的信號(hào)主機(jī)中(如SS4型，DJ型等機(jī)車)，就曾頻繁出現(xiàn)過RL5或RL6故障的現(xiàn)象(接點(diǎn)粘連，因?yàn)槭冀K是ⅠD供電，ⅡD接線懸空，繼電器無動(dòng)作的機(jī)會(huì))，雖然不影響運(yùn)用，但雙路接收信息變成了單路接收信息，雙路冗余失去了作用。所以在上臺(tái)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)測(cè)試結(jié)果X26接口檢查欄的調(diào)看，如發(fā)現(xiàn)檢查欄中IN21、IN22或IN23、IN24顯示故障，就應(yīng)及時(shí)更換對(duì)應(yīng)的RL5或RL6繼電器。

RL3和RL7同樣也是雙線圈保持繼電器，其控制電源同為ⅠD或ⅡD(其中RL3是在RL7動(dòng)作之后方可動(dòng)作)。同RL5和RL6一樣，在檢修車型如SS4型，DJ型等單端使用的信號(hào)主機(jī)中，就要重點(diǎn)查看測(cè)試結(jié)果中Ⅱ-SZ這一項(xiàng)檢查屏。如果顯示SX、XX或Ⅱ50V輸出故障，同樣要更換對(duì)應(yīng)的RL3或RL7。

需要注意的是:進(jìn)行機(jī)車出入庫檢測(cè)，在對(duì)A/B機(jī)切換操作時(shí)，最好選在信號(hào)機(jī)點(diǎn)B燈或H燈(環(huán)線無碼時(shí))狀態(tài)下進(jìn)行，以此來確認(rèn)連接板的完好性。因?yàn)榧僭O(shè)主機(jī)板A接收正常能夠譯碼為工作機(jī)，而主機(jī)板B收不到碼或接收感應(yīng)信號(hào)低于靈敏度時(shí)，切換至B機(jī)，主機(jī)點(diǎn)白燈后又會(huì)自動(dòng)切換回A機(jī)，會(huì)給檢測(cè)人員造成故障假象，這樣不利于故障范圍的查找。

3 主機(jī)板

主機(jī)中有2塊主機(jī)板，每塊主機(jī)板各有2個(gè)表示上行和下行LED指示燈。主機(jī)板通電后，LED指示燈同時(shí)閃爍1次，由此可判斷LED是否正常，之后主機(jī)進(jìn)行自檢。自檢通過后，只能有1個(gè)燈亮(亮上行燈或下行燈取決于操作端的上/下行開關(guān)位置)。

每塊主機(jī)板由CPU板和底板組成。CPU板電路包括譯碼輸出控制部分;底板電路包括信息的輸入部分，輸出及反饋輸入部分，電源部分等。因?yàn)橹鳈C(jī)板的硬性故障大致上表現(xiàn)為上電后不點(diǎn)燈(包括主機(jī)不停自檢閃白燈或某允許燈位不點(diǎn)燈)和點(diǎn)白燈后不譯碼(包括上下行都不譯碼或某一方向不譯碼)，所以檢修時(shí)就應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。

1．如發(fā)現(xiàn)主機(jī)上電后無表示，首先對(duì)電源模塊P1(DC48V/DC5V)輸入、輸出電壓進(jìn)行測(cè)量，確保輸出VCC為5V。P1的工作原理與電源板上大電源模塊工作原理類似，也是要重點(diǎn)檢查主機(jī)電源變換電路輸入端的各元件(包括二極管Z3，Z4;電容C9，C10;壓敏電阻MY1，MY2)有無擊穿短路現(xiàn)象，測(cè)量時(shí)同樣要把各元件逐個(gè)甩開進(jìn)行。之后再測(cè)其輸出是否正常，以此來確定電源模塊是否有故障。

2．如果主機(jī)不停自檢閃白燈或某允許燈位不點(diǎn)燈返回自檢，應(yīng)重點(diǎn)檢查底板電路中輸出與反饋部分。這多是由于光耦芯片故障，點(diǎn)燈繼電器接點(diǎn)粘連等造成。其中繼電器RL1～RL8分別對(duì)應(yīng)著SD、B、HU、UU、U2、U、LU、L的輸出，每個(gè)信號(hào)繼電器有2組接點(diǎn)，13-9、13-11接點(diǎn)用來進(jìn)行點(diǎn)燈輸出及反饋檢查，而4-6接點(diǎn)則用來檢查繼電器的落下狀況是否良好;集成光耦芯片U16、U17是信號(hào)點(diǎn)燈反饋檢查的光電隔離芯片，可利用好的電路板進(jìn)行同部位對(duì)比測(cè)量，看其參數(shù)是否有較大變化來定位故障點(diǎn)。

3．主機(jī)上電自檢通過點(diǎn)白燈后，如果不譯碼，則就要重點(diǎn)檢查主機(jī)板上2組跳線組(L1，L3)的設(shè)置是否正確。由于主機(jī)板的設(shè)計(jì)采用了CPU板和底板DIP插接形式，這就為甄別定位主機(jī)板故障提供了方便。建議把故障主機(jī)板上的CPU板與無故障的CPU板進(jìn)行對(duì)換，以此來判斷CPU板是否良好。另外主機(jī)板上電源模塊P3，P4是供給主機(jī)信號(hào)隔離放大電路使用的，其故障會(huì)影響模數(shù)A/D的轉(zhuǎn)換及信號(hào)的正常譯碼，因此要對(duì)P3和P4的6管腳對(duì)5管腳和7管腳對(duì)5管腳進(jìn)行測(cè)量，確定其輸出為±(5±0.125)V。如果該電源模塊輸出電壓不符合規(guī)定，將會(huì)影響信息隔離輸入芯片U35的正常工作，從而導(dǎo)致主機(jī)不譯碼。

在保證CPU板和電源模塊P3，P4良好的前提下，再重點(diǎn)對(duì)底板中來自于連接板的上/下行輸入控制信號(hào)(參與上/下行譯碼的必要條件)，以及主機(jī)板中3路相互獨(dú)立的動(dòng)態(tài)監(jiān)督電路信號(hào)(f1，f2，f3)進(jìn)行檢查，其中包括對(duì)光耦U33，D型鎖存器U10，U28，U12及與之各管腳相關(guān)聯(lián)的集成芯片的測(cè)量。

4 記錄板

主機(jī)中的記錄板共有8個(gè)LED指示燈:STM，ERR，COM，CAN，CFC，BTM，USB，DTU。在正常狀況下系統(tǒng)啟動(dòng)后，8個(gè)燈同時(shí)閃爍2次，然后按照正常運(yùn)行指示燈閃爍，即除STM、COM、CFC外，其余5個(gè)燈均不亮，轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)，USB會(huì)亮。記錄板與主機(jī)板間存在著并行接口和串行接口，主要記錄由機(jī)車提供的DC110V電源供電狀態(tài)，主機(jī)箱內(nèi)的工作溫度;來自TAX箱的機(jī)車運(yùn)行信息;上/下行控制指令的輸入;機(jī)車信號(hào)的輸出信息;主機(jī)的譯碼信息等等。由于記錄板記錄主機(jī)的開關(guān)量狀態(tài)信息，是通過 U701、U705、U709、U713、U717、U721等光電隔離輸入芯片采集而來，所以如果這些光耦芯片輸入端(包括前置電阻)被擊穿，造成短路時(shí)，將會(huì)影響主機(jī)的正常工作，使主機(jī)系統(tǒng)反饋檢查不通過而出現(xiàn)死機(jī)。為此，在對(duì)主機(jī)進(jìn)行故障處理時(shí)，要先行拔出記錄板，再對(duì)主機(jī)故障進(jìn)行判斷處理，以排除記錄板故障對(duì)主機(jī)造成的不必要影響。

5 結(jié)束語

由于目前的機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)是由地面設(shè)備及機(jī)車車載設(shè)備共同組成，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)影響到機(jī)車信號(hào)的正常顯示。所以在對(duì)主機(jī)故障進(jìn)行查找時(shí)，要著眼于整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)方面，不僅要參考主機(jī)記錄板的記錄文件、監(jiān)控裝置的記錄文件、乘務(wù)員的反饋信息，還要加強(qiáng)與地面各信號(hào)工區(qū)的聯(lián)系，盡可能地縮小故障范圍。另外，由于我國的地域廣闊，溫度差別較大，加之機(jī)車運(yùn)用大多為長(zhǎng)交路，主機(jī)工作時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，所以對(duì)于檢測(cè)良好的主機(jī)還應(yīng)進(jìn)行高低溫的老化試驗(yàn)，使一些隱性故障顯現(xiàn)出來。而對(duì)于每次故障處理之后的總結(jié)記錄更要加以重視，這對(duì)今后提升設(shè)備的檢修質(zhì)量和故障處理水平頗有益處。

［1］JT-C系列機(jī)車信號(hào)車載系統(tǒng)使用說明書(第3版)［R］. 上海鐵路通信工廠，2007，11.

［2］中華人民共和國鐵道部.鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ［S］.北京:中國鐵道出版社，2006.