張 萍 周 強(qiáng)
CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)基于軌道電路和點(diǎn)式應(yīng)答器傳輸行車許可信息,采用目標(biāo)距離連續(xù)速度控制模式監(jiān)控列車運(yùn)行。車站列控中心 (簡稱TCC)是CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)地面設(shè)備的核心,主要用于根據(jù)列車占用情況和進(jìn)路狀態(tài)控制軌道電路編碼和有源應(yīng)答器信息來產(chǎn)生行車許可,一旦發(fā)生故障將嚴(yán)重影響行車效率和安全。本文在全面總結(jié)車站列控中心現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn),和第四屆全國鐵道行業(yè)職業(yè)技能大賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了車站列控中心故障處理的安全二原則和實(shí)戰(zhàn)三技巧。
未正確登記停止設(shè)備正常使用就盲目處理故障,這是許多電務(wù)人員在故障處理過程中的一大通病,也是極其致命的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),尤其是在一些“技術(shù)能手”身上表現(xiàn)的十分突出。一方面,車站列控中心是一個(gè)復(fù)雜的電子設(shè)備系統(tǒng),它與聯(lián)鎖、調(diào)度集中、臨時(shí)限速服務(wù)器等外部系統(tǒng)存在很多通信接口,這些系統(tǒng)之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,彼此之間有 “牽一發(fā)而動(dòng)全身”的影響。另一方面,當(dāng)判斷故障點(diǎn)發(fā)生在列控中心室外設(shè)備需要上道處理時(shí),未登記聯(lián)系正確提出鄰線限速或進(jìn)路封鎖請(qǐng)求就盲目上道,存在極大的人身傷害風(fēng)險(xiǎn)。因此,遇到TCC設(shè)備故障時(shí),必須遵循 “安全第一”的原則認(rèn)真履行登記手續(xù):一是要認(rèn)真研判故障對(duì)行車的影響以確定設(shè)備停用范圍;二是需要上道處理故障時(shí)必須正確提出鄰線限速或進(jìn)路封鎖請(qǐng)求。
處理列控中心故障必須牢固樹立 “系統(tǒng)”觀念,嚴(yán)格控制作業(yè)范圍以防擴(kuò)大故障影響。具體來講,有以下兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn):一是要認(rèn)真研判故障表象背后的真實(shí)原因,不要盲目更換板卡。比如,初步判斷是板卡故障,在未排除短路或混線故障可能性之前,不能盲目更換備品。二是在已有一系工作在主控狀態(tài)的情況下,不要輕易觸動(dòng)主系設(shè)備。
車站列控中心主要由安全主機(jī)、通信接口、驅(qū)動(dòng)采集、輔助維護(hù)、冗余電源共五大單元組成。這種多個(gè)子單元構(gòu)成一個(gè)大系統(tǒng)的高度集成結(jié)構(gòu),要求設(shè)備維護(hù)人員在深入理解列控中心系統(tǒng)安全運(yùn)行機(jī)制的基礎(chǔ)上,思考如何把握主次關(guān)系以提高故障處理效率。
1.要根據(jù)故障狀態(tài)的變化動(dòng)態(tài)把握主次關(guān)系。以輔助維護(hù)單元與安全主機(jī)為例,當(dāng)列控系統(tǒng)正常工作時(shí),毫無疑問安全主機(jī)是主要的;但是,當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí),從分析查找故障的角度來講,輔助維護(hù)單元就從次要地位上升到了較為主要的地位。在有一系安全主機(jī)單元正常工作的情況下,若維護(hù)終端直接處于整機(jī)故障狀態(tài)或者與安全主機(jī)通信中斷,應(yīng)立即排查維護(hù)終端故障,而不要盲目地去查找安全主機(jī)或其他列控板卡的故障。因?yàn)殡x開了維護(hù)終端的自診斷功能和報(bào)警提示信息,處理列控中心故障將變得更加困難。
2.要根據(jù)故障影響的輕重,合理把握主次關(guān)系。查找故障應(yīng)遵循的先后順序:先主控機(jī)柜后拓展機(jī)柜;先電源機(jī)籠、再主控機(jī)籠、后通信機(jī)籠;先驅(qū)動(dòng)板后采集板。當(dāng)TCC兩系均發(fā)生故障時(shí),交叉同步處理兩系的故障容易打亂思路、相互混淆,因此,處理兩系的故障要分開進(jìn)行,處理好一系再處理另一系。按照故障影響從重到輕,可對(duì)常見的故障類型作如下排序,同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)故障時(shí),排序靠前的應(yīng)該先處理:電源故障;主控單元故障(應(yīng)保證A、B系中至少有一系正常工作且在主控狀態(tài));A、B系主控單元均正常工作后,維護(hù)終端與主控單元通信中斷故障;TCC的各種通信接口中斷故障;TCC主控機(jī)籠與其它機(jī)籠的DP總線通信故障;驅(qū)動(dòng)采集板卡及外部配線故障;LEU與應(yīng)答器故障 (包括LEU主備切換電路故障和LEU輸出端口至有源應(yīng)答器傳輸通道故障)。
LEU設(shè)備安裝于車站列控中心機(jī)柜中,主要用于實(shí)時(shí)接收列控中心傳送的報(bào)文數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給有源應(yīng)答器,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。有源應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)傳送到車載ATP設(shè)備的整個(gè)流程包括:列控中心安全主機(jī)是信息源頭,LEU是信息中轉(zhuǎn)站,有源應(yīng)答器是終端設(shè)備。
有源應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸功能故障最直接的表現(xiàn)是:在車載DMI上會(huì)給出 “應(yīng)答器數(shù)據(jù)異常”或 “應(yīng)答器信息缺失”的文本提示信息。當(dāng)電務(wù)段生產(chǎn)調(diào)度指揮中心接到 “應(yīng)答器數(shù)據(jù)異?!被?“應(yīng)答器信息缺失”的故障報(bào)告后,應(yīng)立即調(diào)閱列控動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析、判斷車載ATP是否收到報(bào)文。如果判斷未收到報(bào)文或收到默認(rèn)報(bào)文且已對(duì)ATP控車造成影響時(shí),立即指揮現(xiàn)場(chǎng)車站電務(wù)人員臨時(shí)要點(diǎn)上道,使用應(yīng)答器報(bào)文讀取工具對(duì)故障有源應(yīng)答器進(jìn)行報(bào)文讀取操作。根據(jù)報(bào)文讀取操作的不同結(jié)果,現(xiàn)給出3種主要情形的應(yīng)對(duì)措施。
1.如果現(xiàn)場(chǎng)能讀取到正常報(bào)文,則說明有源應(yīng)答器報(bào)文數(shù)據(jù)傳輸正常,只是地面至車載的無線傳輸環(huán)節(jié)出了問題,需檢查有源應(yīng)答器周邊有無干擾、測(cè)量安裝尺寸,檢查故障車次動(dòng)車車載設(shè)備及應(yīng)答器信息接收天線安裝尺寸,進(jìn)行車-地綜合分析處理。
2.如果現(xiàn)場(chǎng)未讀取到報(bào)文,則說明有源應(yīng)答器本身故障,可更換備用空白有源應(yīng)答器臨時(shí)恢復(fù)使用,以將對(duì)行車影響降到最低程度。當(dāng)灌裝有正式的默認(rèn)報(bào)文的有源應(yīng)答器送達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,再次要點(diǎn)進(jìn)行更換。
3.以情況較為復(fù)雜的進(jìn)站有源應(yīng)答器為例,如果現(xiàn)場(chǎng)讀取到默認(rèn)報(bào)文,可根據(jù)讀取到的報(bào)文計(jì)數(shù)器的取值按照下面的邏輯來進(jìn)行處理:當(dāng)報(bào)文計(jì)數(shù)器的取值為253時(shí),發(fā)送的是列控中心默認(rèn)報(bào)文,先檢查列控中心與聯(lián)鎖通信是否中斷;再當(dāng)進(jìn)站信號(hào)機(jī)開放正線進(jìn)路時(shí),檢查臨時(shí)限速是否已正常初始化;三是調(diào)閱列控中心維護(hù)終端查看對(duì)應(yīng)區(qū)間方向是否為 “未知”狀態(tài);四是調(diào)閱列控中心維護(hù)終端查看有無 “列控中心編碼失敗”的報(bào)警信息。當(dāng)報(bào)文計(jì)數(shù)器的取值為0時(shí),發(fā)送的是LEU默認(rèn)報(bào)文,先檢查列控中心是否雙系故障;再檢查列控中心與LEU通信是否中斷。當(dāng)報(bào)文計(jì)數(shù)器的取值為252時(shí),發(fā)送的是有源應(yīng)答器默認(rèn)報(bào)文,先檢查LEU工作狀態(tài),電源板是否故障或其他板卡故障指示燈是否點(diǎn)亮;再檢查LEU輸出端口至有源應(yīng)答器之間傳輸通道是否開路或短路,包括有源應(yīng)答器尾纜開路或短路。
當(dāng)采用上述方法已將故障范圍判定在 “LEU輸出端口至有源應(yīng)答器之間傳輸通道”的情況下,可以使用應(yīng)答器報(bào)文讀取工具快速鎖定故障點(diǎn),其技巧在于:在報(bào)文傳輸通道上測(cè)試時(shí),單表筆接通即可讀取到報(bào)文數(shù)據(jù),要防止 “讀取到報(bào)文數(shù)據(jù)就誤認(rèn)為傳輸通道一定正?!钡恼`判。因此,在報(bào)文傳輸通道上讀取到報(bào)文后,必須進(jìn)一步測(cè)試DBPL電壓信號(hào)。
首先通過一個(gè)故障案例來說明調(diào)閱分析列控維護(hù)終端記錄數(shù)據(jù),在處理列控中心故障過程中的重要作用。
故障場(chǎng)景:龍里北站SN口 (原發(fā)車方向),昌明站X口 (原接車方向),1號(hào)中繼站屬昌明站控制,站場(chǎng)示意圖如圖1所示。龍里北站至昌明站下行線區(qū)間正常改方條件均具備:龍里北站至昌明站下行線全區(qū)間空閑;龍里北站未向SN口辦理發(fā)車進(jìn)路、1號(hào)中繼站未辦理接發(fā)車進(jìn)路;龍里北站TCC、1號(hào)中繼站TCC、昌明站TCC站間通信正常。但電務(wù)人員卻接昌明站車站值班員通知:昌明站SI出發(fā)信號(hào)無法正常開放。
圖1 故障案例站場(chǎng)示意圖
以下為故障處理過程。
1.電務(wù)人員到達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)室,在控制臺(tái)上觀察車站值班員排列SI至X口發(fā)車進(jìn)路程序:發(fā)現(xiàn)進(jìn)路鎖閉,但信號(hào)無法正常開放;龍里北站SN口改為“接車方向”,昌明站X口 “原接車方向”無法自動(dòng)改為 “發(fā)車方向”,此時(shí),龍里北站至昌明站下行線區(qū)間出現(xiàn) “雙接”現(xiàn)象。初步判斷:昌明站與龍里北站區(qū)間改方電路故障。區(qū)間改方操作屬于列控中心控制。
2.電務(wù)人員在 《行車設(shè)備檢查登記簿》內(nèi)登記:停止昌明站SI出發(fā)信號(hào)機(jī)正常使用。
3.電務(wù)人員調(diào)閱分析昌明站列控中心維護(hù)終端記錄數(shù)據(jù):第一步,調(diào)閱 “龍里北站TCC→昌明站TCC數(shù)據(jù)包”,下行線線路1方向狀態(tài)為 “接車,允許,正常改方”,說明龍里北站TCC已完成正常改方,并向昌明站TCC發(fā)送了允許改方信息。昌明站TCC在收到龍里北站TCC發(fā)送的允許改方信息后,驅(qū)動(dòng)X-FFJ繼電器吸起和X-ZFJ繼電器落下,控制管轄范圍內(nèi)的區(qū)間軌道方向繼電器(GFJ1、GFJ2)轉(zhuǎn)極,區(qū)間各區(qū)段的方向繼電器串聯(lián)溝通方向繼電器 (FQJ2)動(dòng)作,此時(shí)FQJ1落下,并進(jìn)行回采,從驅(qū)動(dòng)改方繼電器至采集到方向繼電器的時(shí)間不能超過13s,否則改方失敗,13s內(nèi)采集到方向信息后昌明站就會(huì)有 “發(fā)車方向”,并將該方向信息發(fā)送到1號(hào)中繼站。第二步,調(diào)閱 “昌明站 TCC→1號(hào)中繼站TCC數(shù)據(jù)包”,線路1方向狀態(tài)為 “發(fā)車,允許,正常改方”,說明昌明站TCC具備正常改方條件,并向歸屬昌明站管轄的1號(hào)中繼站TCC發(fā)送了改方命令。當(dāng)1號(hào)中繼站收到主控站 (昌明站)TCC發(fā)送的方向信息后,驅(qū)動(dòng)改方繼電器動(dòng)作進(jìn)行改方,從驅(qū)動(dòng)改方繼電器到采集方向信息的過程和主控站 (昌明站)相同。1號(hào)中繼站采集到方向條件后,與主站方向條件進(jìn)行對(duì)比,若結(jié)果一致則1號(hào)中繼站改方成功;若結(jié)果不一致則1號(hào)中繼站TCC會(huì)輸出區(qū)間方向不一致報(bào)警信息。主控站 (昌明站)根據(jù)1號(hào)中繼站發(fā)送的區(qū)間方向信息來判斷整個(gè)大區(qū)間的方向狀態(tài),如果中繼站無有效方向信息則控制管轄范圍內(nèi)所有軌道區(qū)段發(fā)送檢測(cè)碼,主控站 (昌明站)則判斷整個(gè)大區(qū)間狀態(tài)為 “區(qū)間占用”,且改方不成功,保持 “原接車方向”。第三步,調(diào)閱 “1號(hào)中繼站TCC→昌明站TCC數(shù)據(jù)”,線路1方向狀態(tài)為 “接車,故障或有車”,說明1號(hào)中繼站TCC改方不成功,并向昌明站 (主控站)TCC發(fā)送了改方不成功的方向狀態(tài)信息。因此,昌明站TCC將方向狀態(tài)恢復(fù)為 “原接車方向”,改方不成功,導(dǎo)致SI出發(fā)信號(hào)不能正常開放。
4.通過以上調(diào)閱分析可以得出:導(dǎo)致昌明站SI出發(fā)信號(hào)不能正常開放的原因,是1號(hào)中繼站TCC改方不成功。處理該故障需要到1號(hào)中繼站去查找具體故障點(diǎn)。導(dǎo)致1號(hào)中繼站TCC改方不成功的原因可能有:ZGFJ、FGFJ驅(qū)動(dòng)電路故障;FJ采集電路故障等等,在此不一一詳述。
通過上面這個(gè)故障案例,可以得出結(jié)論:調(diào)閱分析維護(hù)終端記錄數(shù)據(jù)是處理列控中心故障的必備功夫。電務(wù)維護(hù)人員可以從3個(gè)方面來努力提升列控中心維護(hù)終端記錄數(shù)據(jù)的調(diào)閱分析技能水平:一是要結(jié)合列控中心工作原理來對(duì)照研究列控中心維護(hù)終端各種記錄數(shù)據(jù)的含義和用途;二是要思考哪些故障必須通過調(diào)閱分析維護(hù)終端記錄數(shù)據(jù)才能高效查找;三是要反復(fù)操練,調(diào)閱分析必須達(dá)到十分熟練的程度,在處理故障的緊張狀態(tài)下才能夠派上用場(chǎng)。
[1] 中華人民共和國鐵道部.科技運(yùn)[2010]138號(hào).列控中心技術(shù)規(guī)范[S].2010.
[2] 中華人民共和國鐵道部.科技運(yùn)[2010]136號(hào).CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)應(yīng)答器應(yīng)用原則[S].2010.