伊雪薇

【摘 要】通過(guò)調(diào)查分析軸溫報(bào)警器在運(yùn)用過(guò)程中不聯(lián)網(wǎng)故障及其產(chǎn)生的原因，針對(duì)檢修中如何解決這一問(wèn)題，提出處理方法。

【關(guān)鍵詞】軸溫報(bào)警器；不聯(lián)網(wǎng)；故障分析；處理措施

中圖分類(lèi)號(hào)： U270.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）14-0068-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.029

1 問(wèn)題提出

鐵路客車(chē)軸溫報(bào)警器是對(duì)列車(chē)輪軸進(jìn)行安全監(jiān)控的一種電子設(shè)備，用溫度數(shù)據(jù)來(lái)表征輪軸的優(yōu)劣性。最初的軸溫報(bào)警器只能單個(gè)車(chē)廂顯示，并且各軸位輪流顯示溫度數(shù)據(jù)。隨著鐵路飛速的發(fā)展，列車(chē)速遞越來(lái)越快，要求軸溫報(bào)警器不僅能在軸承發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不僅能顯示本車(chē)廂軸溫?cái)?shù)據(jù)，而且能夠顯示其他車(chē)廂軸溫?cái)?shù)據(jù)，任何一個(gè)軸位發(fā)生報(bào)警，全列車(chē)廂都同時(shí)報(bào)警提示；所有數(shù)據(jù)都能夠上傳到軸溫?cái)?shù)據(jù)檢測(cè)記錄儀，定是記錄；并且通過(guò)列車(chē)的GPS將軸溫?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)的上傳的地面，可以讓地面人員有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控。針對(duì)最近幾年來(lái)，軸溫報(bào)警器在運(yùn)用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的不聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際與軸溫報(bào)警器原理，查閱相關(guān)資料，總結(jié)出軸溫報(bào)警器聯(lián)網(wǎng)不良的主要因素以及相關(guān)處理措施。

2 原因分析

2.1 軸溫報(bào)警器工作原理

目前，列車(chē)的軸溫?cái)?shù)據(jù)傳輸是通過(guò)FSK方式，即頻移鍵控方式，即是將軸溫報(bào)警器的數(shù)據(jù)信息代碼（16進(jìn)制）調(diào)制成131.85KHz與133.05KHz這兩種頻率的正弦波，通過(guò)一個(gè)隔離耦合變壓器將信號(hào)發(fā)送到播音線主干線（BY1、BY2）而傳送到每節(jié)車(chē)廂。各車(chē)廂的軸溫報(bào)警控制顯示器進(jìn)行解調(diào)、譯碼，從而實(shí)現(xiàn)軸溫報(bào)警器數(shù)據(jù)信息全列共享。其中，根據(jù)運(yùn)裝客車(chē)【2011】143號(hào)規(guī)定，131.85KHz代表二進(jìn)制碼“1”，133.05KHz代表二進(jìn)制碼“0”。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是列車(chē)不需做任何改動(dòng)、不增加任何布線即可實(shí)現(xiàn)軸溫報(bào)警器之間的互相通信。隨著列車(chē)的用電器的增多，以及車(chē)體布線越來(lái)越多布線越來(lái)越復(fù)雜，使得這種通信方式暴露的缺點(diǎn)越來(lái)越明顯。根據(jù)這個(gè)通訊原理，知道了通訊的理論，所采用的方式，那些參數(shù)可以影響到或者降低通信性能、我們可以分析得出影響軸溫報(bào)警器聯(lián)網(wǎng)性能的主要因素：

第一，通訊頻率。軸溫報(bào)警器的兩個(gè)通訊頻率是鎖定和固化的，如果頻率改變了，即使通訊幅值再大，通訊的環(huán)境多么優(yōu)良，其他軸溫報(bào)警器也不可能收到他的信息。軸溫報(bào)警器的通訊載體為播音線，和播音機(jī)用的是同一載體，播音機(jī)的頻率最高不會(huì)超過(guò)20KHz，和軸溫報(bào)警器的通訊頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不在一個(gè)頻段，因而他們之間可以共用一個(gè)載體而相互之間不會(huì)干擾。

第二，軸溫報(bào)警器通訊信號(hào)正弦波幅值的大小，即Vpp值。運(yùn)裝客車(chē)【2011】143號(hào)第7.8.3 條規(guī)定：“用示波器觀察一臺(tái)控制顯示器發(fā)出的信號(hào)，當(dāng)負(fù)載為1kΩ時(shí)，信號(hào)幅度應(yīng)為2V（Vp-p）～10V（Vp-p）的正弦波”。即當(dāng)負(fù)載為1K歐姆時(shí)（即BY1、BY2之間的負(fù)載），通訊的幅度至少應(yīng)不低于2V。列車(chē)的播音線之間，各車(chē)型、各客車(chē)廠家負(fù)載均不一致，實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，列車(chē)的播音線之間負(fù)載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1K歐姆，且負(fù)載基本上是感性負(fù)載。

因此，便可以知道提高通訊的Vpp值便可提供通信的優(yōu)良性。而根據(jù)軸報(bào)器的設(shè)計(jì)原理和列車(chē)的播音線布線原理和規(guī)則，我們可以分析得出，影響軸報(bào)器的通訊的幅值主要來(lái)自三個(gè)方面：第一個(gè)因素便是軸溫報(bào)警器自身；第二是車(chē)體配線，即播音線；第三便是播音線之間的負(fù)載。

3 下面我們就針對(duì)具體情況逐一討論

3.1 通訊頻率造成的軸溫報(bào)警器不聯(lián)網(wǎng)故障現(xiàn)象

播音機(jī)打開(kāi)之后，個(gè)別軸溫報(bào)警器出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)斷斷續(xù)續(xù)或者完全不聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)象。而廣播機(jī)關(guān)閉之后通信又恢復(fù)正常。

故障分析：發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由于兩種因素造成的。第一就是由于音源設(shè)備（包括功放機(jī)、VCD機(jī)等）的電磁兼容不合格，從而產(chǎn)生了一些接近于軸溫報(bào)警器通信頻率附近的雜波，即所謂的同頻干擾。這種情況下比較好判斷，也容易處理，更換相關(guān)的播音設(shè)備即可。第二就是一些軸溫報(bào)警器由于自身的問(wèn)題，信號(hào)靈敏度比較低，當(dāng)播音信號(hào)電壓較大，自身的信號(hào)很容易被聲音信號(hào)所淹沒(méi)，從而導(dǎo)致不能聯(lián)網(wǎng)。

3.2 通訊幅值較低造成的軸溫報(bào)警器不聯(lián)網(wǎng)故障現(xiàn)象

無(wú)論播音設(shè)備在開(kāi)、關(guān)哪種狀況下，仍然全列不聯(lián)網(wǎng)。

故障分析：首先根據(jù)技術(shù)條件可知在負(fù)載為1kΩ時(shí)通訊幅值最低值不能低于2V。然而列車(chē)的全列負(fù)載加起來(lái)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)值。其中之一就是軸溫報(bào)警器自身通訊幅值較低，并且由于有些軸溫報(bào)警器內(nèi)部用于保護(hù)電路的穩(wěn)壓二極管被燒毀，不僅自身通訊不好，還影響全列車(chē)軸溫報(bào)警器的通訊。

其次最關(guān)鍵的就是播音線的相序問(wèn)題，軸溫報(bào)警器的DB15接插件定義DB15-11接BY1；DB15-15接BY2。軸溫報(bào)警器的通訊接口電路圖如下圖1所示：

根據(jù)該通訊原理圖可知全列車(chē)必須每節(jié)車(chē)廂都嚴(yán)格保持這種相序，如果某一個(gè)車(chē)廂的播音線線序與其他車(chē)廂互反，那么由于軸溫報(bào)警器的通訊電路中有一個(gè)通訊變壓器，就會(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁電流反向，從而大幅降低通訊的幅值。

再有就是播音線之間的阻抗，當(dāng)負(fù)載為1kΩ時(shí)，其通訊幅值為2V（Vp-p）～10V（Vp-p）的正弦波。然而，當(dāng)播音線之間有短路時(shí)，或者某個(gè)喇叭的線圈繞組有短路現(xiàn)象，都會(huì)導(dǎo)致負(fù)載過(guò)重而大大降低通訊幅值，軸溫報(bào)警器的自身通訊幅度低。一般軸報(bào)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)儀器時(shí)，在生產(chǎn)調(diào)試時(shí)，都會(huì)對(duì)軸報(bào)器的通訊幅度進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)《關(guān)于重新印發(fā)“鐵路客車(chē)用集中軸溫報(bào)警器技術(shù)條件”的通知》（運(yùn)裝客車(chē)[2011]143號(hào)）中規(guī)定：通訊的幅度不得低于2V，但是廠家在生產(chǎn)時(shí)，都要高于標(biāo)準(zhǔn)1V以上，即通訊的幅值要大于3V以上。但是由于列車(chē)的環(huán)境復(fù)雜，以及由于列車(chē)的一些負(fù)載和電源設(shè)備發(fā)生故障，特別是播音機(jī)電磁兼容不合格時(shí)，所產(chǎn)生的浪涌會(huì)把軸報(bào)器的通訊模塊的前端隔離保護(hù)電路擊穿燒壞，使通訊模塊的幅值降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將通訊模塊也燒壞，使通訊中斷。另外，如果燒壞了前端的兩個(gè)鉗位二極管，那么將導(dǎo)致整列車(chē)的播音主干線出于一種短路臨界狀態(tài)，然而這種故障不容易被發(fā)覺(jué)，一般列車(chē)在進(jìn)庫(kù)作業(yè)時(shí)，檢修人員不可能把每臺(tái)軸報(bào)器拆下倆送至定檢班組進(jìn)行測(cè)試，這種故障也常會(huì)造成檢修人員的誤判，例如，三號(hào)車(chē)廂的軸報(bào)故障，并不一定表現(xiàn)在三號(hào)車(chē)廂不通信，因?yàn)榇藭r(shí)主干線所有的信號(hào)都被拉低，那些通信性能較差的軸報(bào)器此時(shí)便會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，檢修人員此時(shí)更換五號(hào)車(chē)廂的軸報(bào)，但是運(yùn)行回來(lái)之后，仍然存在聯(lián)網(wǎng)不暢的現(xiàn)象，這就是沒(méi)有找到故障軸報(bào)而造成的，因此，在現(xiàn)有的作業(yè)當(dāng)中，我們憑借手中的普通的工具是查不出來(lái)故障軸報(bào)的，現(xiàn)在一些廠家也相繼開(kāi)發(fā)了聯(lián)網(wǎng)故障診斷儀等有效的檢測(cè)設(shè)備，能夠快速的查找出問(wèn)題軸報(bào)。遇到此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，我們必須要對(duì)全列車(chē)的各車(chē)廂軸報(bào)器進(jìn)行一次通訊幅值的普查，借助現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備對(duì)每臺(tái)軸報(bào)的幅值進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)有幅值過(guò)低的軸報(bào)器就要立即拆下到班組進(jìn)行檢修。

4 處理措施及建議

（1）針對(duì)通信頻率導(dǎo)致的不聯(lián)網(wǎng)故障（排除播音設(shè)備自身問(wèn)題），每臺(tái)儀器正常檢修完畢后，放置在網(wǎng)絡(luò)老化架上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間抗音頻信號(hào)干擾試驗(yàn)。在此過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)一些軸溫報(bào)警器由于某些元件的作用不良而導(dǎo)致抗干擾能力差。

（2）針對(duì)通信幅值導(dǎo)致的不聯(lián)網(wǎng)故障，段修時(shí)需對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)通訊幅值低于3V的（高于技術(shù)條件中規(guī)定的2V），更換主機(jī)通信和穩(wěn)壓模塊等電器元件，方能保證在運(yùn)用過(guò)程中各軸溫報(bào)警器的通信正常。

（3）明確對(duì)BY1、BY2定義： 需對(duì)SC20型播音連接線器 “+”、“-”端明確定義哪端接BY1，哪端接BY2；車(chē)體配線及配電柜（盤(pán)）內(nèi)BY1、BY2極性檢查確認(rèn)一致，裝車(chē)的軸溫報(bào)警器線束中DB15插頭中11腳接配電柜內(nèi)BY1，15腳接BY2，保證接線正確。

（4）檢查軸溫報(bào)警器DB15插頭中13腳是否可靠接地（南京電子儀器廠軸報(bào)主機(jī)內(nèi)接地開(kāi)關(guān)撥到接地端），軸溫報(bào)警器各引線屏蔽層良好，屏蔽線可靠接地。