LY－05型機車錄音裝置運用中存在問題的探討

譚啟雄 上海鐵路局徐州電務段

LY－05型機車錄音裝置，屬“機車安全信息綜合監測裝置”（TAX裝置）的一個單元，是LKJ車載系統的重要組成部分。其主要功能是當機車在牽引途中出現故障或事故，有關部門在需要查找原因或還原事實真相，對事件進行定責分析時，可調取機車錄音存儲記錄文件，了解事發時的車機聯控概況。本文針對LY－05型機車錄音裝置在運用中存在雜音較大、語音斷續等問題進行探討，并提出相應解決方案。

1 存在問題

在2009年9～12月間，徐州電務段按照上海局電務處38號電檢函要求，對段管轄范圍內安裝LY－05型機車錄音裝置的76臺客運機車錄音文件進行全覆蓋轉儲，形成76個語音文件，計7254條記錄。對語音文件回放分析統計結果顯示，錄放完整、語音清晰的記錄為5005條，占語音記錄總量比例69%；因雜音較大、語音斷續等造成回放效果不理想的瑕疵語音記錄為2249條，占總量比例31%。這些記錄因放音效果不理想而無法作為對標依據，給機務部門檢查車機聯控違標作業、落實聯控制度和安全管理帶來管理盲區和安全隱患。

2 原因分析

2.1 故障排列

根據對LY－05型機車錄音裝置2249條瑕疵語音記錄進行排列分析，逐件統計狀態不良文件的種類和數量，形成LY－05型機車錄音裝置瑕疵語音記錄故障統計表（見表1）。

表1 瑕疵語音故障統計表

根據上述統計結果，可繪制出瑕疵語音排列圖（見圖 1）。

圖1 瑕疵語音故障排列圖

2.2 主要原因

由上述排列分析統計得知，背景雜音大、無法分辨通話內容、聲音斷續不連貫的語音記錄，占全部瑕疵語音記錄文件的87%，也是LY－05型機車錄音裝置語音文件形成缺陷記錄的癥結所在。綜合對人員、環境、設備等要素進行技術分析，語音文件缺陷率高的主要原因如下（見圖2）：

圖2 瑕疵語音主要原因

根據圖2分析可以看出，造成LY－05型機車錄音裝置語音記錄缺陷率高的末端原因共有7個，具體情況如表2所示：

表2 瑕疵語音末端原因

3 建議改進方案

針對以上問題及原因分析，在保證車載設備使用良好與安全的情況下，對克服LY－05型機車錄音裝置運用中存在問題提出如下建議：

（1）加強與通信段信息溝通。對因無線電話原因造成錄音效果不佳的機車，及時反饋到通信段無線測試工區及無線通信車間，主動聯系維修或更換設備，處理后及時跟蹤效果，對處理效果良好的機車進行銷號。對未達到預期效果的繼續反饋信息，協調無線檢測、機車庫內檢修人員進行徹底修復，實現無線電話音量適中，音質清晰，確保音頻文件記錄良好。

（2）與機務部門協調，加大對乘務人員的培訓力度。通過培訓，讓機車乘務人員了解LY－05型機車錄音裝置的工作原理、使用方法，并對其重要性進行廣泛宣傳，使乘務員在牽引途中主動加強對裝置的巡檢與維護，倡導機車乘務人員在機車鳴笛時避開車機聯控，關閉好門窗，做好隔音，將噪音對語言錄音的干擾降到最低，減少裝置錄音時外界噪音干擾。

（3）聯系產品生產廠家，解決播放軟件兼容性較差與主CPU頻率偏低問題。與產品廠家河南思維公司聯系，要求將“USB錄音數據地面處理軟件”中關于使用播放器的程序部分進行修改，對軟件中播放器只默認使用“Windows缺省播放軟件”進行優化，增加播放器選項，使用者可以隨意選擇自己慣用的播放器進行語音回放分析。另外，針對主CPU頻率偏低，從機車上轉儲音頻文件較慢的原因，協同廠方對模塊內部電路進行分析論證，確定改造方案。建議廠家對每臺車載語言錄音裝置進行系統升級，更換速度較快的主CPU，保證從每臺機車上轉儲下載音頻文件時間不超過3 min。

（4）將錄音裝置控制模式由聲控電路改為電控電路。

①聲控電路。聲控的工作原理實際上就是以外界的輸出音頻作信號源對錄音板進行自動控制錄音，也就是說，當音頻達到一定的幅度時，系統判斷有信號輸入，設備就進行自動錄音，當無音頻或音頻幅值很低時，系統就認為無音頻輸入而不錄音。其原理是由U23的4和13整理后輸出的信號作為信號源Line2、Line1，這兩個信號送到A1的4腳與基準2.5作比較，然后以LM239整理后經D10、C205的整流濾波后與W9的調整的REF2.5作比較，在A13的1腳輸出一電平，CRECD0經過3PIN到U1的12腳來中斷CPU來控制是否錄音，電路設計當Line1的Line2的幅值低于20mv時電路的A1B的1腳輸出一個低電平CRECD0，這樣當CPU U1收到這中斷后程序就執行錄音指令，系統就進入錄音狀態。工作原理電路如圖3所示。

圖3 聲控電路工作原理圖

②電控電路。電控電路中有兩路控制，是由Q3Q4和U1來共同完成的。在U1的12、13腳有兩個中斷接口CREC1、CRECD0，這兩個接口低電平為錄音狀態。這兩路電控電路原理一樣，現以CONM一路為例來說明。當要錄音時CONM上就有一低電平，這樣由于CONM變低Q4的基極被拉低，Q4由導通變為截止，這樣Q4的射極CREC輸出一低電平，U1的13腳被 CREC1中斷，系統進入錄音狀態，從而實現了電控錄音。工作原理電路如圖4、圖5所示。

圖4 電控電路工作原理圖（1）

圖5 電控電路工作原理圖（2）

③從上述聲（電）控電路原理分析比較中不難看出，聲控電路通過音頻的幅度大小，來判斷有無信號輸入，從而決定是否進行自動錄音，受外界干擾大，效果差。相反，選用電控電路作為裝置控制模式，受外界干擾較小。經過反復論證與試驗，最終決定對LY－05型機車錄音裝置繼續進行技術改造，將裝置控制模式由聲控改為電控。裝車試驗結果證實，記錄文件播放聲音明顯清晰，干擾音頻幾近消除。

4 實施效果

采取上述措施后，在2010年1月至3月期間，再次對徐州電務段管轄范圍內安裝LY－05型機車錄音裝置76臺客運機車錄音文件進行全覆蓋轉儲。統計結果顯示，在2010年一季度合計轉儲的7254條語音記錄中，播放音效清晰明了的語音文件記錄6942條，所占比例為95.7%；播放中模糊不清的瑕疵語音記錄312條，所占比例為4.3%。缺陷率由以前的31%降低到4.3%，效果顯著。