武廣高鐵CIR設(shè)備的故障分析與維護(hù)

■ 孫小華

機車綜合無線通信設(shè)備（C IR）是為了適應(yīng)鐵路GSM-R的建設(shè)和發(fā)展構(gòu)建的新型鐵路專用無線通信設(shè)備，具有調(diào)度通信系統(tǒng)功能、通用數(shù)據(jù)傳輸功能，可根據(jù)承載業(yè)務(wù)需要提供通用分組無線服務(wù)業(yè)務(wù)（GPRS）數(shù)據(jù)傳輸鏈路；具有向用戶提供GPS原始信息、公用位置信息的功能。隨著武廣高鐵自2009年12月26日正式運營，CIR已經(jīng)安全、可靠地運行至今。現(xiàn)針對CIR在運行以來出現(xiàn)的一些故障情況，如通用數(shù)據(jù)傳輸GPRS故障（主要是收不到調(diào)度命令或進(jìn)路預(yù)告）、語音通信故障、GPS故障和記錄單元故障等主要問題進(jìn)行分析。

1 故障分析

1.1 通用數(shù)據(jù)傳輸GPRS故障

調(diào)度命令或進(jìn)路預(yù)告收發(fā)不正常時應(yīng)查看GRIS上下行數(shù)據(jù)發(fā)送情況，判斷GRIS對上部設(shè)備（CTC）還是對下部設(shè)備（GSM-R網(wǎng)絡(luò)）故障。分析在GSM-R網(wǎng)路正常情況下，TDCS正常發(fā)送進(jìn)路預(yù)告時，導(dǎo)致CIR終端收不到進(jìn)路預(yù)告的原因有2個方面。

1.1.1 數(shù)據(jù)設(shè)置與軟件問題

（1）GSM-R網(wǎng)絡(luò)接入點APN設(shè)置錯誤。人為輸入錯誤，APN號碼應(yīng)該與CIR所用SIM卡的配屬鐵路局一致，如錯誤地將APN改成GRIS.GZ，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，無法獲取本機IP，CIR將無法收到進(jìn)路預(yù)告。（2）主控單元軟件問題。會自動丟失原來的APN：GRIS.WH，而顯示GRIS.JN，無法獲取本機IP，CIR將無法收到進(jìn)路預(yù)告，主控需重新寫程序。（3）機車號設(shè)置錯誤。CIR設(shè)備更換主控以后要正確輸入機車號，如果同一機車號被注冊以后未注銷，此機車號將無法注冊，無法獲取IP，也收不到調(diào)度命令或進(jìn)路預(yù)告。（4）終端數(shù)據(jù)制作問題，無法獲取IP。

1.1.2 硬件故障

首先確保GSM-R網(wǎng)絡(luò)正常，然后進(jìn)行的分析：判斷GPRS單元狀態(tài)，首先查看GPRS單元面板上的綠色指示燈是否是常亮，常亮則表示沒有連接到網(wǎng)絡(luò)，判斷GPRS模塊和天線的狀態(tài)，如果是閃爍狀態(tài)，那么GPRS單元已連接到網(wǎng)絡(luò)。判斷網(wǎng)絡(luò)注冊狀態(tài)，對設(shè)備進(jìn)行自檢（設(shè)置→自檢），一分鐘后，顯示自檢信息，查看網(wǎng)絡(luò)是否注冊。如果注冊，退出自檢到主界面查看有無IP（設(shè)置→維護(hù)界面→機車號設(shè)置）。如果有IP地址，網(wǎng)絡(luò)注冊成功，GPRS單元正常；如果未注冊且沒有IP地址，CIR關(guān)機重起，再進(jìn)行自檢，如仍未注冊且沒有IP地址，那么可能是GPRS天線、GPRS模塊和SIM卡的問題。判斷天線狀態(tài)，可先將GSM-R天線和GPRS天線互換（確保GSM-R天線是好的），看是否能恢復(fù)，恢復(fù)則天線壞；不能恢復(fù)則可能GPRS模塊故障或SIM卡故障，更換GPRS模塊或SIM卡，如果還不能恢復(fù)，則A子架內(nèi)背板短路塊松動或其他部分故障，需換A子架。如果設(shè)備正常，那么可能當(dāng)時列車運行區(qū)段網(wǎng)絡(luò)信號不好。

1.2 語音通信故障

首先觀察GSM-R語音模塊是否有信號，當(dāng)上邊的網(wǎng)絡(luò)指示燈為綠色時，表示有信號，網(wǎng)絡(luò)正常。綠燈閃亮，表示網(wǎng)絡(luò)信號不好，紅燈常亮，表示沒有網(wǎng)絡(luò)。紅燈閃亮，表示有網(wǎng)絡(luò)但沒有登錄。紅燈滅，沒有電源；GSM-R語音模塊下面的指示燈綠燈常亮表示電源正常、無報警。綠燈閃亮，等待PIN碼。紅燈常亮，表示報警、重啟。紅燈閃亮，表示SIM卡有問題。紅燈滅，表示無電源。沒有信號需要檢查天饋線的各個接口是否可靠連接，在GPRS模塊正常的情況下可以將GSM-R模塊天線和GPRS模塊天線互換來驗證GSM-R語音模塊天線的好壞。如果信號正常，可能是送受話器損壞，可更換送受話器。

1.3 GPS故障

前后站信息不滾動：入庫檢測，CIR自檢，查看衛(wèi)星定位狀態(tài)，如果檢測結(jié)果是“GPS單元正常，GPS數(shù)據(jù)無效”，那么GPS沒有收到有效的定位信息。天線與饋線接觸不實，會導(dǎo)致GPS收不到衛(wèi)星信號，無法定位。

不顯示前后站信息：GPS定位需要CIR事先設(shè)置車次號（補機也要有車次號），車次號要與前進(jìn)方向?qū)?yīng)，否則會出現(xiàn)前后站顯示顛倒的現(xiàn)象。CIR自檢，如果檢測結(jié)果是“GPS模塊故障，GPS數(shù)據(jù)無效”，那么重新啟動CIR，如果還是不顯示，更換GPS單元。備用的GPS單元在常時間沒有上過電，第一次上電時需要約5～10 m in的定位時間。

DM S 50列車控制設(shè)備對GPS接收靈敏度的影響。GPS天線為有源天線，將微弱的衛(wèi)星信號進(jìn)行選擇放大。CIR設(shè)備的GPS模塊通過饋線給GPS天線提供3.3 V直流電壓，而將DM S 50列車控制設(shè)備天線直接用合路功分器并接到GPS天線上，同時也提供5 V直流電壓，2路整流電壓并接在一起，互相影響，直流電壓漂移，使得GPS天線放大器的直流工作點不穩(wěn)定，放大器無法工作在穩(wěn)定的線性狀態(tài)，導(dǎo)致天線增益下降，甚至信號失真；同時，直流供電電壓不穩(wěn)，鎖相環(huán)工作不穩(wěn)定，接收機振蕩頻率產(chǎn)生漂移，導(dǎo)致接收帶寬變窄，GPS天線靈敏度下降，甚至接收不到衛(wèi)星信號。DM S 50列車控制設(shè)備饋線提供的5 V與GPS模塊提供的3 V并聯(lián)，電流倒灌，還會增加GPS模塊3.3 V負(fù)載的功耗，長時間使用，會燒壞GPS模塊和天線。建議將列控設(shè)備天線斷開，列控設(shè)備設(shè)置獨立天線，避免相互影響，并要求DM S 50列車控制設(shè)備無源并接，或?qū)υO(shè)備進(jìn)行直流隔離。

1.4 記錄單元故障

記錄單元正常工作狀態(tài)顯示：圓形指示燈為綠色，并且每間隔幾秒閃動一下。當(dāng)進(jìn)行語音通話時，指示燈變?yōu)榧t色，通話結(jié)束恢復(fù)成綠色。如果指示燈顯示不正確，更換記錄單元。

2 CIR維護(hù)管理建議

2.1 嚴(yán)格新造、新調(diào)入動車管理，確保數(shù)據(jù)變更安全

無線車間接到接送動車組《通知公告》后，及時安排接車人員落實接送車任務(wù)，并負(fù)責(zé)接送到位。接車人員對所接動車組CIR設(shè)備與對方共同進(jìn)行各項功能試驗并確認(rèn)良好，查看CIR設(shè)備版本號，同時檢查相關(guān)配置是否齊全后方可辦理交接手續(xù)。接車人員負(fù)責(zé)將此次接送車交接時間、到達(dá)時間、交接人姓名、車型車號、設(shè)備型號、版本號及有關(guān)情況依依記錄在案。新接動車組入庫以后，由接車人員向工長匯報接車情況，工長應(yīng)認(rèn)真查看CIR設(shè)備版本號，核對版本號是否與運用的CIR設(shè)備相同，不同時應(yīng)向車間提出要求軟件升級，車間向無線科提出申請，通知廠家技術(shù)員對CIR進(jìn)行升級，同時相關(guān)動車組無線檢修工區(qū)工長向車間申請SIM卡的配置，并由工長負(fù)責(zé)填寫《GSM-R終端數(shù)據(jù)變更申請表》，上傳至車間，車間保留一份并將申請表上報上級職能部門。從數(shù)據(jù)變更申請到數(shù)據(jù)變更確認(rèn)，車間指定專人負(fù)責(zé)。接到動車所下達(dá)的CIR（通信）作業(yè)任務(wù)單后，由動車組無線檢修工區(qū)工長上車檢修并安裝SIM卡（更換），確認(rèn)核心網(wǎng)機房GSM-R終端數(shù)據(jù)變更是否完成，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)未做或未做成功，應(yīng)及時向有關(guān)職能部門反映直到問題解決，數(shù)據(jù)變更完成后按CIR設(shè)備檢修作業(yè)流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。數(shù)據(jù)變更確認(rèn)以后，工區(qū)工長應(yīng)及時向車間匯報，同時車間做好臺賬記錄。接到動車組試運添乘任務(wù)，車間應(yīng)安排動車組無線工區(qū)工長添乘并向車間匯報添乘情況。通過上述步驟，保證新造、新調(diào)入動車GSM-R終端數(shù)據(jù)變更從申請、審批、實施、測試驗證到信息反饋的整個流程嚴(yán)格按照《武漢鐵路局鐵路GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理辦法》執(zhí)行。保證GSM-R終端數(shù)據(jù)變更安全可靠，確保動車上線正常運行。

2.2 采用先進(jìn)儀器、儀表，確保檢測、檢修質(zhì)量

隨著GSM-R數(shù)字移動通信的發(fā)展，通用式機車臺將被功能齊全、技術(shù)先進(jìn)的CIR設(shè)備取代，目前使用的CIR設(shè)備已達(dá)到400多臺，2011年的機車改造計劃將有大量的機車電臺改裝成CIR設(shè)備。建議根據(jù)新的《無線通信維護(hù)規(guī)則》，參照GSM-R數(shù)字移動通信測試規(guī)范（機車綜合無線通信設(shè)備）建立CIR的輪修機制。由于目前使用的綜合測試儀只能測試450 M Hz的指標(biāo)，無法測試900 M Hz終端設(shè)備的電氣性能指標(biāo)，建議配置功能先進(jìn)的GSM-R終端綜合測試儀。同時，天線駐波比測試儀只能測試450 MHz天線，無法檢測900 MHz天線的駐波比，建議配置900 MHz天線的駐波比測試儀。