高速鐵路列控系統(tǒng)中應(yīng)答器維護

楊建福

（成都電務(wù)段，成都 610081）

1 概述

在CTCS-2級列控系統(tǒng)中，應(yīng)答器用于向CTCS-2級列控系統(tǒng)車載設(shè)備提供位置信息。應(yīng)答器最早用于衛(wèi)星通信中繼以及航空位置識別，從20世紀(jì)70年代中期，鐵路列車控制系統(tǒng)才開始使用應(yīng)答器。應(yīng)答器分為地面設(shè)備和車載設(shè)備。地面設(shè)備主要包括有源應(yīng)答器和無源應(yīng)答器，而有源應(yīng)答器與地面電子單元(LEU)相連接；車載設(shè)備包括車載接收天線和應(yīng)答器傳輸模塊(BTM)等。

成都鐵路局遂成線、達成線于2009年相繼開通投入使用，本人全程參加了應(yīng)答器的安裝和維修，通過對兩年應(yīng)答器運用中丟失信息的分析，有60%是由于外界的干擾丟失的，其中40%是由于應(yīng)答器安裝本身有問題。外界的干擾源主要是鐵質(zhì)材料。

2 應(yīng)答器工作原理

在CTCS-2級列控系統(tǒng)中，應(yīng)答器用于車載設(shè)備提供線路速度、線路坡度、軌道電路、臨時限速等線路參數(shù)信息。

應(yīng)答器報文信息格式采用統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)答器報文傳輸結(jié)構(gòu)如圖1所示。

應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)由地面應(yīng)答器(有源和無源應(yīng)答器)、車載接收天線、車載應(yīng)答器接收模塊、地面電子單元組成。

地面電子單元通過RS-485、CAN總線或其他的串行數(shù)據(jù)總線方式與列控中心(TCC)相連接。以方便LEU實時接收列控中心的各種命令。

有源應(yīng)答器與LEU連接接口包括：LEU向地面有源應(yīng)答器傳輸數(shù)據(jù)報文的接口；地面有源應(yīng)答器回送時被激活的接口；LEU向地面有源應(yīng)答器提供偏置電壓的接口。通過對傳輸數(shù)據(jù)進行雙相差分電平編碼，使3種接口數(shù)據(jù)同在一對應(yīng)答器設(shè)備專用屏蔽雙絞電纜中傳輸。為了保證數(shù)據(jù)收發(fā)同步，地面有源應(yīng)答器的接收速率與LEU發(fā)送速率必須相同。當(dāng)有源應(yīng)答器被激活，LEU與有源應(yīng)答器連接接口檢測不到有效信號，發(fā)送規(guī)定的默認報文；一旦開始發(fā)送默認報文，LEU向地面有源應(yīng)答器傳輸數(shù)據(jù)報文的接口恢復(fù)有效信號，有源應(yīng)答器一直發(fā)送默認報文。當(dāng)有源應(yīng)答器被激活時，應(yīng)答器產(chǎn)生瞬間的低輸入阻抗，并通過向LEU回送被激活信號的接口回執(zhí)信號，LEU檢測到此信號后，在一定時間內(nèi)不得轉(zhuǎn)換輸入報文。

3 應(yīng)答器日常維護

為保證應(yīng)答器運用穩(wěn)定，除了在提高應(yīng)答器報文傳輸準(zhǔn)確性和降低報文解碼誤碼率的同時，還要注重地面應(yīng)答器的維護，應(yīng)答器設(shè)備的維護可分為周期性和故障維護。

3.1 周期性維護

3.1.1 集中檢修

地面應(yīng)答器集中檢修一年一次，重點檢修項目如下。

1）調(diào)整X、Y、Z軸角度誤差

由于應(yīng)答器在列車通過時要通過車載天線與機車進行高速數(shù)據(jù)傳輸，因此應(yīng)答器的安裝需要符合一定的要求，在3個方向的角度偏差不能超過允許安裝誤差。

應(yīng)答器Z基準(zhǔn)軸與Y基準(zhǔn)軸的中心面和軌道間中心的安裝誤差為±15 mm。

具體要求如圖2所示，實際維護中對于角度的要求，可以通過計算相應(yīng)尺寸的偏差來實現(xiàn)。

2）檢查應(yīng)答器周圍金屬

檢查應(yīng)答器周圍無金屬具體要求，如圖3所示。

3）檢查應(yīng)答器距離回流線的距離

應(yīng)答器在集中檢修時需要檢查與牽引回流地線之間的最小距離，如圖4所示。

集中檢修除檢查以上幾點外，還要用應(yīng)答器報文讀取工具校驗應(yīng)答器報文和有源應(yīng)答器默認報文的正確性。

3.1.2 日常巡視

1）應(yīng)答器維護

檢查應(yīng)答器表面是否有明顯的劃傷、裂縫、變形和污染等，鋼印編碼標(biāo)志端正清晰，及時清掃應(yīng)答器表面的鐵粉；清理應(yīng)答器500 mm范圍內(nèi)的金屬物；安裝定位孔尺寸、位置無差異，如果有變化，調(diào)整在偏差范圍內(nèi)；大雪后應(yīng)答器應(yīng)進行清掃。

2）應(yīng)答器安裝支架及配件維護

金屬支架及其配件不應(yīng)有銹蝕及其他機械損傷；安裝底板背面焊接的螺母無脫落現(xiàn)象；安裝定位孔尺寸、位置無差異。

3）有源應(yīng)答器電纜盒及尾纜的維護

每季度應(yīng)測試應(yīng)答器電纜對地絕緣并在室內(nèi)做好記錄；每年開盒子檢查是否進水、進灰等；檢查有源應(yīng)答器電纜連接是否可靠。

3.1.3 周期性利用電務(wù)檢測車接收應(yīng)答器報文，檢查應(yīng)答器的工作情況

4 應(yīng)答器故障維護

應(yīng)答器設(shè)備故障，采用調(diào)整和更換相結(jié)合的方式進行維護。當(dāng)現(xiàn)場的設(shè)備故障后，應(yīng)先檢查應(yīng)答器周圍有無其他金屬干擾。如果安裝尺寸符合允許誤差時，再用報文讀寫工具，將故障應(yīng)答器的報文寫入正常應(yīng)答器，并將寫好報文的應(yīng)答器換下對應(yīng)的故障應(yīng)答器，然后調(diào)整應(yīng)答器的安裝尺寸，使各項指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)，最后再用報文讀寫工具校核寫入報文是否與故障應(yīng)答器報文一致。

對于無源應(yīng)答器，利用報文讀寫工具讀取報文，如果在應(yīng)答器安裝地點不能正確讀取報文，可以將應(yīng)答器拆下，搬到別的地方進行讀取，排除安裝地點對應(yīng)答器傳輸?shù)挠绊憽．?dāng)在各種情況下都不能正確讀取報文時，可判斷為應(yīng)答器故障。

對于有源應(yīng)答器，除了利用無源應(yīng)答器的判斷方式判斷應(yīng)答器是否故障外，還需利用報文讀寫工具，判斷應(yīng)答器是否可靠接收來自LEU的報文。

5 結(jié)束語

作者結(jié)合自身對高速鐵路列控系統(tǒng)中應(yīng)答器的安裝、維護的經(jīng)驗，總結(jié)了應(yīng)答器安裝、維護中的注意事項，可供設(shè)備維護人員借鑒、參考。