微機監測系統板件的維修

林勇奇

林勇奇:南寧鐵路局南寧電務段 工程師 530001 南寧

信號微機監測系統作為鐵路行車安全的重要監測設備，能夠實時對信號設備進行在線監測，對設備的各種狀態信息進行記錄儲存、報警。它提供的重放、查詢功能，為分析判斷設備故障，特別是為分析發現設備的隱性故障和間歇性故障提供了重要的手段。然而，信號微機監測系統本身出現了故障，不僅不能完成對信號設備的監測，還會得到錯誤的監測記錄結果，非但不能為設備維護提供幫助，還有可能產生誤導。因此，如何對信號微機監測系統本身進行維護，對保證監測系統的正常運行、發揮監測系統的作用，顯得尤為重要。

1 微機監測板卡維修現狀

監測設備故障大多為板卡故障，目前微機監測設備板卡維修大多采用寄回廠家維修，但是相應的維修費用巨大，而且維修周期較長，使得設備故障處理周期不可控。從現實的情況看，監測設備板卡出現故障后不能得到及時的更換，嚴重影響監測設備的工作。

要改變這種狀況，必須建設本段的維修基地，培養自身的維修力量，對故障板卡進行維修。這樣不僅可以大幅度的壓縮成本，更重要的是板件的維修時間可以得到控制，使得設備故障的處理周期實現可控。

2 建立維修基地的可行性

建立電務段自己的維修機構對微機監測板卡進行維修，首先要解決2個問題:維修材料來源是否有保證，對板卡是否有檢測工具和檢測方法。

微機監測設備采集機柜中共有7大類板卡，分別是:電源板、CPU模板、開入板、開出板、模入板、互感器板、絕緣接口板。電源板是典型的線性穩壓電路，使用的芯片是常見的78XX、79XX系列的穩壓器件。其他板卡采用的芯片也是常見的74HCXX系列邏輯門電路、CD4000系列的CMOS邏輯電路、通用光電耦合器、555芯片、普通運放、CAN接口芯片、普通存儲器及單片機芯片等。這些芯片都可以方便地在市場上購買到，因此，從維修材料上是有充分保證的。

在檢測工具方面，廠家提供的板卡檢測機柜可以檢測板卡是否有故障，但是要維修還需要對故障點進行定位，好在板卡的電路不算太復雜，除CPU模板外，所有的接口板均采用總線電路+接口功能電路的設計方式，向地址總線循環輸出全地址信號，使用邏輯筆或者示波器測試相關點的信號變化情況，即可檢測出故障芯片。對于接口電路芯片，根據芯片的邏輯功能，加上輔助信號之后，用邏輯筆檢測其輸出，亦可以分析出故障點。一些使用插座的芯片還可以拔下來進行測試(很多編程器都有74系列、CD4000系列芯片的測試功能)。

因此，建立段級維修機構來維修微機監測設備的板卡，是可行的。

3 維修準備

1.人員準備。雖然沒有一支現成的微電子維修的技術隊伍，但是信號工隊伍中不乏對電腦、手機、電視等涉及微電子維修感興趣的人，可以挑選這些對微電子維修工作感興趣，且具有一定數字電路知識、理解能力和接受能力強的人員組成維修隊伍。

2.技術準備。對維修人員進行技術培訓，弄懂微機監測板卡上的每個芯片的邏輯功能、輸入輸出邏輯，讀懂每一塊板卡的電路，學習電路的測量方法。

3.工具準備。電表、邏輯筆、示波器用于電路信號的測量;編程器用于芯片編程、芯片測試;還有用于芯片拆除、焊接的真空吸錫器、焊臺，以及一些諸如斜口鉗、尖嘴鉗、螺絲刀等通用工具。

4.設備準備。擁有一個好的測試平臺可以保證維修的效率與質量。針對板卡的維修，研制了板卡故障定位儀，可以對微機監測采集機中的6大類13種板卡的故障進行芯片級定位，通過芯片測試夾直接定位板卡總線芯片的故障，利用邏輯測試筆輔以板卡信號通道控制信號，對板卡信號傳輸通道中的光耦、芯片進行測試，確定故障點。

5.工藝準備。雖然挑選出來的維修人員對微電子維修有興趣，但畢竟是業余的，原從事6502設備維修工藝與微電子設備維修工藝有很大的差別。原來習慣使用大烙鐵維修的操作人員在焊拆微電子芯片時容易造成PCB板變形、板上線路受傷、焊盤脫落，會出現焊芯片時焊錫成堆，焊盤吃錫不均勻的情況。應進行工藝培訓，學習真空吸錫器的使用方法，提高焊接工藝，學會焊臺的使用，懂得如何根據焊錫種類、焊盤大小來調整溫度及焊接時間。

4 維修效果

南寧段從2008年6月開始維修微機監測設備的板卡后，所有采集機板卡均實現了段級維修，節約了大量的成本支出。更重要的是，大大縮短了板卡的修理周期，一般現場送修一周即可修復，急用件當天送修當天即可修復，使原來大量的由于板卡缺料待修的微機監測設備故障大為減少，大大縮短了微機監測設備故障延時，使得微機監測設備正常運行率得到提高，為信號設備故障及時分析處理提供了技術保障。