CTCS3-300H型ATP車載設備BTM維護及故障分析處理

嚴偉

（中國鐵路廣州局集團有限公司廣州電務段，廣東 廣州 510610）

列控車載應答器傳輸模塊BTM是動車組車載設備的核心單元之一，它是利用電磁感應原理，激活地面應答器并接收報文，為列控車載主機提供所需線路和位置信息。隨著高速鐵路的快速發展，動車組為滿足不同需求而不斷更新，由于動車組電磁環境復雜，且電磁兼容性設計不完善，BTM設備容易受電磁干擾而引起故障，直接影響運輸效率和旅客乘車安全。

1 列控車載設備BTM單元組成及工作原理

列控車載設備BTM單元由BTM主機、D電纜和BTM天線組成。動車組運行過程中，BTM天線不間斷地向地面發送27.095MHz的射頻信號，安裝在地面應答器接收到此射頻信號后被激活，以4.234MHz的中心頻率向外發送編碼信息。BTM主機將接收到的信息進行調制、解調，并將報文傳輸給列控車載主機(ATP)進行計算，生成目標-距離模式曲線。列控車載設備BTM工作原理如圖1所示。

2 CTCS3-300H列控車載設備BTM常見故障分析及處理措施

2．1 車輛運行中應答器丟失

（1）問題描述。列車運行中，顯示應答器丟失或連續丟失兩組應答器輸出B7制動停車。

（2）問題分析。BTM主機故障、BTM天線故障、地面應答器故障或環境干擾。

（3）結論及處理措施。使用BTM數據分析軟件查看故障當天的應答器數據和ATP數據。

圖1 列控車載BTM工作原理

若全線僅有一個應答器丟失，且丟失一次，則懷疑是信號干擾，建議繼續運行。在經過相應應答器的時刻，BTM日志里顯示“接收板1和接收板2同時收到無效FSK數據”，如圖2所示，說明BTM接收到無效數據，無法譯碼，從圖3 BTM應答器數據里根據應答器編號也可以看出同一時間丟失一個應答器；或者丟應答器時刻BTM日志中未見異常，BTM報文數據中未收到相應應答器上行鏈路信號，如圖4所示，丟應答器099-1-04-011-1。

圖2 BTM日志截圖

圖3 BTM應答器數據截圖

圖4 BTM應答器數據截圖

若多次丟失同一應答器或同一應答器接收質量都較差，則懷疑地面應答器問題；若BTM設備多次丟應答器，并且位置地點不定，則建議更換BTM主機或天線。

2．2 ATP上電后BTM自檢異常

（1）問題描述。ATP上電后DMI顯示“BTM故障”，ATP數據顯示“BTM故障”、state為6、ErrorType為0DH，如圖5所示，BTM數據如圖6所示。

圖5 ATP數據截圖

圖6 BTM日志數據（自檢異常）

（2）問題分析。BTM上電后會進行自檢，并將自檢結果上報至VC1、VC2系。由于BTM自檢包括檢測設備狀態、電纜狀態、天線周邊電磁環境，若遇到偶發的電磁干擾，則會導致自檢異常，此時，接收板D1、D2會亮紅燈，BTM日志中記錄“天線單元故障”，如6所示。

若在ATP啟機過程中，BTM自檢異常，則會向雙系VC上報BTM故障，此時，DMI報“BTM故障”，同時，雙系VC宕機。

（3）結論及處理措施。BTM主機上電時對應天線下方不宜有大尺寸金屬、不應放置應答器，若只出現一次上電自檢異常，重啟ATP設備后故障消除，建議繼續運行觀察。

啟機后出現自檢異常，并且重啟ATP后故障不能消除，建議檢查車上電纜連接，若電纜連接牢固，建議更換BTM主機。若更換主機后故障仍未消除，建議檢查車下天線電纜，如果天線電纜無破損或者連接器無松動等異常情況，建議更換BTM天線。

如果在運行途中報自檢異常，同時不影響應答器接收，建議更換BTM天線。

2．3 ATP上電后DMI報“VC1系安全計算機故障”或者“VC2系安全計算機故障”

（1）問題描述。ATP上電運行時，計算機1系或者計算機雙系宕機，VC數據顯示“BTM傳輸不良”，如圖7所示。

圖7 ATP數據截圖

（2）問題分析。造成該問題的原因有以下幾個：通信線連接不牢固；BTM通信板硬件異常；BTM電源板硬件異常；BTM與ATP的通信總線受到干擾。

（3）結論及處理措施。根據上述問題分析，建議處理措施：①查BTM通信板與VC之間的串口連接線是否牢固，如有松動需緊固；②若只有1系VC提示“BTM傳輸不良”，建議更換該系對應通信板；③若2系VC同時提示“BTM傳輸不良”，建議更換BTM電源板。

2．4 電源板故障

（1）問題描述。ATP上電運行時，DMI報“VC1系計算機故障”與“VC2系計算機故障”。

（2）問題分析。ATP上電啟機后，BTM無法上電，BTM電源板指示燈不亮。

（3）結論及處理措施。建議更換BTM電源板。

2．5 接收板故障

（1）問題描述。DMI無任何報警，但ATP數據里Warning1與Warning2不為0。

（2）問題分析。分析VC數據，若Warning1=0x27E，表明接收板1異常報警；若Warning2=0x27E，表明接收板2異常報警。

（3）結論及處理措施。更換相應接收板。

3 結語

上述故障處理方法和日常維護措施雖不能完全杜絕300H列控車載設備BTM故障，但對常見的故障還是有效的，經過故障處理和日常預防后，能有效減少故障隱患，提出的方法和措施在現場運用中行之有效，避免列控車載設備在運行途中因BTM故障影響安全運輸。