HTK型車號讀出裝置的故障分析與處理

徐 靖 上海鐵路局科研所

隨著鐵路信息化建設(shè)步伐的加快，各種新技術(shù)的應(yīng)用日新月異。鐵路運輸在線自動檢測設(shè)備無論在網(wǎng)絡(luò)、實時監(jiān)測、可靠性等方面，都對車號讀出裝置提出了許多更新、更高的要求。認真研究車號讀出裝置的工作原理，有利于故障的查找分析。下面針對HTK型車號讀出裝置的常見故障進行專題研究分析，可為日后的維修提供更快更有效的正確判斷。

1 HTK型車號讀出裝置的主機工作狀態(tài)

在正常未過車情況下，鍵盤板的數(shù)碼管上顯示“CH-SYS-4”或“CH-SYS-0”，過車時候顯示 8 個“0”，復位恢復后顯示“CH-SYS-0”。各模板的正常工作狀態(tài)如下：

（1）主機板的紅發(fā)光二極管，正常情況為快速閃亮；

（2）鍵盤板的6個發(fā)光二極管表示電源的狀態(tài)，正常情況下,六個燈均為常亮；

（3）雙路磁鋼板的6個發(fā)光二極管表示6路磁鋼信號，燈閃亮表示該路有脈沖信號，未過車時6個燈都不亮，左側(cè)3個從上往下依次為一路開機、開門、關(guān)門，右側(cè)3個從上往下依次為二路開機、開門、關(guān)門。單路磁鋼板有3個發(fā)光二極管,從上往下依次為開機、開門、關(guān)門；

（4）通訊板的6個發(fā)光二極管表示通訊狀態(tài)，按照RS-232方式，右側(cè)上面2燈（黃燈）表示收信，左側(cè)上面的燈（綠燈）表示發(fā)信。正常通訊情況下，黃燈、綠燈應(yīng)交替閃亮；

（5）Reader卡前面板有幾個紅色發(fā)光二極管，不過車時不亮，過車打開天線后，有1個燈亮，當天線讀取標簽時，若干個燈閃亮；

（6）雙向解碼卡前面板有幾個紅色發(fā)光二極管，不過車時有1個燈亮，當天線讀取機車雙向標簽時，若干個燈閃亮。

2 HTK型車號讀出裝置的工作流程

HTK型車號工作流程分為地面設(shè)備采集過車信息工作流程和上位機車號軟件工作流程二部分。

2.1 設(shè)備采集過車信息工作流程

當列車到來時，首先經(jīng)過開機磁鋼，車輪壓過開機磁鋼時，開機磁鋼產(chǎn)生脈沖信號，通過電纜傳送到主機，主機啟動RF射頻裝置，打開天線，通過天線發(fā)射微波信號，進入接車狀態(tài)。這個過程觀察主機模板狀態(tài)為：磁鋼板相應(yīng)開機磁鋼燈閃亮，鍵盤的數(shù)碼管上顯示8個“0”，Reader卡上有1個燈亮。

當安裝有標簽的車輛或機車經(jīng)過天線作用范圍內(nèi)時，標簽依據(jù)內(nèi)存數(shù)據(jù)對微波信號進行反射調(diào)制，天線接收到經(jīng)標簽調(diào)制的信息后，傳送給地面設(shè)備主機箱中的RF射頻裝置，然后送給Reader卡，形成標簽數(shù)據(jù)放置到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，從而完成對標簽的識別。 在進行標簽數(shù)據(jù)讀取的同時，還通過開、關(guān)門磁鋼對列車車輪信號進行采集，完成計軸、計輛、測速，從而完成標簽定位。這個過程觀察主機模板工作狀態(tài)為：磁鋼板上相應(yīng)的開機、開門、關(guān)門磁鋼燈閃亮，Reader卡上幾個燈閃亮。

當列車通過后，根據(jù)車速快慢，軟件控制延時一定時間后，關(guān)閉RF射頻裝置，停止發(fā)射微波信號。系統(tǒng)對過車信息和標簽信息進一步進行處理，形成通過列車報文，當上位計算機軟件查詢該設(shè)備時，主機將過車報文發(fā)送給上位計算機。這個過程觀察主機模板工作狀態(tài)為：磁鋼板上各個磁鋼燈滅，Reader卡上燈滅，鍵盤的數(shù)碼管上顯示“CH-SYS-0”，此時有通訊產(chǎn)生，通訊板黃燈閃亮后，綠燈長時間閃亮（過車多，數(shù)據(jù)多，亮的時間長），完成過車數(shù)據(jù)通訊上傳。

2.2 車號軟件工作流程

車號軟件與主機通訊，先查詢主機，接收地面設(shè)備產(chǎn)生的過車數(shù)據(jù)，形成接口文件，存儲到指定目錄下，供"超偏載"程序讀取。

注：使用WIN系統(tǒng)車號接收軟件，無過車時，黃燈，綠燈交替閃亮；過車時，處理接車為主，不處理通訊，黃燈亮（有查詢），綠燈不亮（無應(yīng)答）為正常。

3 常見故障的分析與處理

3.1 當接車時常出現(xiàn)丟失車輛的現(xiàn)象

3.1.1 故障分析

用車號仿真程序打開車號原始報文(*.dat文件)分析軸距表發(fā)現(xiàn)，有未匹配軸數(shù)，而且軸距普遍偏大或偏小，但開門次數(shù)、關(guān)門次數(shù)與總軸數(shù)一致，這表明此故障不是磁鋼信號受到干擾所致。造成軸距普遍偏大或偏小的原因是在開、關(guān)門磁鋼中，某一路磁鋼信號出現(xiàn)延時或兩磁鋼幅值相差較大，導致軸距計算出現(xiàn)錯誤。

3.1.2 查找及處理方法

重新調(diào)整開、關(guān)門磁鋼距離，軸距偏大的增加距離，軸距偏小的減小距離。更換磁鋼，使開關(guān)門磁鋼輸出電壓之差≤200 mV。

3.2 每一列過車輛序均不正常，在軸距表中經(jīng)常出現(xiàn)小軸距

3.2.1 故障分析

此現(xiàn)象一般懷疑有干擾信號，但在開、關(guān)門磁鋼端子加裝4 μF電容沒有效果，再更換磁鋼板測試也是如此。此時檢查磁鋼高度為35 mm，在正常范圍內(nèi)。

3.2.2 查找及處理方法

嘗試將磁鋼高度降低到45 mm，過車正常。

3.3 不能形成車，整列無標簽或重復讀取舊車號

3.3.1 故障分析

此故障一般是由于開門或關(guān)門磁鋼極性接反引起。軸距表出錯，輛數(shù)不準。

3.3.2 查找及處理方法

用萬用表或示波器檢查磁鋼極性，重新配線。用示波器或指針式萬用表測量磁鋼的正負極性，將示波器表筆的探針和地分別接磁鋼正和負（在機箱后面板端子上測量），萬用表的紅表筆接磁鋼正、黑表筆接磁鋼負，示波器電壓幅值調(diào)到5 V，萬用表用直流30 V檔。用扳手或其它金屬物體輕敲擊相對應(yīng)的磁鋼，示波器顯示先正后負的波形為正確，先負后正說明極性反了，萬用表指針先右后左為正確，否則極性反了。

3.4 車號磁鋼板指示燈常亮

3.4.1 故障分析

通常是由于外部信號干擾所致，接車時可導致軸距表錯誤，引起丟輛或多輛，嚴重時可引起丟列。由于磁鋼絕緣阻值下降，使磁鋼與鋼軌連在一起，導致磁鋼抗干擾能力降低,當接車時，軌道電流會增強，使軌道信號直接串入磁鋼，引起某個或多個磁鋼指示燈持續(xù)閃亮。

3.4.2 查找及處理方法

需將主機箱系統(tǒng)地接地。更換絕緣阻值≥10 MΩ的磁鋼或在磁鋼卡具上添加絕緣墊，使磁鋼與鋼軌之間絕緣。

3.5 輛序、輛數(shù)不準，產(chǎn)生串號

若故障發(fā)生的概率比較小，發(fā)生故障時，開關(guān)門次數(shù)相差不大、未匹配軸數(shù)比較少、在軸距表中只是偶爾出現(xiàn)與實際過車不匹配的大軸距或小軸距，此種情況一般是由于受到干擾信號的影響，導致軸距表出錯，引起輛序、輛數(shù)不準。若故障發(fā)生的概率比較大，發(fā)生故障時，在軸距表中出現(xiàn)多個與實際過車不匹配的大軸距或小軸距，則可能是磁鋼本身的故障，或磁鋼線極性接反及其它干擾因素。

3.5.1 故障分析

磁鋼信號采集出現(xiàn)了故障。造成此種故障的原因是多方面的，應(yīng)根據(jù)故障發(fā)生的概率及故障發(fā)生時的軸距表做具體分析。

3.5.2 查找及處理方法

（1）將主機箱系統(tǒng)地端子接地（將系統(tǒng)地與通信防雷地接在一起）；

（2）在磁鋼接線端子加裝無極性電容(開門、關(guān)門端子應(yīng)同時加)，最大不超過 4 μF；

（3）若經(jīng)過上面兩項處理故障依然存在，可嘗試將所有磁鋼接線端子負極接地。

（4）有些磁鋼絕緣阻值下降也可能引起這類故障；

（5）若磁鋼線接頭在高壓膠管中，需檢查磁鋼線高壓膠管中是否進水，若進水需重新進行處理；

（6）檢查磁鋼線極性接法是否正確；

（7）全面檢查磁鋼，包括內(nèi)阻、躁聲、絕緣阻值，若實測值與標稱值相差很大，則需更換磁鋼；

（8）檢查磁鋼卡具是否松動，若松動需重新緊固。

3.6 漏讀一個或多個標簽

只是偶爾漏讀一兩個標簽，其它標簽讀簽次數(shù)均正常。用仿真檢測設(shè)備查看過車信息，若只是偶爾漏讀一兩個標簽，其它標簽讀簽次數(shù)均正常。說明漏讀的標簽已損壞或性能下降。屬正?，F(xiàn)象，無須處理。但接車時漏讀多個標簽，用車號仿真程序打開車號原始報文 (*.dat文件)，查看已讀到的標簽中有多個標簽讀簽次數(shù)偏低，則說明設(shè)備出現(xiàn)故障，需進行處理。

3.6.1 故障分析

（1）RF同頻干擾；

（2）同軸接頭不夠牢固或同軸電纜產(chǎn)生死彎；

（3）同軸接頭里面不清潔，或進水；

（4）天線密封不好，出現(xiàn)漏水情況；

（5）Reader卡、RF故障；

（6）天線安裝位置不當。

3.6.2 查找及處理方法

（1）若安裝兩臺以上AEI設(shè)備，則需要檢查是否有同頻RF，確定是否有同頻干擾，若有需將RF調(diào)換成不同頻率；

（2）全面檢查天線、同軸接頭，確定天線是否有開裂進水的情況，同軸接頭連接是否牢靠，接頭里面是否不清潔、進水。若有則進行相應(yīng)的處理，否則繼續(xù)檢查下面；

（3）更換 Reader卡、RF進行測試，若無問題，則繼續(xù)檢查下面；

（4）更換同軸電纜進行測試，若無問題，則繼續(xù)檢查下面；

（5）檢查天線安裝位置，距離軌頭是否太近（要求不小于5 m，最好大于10 m），若不符合安裝要求，過車時天線震動比較大，影響讀簽，需要更換安裝位置。

3.7 不能打開天線，整列無標簽

3.7.1 故障分析

單向設(shè)備可依靠開機和開門磁鋼信號打開天線，而雙向設(shè)備只能依靠開機信號打開天線，所以雙向設(shè)備中，若開機磁鋼或開機磁鋼線路出現(xiàn)故障，則過車時不能打開天線。另外若Reader卡跨接套掉（在撥碼開關(guān)下面）、Reader卡本身故障、主機板故障，也不能打開天線。

3.7.2 查找及處理方法

（1）敲擊開機磁鋼，觀察開機指示燈是否閃亮，若亮則說明開機磁鋼及線路正常，須檢查Reader卡和主機板，否則需全面檢測開機磁鋼，確認開機磁鋼是否損壞或脫落，若無問題則需檢查開機磁鋼線路，從外向里檢查，直至到磁鋼板D型插頭。（天線打開時和過車時Reader卡指示燈情況）

（2）檢查Reader卡跨接套（在撥碼開關(guān)下面），若無問題則更換Reader卡進行測試。

（3）更換主機板進行測試。

（4）檢查Reader卡與RF之間連線是否連接牢固，是否有虛接現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

車號讀出裝置是鐵路運輸在線自動檢測設(shè)備的關(guān)鍵部件，用好、管好、維修好該裝置是確保我國鐵路暢通無阻的需要。該裝置在鐵路投入使用的時間還不算長，需要我們在實踐中不斷摸索經(jīng)驗，整理出一套完善的故障處理方法，以上只是本人的一點實踐經(jīng)驗的總結(jié)，特提出供同行參考。只要我們不斷努力，善于總結(jié)，我們就一定能確保車號讀出裝置在鐵路運輸在線自動檢測設(shè)備中的正常使用，為鐵路運輸安全做出我們應(yīng)有的貢獻。