CTCS2—200C型列控車載設(shè)備故障分析

任鋒

【摘 要】CTCS2-200C型列控車載設(shè)備（簡(jiǎn)稱200C型列控車載設(shè)備）是最早應(yīng)用于我國(guó)動(dòng)車組的列控車載設(shè)備之一，由200C項(xiàng)目聯(lián)合體（法國(guó)CSEE公司、鐵科院、株洲所）研制，主要裝于CRH5型動(dòng)車組上。由于在日常檢測(cè)維護(hù)及運(yùn)用過程中200C型列控車載設(shè)備故障率較高，掌握200C型列控車載設(shè)備的故障分析尤為重要。

【關(guān)鍵詞】列控；200C；故障分析

數(shù)據(jù)分析是動(dòng)車組列控車載設(shè)備故障分析查找的重要手段，在現(xiàn)場(chǎng)故障處置分析中經(jīng)常使用，本文針對(duì)200C型列控車載設(shè)備典型故障案例的分析來介紹數(shù)據(jù)分析方法的使用。目前對(duì)200C型列控車載設(shè)備的故障查找，分析及處理主要有以下幾種方法：

1）觀察故障現(xiàn)象，查看設(shè)備工作狀態(tài)

觀察設(shè)備安裝狀態(tài)，各線纜插頭是否有松動(dòng)、脫落的現(xiàn)象，設(shè)備啟動(dòng)后各主機(jī)板件指示燈工作狀態(tài)是否正常，DMI有無故障報(bào)警等文本信息，可根據(jù)報(bào)警提示判斷故障范圍。

2）測(cè)量法

利用相關(guān)儀器儀表（常用數(shù)字萬用表）對(duì)設(shè)備進(jìn)行電阻或電壓測(cè)量，通過測(cè)試數(shù)值判斷設(shè)備是否正常。需注意的是測(cè)量電壓電流時(shí)要注意萬用表的量程和檔位。

3）設(shè)備互換實(shí)驗(yàn)法

利用規(guī)格相同、性能良好的設(shè)備和配件，代替故障器件和某個(gè)被懷疑而又無法定位的設(shè)備，從而判斷故障點(diǎn)。例如可以將ATP主機(jī)柜A、B組匣通用的板件進(jìn)行對(duì)調(diào)或者將01、00車相同設(shè)備（如A、B組匣）進(jìn)行互換查看故障現(xiàn)象是否轉(zhuǎn)移，從而準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)。

4）故障數(shù)據(jù)分析法

利用PC SAM數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)SAM、MID數(shù)據(jù)進(jìn)行下載分析，重點(diǎn)查看設(shè)備報(bào)警信息。發(fā)生設(shè)備故障時(shí)需對(duì)A、B雙系數(shù)據(jù)進(jìn)行下載，避免某一系單系死機(jī)無數(shù)據(jù)記錄。

典型故障數(shù)據(jù)案例分析：

案例1

2015年4月18日，某局CRH5型動(dòng)車組運(yùn)行途中L5燈掉白燈后瞬間恢復(fù)正常，由于掉碼時(shí)間過短，ATP數(shù)據(jù)中并未記錄。經(jīng)了解發(fā)現(xiàn)，該動(dòng)車組近期庫(kù)內(nèi)檢測(cè)作業(yè)時(shí)頻繁發(fā)生機(jī)車信號(hào)不上碼或上碼困難。查看該車ATP數(shù)據(jù)153包發(fā)現(xiàn)，CFSK幅值嚴(yán)重偏低，如圖1所示。

200C型ATP設(shè)備上碼試驗(yàn)時(shí)，因庫(kù)內(nèi)機(jī)車信號(hào)發(fā)碼環(huán)線與軌道電路發(fā)碼電流不同CFSK幅值會(huì)有所不同。通過與同類型其他設(shè)備比較發(fā)現(xiàn)，庫(kù)內(nèi)上碼試驗(yàn)時(shí)，CFSK一般在100左右，軌道電路因發(fā)碼電流較大，CFSK幅值一般在400左右。而該車CFSK幅值嚴(yán)重偏低，判斷為軌道電路信息接收不良。經(jīng)檢查，車上設(shè)備性能指標(biāo)均符合技術(shù)要求，需對(duì)CFSK天線性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方法如下：

ATP、LKJ處于斷電狀態(tài)，線圈距軌平面高度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍（160-170mm）。

甩掉從端子排接入藍(lán)信接線盒電纜的X34插頭，分別測(cè)量P4的G6、G7點(diǎn)和G8、G9點(diǎn)，為兩個(gè)雙路接收線圈的分別兩組的串聯(lián)值，即表1：

如果測(cè)的阻值大于13Ω或小于9.5Ω，則需到車底拆下連接FSK接線盒的2個(gè)FSK接收線圈插頭和2個(gè)上車電纜插頭（包括絕緣節(jié)信號(hào)三芯插頭和連接ATP的五芯插頭），檢查插頭是否存在進(jìn)水情況，并測(cè)量?jī)蓚€(gè)FSK接收線圈自帶電纜連接器上1、2點(diǎn)和3、4點(diǎn)兩路線圈阻值，測(cè)的阻值不能超過8Ω（正常5-8）。某路線圈達(dá)到8Ω左右的考慮更換該雙路接收線圈。

正常環(huán)線上碼試驗(yàn)，下載ATP數(shù)據(jù)，分析SAM數(shù)據(jù)153包中FSK信號(hào)幅值是否正常。

通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)，其中一側(cè)FSK接收線圈自帶電纜連接器上1、2點(diǎn)和3、4點(diǎn)兩路線圈阻值為無窮大，而另一側(cè)線圈測(cè)試阻值為5.3，經(jīng)檢查該FSK接收線圈自帶電纜連接器插頭脫焊。更換該FSK接收線圈后上碼正常，下載ATP數(shù)據(jù)分析，CFSK幅值正常。如圖2所示。

結(jié)論：由于ATP設(shè)備接收連續(xù)式軌道電路信息是通過安裝在動(dòng)車組走行部第一輪對(duì)前的一對(duì)FSK天線來完成的，每根鋼軌上方對(duì)應(yīng)一個(gè)FSK天線。以上案例為其中一路FSK接收線圈自帶電纜連接器插頭脫焊導(dǎo)致上碼不良，更換后上碼正常。

案例2

2015年10月1日，某局CRH5型動(dòng)車組運(yùn)行至某站側(cè)線出站時(shí)雙黃閃燈掉為白燈，ATP輸出最大常用制動(dòng)。ATP數(shù)據(jù)截圖如圖3所示。

查看152包：13：49：22時(shí)ATP進(jìn)入PS2部分監(jiān)控模式，列車位置為212.208處。列車走行至213.810處時(shí)ATP輸出最大常用制動(dòng)，走行距離213.810-212.208=1602米。根據(jù)200C的控制邏輯，在PS2模式下列車走行超過1600米未接收到應(yīng)答器，ATP將自動(dòng)轉(zhuǎn)入PS4部分監(jiān)控模式。因此，此時(shí)ATP準(zhǔn)備轉(zhuǎn)入PS4部分監(jiān)控模式，又此時(shí)列車速度為71.8km/h，高于45km/h，故200C需先輸出最大常用制動(dòng)將列車速度降至45km/h以下，再轉(zhuǎn)PS4部分監(jiān)控模式。13：50：50時(shí)在列車制動(dòng)降速過程中收到了新的應(yīng)答器組，且在13：50：52時(shí)收到機(jī)車信號(hào)L5燈，滿足進(jìn)入FS完全監(jiān)控模式的條件，故轉(zhuǎn)入FS完全監(jiān)控模式，并自動(dòng)緩解常用制動(dòng)。

結(jié)論：200C列控車載設(shè)備在線路數(shù)據(jù)無法滿足正?？剀嚄l件時(shí)，根據(jù)故障導(dǎo)向安全原則，ATP自動(dòng)輸出最大常用制動(dòng)使列車減速至安全速度以下，屬于200C設(shè)備在特殊線路情況下的正常控車邏輯，為動(dòng)車組在特殊情況下的運(yùn)行提供安全保障。

案例3

2015年5月21日，某局CRH5型動(dòng)車組運(yùn)行至某站出站時(shí)DMI顯示“臨時(shí)限速缺失，進(jìn)入部分監(jiān)控模式”并觸發(fā)常用制動(dòng)停車，司機(jī)重啟ATP后在C2模式下機(jī)車信號(hào)不上碼后隔離ATP，并轉(zhuǎn)C0控車。ATP數(shù)據(jù)截圖如圖4。

查看SAM數(shù)據(jù)152包，15：28：42時(shí)，在列車位置890.524處，前方出站信號(hào)為UUS，ATP工作模式由FS進(jìn)入PS2部分監(jiān)控模式，進(jìn)入該工作模式后200C將刪除線路數(shù)據(jù)和臨時(shí)限速信息。15：31：45時(shí)，列車運(yùn)行至892.125處，即在PS2模式下走行距離892.125-890.524=1.601公里=1601米，仍未接收到應(yīng)答器（組）描述有效的臨時(shí)限速信息，故報(bào)“臨時(shí)限速缺失，進(jìn)入部分監(jiān)控模式”，即工作模式轉(zhuǎn)為PS4。此時(shí)機(jī)車信號(hào)為無碼，PS4模式下運(yùn)行在無碼區(qū)，觸發(fā)最大常用制動(dòng)停車。15：38，重啟ATP。15：40：08時(shí)，乘務(wù)員選擇C2模式，載頻上行，但機(jī)車信號(hào)為無碼。15：41：12時(shí)，乘務(wù)員選擇C2模式，并嘗試切換載頻為下行，機(jī)車信號(hào)仍為無碼。15：47：18時(shí)，乘務(wù)員選擇C0模式，載頻選擇為上行，機(jī)車信號(hào)仍為無碼。并隨后將ATP緊急制動(dòng)隔離開關(guān)至于隔離位。15：50：48時(shí)，列車動(dòng)車，15：50：52時(shí)，在走行2米后，機(jī)車信號(hào)由無碼->L5碼。截圖如圖5。

查看153包CFSK解碼信息，從15：47：18時(shí)至15：50：51時(shí)，CFSK幅值較低，CFSK解碼結(jié)果為無碼，15：50：52時(shí)，CFSK幅值恢復(fù)至247，此時(shí)CFSK解碼結(jié)果為L(zhǎng)5碼。數(shù)據(jù)截圖如圖6所示。

結(jié)論：

1）目前各個(gè)路局在用的ATP軟件版本（V2.4.3.0）模式下，ATP在PS2模式下運(yùn)行超過1600米未接收到應(yīng)答器信息，轉(zhuǎn)入PS4模式，因PS4模式下因地面信息無碼（限制碼），觸發(fā)最大常制動(dòng)停車。

2）地面信息無碼原因未地面信號(hào)幅值偏低，CFSK插件解碼結(jié)果為無碼所致。

3）停車后司機(jī)連續(xù)啟動(dòng)2次ATP，在C2模式下選擇上行或下行載頻，均因?yàn)闊o碼造成限速不開口（PS4模式下地面信息無碼，限速為0），無法發(fā)車。

4）司機(jī)選擇隔離ATP后選擇C0，挪動(dòng)列車2米后，地面信息L5碼，繼續(xù)運(yùn)行。

通過以上結(jié)論判斷車載設(shè)備控車邏輯正常，司機(jī)隔離ATP后報(bào)“應(yīng)答器信息接收模塊故障”原因可能為人為斷開控制組匣BTM電源所致，后續(xù)啟動(dòng)均正常，無需處理，應(yīng)確認(rèn)地面信息白燈的具體原因。

案例3

2014年12月29日，某局CRH5型動(dòng)車組運(yùn)行至某站出站時(shí)（雙黃閃燈，限速85KM/H）起車速度超過3KM/H，ATP報(bào)警輸出緊急制動(dòng)。ATP截圖如圖7所示。

查看SAM概要，10時(shí)02分23秒，10時(shí)03分33秒，10時(shí)24分33秒，記錄三次緊急制動(dòng)，ATP啟動(dòng)防溜功能。

查看152包，三次緊急制動(dòng)時(shí)，運(yùn)行速度軍低于目標(biāo)速度，判斷ATP控車邏輯正常，截圖如圖8所示。

查看227包，3次停車時(shí)ATP設(shè)備A鏈均沒有接收到工況信息（圖9）。

通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，ATP設(shè)備A鏈沒有接收到工況信息，造成ATP啟動(dòng)防溜功能。對(duì)A組匣MTORE板進(jìn)行更換后重新試驗(yàn)，故障現(xiàn)象仍未消除，判斷ATP設(shè)備正常，ATP未接收到24V電源輸入。對(duì)ATP主機(jī)柜上方J2插頭7、8針進(jìn)行測(cè)量，無24伏電源輸入。由于7、8針24V電源由QR5模塊90XJ2插頭提供，需要對(duì)QR5模塊1、2針測(cè)量是否有24V電源輸出，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)QR5模塊不良，造成90XJ2插頭無24V電源輸出。將兩端QR5模塊互換后重新測(cè)試，ATP設(shè)備重新接收到工況信息，此時(shí)故障消除。

結(jié)論：QR5模塊90XJ2插頭1、2端子無24V電源輸出，造成ATP設(shè)備A鏈無“牽引”位工況信息輸入，ATP啟動(dòng)防溜功能，從而輸出緊急制動(dòng)。CRH5型動(dòng)車組ATP設(shè)備的電源全部由QR5模塊提供，該模塊由車輛部門負(fù)責(zé)，發(fā)現(xiàn)類似情況時(shí)應(yīng)及時(shí)聯(lián)系車輛部門測(cè)量QR5模塊有無24V電源輸出。

以上是我在200C型列控車載設(shè)備日常運(yùn)用維護(hù)中遇到的非常典型的一些故障案例，通過以上案例的分析，希望可以對(duì)電務(wù)系統(tǒng)200C型列控車載設(shè)備維護(hù)人員有所幫助，更好的進(jìn)行日常檢測(cè)維護(hù)及故障分析判斷處置。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]