CRH1型動(dòng)車組應(yīng)答器丟點(diǎn)原因初探

劉　浪（成都鐵路局成都動(dòng)車段，成都　610051）

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CRH1型動(dòng)車組應(yīng)答器丟點(diǎn)原因初探

劉浪
（成都鐵路局成都動(dòng)車段，成都610051）

摘要：分析研究CRH1型動(dòng)車組在CTCS2級(jí)運(yùn)行中出現(xiàn)應(yīng)答器丟點(diǎn)的現(xiàn)象，探討其影響因素，并確定有效可靠的解決方案，有效減少運(yùn)行中應(yīng)答器丟點(diǎn)現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證正常的運(yùn)輸次序有著重大的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：應(yīng)答器；丟點(diǎn)；輪徑；旁瓣

1　簡(jiǎn)介

CTCS-2級(jí)應(yīng)答器作為主用設(shè)備，用于向車載設(shè)備傳輸定位信息、進(jìn)路參數(shù)、線路參數(shù)、限速信息、停車信息等，在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)應(yīng)答器丟點(diǎn)的現(xiàn)象，列控車載設(shè)備無(wú)線路數(shù)據(jù)，列車將降速運(yùn)行。

2　應(yīng)答器工作原理

應(yīng)答器平時(shí)處于休眠狀態(tài)，僅靠瞬時(shí)接收車載天線的27.095M能量頻率而工作，并能在接收到車載天線功率的同時(shí)應(yīng)答器也成為天線向外發(fā)出4.234M向車載天線發(fā)送大量的編碼信息。車載設(shè)備BTM天線收到應(yīng)答器發(fā)出編碼信息，編碼信息通過(guò)電纜傳給BTM單元。BTM單元收到編碼信息以后進(jìn)行解調(diào)、解碼、判斷報(bào)文的有效性、校核后將應(yīng)答器報(bào)文和CD信號(hào)傳給安全計(jì)算機(jī)。安全計(jì)算機(jī)判斷應(yīng)答器報(bào)文和CD信號(hào)合法性，如報(bào)文及CD信號(hào)合法，則根據(jù)報(bào)文獲得線路數(shù)據(jù)及CD信號(hào)確信定位信息和STM接收連繼信號(hào)傳遞的行車許可及前方空閑閉塞分區(qū)數(shù)，計(jì)算出行車允可界限（LMA）和生成目標(biāo)距離模式曲線，車載設(shè)備以完全監(jiān)控實(shí)際駕駛曲線處于速度曲線下方進(jìn)行控車，保證列車安全運(yùn)行。

A接口是應(yīng)答器與車載BTM單元之間無(wú)線傳輸接口，包括上行數(shù)據(jù)輸出接口A1、下行供電供電接口A4。下行供電接口A4由BTM天線完成，上行數(shù)據(jù)輸出接口A1由應(yīng)答器完成，兩個(gè)設(shè)備對(duì)外工作時(shí)，都是作為天線向外發(fā)出電磁波，所以不可避免產(chǎn)生旁瓣。

在歐標(biāo)應(yīng)答器規(guī)范中（SUBSET-036 2.4.1）對(duì)A口場(chǎng)強(qiáng)有了嚴(yán)格規(guī)定。根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)一致性定義了三個(gè)區(qū)域：接觸區(qū)、旁瓣區(qū)、串?dāng)_區(qū)。應(yīng)答器串?dāng)_區(qū)的基準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)限制在不超過(guò)接觸區(qū)最高場(chǎng)強(qiáng)水平Z = 220 mm （R0）的D dB衰減。

下行鏈路中A4口號(hào)旁瓣如果控制不好的，射頻能量產(chǎn)生的瞬時(shí)旁瓣激活應(yīng)答器，應(yīng)答器向外發(fā)出報(bào)文，但是旁瓣激活應(yīng)答器的能量可能不足以應(yīng)答器發(fā)出完整的報(bào)文；或上行鏈路數(shù)據(jù)接口A1口旁瓣如果控制不好的，使天線接受不到整條報(bào)文，或誤碼率過(guò)高。如算出加擾編碼出錯(cuò)，就報(bào)應(yīng)答器丟失。如果結(jié)束包沒(méi)有檢查到，BTM單元就會(huì)重復(fù)校驗(yàn)，造成應(yīng)答器解碼延時(shí)。

3　應(yīng)答器丟點(diǎn)數(shù)據(jù)比對(duì)及分析

3.1應(yīng)答器丟點(diǎn)數(shù)據(jù)比對(duì)

成都鐵路局配屬CRH1型動(dòng)車組，運(yùn)行的C2區(qū)段有遂成線、成灌線、成達(dá)新線。

統(tǒng)計(jì)自2010年9月至2012年7月動(dòng)車組應(yīng)答器丟點(diǎn)共計(jì)158 7次，其中采用應(yīng)答器數(shù)據(jù)丟點(diǎn)最少及最多兩個(gè)車情況進(jìn)行對(duì)比，其中應(yīng)答器丟點(diǎn)最少和最多的兩個(gè)車，丟占最少達(dá)到4次，而最多CRH1035A-01端達(dá)到了138次。其中11年丟點(diǎn)達(dá)到132次。

成都鐵路局三條C2高速鐵路應(yīng)答器安裝標(biāo)準(zhǔn)高度不統(tǒng)一，遂成線應(yīng)答器高度在93-110mm之間，成灌線安裝高度在150-170mm，達(dá)成線應(yīng)答器安裝高度在140-160mm。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：遂成線丟點(diǎn)共1385次，占統(tǒng)計(jì)的數(shù)的87.2%。

3.2丟點(diǎn)主要原因分析

車載BTM天線安在車體上，車體通過(guò)二系懸掛裝在車體上，轉(zhuǎn)向架由輪對(duì)支撐。

在靜態(tài)情況下，空氣彈簧的檢修限度要求其高度為265mm，故在此我們可忽略空氣彈簧高度對(duì)BTM天線高度影響。

輪對(duì)與構(gòu)架的裝配形成轉(zhuǎn)向架，不難看出：

轉(zhuǎn)向架高度的大小變化=輪對(duì)直徑的大小變化/2。

故MC車輪徑大小直接影響到BTM天線距軌面的高度，從而影響到BTM天線與地面應(yīng)答器的距離。若兩者之間的距離出于旁瓣區(qū)，旁瓣會(huì)激活應(yīng)答器或應(yīng)答器天線接收到應(yīng)答器的旁瓣，造成應(yīng)答器丟點(diǎn)的現(xiàn)象。

按照規(guī)定應(yīng)答器表面與軌面的高度為93-193mm，CRH1型動(dòng)車組BTM天線距離軌面的靜態(tài)高度為204-230mm。CRH1型動(dòng)車組輪對(duì)直徑為835-915mm。

通過(guò)對(duì)在運(yùn)用中的CRH1型動(dòng)車組實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn)，BTM天線距軌面實(shí)際高度為150-190mm，檢修規(guī)定中的限度與之不相適宜。

在運(yùn)用中，當(dāng)應(yīng)答器與BTM天線的距離大于規(guī)定的最小值為260mm，將能有效的減少旁瓣區(qū)的干擾。

假設(shè)BTM天線與地面應(yīng)答器的距離為S，BTM天線與軌道平面的距離為H1，軌道平面與地面應(yīng)答器的距離為H2，即S= H1+ H2

當(dāng)輪徑為835mm時(shí)，BTM天線距離軌面的高度H1為150mm，若H2為規(guī)定的下限值93mm時(shí)，則S= H1+ H2=243mm，此時(shí)S的實(shí)際值小于260mm。

4　解決措施

2011年9月到11月CRH1029A-01端應(yīng)答器丟點(diǎn)嚴(yán)重，丟失次數(shù)達(dá)到 62次，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)該車組01車1位轉(zhuǎn)向架輪對(duì)輪徑為840mm，造成BTM天線距軌面高度降低，使旁瓣激活應(yīng)答器，造成應(yīng)答器丟點(diǎn)嚴(yán)重。11月安排檢修計(jì)劃，對(duì)CRH1029A01車1為轉(zhuǎn)向架輪對(duì)進(jìn)行更換處理，丟點(diǎn)次數(shù)迅速降低。

通過(guò)分析認(rèn)為應(yīng)答器偶然丟點(diǎn)現(xiàn)象基本上是因旁瓣引起的，旁瓣抑制是天線生產(chǎn)廠家進(jìn)行控制，現(xiàn)場(chǎng)控制天線與應(yīng)答器高度，避免旁瓣激活應(yīng)答器，造成應(yīng)答器丟點(diǎn)。解決方案較為可靠的方法是增加BTM天線與應(yīng)答器的高度，盡量避免旁瓣對(duì)應(yīng)答器進(jìn)行激活。現(xiàn)場(chǎng)解決較為直接有效的措施為：

（1）調(diào)整MC車1位轉(zhuǎn)向架輪對(duì)的輪徑，提高BTM天線距軌面的高度。

（2）調(diào)整提高車載設(shè)備BTM天線距軌面的高度。

（3）地面調(diào)高應(yīng)答器的安裝位置，提高應(yīng)答器與軌面的高度。

5　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)不斷的研究總結(jié)，能夠查找在既有動(dòng)車組檢修管理規(guī)定中，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不相適宜的地方，同時(shí)也能夠?qū)ふ椰F(xiàn)場(chǎng)較為直接有效的運(yùn)用、檢修經(jīng)驗(yàn)，更好的完成動(dòng)車組的維護(hù)管理工作。

參考文獻(xiàn)：

［1］關(guān)于印發(fā)《CRH1型系列動(dòng)車組一、二級(jí)檢修作業(yè)辦法》的通知運(yùn)裝客車〔2011〕221號(hào).

［2］徐嘯明.CTCS-2級(jí)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)應(yīng)用叢書（列控車載設(shè)備）［M］.中國(guó)鐵道工業(yè)出版社，2007（05）.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.245