關(guān)霞霞
青藏鐵路公司西寧電務(wù)段,青海格爾木 816000
格拉段ITCS系統(tǒng)信號軌旁設(shè)備主要包括無線閉塞控制器(RBC)、安全邏輯控制器(VHLC)、天線(ANTENNA)、轉(zhuǎn)轍機控制器(HSC)、ITCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備。其中RBC由輔助通信處理器(ACP)、安全邏輯處理器(VLP)、現(xiàn)場特殊模塊(SSM),+5V電源模塊構(gòu)成。RBC的功能主要是與站管區(qū)間內(nèi)所有列車進行通信;從調(diào)度集中(CTC)接受臨時限速命令(TSO),并將TSO發(fā)送到站管區(qū)間內(nèi)的機車車載計算機(OBC);通過GPS接收器,將列車實時位置的差分信息發(fā)送到車載OBC,控制站管區(qū)間內(nèi)所有列車核對電子地圖數(shù)據(jù)庫;與鄰站無線閉塞控制器(RBC)通信確認區(qū)間閉塞條件是否滿足。
格拉段經(jīng)過6年的運營,設(shè)備性能趨于穩(wěn)定。以2010年為例,通過對本年度格拉段信號軌旁設(shè)備發(fā)生的故障進行統(tǒng)計:ITCS軌旁設(shè)備故障總數(shù)為50件,其中RBC故障35件,占總故障數(shù)的70%,比率相當大,進一步分析發(fā)現(xiàn),可以將RBC故障分為三類;1)RBC /ACP板軟件重啟故障24件;2)供電單元(交直流電源轉(zhuǎn)換器(Power one)和+5V直流電源模塊)故障8件;3)因為環(huán)境原因造成的故障3件。以下將針對故障分類,提出解決措施。
1)RBC(無線閉塞控制器)的ACP(輔助通信處理器)板軟件重啟導(dǎo)致的后果有:該站與CTC(調(diào)度集中)通信中斷,CTC無法控車,致LOI(列車丟失完整性),封鎖RBC控制區(qū)段,車站及區(qū)間紅光帶;CTC大屏瞬間閃斷、黑屏。RBC /ACP重啟嚴重影響行車安全及運輸效率。
造成RBC /ACP軟件重啟的原因是:軟件自身設(shè)計缺陷,設(shè)備開通時RBC /ACP板的M27C512芯片軟件版本采用5.03版本,該軟件版本的缺陷是無法識別在運行過程產(chǎn)生的無效邏輯變量及錯誤指針,使程序運行進入死循環(huán),導(dǎo)致程序運行中斷,重啟。針對這樣的設(shè)計缺陷,對軟件進行了升級改進,升級后的RBC/ACP軟件采用5.04版本,其主要變更內(nèi)容為:
變更ID 變更描述 客戶影響代碼優(yōu)化,包括清除無效邏輯變量、可能存在的隊列溢出、指針錯誤等,從而降低軟件重啟的風(fēng)險 提高可靠性5.04
實驗室驗證和測試:
這個軟件已經(jīng)通過了標準的ITCS自動測試組件的測試。
現(xiàn)場測試效果:
(1)在南山口站進行RBC/ACP軟件現(xiàn)場實驗三個月,下載日志,對實驗數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)該程序運行過程中有清除無效邏輯變量、隊列溢出、指針錯誤等記錄;
(2)經(jīng)南山口的實驗測試后,2011年4月完成在全線45個站的推廣使用,至2012年8月沒有產(chǎn)生此類故障;
2)供電單元由交直流電源轉(zhuǎn)換器(Power one)和+5V直流電源模塊組成,Power one將電源屏供出的220V電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的12V電源,并輸出到RBC機籠的+5V電源模塊,再經(jīng)+5V電源模塊轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓,為RBC的各個板卡供給穩(wěn)定的+5V電源。Power one故障,導(dǎo)致整個機柜停電(RBC是機柜的一部分),有時,瞬間斷電恢復(fù)可能導(dǎo)致過電流燒壞板卡、芯片,同時Power one工作不穩(wěn)定導(dǎo)致了+5V電源模塊輸出有波動,甚至重啟,造成RBC機籠內(nèi)ACP、VLP、SSM重啟,甚至燒壞,供電單元的穩(wěn)定性直接影響RBC的正常工作。
造成Power one故障的原因主要是浪涌,產(chǎn)生浪涌的因素主要有靜電、雷電天氣、外電網(wǎng)波動等,這些因素都可以通過在Power one與+5V電源模塊之間安裝防雷抑制器得到有效改善,防雷抑制器實際上就是浪涌保護器,用來阻斷浪涌對+5V電源模塊的沖擊,從而避免因浪涌造成的設(shè)備故障。在維修制度中應(yīng)將浪涌保護器的定期檢查、更換納入其中,以確保其正常工作。另外,+5V電源模塊直接給RBC機籠內(nèi)的板卡供電,其自身工作的穩(wěn)定性也至關(guān)重要,需要定期對+5V電源模塊的輸出進行測試,并對有輸出電壓超過規(guī)定范圍的進行標調(diào),確保設(shè)備使用電壓的精確度;
3)青藏鐵路格拉段自然環(huán)境極其惡劣,乃是世界上海拔最高的鐵路,在高海拔地區(qū),極大的溫差、風(fēng)沙天氣、強雷電氣候等對設(shè)備的耐受性能提出極大挑戰(zhàn)。2010年12月從唐古拉站更換下的一塊故障RBC/ACP板卡,對其進行實驗室低溫測試,在零下35℃條件下運行45小時后故障復(fù)現(xiàn)。同時選取了玉珠峰站的故障RBC/ACP板卡,進行同樣的實驗,運行50小時后故障復(fù)現(xiàn)。部分信號機房密封性差,沙塵影響設(shè)備的絕緣性能。再比如,2011年6月,一次雷擊造成馬鄉(xiāng)、古榮站軌旁RBC、VHLC、路由器等設(shè)備被擊壞,造成了嚴重的經(jīng)濟損失和惡劣的影響。
可見,長期惡劣的環(huán)境,影響了設(shè)備的可靠性、安全性以及壽命。保證格拉段各站設(shè)備信號機房的保溫性、密封性,防止造雷擊,顯得非常關(guān)鍵。應(yīng)對低溫、風(fēng)沙天氣可以采取機房內(nèi)安裝空調(diào)、電暖氣等取暖設(shè)施(尤其是部分鐵皮房的信號機房,其保溫性和防塵性比磚房更差),加掛窗簾等措施,門窗邊緣加裝保溫防塵氈墊是一種經(jīng)濟實惠又簡單的方法,其中取暖設(shè)備的電源必須與信號設(shè)備電源分開,而且應(yīng)將取暖設(shè)備的定期檢查、防塵氈墊的定期更換納入設(shè)備維修管理體系當中,確保設(shè)備不因外界環(huán)境影響正常工作。防雷擊的主要措施除了布設(shè)安裝防雷設(shè)施外,對防雷地線、防雷保安器等設(shè)備的定期測試檢查也是必須的。根據(jù)國家氣象局對青藏高原雷電天氣的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,由于青藏高原的加熱作用,高原主體上的雷暴日數(shù)比同緯度我國平原地區(qū)、大西洋、太平洋、伊朗高原等多出2倍以上,甚至有的多出10倍。每年的6月份、7月份、8月份是雷電天氣頻發(fā)的月份,尤其應(yīng)當加強這些月份對防雷設(shè)備的檢查。
以上方法從實際使用情況來看,對于降低ITCS系統(tǒng)軌旁RBC故障起到很好的作用。在日后的管理過程中,應(yīng)當不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗,改進完善維修管理體制,確保青藏鐵路安全暢通、引領(lǐng)青藏鐵路前進發(fā)展。
[1]徐嘯明,袁湘鄂,李萍.CTCS-2級列車運行控制系統(tǒng)應(yīng)運叢書-列控地面設(shè)備[M].北京:中國鐵道出版社,2007.
[2]黃濤,王讓會.青藏高原東北側(cè)雷電氣候特征[J].南京氣象工程大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版:2012(2).