左佳　石鵬飛

【摘 要】 列車廣播和乘客信息顯示系統（PIS系統）越來越多的應用于各城市的地鐵車輛之中，而PIS系統的穩(wěn)定性和可靠性成為是否能夠為廣大乘客提供更好服務的瓶頸。在整個PIS系統中LCD屏的故障率較高，本文將針對白屏、黑屏故障點分析其故障原因，并提出針對性改進建議。

【關鍵詞】 PIS系統；LCD屏；可靠性

列車廣播和乘客信息顯示系統主要是播放列車到站動態(tài)音/視頻運營信息，使旅客及時了解列車的運行情況、到站信息等，方便旅客換乘其他線路，減少旅客下錯站的可能性。在發(fā)生火災或其他緊急情況下，進行緊急廣播，以指揮旅客疏散，調度工作人員搶險救災，減少意外造成的損失。現列車廣播和乘客信息顯示系統成為地鐵事故救援中一種非常重要的信息傳播途徑。

一、列車廣播和乘客信息顯示系統設備組成：

1、司機室控制機柜（位于司機室電氣控制柜內）；2、視屏服務器（位于司機室電氣控制柜內）；3、廣播控制盒（位于司機室操作臺）；4、LCD監(jiān)視器（位于司機室操作臺）5、司機室揚聲器；6、司機控制機柜（位于客室電氣控制柜內）；7、客室揚聲器；8、門區(qū)電子動態(tài)地圖；9、乘客緊急報警器；10、客室LED顯示屏；11、客室LCD圖文屏模塊；12、攝像頭。

二、客室LCD圖文屏模塊的功能

客室LCD圖文屏主要是實現地鐵車輛與乘客信息傳遞的主要途徑，其主要有以下功能：1、可顯示無線實施新聞內容；2、顯示媒體主機預錄的媒體文件，動畫和廣告；3、顯示到站和預報站站點信息；4、顯示內容與數字化語音報站保持同步。

三、客室LCD圖文屏模塊故障和可靠性實驗數據（FRACAS系統中該屏的可靠性數值為MTBF=100571）具體分布如下表：

四、客室LCD故障分析和解決方案

1、產品故障測試和分析

發(fā)生白屏、黑屏故障經維修分析該故障均為T-CON板中F1故障。該F1為貼片熔斷式2A保險。

故障大都在上電時發(fā)生，經試驗分析F1燒斷原因為上電瞬間流經F1電流過大引起。具體原因如下：

T-CON板的5V電壓由A/D板提供，示意電路如圖1所示

圖1原理如下：當沒有RGB信號時，開關SW1斷開，Q1打開，Q2關閉。T-CON板沒有VCC（5V）輸入。當有RGB信號時開關SW1閉合，拉低Q1的柵極電壓，使Q1關閉，Q2打開，向T-CON板提供5V電源。

實際應用時，電源，RGB信號分兩路，如果電源上電時序早于RGB信號，此時會使C1完全充電，后來的RGB信號使SW1閉合，Q2打開，瞬間C1放電，同時T-CON板在上電瞬間會短時拉低VCC5V，見圖2，產生很大的瞬間電流（計算公式見下）使T-CON板上的F1熔斷。

如果RGB信號早于電源，Q2會一直打開，VCC5V直接給T-CON板供電，不會產生瞬間電流，致使T-CON板上的F1保險熔斷。

電源，RGB信號上電順序受多種因素影響，因此實驗現場只有部分LCD屏的保險熔斷。

LCD上電時電壓波形如圖2所示

以上計算出來的瞬間電流值（16.8A）足使F1一次性熔斷保險燒斷，進而引起白屏且無顯示故障。屬于顯示屏產品設計不合理，遂給出建議將F1更改為自恢復保險，型號WH0805-110，主要參數見表4-1，且從現場實驗反饋看，從第88列以后該型號的屏沒有出現過無顯示故障，拆屏查看屏內的T-CON板已經更換為自恢復保險。經比對各個廠家T-CON板，發(fā)現多數廠家該保險均為自恢復性保險。見圖3為T-CON板，紅色圓圈標記的為自恢復保險。

2、客室LCD故障改進方式：

白屏現象：根據產品故障測試和分析對LCD屏T-CON板更換自恢復保險。

黑屏現象：

（1）地鐵車輛環(huán)境是一個復雜的強干擾環(huán)境。VGA信號在傳輸過程中受到各種干擾，導致信號質量變差，當其中的行場信號發(fā)生畸變時，會發(fā)生黑屏和閃屏的狀況。

整改方案：a.通過軟件升級，改善LCD驅動板軟件對行場信號的判斷模式，提高軟件對異常信號的適應性，從而解決或者降低黑屏的發(fā)生率。b.客室視頻分配器和LCD屏之間，如果共地不好，導致整個視頻系統抗干擾能力變差。要求對客室視頻分配器和LCD屏之間信號線屏蔽層做接地處理。

（2）LCD廣告屏輸入信號短暫異常，導致LCD廣告屏進入待機（黑屏）狀態(tài)；異常情況關機和遙控關機記憶功能，不適用于車載PIS系統，屬需求設計上的缺陷。

整改方案：a.升級LCD屏控制器軟件，取消信號異?；驘o信號時LCD待機黑屏，只要信號正常，LCD屏正常顯示。b.升級LCD屏控制器軟件，取消異常情況關機和遙控關機記憶功能，只要重新上電，LCD屏處于開機狀態(tài)。

五、結語

本文主要對列車廣播和乘客信息顯示系統重要故障點進行分析以及得出相應故障改進措施。同時，隨著城市軌道交通迅速發(fā)展，地鐵車輛的維修將面臨新的挑戰(zhàn)，地鐵車輛維修“大數據”是形式所趨，我們將不斷豐富故障處理方法、各零部件的穩(wěn)定性數據和可靠性數據，最終形成一個大的地鐵車輛的維修數據庫，只有這樣才能盡大可能節(jié)約社會資源。

作者簡介：左佳（1985-2），男，助理工程師，主要從事地鐵車輛狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷工作