李丹鶴，蘇俊連，張川寶（.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 06399；.中車唐山機(jī)車車輛有限公司，河北 唐山 064000）

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CRH3型動車組旅客信息系統(tǒng)調(diào)試故障分析

李丹鶴1，蘇俊連2，張川寶1
（1.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063299；2.中車唐山機(jī)車車輛有限公司，河北 唐山 064000）

摘 要：動車組旅客信息系統(tǒng)是分布于動車組上的分布式信息服務(wù)系統(tǒng)，能夠給旅客提供與旅行相關(guān)的語言及文字信息或音頻和視頻服務(wù)。本文通過對旅客信息系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行分析、匯總，總結(jié)了旅客信息系統(tǒng)通用的故障解決方案，為今后的動車組旅客信息系統(tǒng)的調(diào)試提供了參考。

關(guān)鍵詞：旅客信息系統(tǒng)；車輛控制器；故障；通訊功能

0 概述

旅客信息系統(tǒng)（PIS）是分布于動車組上的分布式信息服務(wù)系統(tǒng)，主要由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，一是旅客信息顯示系統(tǒng)，二是通告廣播系統(tǒng)、列車內(nèi)部對講通信系統(tǒng)，三是音頻、視頻娛樂節(jié)目播放系統(tǒng)。除了通告廣播、內(nèi)部對講通信外，各個系統(tǒng)都采用集中控制方式。該系統(tǒng)主要作用是通過內(nèi)外顯示器為旅客提供列車的行車信息（列車車次、時間表、車廂號、列車速度、列車位置、到達(dá)車站等），車內(nèi)外溫度，由乘務(wù)人員編輯的信息，列車內(nèi)部的廣播、對講、通信功能以及提供給旅客的娛樂功能（音頻、視頻娛樂節(jié)目播放等）。兩列重聯(lián)時，旅客信息系統(tǒng)的內(nèi)部總線通過車端的自動車鉤連接，信息顯示功能、通告廣播功能及內(nèi)部通訊功能與單列車的功能相同。

1 旅客信息系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)工作環(huán)境條件

1）額定電源電壓：DC24V，符合EN50155；

2）機(jī)械特性：沖擊、振動，符合EN50155；

3）環(huán)境溫度：工作環(huán)境-25℃～45℃，儲存環(huán)境-40℃～45℃；

4）電磁兼容：滿足EN50121-3-2。

1.2 系統(tǒng)設(shè)備組成

CRH3型動車組每列車安裝的旅客信息系統(tǒng)設(shè)備有：面向公眾的通告系統(tǒng)和對講系統(tǒng)（PA/IC）；顯示系統(tǒng)；揚(yáng)聲器；車輛控制單元，包括帶音量控制的音頻功放單元，用于揚(yáng)聲器擴(kuò)音；通話所使用的電話聽筒；帶有耳機(jī)、頻道選擇器和音量控制的座席音視頻播放系統(tǒng)；視頻分配柜；視頻監(jiān)視器；吧車視頻單元。

1.3 旅客信息顯示系統(tǒng)

旅客信息顯示系統(tǒng)由車外顯示器、車內(nèi)顯示器、車輛控制單元、系統(tǒng)總控單元及通信網(wǎng)絡(luò)組成，顯示信息可由系統(tǒng)總控單元的人機(jī)界面環(huán)境輸入、編輯、存儲，待顯示信息經(jīng)由系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信總線，從系統(tǒng)總控單元傳輸?shù)娇蛙囓囕v控制器（CCT），最終在對應(yīng)車輛的內(nèi)外顯示器上顯示。

每節(jié)車廂的顯示系統(tǒng)包含：

1）車輛控制器，每客車一個；

2）列車外部信息顯示器，靠近上車門一個，餐車沒有外部信息顯示；

3）列車內(nèi)部信息顯示器，每個入口到車廂之間的過道一個；

4）PIS數(shù)據(jù)通信總線，用于系統(tǒng)總控制器和車輛控制器的通信；

5）顯示總線，用于車輛控制器和顯示器間的通信，包括顯示信息和顯示器的診斷信息。

1.4 廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)

廣播和內(nèi)部通訊系統(tǒng)包括：PIS系統(tǒng)控制器（STC）、PIS人機(jī)交互界面（PIS-MMI）、PIS的車輛控制器、內(nèi)部通訊站、防火箱、揚(yáng)聲器、GPS天線、GSM天線、UIC總線、PIS數(shù)據(jù)通信總線。

各車廂內(nèi)部通訊站通過撥號鍵實(shí)現(xiàn)對全列廣播、可選車廂的廣播。實(shí)現(xiàn)各通訊站的撥號，在單動車組或重聯(lián)動車組都可實(shí)現(xiàn)。但此功能僅在連接了車輛控制器的情況下可用，一旦CCT因故障失效，此功能將不可用。

司機(jī)室內(nèi)部通訊站不僅可以實(shí)現(xiàn)對全列廣播、可選車廂的廣播，實(shí)現(xiàn)各通訊站的撥號（在單動車組或重聯(lián)動車組都可實(shí)現(xiàn)），而且在車輛控制器故障時，還可以實(shí)現(xiàn)司機(jī)室與各車廂之間的內(nèi)部相互通訊。

1.5 音視頻娛樂系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是為了使一等車中的乘客更舒適，在旅途中可以進(jìn)行音樂或視頻方面的娛樂。它還分為兩個更下一級的子系統(tǒng)，音頻系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)。

音頻系統(tǒng)主要包括：2個MP3播放器、2個FM無線電接收器、視頻系統(tǒng)聲音通道和聲音播放的必要元件、座椅里的控制單元、耳機(jī)插座以及相關(guān)的線纜。

視頻系統(tǒng)一個中央視頻娛樂播放機(jī)（VER），包括整合了一個DVD播放機(jī)、一個DVD遙控器。

2 旅客信息系統(tǒng)典型故障分析

2.1 基本通訊功能故障

2.1.1 故障描述

某列車旅客信息系統(tǒng)試驗(yàn)，存在如下故障現(xiàn)象：全列車廣播，BC04車左側(cè)揚(yáng)聲器聲音小，IC03車右側(cè)揚(yáng)聲器聲音小。

2.1.2 故障分析

故障描述中的故障現(xiàn)象是由于BC04車的車輛控制器不能正常工作導(dǎo)致的。

這是因?yàn)樵谌熊噺V播時，每個車廂的客室右側(cè)揚(yáng)聲器的信號是來自與此車箱相互控制的鄰車的車輛控制器（EC01與TC02相互控制，IC03與BC04相互控制，F(xiàn)C05與IC06相互控制，TC07 與EC08相互控制），不是由此車本身的車輛控制器控制的，是通過X92接口連接實(shí)現(xiàn)此控制功能的。每個車廂的客室左側(cè)揚(yáng)聲器的信號是由本車廂的車輛控制器控制的。所以BC04車左側(cè)揚(yáng)聲器聲音小，IC03車右側(cè)揚(yáng)聲器聲音小是由于BC04車車輛控制器（CCT）工作不正常引起的，發(fā)現(xiàn)BC04車系統(tǒng)控制器（STC）的軟件運(yùn)行（SW RUN）指示燈不亮。

2.1.3 處理方法

與廠家聯(lián)系先更換系統(tǒng)控制器的CF卡，更換以后，系統(tǒng)控制器的SW RUN仍然不亮，后確認(rèn)為系統(tǒng)控制器壞，更換系統(tǒng)控制器后，上述故障現(xiàn)象消除。

此故障現(xiàn)象是在全列車廣播事發(fā)現(xiàn)的，最終原因是由于系統(tǒng)控制器不能正常啟動從而影響了BC04車的車輛控制器不能正常工作。因?yàn)樵谙到y(tǒng)控制器正常啟動后會給每節(jié)車廂的車輛控制器重新刷新一遍程序（這是由內(nèi)部設(shè)計程序控制的），從而使得所有車廂的車輛控制器能夠與系統(tǒng)控制器同步工作。至于為什么只是影響了BC04車的車輛控制器，其余車廂的車輛控制器不受影響，這是因?yàn)樵趩诬囋囼?yàn)過程中，BC04車的系統(tǒng)控制器是啟動的，其余車廂沒有系統(tǒng)控制器，所以不存在系統(tǒng)控制器的影響。在列車編組以后，系統(tǒng)控制器如果不啟動，BC04車的車輛控制器得不到系統(tǒng)控制器的刷新，所以不能正常工作。

2.2 擴(kuò)展通訊功能故障

2.2.1 故障描述

IC03車所有內(nèi)顯和外顯都不顯示。

2.2.2 故障分析

前期PIS試驗(yàn)時，IC03車的內(nèi)顯和外顯是正常的，所以第一個可能是內(nèi)顯和外顯的供電開關(guān)斷開。

參看電路圖：=45-F13閉合，繼電器=45-K01和=45-K02吸合以后，=45-P51、=45-P52、=45-P60都能得電；=45-F14也閉合以后，=45-P53、=45-P54、=45-P61得電。

打開電氣柜，發(fā)現(xiàn)=45-F13斷開，且不能閉合。通過上述分析=45-F13斷開，繼電器=45-K01和=45-K02不能吸合，所以這六個內(nèi)顯和外顯就不會得電工作。

2.2.3 處理方法

斷開=96-X242.06 端子89和90之間的跳線，=45-F13仍然不能閉合，這樣就把故障鎖定在=45-F13到=45-P52之間的連線以及=45-P52器件本身；

斷開=96-X242.06 89端子上的450900.04，這時能夠閉合=45-F13，測量450900.04線對地是絕緣的，既不存在接地的可能；

斷開繼電器=45-K01上的450903.01以后，能夠閉合 =45-F13，測量此線也不存在接地現(xiàn)象；此時除=45-P52以外的內(nèi)顯和外顯正常顯示。

當(dāng)=45-P52的DC110V和DC0V都接通時，不能閉合=45-F13，由上述分析，可以斷定=45-P52內(nèi)部電源模塊有短路故障，需更換新件。

此故障由于=45-P52內(nèi)部電源模塊有短路故障，所以=24-T01.41 A13與A15不能閉合，繼電器=45-K01和=45-K02不能吸合，內(nèi)顯和外顯不能得電。

3 旅客信息系統(tǒng)故障通用方案分析

3.1 內(nèi)、外部顯示器故障點(diǎn)

外部顯示器和內(nèi)部顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一樣的，所以通用方案一樣。

1）如果內(nèi)部顯示器（ICD）的故障通過系統(tǒng)控制器報告給TC，可以利用下面的方法查詢并解決故障：

檢查內(nèi)部顯示器的電源電壓值和電壓極性；檢查內(nèi)部顯示器的RS485顯示數(shù)據(jù)總線（X2）的連接或終端連接。

2）如整列車的內(nèi)外顯示器都沒有顯示，可以從以下方面查詢：

檢查整列車的PIS網(wǎng)絡(luò)連接，如果網(wǎng)絡(luò)通，主數(shù)據(jù)總線是否接通，重點(diǎn)檢查EC車的車輛控制器的X3的終端電阻；檢查STC的工作狀態(tài)（在STC的介紹中已描述STC正常工作的狀態(tài)）。

3）某一個牽引單元的內(nèi)外顯示器都沒有顯示，可以從以下方面查詢 ：

檢查這個牽引單元的PIS網(wǎng)絡(luò)連接，如果網(wǎng)絡(luò)通，主數(shù)據(jù)總線是否接通，重點(diǎn)檢查EC車的車輛控制器的X3的終端電阻。

4）若某一輛車的內(nèi)外顯示器都沒有顯示，可以從以下方面查詢：

檢查與車輛控制器X5直接連接的那個顯示器X2的RS485顯示數(shù)據(jù)總線的連接；檢查該車車輛控制器的工作狀態(tài)；否則可能是車輛控制器故障。

5）從某個顯示器開始，其后面的顯示器都不顯示，可以從以下方面查詢：

此顯示器的RS485顯示數(shù)據(jù)總線入與其上一個顯示器的RS485顯示數(shù)據(jù)總線出的連接，如果正常，可以再測試更大范圍內(nèi)的連接。

6）某一個顯示器不顯示，可以從以下方面查詢：

檢查顯示器的電源電壓值和電壓極性；檢查顯示器的RS485顯示數(shù)據(jù)總線（X2）的連接或終端連接。

7）內(nèi)顯和外顯（ESD）顯示混亂，或者有時正常有時不正常，這可能是由于地址編碼錯誤造成的，可以通過查看所有顯示器的地址來判斷，直接將車輛控制器設(shè)置為測試模式即可查看。

3.2 電話通訊功能故障通用方案

3.2.1 基本通訊功能故障點(diǎn)

電話（HAS）的UIC的LED指示燈不亮，可以從下面幾方面去查找原因：

1）檢測電話的電源和電源的極性；

2）檢查電話的UIC接口（X2）的連接；

3）檢查電話所在車輛是否有火災(zāi)報警，控制電話的UIC線與UIC防火箱的UIC總線連接的繼電器是否失電（不工作）；

4）檢查電話的UIC線與UIC防火箱的連接，是否連接到UIC防火箱的正確的接口上（X3）；

5）檢查電話的電源電壓是否引出連接到UIC防火箱的正確的接口上（X5 的管腳1、2），即測量UIC防火箱的X5 的管腳1、2是否有110V DC電壓；

6）檢查電話的UIC線與UIC防火箱的連接線的導(dǎo)通。

若以上各點(diǎn)都正常，電話的UIC的LED指示燈還是不亮，那么可能是電話故障或UIC防火箱故障。

電話的基本的旅客廣播（PA）時，該切斷的揚(yáng)聲器不切斷，不應(yīng)切斷的揚(yáng)聲器反而切斷了。

出現(xiàn)上面故障，可以從以下方面查找原因：依照電路圖，對照線號，檢查HAS的接口X3和X4是否連接正確。連接到X4 的那些揚(yáng)聲器會切斷，連接到X3 的那些揚(yáng)聲器不會切斷。

3.2.2擴(kuò)展通訊功能故障點(diǎn)

在PIS現(xiàn)有的系統(tǒng)軟件版本條件下，系統(tǒng)會出現(xiàn)電話的PIS功能故障，導(dǎo)致電話的PIS功能失敗，主要有以下原因：

1）電話的電源和電源的極性連接不正確；

2）電話的RS485 接口X5 的連接松動；

3）電話的RS485接口X5與CCT的X6的連接線不導(dǎo)通；

4）PIS的主音頻&數(shù)據(jù)總線斷開或EC車的車輛控制器的主音頻的數(shù)據(jù)總線輸出X3沒接終端電阻；

5）某輛車的車輛控制器沒工作或故障；

6）某輛車的車輛控制器風(fēng)扇故障；

7）某輛車的電話沒工作或故障；

8）系統(tǒng)控制器（STC）故障或STC的風(fēng)扇故障；

9）系統(tǒng)控制器面板（ISOP）沒工作或故障，因?yàn)樵诖藯l件下，系統(tǒng)沒有進(jìn)入，電話的PIS功能自然是失敗的。

另外，若系統(tǒng)控制器通過MVB與列車網(wǎng)絡(luò)（TC）的連接斷開時，在系統(tǒng)控制器面板（ISOP）窗口上會用紅色顯示TC。還有當(dāng)系統(tǒng)控制器運(yùn)行不正常時（例如當(dāng)系統(tǒng)控制器面板沒有顯示，且通過服務(wù)接口X7連接服務(wù)PC時，系統(tǒng)檢測不到任何設(shè)備），故障排查方法：

1）檢查系統(tǒng)控制器的電源是否開啟；

2）檢查VIN LED是否亮；

3）檢查電源電纜連接極性是否正確。

確認(rèn)SW RUN LED是否閃爍。若SW RUN LED不閃爍，表示系統(tǒng)軟件沒有運(yùn)行，系統(tǒng)沒有工作，可能沒有安裝系統(tǒng)軟件或軟件丟失，應(yīng)重新安裝系統(tǒng)軟件，如果還不正常，則應(yīng)更換設(shè)備。

4 結(jié)束語

本文通過對旅客信息系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行分析、匯總，總結(jié)了旅客信息系統(tǒng)通用的故障解決方案，為今后的動車組旅客信息系統(tǒng)的調(diào)試提供了參考。

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Analysis of Debug Faults for CRH3 Passenger Information System

LI Danhe1，SU Junlian2，ZHANG Chuanbao1
(1.Tangshan Polytechnic College, Tangshan 063299，China; 2.CRRC TANGSHAN CO., LTD, Tangshan 064000, China)

Abstract：EMU passenger information system is a distributed information service system distributed on the EMU.It can provide passengers with travel related language and text information or audio and video service.Based on the typical fault of passenger information system in the debugging process of the analysis and summary, this paper summarizes the fault of the passenger information system general solution，which provides a reference for the debugging of EMU passenger information systems in the future.

Key words：PIS; CCT; fault; communication function

作者簡介：李丹鶴（1982-），河北晉州人，碩士，工程師，主研方向?yàn)閯榆嚱M技術(shù)專業(yè)教學(xué)。

基金項目:河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項目“動車組技術(shù)專業(yè)基于校企合作、虛實(shí)一體的‘職場課堂’人才培養(yǎng)模式構(gòu)建與實(shí)施”（2015GJJG326），主持人戴琨。

收稿日期：2016-02-02

中圖分類號：TP207

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1674-943X(2016)01-0009-04