鮑丙東　史陸星

摘? 要：該文通過廣州地鐵五號(hào)線主控系統(tǒng)FEP設(shè)備的故障數(shù)據(jù)和硬件拆解情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析研究，理清出主控FEP設(shè)備機(jī)架電源模塊的多個(gè)故障點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的維修方法，并經(jīng)過五號(hào)線主控FEP機(jī)架輪換修項(xiàng)目的驗(yàn)證，該維修方法修復(fù)率可達(dá)到98%，平均每臺(tái)故障次數(shù)從1.59次降低為0.18次，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性得到有效提高，提升主控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的同時(shí)，為后續(xù)推進(jìn)國產(chǎn)化技術(shù)改造奠定了時(shí)間基礎(chǔ)和維修基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：主控系統(tǒng)? FEP電源模塊? 維修方法

中圖分類號(hào)：TP303 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）07（b）-0016-02

廣州地鐵多條線路的主控系統(tǒng)中，前端處理機(jī)FEP采用以德國MEN公司開發(fā)基于Vxworks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的設(shè)備，在主控系統(tǒng)中是冗余雙套配置，用于管理主控與子系統(tǒng)的接口，具有轉(zhuǎn)換各種硬件接口、軟件協(xié)議的能力，同時(shí)具備數(shù)據(jù)隔離作用[1]。五號(hào)線主控系統(tǒng)自2009年9月投入使用以來，核心設(shè)備FEP在每天24h運(yùn)作強(qiáng)度下，連續(xù)運(yùn)行10年之久。根據(jù)2018年設(shè)備技術(shù)年度評(píng)估報(bào)告顯示，F(xiàn)EP的故障數(shù)量高居不下，2017年度故障量達(dá)到159次，占比總故障量的30%，與2016年度同比漲幅117.8%。在設(shè)備實(shí)際使用和故障處理過程中，發(fā)現(xiàn)電源模塊運(yùn)行不穩(wěn)定易引發(fā)FEP軟硬件故障，影響主控系統(tǒng)監(jiān)控功能。

為緩解五號(hào)線主控系統(tǒng)已停產(chǎn)的FEP設(shè)備備件緊缺問題，穩(wěn)定FEP電源模塊，提高解決主控系統(tǒng)故障效率，該文對(duì)FEP設(shè)備機(jī)架電源模塊的維修方法進(jìn)行探究，從而確立五號(hào)線FEP設(shè)備機(jī)架電源模塊的維修方法，解決因電源模塊供壓不穩(wěn)定造成的軟硬件故障[2]。

1? 機(jī)架電源故障分析

五號(hào)線FEP設(shè)備機(jī)架電源主要是提供+5V和±12V三路輸出電源給機(jī)架主板供電。通過設(shè)備故障數(shù)據(jù)的收集與分析得出，F(xiàn)EP異常主要包括設(shè)備無法啟動(dòng)、設(shè)備不斷自重啟、電源電容出現(xiàn)鼓包等幾類，涉及電源模塊的故障表現(xiàn)主要集中在電容、風(fēng)扇、接線等位置。

由于主控系統(tǒng)FEP設(shè)備[3]長(zhǎng)時(shí)間地系統(tǒng)運(yùn)行，機(jī)架電源內(nèi)的電容參數(shù)逐漸下降，很多電容已經(jīng)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。對(duì)五號(hào)線主控FEP的機(jī)架電源模塊進(jìn)行普查，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的100臺(tái)設(shè)備中，存在輕微鼓包的設(shè)備占比超過60%。對(duì)故障數(shù)據(jù)和硬件拆解進(jìn)行分析得出：

（1）+5V輸出濾波電容、+12V輸出濾波電容鼓包，電容變值易導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定，帶載能力差。輸出工作電壓不穩(wěn)定易造成FEP設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，尤其是+5V的輸出電壓不足。

（2）FEP電源與主板間接觸不良，線與線耳之間存在簡(jiǎn)單按壓?jiǎn)栴}，易造成接觸不良現(xiàn)象。

（3）機(jī)架內(nèi)的風(fēng)扇是負(fù)責(zé)給主板散熱的，24h不間斷工作中已近10年的壽命，風(fēng)扇異?；蛘唢L(fēng)速降低，則主板散熱不良，會(huì)使FEP設(shè)備出現(xiàn)死機(jī)、自重啟等不穩(wěn)定現(xiàn)象。

2? 機(jī)架電源故障處理方法與校驗(yàn)

2.1 電源模塊維修

根據(jù)五號(hào)線主控FEP設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀以及設(shè)備普查結(jié)果，通過故障數(shù)據(jù)分析，確立對(duì)FEP機(jī)架的電源模塊進(jìn)行維修，主要涉及濾波電容故障處理及電源接口接觸不良故障處理。對(duì)電源模塊進(jìn)行維修的方式，主要通過焊接更換方式來解決，包括電容、風(fēng)扇等零部件;同時(shí)對(duì)主板的接線口進(jìn)行加焊鞏固方式來處理（見表1）。

以加焊FEP主板與電源模塊的連接線為例，對(duì)線與線耳的壓接處進(jìn)行加焊。以五號(hào)線三溪站主控FEP設(shè)備為例，對(duì)電源模塊+5V電源輸出至主板供電間進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)有3處需要加固焊，分別為電源輸出端線耳、主板插槽輸入端線耳、主板插槽的輸入處鉚釘（見表2）。

2.2 電源故障維修校驗(yàn)

經(jīng)過對(duì)主控FEP電源機(jī)架的故障處理，設(shè)備還需經(jīng)過一定的檢查校驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行觀察，才能確保機(jī)架電源模塊維修方法的有效性，該檢測(cè)方法主要包括溫濕度試驗(yàn)與實(shí)際運(yùn)行觀測(cè)。

將主控FEP設(shè)備機(jī)架修復(fù)好的故障件，插入主板并通上電，放入溫濕度試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試從常溫開始升溫到40℃，濕度設(shè)為85%，測(cè)試時(shí)間為60min。在測(cè)試前后，電源模塊供電性能穩(wěn)定，溫濕度測(cè)試通過。將通過溫濕度試驗(yàn)的主控FEP機(jī)架電源模塊投入到五號(hào)線正線上運(yùn)行，設(shè)置觀測(cè)周期為1個(gè)月，并進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行追蹤。若在觀測(cè)周期內(nèi)出現(xiàn)FEP報(bào)停止服務(wù)、掉電、頻繁自啟動(dòng)等問題，則視為修復(fù)失敗;若未出現(xiàn)故障情況，F(xiàn)EP設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，則視為修復(fù)成功。

3? 結(jié)語

通過該文探究，理清了五號(hào)線主控FEP設(shè)備機(jī)架電源模塊的故障點(diǎn)與維修方法。利用該方法，聯(lián)合廣州地鐵基地維修中心對(duì)五號(hào)線主控FEP機(jī)架進(jìn)行輪換修，并進(jìn)行返修件的跟蹤。經(jīng)驗(yàn)證，五號(hào)線共100臺(tái)FEP設(shè)備，修復(fù)率可達(dá)到98%，平均每臺(tái)故障次數(shù)從1.59次降低為0.18次，主控系統(tǒng)FEP設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性得到了有效提高。針對(duì)已經(jīng)停產(chǎn)的FEP設(shè)備，通過該方法的實(shí)施，使得主控系統(tǒng)整體運(yùn)行可靠性得到了一定的提升，為后續(xù)推進(jìn)主控系統(tǒng)國產(chǎn)化技術(shù)改造奠定了時(shí)間基礎(chǔ)和維修基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊利強(qiáng)，黃衛(wèi)，張寧.前端處理機(jī)與服務(wù)器融合的綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].都市快軌交通，2010，23（6）：94-97.

[2] 廣州地鐵集團(tuán)公司組織編寫.綜合監(jiān)控系統(tǒng)檢修[M].北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2011.

[3] 朱盛春.基于FEP在地鐵實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控與冗余[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2015（18）：72，151.