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2020-11-27 08:11吳峰李蓉王廣
大陸橋視野·上 2020年10期
吳峰 李蓉 王廣
摘 要：本文以獨山子石化專用鐵路出現(xiàn)的光電半自動閉塞故障為例，總結(jié)故障查找辦法，并提出改進意見。
關鍵詞：光電半自動閉塞;傳輸故障
目前，半自動閉塞法仍然廣泛應用于單線鐵路、工礦企業(yè)專用線及部分偏遠地區(qū)。由于信號技術、通信技術的進步，計算機聯(lián)鎖逐步取代了6502電氣集中連鎖，光通信也逐步取代了電纜通信方式。相應的，過去曾在單線鐵路大量使用的64D繼電半自動閉塞也逐漸被光電半自動閉塞設備所取代。由于光電半自動閉塞涉及光通路及相關轉(zhuǎn)換設備，在故障處理時需要通信、信號專業(yè)相互配合，由此就比較容易出現(xiàn)誤判及故障點不確定的情況。本文根據(jù)所采用的BBE-1型繼電半自動閉塞光電轉(zhuǎn)換設備原理及多年中出現(xiàn)過的故障，總結(jié)了一些故障處理方法，供設備維護人員參考。
一、光電半自動閉塞原理
繼電半自動閉塞光電轉(zhuǎn)換設備主機采集ZDJ和FDJ的狀態(tài)并把它們的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為相應的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)制后通過傳輸通道傳輸?shù)綄Ψ杰囌荆瑢Ψ街鳈C解調(diào)信號并對數(shù)據(jù)包進行合法性驗證后解開數(shù)據(jù)包，動態(tài)驅(qū)動ZXJ或FXJ。
由于既有站改造時，通信機房與信號機房通常不在同一個位置。為解決通信、信號機房之間的傳輸問題，會增加一段通信電纜。
增加通信電纜將增加潛在故障點。該段電纜可靠性、通信機房閉塞專用光纖收發(fā)器及電源可靠性，均會影響閉塞設備運行穩(wěn)定性。獨石化專用鐵路在閉塞設備故障查找時，總結(jié)出一套經(jīng)驗方法。
二、典型故障處理方法
（一）自環(huán)方法查找
自環(huán)方法，即將光電半自動主機輸出的發(fā)送和接收信號相連，讓主機接受自身發(fā)出的信號，并通過觀察主機各種指示燈的顯示，以此來判定本站光電半自動閉塞主機整體及相關線路是否完好及正常。
一個有兩個閉塞方向的車站，閉塞信號在站內(nèi)由閉塞主機傳至光纖的原理圖。在此圖中，閉塞數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過C3插座、傳輸架側(cè)面端子、分線盤、D-9接口4個接點。在各個接點都可以使用自環(huán)方法查找故障點。
1.單板自環(huán)。顧名思義，即將一個通信板送出的數(shù)據(jù)收發(fā)相連，以形成自環(huán)。通常使用數(shù)據(jù)方式傳輸閉塞信號需要8根線，分為A、B兩個通道。假設在分線盤上進行操作，將一個方向的A發(fā)送與B接收相連，B發(fā)送與A接收相連。那么主機開機后，A、B通道的檢測數(shù)據(jù)都能被正常的發(fā)送和接收。如果主機以及主機至分線盤的線路都正常，那么主機上該方向的通道燈綠燈將亮起。
單板自環(huán)的優(yōu)點是操作方便簡單，應用廣泛，在分線盤上操作可以在10分鐘內(nèi)完成測試。但缺點是該方法實際上是在一塊通信板上測試通道自檢數(shù)據(jù)，而不能模擬整個閉塞過程，閉塞傳輸信號本身并沒有離開主機。在現(xiàn)場工作的信號工可能遇到過這種情況：巡檢設備時設備的各指示燈都正常，但在車站信號員操作進行區(qū)間閉塞時，卻發(fā)現(xiàn)無法辦理，同時主機上該方向通道燈點亮紅燈或閃紅。在這種光電通道不穩(wěn)定的情況下，單板自環(huán)無法驗證設備是否正常。
2.雙板自環(huán)。將兩個通道的收發(fā)分別相連，即可通過在主機上觀察該通道指示燈來判定設備是否正常。該方法的優(yōu)點是可以完整地模擬閉塞過程。在分線盤將需要的線連接后，可以將ZXJ吸起，再觀察主機指示燈。此時就相當于信號員向區(qū)間辦理閉塞，如果主機指示正常，那么即可斷定該主機及線路正常。
雙板自環(huán)的優(yōu)點在于這種模擬方式得到的結(jié)果比較準確，且可單獨對某一通道進行試驗。但缺點是操作復雜局限性大。在只有一個閉塞方向的車站，要進行雙板自環(huán)時需要在主機上增裝一塊通信板，并進行跳線設置將主機配置為兩個閉塞方向工作。而且只有一個閉塞方向的車站，通常情況下主機至分線盤的線路也只配有一個方向的8個線，需要自環(huán)時可能需要在主機C3插座上進行，焊線時稍有不慎可能造成次生故障。
3.光路自環(huán)。光路自環(huán)用于有兩個以上閉塞方向使用光纜傳輸閉塞信號的車站。如圖2所示，在通信機械室使用光纖法蘭接口將Ⅰ方向TX和Ⅱ方向RX相連，同時將Ⅱ方向TX和Ⅰ方向RX相連。此時可直接在控制臺上進行閉塞試驗，并根據(jù)主機狀態(tài)和控制臺顯示來判斷設備的狀態(tài)。
光路自環(huán)這種方法不但具備雙板自環(huán)的優(yōu)點，而且操作簡便，在通信機械室拔插兩個插頭即可完成操作。缺點是局限性很大，必須在同時擁有兩個以上閉塞方向，且兩個以上閉塞方向均采用光纜傳輸?shù)能囌静趴蛇M行。
（二）電壓法查找故障點
設備正常工作時，閉塞主機及閉塞光端機均會輸出一個電壓。因此在通過自環(huán)方式判定主機正常工作之后，即可在分線盤采用電壓法測試線對，判定線序是否正確、有無斷線、短路等。
要使用電壓法查找故障，首先，需要在設備完全正常的狀態(tài)下，測試主機及光端機的正常工作電壓，并將測試記錄保存，以備故障發(fā)生時做參考。其次，由于光端機和主機工作時都在輸出電壓，在分線盤測試之前，需要斷開光端機或主機中的任意一個。
（三）電阻法查找故障點
該方法較為普遍，現(xiàn)場信號工通常在校線時都使用這種方法。以分線盤至通信機房D-9接口這段線路為例。將兩端設備斷開，在分線盤上將任意一對線進行混線，使用萬用表電阻檔在D-9接口上一一測試線對阻值，如果發(fā)現(xiàn)某一對線的阻值很小則基本可判定該線對正常。此方法也有兩個缺點：首先，是測試時間較長;其次，是如果事先不確定被測電纜線序，而被測電纜又存在接地、短路、斷路等情況，很容易混淆測試者的思路，需要較長時間才能查找出故障點。
三、典型故障舉例
獨石化專用鐵路轄下5站3段，有3個閉塞區(qū)間：南站—北站、北站—交接站、北站—煉油站。其中北站、交接站聯(lián)鎖設備為TYJL-Ⅱ計算機聯(lián)鎖（繼電執(zhí)行），閉塞均采用BBE-1型繼電半自動閉塞光電轉(zhuǎn)換設備。在運行兩年后，電務人員發(fā)現(xiàn)交北區(qū)間半自動閉塞設備運行不穩(wěn)定并逐漸出現(xiàn)閉塞不能辦理的現(xiàn)象，遂開展故障排查工作。通過分析，確定排除光纜、主機故障的可能性。在進一步排查中，發(fā)現(xiàn)交接站光端機電源與傳輸網(wǎng)線存在故障可能性。仔細排查后最終發(fā)現(xiàn)交北閉塞故障點為：
1.交接站光端機所使用的開關電源（220V交流變5V直流）存在問題，濾波效果不好，導致光端機不能正常工作。
2.施工時，使用網(wǎng)線代替通信電纜。經(jīng)查找，發(fā)現(xiàn)交接站通信機房至信號分線盤的網(wǎng)線中可能存在接續(xù)點，在分線盤側(cè)對綠白-綠線進行交換之后，A通道即恢復正常。
（作者單位：新疆獨山子石化公司）
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自環(huán)方法，即將光電半自動主機輸出的發(fā)送和接收信號相連，讓主機接受自身發(fā)出的信號，并通過觀察主機各種指示燈的顯示，以此來判定本站光電半自動閉塞主機整體及相關線路是否完好及正常。
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1.單板自環(huán)。顧名思義，即將一個通信板送出的數(shù)據(jù)收發(fā)相連，以形成自環(huán)。通常使用數(shù)據(jù)方式傳輸閉塞信號需要8根線，分為A、B兩個通道。假設在分線盤上進行操作，將一個方向的A發(fā)送與B接收相連，B發(fā)送與A接收相連。那么主機開機后，A、B通道的檢測數(shù)據(jù)都能被正常的發(fā)送和接收。如果主機以及主機至分線盤的線路都正常，那么主機上該方向的通道燈綠燈將亮起。
單板自環(huán)的優(yōu)點是操作方便簡單，應用廣泛，在分線盤上操作可以在10分鐘內(nèi)完成測試。但缺點是該方法實際上是在一塊通信板上測試通道自檢數(shù)據(jù)，而不能模擬整個閉塞過程，閉塞傳輸信號本身并沒有離開主機。在現(xiàn)場工作的信號工可能遇到過這種情況：巡檢設備時設備的各指示燈都正常，但在車站信號員操作進行區(qū)間閉塞時，卻發(fā)現(xiàn)無法辦理，同時主機上該方向通道燈點亮紅燈或閃紅。在這種光電通道不穩(wěn)定的情況下，單板自環(huán)無法驗證設備是否正常。
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雙板自環(huán)的優(yōu)點在于這種模擬方式得到的結(jié)果比較準確，且可單獨對某一通道進行試驗。但缺點是操作復雜局限性大。在只有一個閉塞方向的車站，要進行雙板自環(huán)時需要在主機上增裝一塊通信板，并進行跳線設置將主機配置為兩個閉塞方向工作。而且只有一個閉塞方向的車站，通常情況下主機至分線盤的線路也只配有一個方向的8個線，需要自環(huán)時可能需要在主機C3插座上進行，焊線時稍有不慎可能造成次生故障。
3.光路自環(huán)。光路自環(huán)用于有兩個以上閉塞方向使用光纜傳輸閉塞信號的車站。如圖2所示，在通信機械室使用光纖法蘭接口將Ⅰ方向TX和Ⅱ方向RX相連，同時將Ⅱ方向TX和Ⅰ方向RX相連。此時可直接在控制臺上進行閉塞試驗，并根據(jù)主機狀態(tài)和控制臺顯示來判斷設備的狀態(tài)。
光路自環(huán)這種方法不但具備雙板自環(huán)的優(yōu)點，而且操作簡便，在通信機械室拔插兩個插頭即可完成操作。缺點是局限性很大，必須在同時擁有兩個以上閉塞方向，且兩個以上閉塞方向均采用光纜傳輸?shù)能囌静趴蛇M行。
（二）電壓法查找故障點
設備正常工作時，閉塞主機及閉塞光端機均會輸出一個電壓。因此在通過自環(huán)方式判定主機正常工作之后，即可在分線盤采用電壓法測試線對，判定線序是否正確、有無斷線、短路等。
要使用電壓法查找故障，首先，需要在設備完全正常的狀態(tài)下，測試主機及光端機的正常工作電壓，并將測試記錄保存，以備故障發(fā)生時做參考。其次，由于光端機和主機工作時都在輸出電壓，在分線盤測試之前，需要斷開光端機或主機中的任意一個。
（三）電阻法查找故障點
該方法較為普遍，現(xiàn)場信號工通常在校線時都使用這種方法。以分線盤至通信機房D-9接口這段線路為例。將兩端設備斷開，在分線盤上將任意一對線進行混線，使用萬用表電阻檔在D-9接口上一一測試線對阻值，如果發(fā)現(xiàn)某一對線的阻值很小則基本可判定該線對正常。此方法也有兩個缺點：首先，是測試時間較長;其次，是如果事先不確定被測電纜線序，而被測電纜又存在接地、短路、斷路等情況，很容易混淆測試者的思路，需要較長時間才能查找出故障點。
三、典型故障舉例
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1.交接站光端機所使用的開關電源（220V交流變5V直流）存在問題，濾波效果不好，導致光端機不能正常工作。
2.施工時，使用網(wǎng)線代替通信電纜。經(jīng)查找，發(fā)現(xiàn)交接站通信機房至信號分線盤的網(wǎng)線中可能存在接續(xù)點，在分線盤側(cè)對綠白-綠線進行交換之后，A通道即恢復正常。
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