CTCS3級動車組ATP常見硬件故障的應急處理方法探討

嚴前煒 上海鐵路局上海電務段

列控車載設備ATP作為列車運行控制系統的主體設備，是一套高安全、高可靠、高技術的智能設備，是確保動車組運行安全核心設備，目前，在滬寧、滬杭高鐵運行的CTCS3級列控車載設備有300T和300S兩種設備。

1 CTCS3-300T設備概況

CTCS3-300T車載設備由車載安全計算機（ATPCU）、CTCS2傳輸專用模塊（C2CU）、速度距離單元（SDP）、測速測距單元（SDU）、列車網關（TSG）、通用保密裝置+車載安全傳輸單元STU-V（COMC+GCD）、數字輸入輸出（DX）、數字輸入（DI）、安全數字輸入輸出（VDX）、軌道電路讀取器（TCR）、無線通信電臺（GSM-R）、司法記錄單元（JRU）、應答器傳輸模塊（BTM）+緊湊型天線裝置（CAU）及SAG、SBG等各類繼電器。

CTCS3-300T結構見圖1。

圖1 CTCS3-300T結構示意圖

2 常見故障及處理方法

2.1 無法啟機

故障現象：ATP啟機時DMI顯示啟動時間超過1 min52 s，重啟ATP后依舊，DMI一直顯示"ATP正在啟動，請等待"。

檢查內容：

（1）檢查 ATPcu，C2cu，SDP 地址是否正確，地址不對需要重新設置地址，地址設置好后啟機后仍然丟失需要更換MOBAND；

（2）根據指示燈檢查各模塊工作狀態，在DCUTerm中輸入dbs檢查各模塊狀態，更換備用模塊；

（3）檢查繼電器是否正常啟動或動作；

（4）檢查模塊間連線是否牢固。可以切換到另一系ATP以檢查上電后是否啟動運行。

2.2 制動測試不能通過

故障現象：系統啟動后制動測試過程中DMI顯示"制動測試失敗"。

檢查內容：

（1）檢查車輛風壓是否足夠，不升弓或風壓不足會出現該現象，需要車輛配合提升風壓；

（2）檢查制動、制動反饋相關繼電器故障，若異常，更換繼電器，或VDXDXDI硬件及接線、電纜故障。

2.3 駕駛室未能激活

故障現象：系統啟動后司機手柄在拔取后，無法激活駕駛室。

檢查內容：

（1）檢查司機室激活控制相關電路，測量車輛輸入信號，是否有110 V電到激活繼電器上；

（2）如有電壓，則激活繼電器故障，更換繼電器，檢查DIDX的狀態和地址跳線。

2.4 速度傳感器故障

故障現象：啟機時或運行中DMI報"速度傳感器故障"。

檢查內容：

（1）檢查傳感器傳輸電纜及接頭；

（2）檢查轉向架絕緣墊等相關部件；（3）更換速度傳感器.。

2.5 測速測距故障

故障現象：DMI顯示"速度傳感器故障"、"SDP故障"和"主機與DMI通信中斷"，車載設備觸發緊急制動。

檢查內容：

（1）若重啟后恢復，則可判斷排除硬件問題，判斷為軟件故障；

（2）檢查測速傳感器（2個速度傳感器+2個雷達通道）電纜、接頭是否良好；

（3）檢查傳感器和SDU、SDU和SDP之間的通信通道是否發生故障；

（4）檢查SDU、SDP模塊是否故障，則更換發生故障的硬件模塊。

2.6 方向繼電器故障

故障現象：系統啟動后在調車模式下，向前/向后手柄撥動后，DMI無允許緩解語音提示。

檢查內容：

（1）檢查向前/向后控制相關電路，是否有110 V電到向前/向后繼電器上；

（2）如有電壓，檢查ATP機柜的相關接線及端子；

（3）檢查繼電器（前向繼電器，前向繼電器底座，后相繼電器，后相繼電器底座），更換相關繼電器。

2.7 profibus總線狀態異常

故障現象：列車啟動后DMI顯示"主機與DMI通信中斷"，換A系重啟后正常，AElog顯示PBH相關故障。

檢查內容：

（1）檢查profibus連線，確保總線無松動現象；

（2）檢查各模塊profibus固件版本，并根據需要進行軟件更新。

2.8 列車接口故障

故障現象：ATP啟動時顯示"VDX故障"、"主機與 DMI通信中斷"，車載設備觸發制動。

檢查內容：

（1）如換系出現同樣現象，則檢查VDX輸出電路上的電阻是否損壞；

（2）檢查MVB連接和終端，通過dbs命令檢查VDX狀態；

（3）若狀態異常，更換VDX硬件單元。

2.9 STU-V故障

2.9.1 故障之一

故障現象：上電后LED為滅燈狀態。

檢查內容：檢查X3（COMC）的電纜接頭盒或X10（GCD）插頭的連接，檢查內部裝置保護保險（GCD），更換GCDCOMC。

2.9.2 故障之二

故障現象：上電后COMC的S-coLED滅燈狀態。

檢查內容：檢查X3（COMC）的電纜接頭盒。

2.9.3 故障之三

故障現象：上電后COMC的ER和Wa LED燈持續點亮。

檢查內容：測量輸入電壓，電壓正常，則更換COMC模塊。

2.9.4 故障之四

故障現象：GCD未進入正常狀態，GCDL1、GCDL2或COMCL燈持續點亮。

檢查內容：重新啟動STU-V無效，則更換GCD模塊。

2.9.5 故障之五

故障現象：GCD通信故障，GCDL2燈持續點亮。

檢查內容：檢查MVB電纜和總線控制器（SDP），或更換GCD模塊。

3 CTCS3-300S設備概況

CTCS3-300S車載設備由安全主機EVC、司法記錄儀JRU、列車接口單元TIU、軌道信息接模塊TCR、應答器傳輸模塊BTM、列車管理模塊 TMM、無線子系統 RSS、速度傳感器、人機界面 DMI組成。CTCS3-300S結構見圖2。

4 常見故障及處理方法

4.1 無法起機

故障現象：車載設備上電后，DMI上一直顯示"系統自檢請等待"，無法進入待機模式。

檢查內容：

（1）檢查司機室DMI1和DMI2的110V斷路器開關是否都在ON狀態，若是，關掉備用的DMI斷路器；

（2）啟用另一臺DMI是否可以正常起機；如故障現象未排除，請按下述步驟繼續排查；

（3）檢查車體是否有緊急制動輸出，如有，先將制動手柄處于"快速"位置，并按車體面板上的"緊急復位"按鈕，以使車載設備輸出的緊急制動緩解，再將制動手柄處于"快速"之外的位置，方向手柄和牽引手柄置于"零位"；

（4）檢查IRP繼電器盤的"EBFPK"繼電器，是否正常；

（5）檢查IRP繼電器盤的"RBA"繼電器，是否正常。

4.2 車體制動無法緩解

故障現象：車載設備正常起機后，車體有緊急制動，無法緩解。

檢查內容：

（1）將車載設備隔離開關打到隔離位置，如制動不緩解，請車輛人員檢查車體制動是否正常。如制動緩解，則進行下一步檢查；

（2）檢查車載機柜內安全繼電器卡上的緊急制動繼電器是否正常；

（3）檢查制動接口J100端子連接是否牢固；

（4）檢查制動接口相關電纜是否正常；檢查ALA主機相關模塊是否正常。

4.3 牽引繼電器故障

故障現象：車載設備在C3等級下正常行駛，轉入C2后輸出不可緩解的常用制動。

檢查內容：

（1）檢查IRP的牽引繼電器及備用繼電器1是否正常；

（2）檢查IRP的牽引繼電器及備用繼電器1的相關連線是否牢固；

（3）檢查ORP的B4常用制動繼電器是否正常；

（4）檢查ORP的B4常用制動繼電器的相關連線是否牢固；

（5）請車輛人員對車體牽引手柄位置信息進行檢查。

4.4 方向繼電器故障

故障現象：車載設備在C3等級下，輸出緊急制動，DMI上顯示文本"列車溜逸防護確認"。

檢查內容：

（1）檢查IRP的方向繼電器及備用繼電器2是否正常；

（2）檢查IRP的牽引繼電器及備用繼電器2的相關連線是否牢固；

（3）檢查ORP的B4常用制動繼電器的相關連線是否牢固；

（4）請車輛人員對車體方向手柄位置信息進行檢查。

4.5 BTM故障

故障現象：設備啟動或運行過程中，DMI顯示"BTM故障"。

檢查內容：

（1）檢查BTM的電源板（ALBT板）的POWER色燈是否正常；

（2）如不正常，檢查BTM的相關供電線路是否正常；

（3）檢查BTM的BTMU板的WD燈是否熄滅，如熄滅，下一步檢查；

（4）檢查與BTM連接的相關電纜是否連接緊固；

（5）更換BTM并從新燒寫程序；（6）檢查BTM的BTMU板的WD燈是否熄滅，如常亮，檢查BTM的TX和RX電纜到BTM天線的連接是否牢固；

（7）更換BTM天線。

4.6 無線網絡不可用

故障現象：設備啟動連接RBC過程中，DMI顯示"無線網絡不可用"。

檢查內容：

（1）檢查分別使用另一個MT呼叫RBC，如也呼不上，檢查G網是否正常，如呼上執行下述操作。

（2）檢查故障MT的RM2300模塊的NW燈及SIM燈是否顯示正常，如不正常，更換SIM卡；

（3）如燈顯正常，檢查故障MT的各連線是否連接緊固；

（4）對調MT1和MT2的天線電纜，檢查故障是否轉移，如轉移，則更換故障側的GSM-R天線，如不轉移，檢查與故障側MT單元通信的ALA單元模塊。

4.7 EVC模塊故障

故障現象：車載設備每隔半小時觸發一次緊急制動，DMI顯示"與EVC通信中斷""與CPU2通訊中斷"。

檢查內容：更換EVC的CPUE板。

4.8 速度信號故障

故障現象：設備啟動或運行過程中，DMI顯示"與EVC通信中斷"與"CPU2通信中斷""速度傳感器故障"。

檢查內容：

（1）檢查更換TACU板；

（2）檢查速度傳感器的相關電纜是否連接牢固；

（3）更換速度傳感器。

5 結束語

CTCS列車運行控制系統是中國鐵路的重要技術裝備，是中國鐵路技術體系和裝備現代化的重要組成部分，是具有各類高新技術，保證高速列車運行安全、可靠、高效的核心技術之一。動車組列控車載設備隨著高速鐵路的發展，列車運行自動控制設備水平也在不斷提高，如由列車超速防護提高到列車自動限速和列車自動運行等新技術。因此，研究探討動車組運行故障應急處理方法對于維護正常運輸秩序，確保高速動車組運行安全都有著極其重要的意義。