降低LKJ2000型監(jiān)控裝置單機(jī)運(yùn)行故障方法的探討

宋小燕 上海鐵路局南京電務(wù)段

列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置是用于保障列車運(yùn)行安全為主要目的的列車速度控制裝置。該裝置以地面指示列車運(yùn)行信息為基本條件，在實(shí)現(xiàn)安全速度控制的同時(shí)，采集記錄與列車安全運(yùn)行有關(guān)的各種機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)信息，促進(jìn)機(jī)車運(yùn)行管理的自動(dòng)化。監(jiān)控裝置的研究開發(fā)從1995年起，從LKJ93型到LKJ2000型監(jiān)控裝置的研制，從試驗(yàn)運(yùn)用到全路的普及推廣，其在保障鐵路列車運(yùn)行安全和促進(jìn)規(guī)范管理方面產(chǎn)生了顯著效果。

1 LKJ2000型監(jiān)控裝置的現(xiàn)狀

隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，對(duì)行車安全裝備的要求也進(jìn)一步提高。監(jiān)控裝置的良好運(yùn)用對(duì)行車安全有著至關(guān)重要的作用。LKJ2000型監(jiān)控裝置自投入使用以來，其在技術(shù)等級(jí)、功能、性能和可靠性等方面都有很大程度的提高，在功能擴(kuò)展性和接口配合方面作了適應(yīng)性設(shè)計(jì)，但在使用過程中也存在一些缺點(diǎn)。表1列出了LKJ2000型監(jiān)控裝置運(yùn)用中主要存在的故障類型，從中可以看出單機(jī)運(yùn)行是目前較為突出的問題。

表1 電務(wù)部門2010年1季度2000型監(jiān)控裝置故障類型統(tǒng)計(jì)表

2 原因分析

在監(jiān)控裝置同一主機(jī)箱中，同類模塊都有兩塊，一塊屬于A機(jī)一塊屬于B機(jī)。雙機(jī)是指兩塊同類插件同時(shí)處于正常工作狀態(tài)，相互之間能正常通信，當(dāng)兩塊插件中只有一塊在工作時(shí)，稱為單機(jī)。在對(duì)監(jiān)控裝置的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，單機(jī)運(yùn)行的故障原因主要有以下三方面：

（1）主機(jī)板故障：主機(jī)板即監(jiān)控記錄板，以32位微處理器為CPU，是系統(tǒng)的核心部件。主機(jī)板在長(zhǎng)時(shí)間使用后，如果沒有及時(shí)進(jìn)行內(nèi)存清理，極易造成死機(jī)，而導(dǎo)致通訊中斷；主機(jī)板插槽管腳輕度彎曲會(huì)造成接觸不良，造成單機(jī)運(yùn)行。

（2）電源板故障：對(duì)LKJ2000監(jiān)控主機(jī)電源板進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)DC12V-DC5V電源模塊性能存在不穩(wěn)定現(xiàn)象，造成CPU的工作電壓不穩(wěn)定，DC5 V過壓保護(hù)電路穩(wěn)壓管輸出電壓波動(dòng)，導(dǎo)致5 V輸出電源不穩(wěn)定也是造成單機(jī)運(yùn)行的主要原因。

（3）電源波動(dòng)：機(jī)務(wù)在啟機(jī)、甩車、啟停大功率電器時(shí)，監(jiān)控裝置一直處在開機(jī)狀態(tài)。監(jiān)控裝置電壓瞬間波動(dòng)范圍在69～142 V之間。而工作電源波動(dòng)范圍為77～137 V，超過了其額定電壓波動(dòng)范圍，也會(huì)造成監(jiān)控主機(jī)電路板不能正常工作。

3 硬件改造

針對(duì)主機(jī)板死機(jī)問題，對(duì)監(jiān)控裝置主機(jī)板記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊（DS1250）和實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊（DS1386）作清空處理，編寫空程序用寫片機(jī)寫入模塊。對(duì)已使用兩年以上的監(jiān)控主機(jī)板模塊做了清空處理，如圖1。

圖1 主機(jī)板需做清空處理的模塊

在日常檢修中，更換主機(jī)板時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查主機(jī)板插槽，防止出現(xiàn)管腳彎曲造成接觸不良。

針對(duì)電源板DC12 V-DC5 V的電源模塊U6性能不穩(wěn)現(xiàn)象，采用高性能電源模塊，對(duì)監(jiān)控主機(jī)電源板U6進(jìn)行更換，對(duì)5 V過壓保護(hù)電路中的穩(wěn)壓管進(jìn)行技術(shù)改造，更換高性能穩(wěn)壓管。

為保護(hù)監(jiān)控裝置，在機(jī)車感性負(fù)載上并聯(lián)過壓吸收裝置。這個(gè)裝置具有瞬變干擾信號(hào)吸收和電源濾波功能，減少過壓欠壓對(duì)監(jiān)控主機(jī)的損害，如圖2所示。

同時(shí)，加強(qiáng)與機(jī)務(wù)部門聯(lián)系，要求機(jī)務(wù)操作人員在啟機(jī)、甩車前必須先關(guān)閉監(jiān)控主機(jī)，以防止過壓欠壓損傷監(jiān)控裝置原器件和顯示屏。

圖2瞬變干擾信號(hào)吸收電路

4 增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)力量

在進(jìn)行了一系列硬件改進(jìn)措施后，在數(shù)據(jù)分析和管理上制定相應(yīng)制度，加強(qiáng)和規(guī)范車載設(shè)備運(yùn)行記錄數(shù)據(jù)的分析工作，能有效提高車載設(shè)備質(zhì)量，預(yù)防設(shè)備故障。制定完善的車載設(shè)備數(shù)據(jù)分析制度，健全 "三級(jí)"分析網(wǎng)絡(luò)管理辦法。在段、車間、班組分別設(shè)立專（兼）職分析員，從事監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析。

開發(fā)適合電務(wù)使用的LKJ質(zhì)量分析軟件，提高分析質(zhì)量。以前使用的分析軟件是為適應(yīng)機(jī)務(wù)對(duì)司機(jī)操作進(jìn)行分析的軟件系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控設(shè)備質(zhì)量并不能有效體現(xiàn)。電務(wù)部門開發(fā)了LKJ質(zhì)量分析軟件，單獨(dú)增設(shè)了單機(jī)記錄項(xiàng)點(diǎn)，如圖3中所示，通過質(zhì)量分析系統(tǒng)，可以從所有運(yùn)行文件中直接檢索出發(fā)生單機(jī)運(yùn)行的機(jī)車，大大提高了工作效率，并能在機(jī)車出庫(kù)前及時(shí)處理，排除故障隱患。

圖3 LKJ質(zhì)量分析單機(jī)記錄查詢示意圖

5 結(jié)束語(yǔ)

確保LKJ系統(tǒng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行是鐵路運(yùn)輸安全工作的重要內(nèi)容。降低監(jiān)控裝置單機(jī)運(yùn)行故障，使監(jiān)控裝置的運(yùn)行質(zhì)量有效提高。此外，各級(jí)管理及作業(yè)人員通過正確的使用、精心維護(hù)和嚴(yán)格管理，使監(jiān)控設(shè)備符合各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行質(zhì)量指標(biāo)要求，確保運(yùn)輸安全。