高速鐵路列控系統中應答器維護

楊建福

（成都電務段，成都 610081）

1 概述

在CTCS-2級列控系統中，應答器用于向CTCS-2級列控系統車載設備提供位置信息。應答器最早用于衛星通信中繼以及航空位置識別，從20世紀70年代中期，鐵路列車控制系統才開始使用應答器。應答器分為地面設備和車載設備。地面設備主要包括有源應答器和無源應答器，而有源應答器與地面電子單元(LEU)相連接；車載設備包括車載接收天線和應答器傳輸模塊(BTM)等。

成都鐵路局遂成線、達成線于2009年相繼開通投入使用，本人全程參加了應答器的安裝和維修，通過對兩年應答器運用中丟失信息的分析，有60%是由于外界的干擾丟失的，其中40%是由于應答器安裝本身有問題。外界的干擾源主要是鐵質材料。

2 應答器工作原理

在CTCS-2級列控系統中，應答器用于車載設備提供線路速度、線路坡度、軌道電路、臨時限速等線路參數信息。

應答器報文信息格式采用統一的技術標準。應答器報文傳輸結構如圖1所示。

應答器傳輸系統由地面應答器(有源和無源應答器)、車載接收天線、車載應答器接收模塊、地面電子單元組成。

地面電子單元通過RS-485、CAN總線或其他的串行數據總線方式與列控中心(TCC)相連接。以方便LEU實時接收列控中心的各種命令。

有源應答器與LEU連接接口包括：LEU向地面有源應答器傳輸數據報文的接口；地面有源應答器回送時被激活的接口；LEU向地面有源應答器提供偏置電壓的接口。通過對傳輸數據進行雙相差分電平編碼，使3種接口數據同在一對應答器設備專用屏蔽雙絞電纜中傳輸。為了保證數據收發同步，地面有源應答器的接收速率與LEU發送速率必須相同。當有源應答器被激活，LEU與有源應答器連接接口檢測不到有效信號，發送規定的默認報文；一旦開始發送默認報文，LEU向地面有源應答器傳輸數據報文的接口恢復有效信號，有源應答器一直發送默認報文。當有源應答器被激活時，應答器產生瞬間的低輸入阻抗，并通過向LEU回送被激活信號的接口回執信號，LEU檢測到此信號后，在一定時間內不得轉換輸入報文。

3 應答器日常維護

為保證應答器運用穩定，除了在提高應答器報文傳輸準確性和降低報文解碼誤碼率的同時，還要注重地面應答器的維護，應答器設備的維護可分為周期性和故障維護。

3.1 周期性維護

3.1.1 集中檢修

地面應答器集中檢修一年一次，重點檢修項目如下。

1）調整X、Y、Z軸角度誤差

由于應答器在列車通過時要通過車載天線與機車進行高速數據傳輸，因此應答器的安裝需要符合一定的要求，在3個方向的角度偏差不能超過允許安裝誤差。

應答器Z基準軸與Y基準軸的中心面和軌道間中心的安裝誤差為±15 mm。

具體要求如圖2所示，實際維護中對于角度的要求，可以通過計算相應尺寸的偏差來實現。

2）檢查應答器周圍金屬

檢查應答器周圍無金屬具體要求，如圖3所示。

3）檢查應答器距離回流線的距離

應答器在集中檢修時需要檢查與牽引回流地線之間的最小距離，如圖4所示。

集中檢修除檢查以上幾點外，還要用應答器報文讀取工具校驗應答器報文和有源應答器默認報文的正確性。

3.1.2 日常巡視

1）應答器維護

檢查應答器表面是否有明顯的劃傷、裂縫、變形和污染等，鋼印編碼標志端正清晰，及時清掃應答器表面的鐵粉；清理應答器500 mm范圍內的金屬物；安裝定位孔尺寸、位置無差異，如果有變化，調整在偏差范圍內；大雪后應答器應進行清掃。

2）應答器安裝支架及配件維護

金屬支架及其配件不應有銹蝕及其他機械損傷；安裝底板背面焊接的螺母無脫落現象；安裝定位孔尺寸、位置無差異。

3）有源應答器電纜盒及尾纜的維護

每季度應測試應答器電纜對地絕緣并在室內做好記錄；每年開盒子檢查是否進水、進灰等；檢查有源應答器電纜連接是否可靠。

3.1.3 周期性利用電務檢測車接收應答器報文，檢查應答器的工作情況

4 應答器故障維護

應答器設備故障，采用調整和更換相結合的方式進行維護。當現場的設備故障后，應先檢查應答器周圍有無其他金屬干擾。如果安裝尺寸符合允許誤差時，再用報文讀寫工具，將故障應答器的報文寫入正常應答器，并將寫好報文的應答器換下對應的故障應答器，然后調整應答器的安裝尺寸，使各項指標都符合標準，最后再用報文讀寫工具校核寫入報文是否與故障應答器報文一致。

對于無源應答器，利用報文讀寫工具讀取報文，如果在應答器安裝地點不能正確讀取報文，可以將應答器拆下，搬到別的地方進行讀取，排除安裝地點對應答器傳輸的影響。當在各種情況下都不能正確讀取報文時，可判斷為應答器故障。

對于有源應答器，除了利用無源應答器的判斷方式判斷應答器是否故障外，還需利用報文讀寫工具，判斷應答器是否可靠接收來自LEU的報文。

5 結束語

作者結合自身對高速鐵路列控系統中應答器的安裝、維護的經驗，總結了應答器安裝、維護中的注意事項，可供設備維護人員借鑒、參考。