鐵路專用無線通信壓臺故障處理方法淺析

魏繼萍

鐵路專用無線通信系統是鐵路運輸指揮的重要基礎設施，廣泛運用在車務、機務、電務及施工單位的調度指揮聯絡上。但是車務、機務部門經常反映無線電臺存在壓臺現象。壓臺實際上就是同頻干擾，即電臺長時間接收與使用頻率相同或相鄰的干擾信號，通過掛機或按壓PTT都不能改變其工作狀態，電臺無法進行調度指揮聯絡。

車站電臺、機車電臺、軌道車電臺、便攜臺都有可能出現壓臺。當壓臺出現時，車務部門不能正常指揮行車，造成列車晚點;如遇機車或車輛出現突發事故，無線列調聯控不暢，延誤機車、車輛救援時間，會影響車站、機車間的正常行車通信，因此需要盡快找到壓臺的原因，制定措施，避免后患。

1 壓臺現象的原因分析

鐵路專用無線通信系統的壓臺主要來自系統內部，當有2部以上電臺以相同頻率發射時就有可能造成同頻干擾，出現壓臺現象。以車站臺為例，由于車站電臺天線覆蓋范圍大，當機車臺與車站臺一對一通話，壓臺就容易發生在2個或2個以上相鄰車站。

當有用信號和干擾信號同為調頻信號時，原則上射頻防衛度應為8 dB±3 dB，也就是說，在有用信號最低值與干擾信號最高值之差小于8 dB的區域，都可成為壓臺區域。

假設2個相鄰車站發出的射頻信號分別為：

式中，m為調制指數，w為瞬時角頻率，Ω為調制信號頻率。機車臺行進于二相鄰車站覆蓋范圍的重疊區段時，接收機會同時收到這2個信號，即：

將 φ =(w1-w2)t+(m1-m2)sinΩ t代入上式，經計算：

將此式展開后得：

由此可以看出，干擾是由載頻、調制度和調制相位不同而引起。相鄰2個車站臺同時發射時，載頻存在頻差 (通常頻率穩定度為5×10-6)，其差頻有可能正好落在音頻帶內，形成拍頻嘯叫聲，影響接收機的輸出信納比。工作頻率相同調制度不同的相鄰2個車站發射信號時，由于頻偏經鑒頻后也會使信納比降低。調制信號相位不同造成的相位差，同樣會使信納比下降，形成同頻干擾。

2 查找排除壓臺的方法

當接到車站值班員或其他部門反饋出現壓臺現象時，需問清壓臺地點、出現的時間及影響范圍等相關信息，及時報車間和段調度，立即派出技術人員進行查找和處理。查找方法如下。

1.望。觀察現場在用無線電臺的工作狀態，如在守候和接收狀態時，供電電源燈亮，發射指示燈 (一般為紅色)應滅。

2.聞。打開手持臺，監聽干擾源。此時擰下手持臺天線，初步判斷干擾源發射距離，若干擾消失，則干擾源就在附近，可繼續用手持臺靠近附近可疑的電子設備進行檢查;干擾未消失，說明干擾信號強度大，要適當放寬查找范圍。

3.問。向車站值班員或現場人員了解壓臺發生的具體情況，附近有無可能造成壓臺的突發事件，以便獲得有效信息，幫助技術人員在查找工作中少走彎路。

4.切。當機務段所在地車站 (樞紐)發生壓臺現象時，無線車間安排無線測試工區開始排查庫內機車無線通信設備，無線檢修工區人員攜帶便攜式場強儀、手持臺趕赴站區，檢查車站電臺、站區機車無線通信設備。沿線車站發生壓臺現象時，通信段調度第一時間通知相關無線通信車間和有線通信車間，一般有線通信車間距離歸屬車站較近，在接到通知后應立即安排就近通信工區人員攜帶手持臺，10 min內出發趕赴壓臺發生車站;同時無線檢修工區人員攜帶便攜式場強儀、手持臺趕赴壓臺發生車站。

壓臺現象排查還要按以下順序進行：①檢查車站電臺 (本站或鄰站)、區間遙控電臺、直放站等地面設備是否長發;②檢查站區內停留的機車電臺是否長發;③詢問車站值班員區間臨近本車站范圍是否有軌道車施工作業，排查軌道車無線設備是否長發;④排查站區各單位使用的手持臺是否長發;⑤用便攜式場強儀檢測其他電子設備無線電信號發射情況。

3 典型實例

3.1 大型站場 (蘭州北編組站)

2013年投入使用的北編組站設“三級七場”，場內有機務段、車輛段、折返段等單位。所有貨物列車均在蘭州北樞紐編組場進行編解。建成后的站場聯控使用450 MHz模式，編組站場無線列調通信系統的中心管理單元主控板選用工業級AT-mega1280系列為核心控制CPU。如圖1所示。

整個系統包含站調樓內的中心設備、站調樓外的遠端設備二部分。編組站系統總共有11個控制盒、7個中心、4個遠端，所有的控制盒分為三個優先級。“總調”控制盒為最高優先級控制盒，可以強插、強拆其他控制盒與機車的通話;上行總調、下行總調為次高優先級控制盒，可以強插、強拆所有低優先級的控制盒與機車的通話，并且可以監聽機車呼叫所有低優先級控制盒的通話;剩余的上行出發、上行到達、下行出發、下行到達等8個控制盒為低優先級控制盒，沒有強插、強拆和監聽功能。雖然高優先級的控制盒具備強拆、強插功能，長按壓PTT 3 min通話保護功能，但是北樞紐編制站仍曾因壓臺問題使行車指揮陷入困境。降低壓臺現象的處理步驟如下：

圖1 編組站系統結構圖

1.清頻，確保站場內只有編組站值班員使用457.500 MHz頻點指揮行車，其他工務、機務、電務部門的業務聯絡不得使用此頻點。蘭州北車機聯控方式由乘務員問路方式改為車站值班員指路，縮短了每次聯控所占用的時間。

2.修改庫內列尾檢測頻點。與編組站比鄰的西側機務段、東側折返段的入庫機車的無線設備也使用457.500 MHz頻點進行列尾功能檢測，為此將其頻率改為457.825 MHz。

3.調整蘭州北樞紐發車時列尾查詢頻率。西線擔當牽引任務的貨運列車發車使用的450 MHz列尾發射信號與聯控頻率相同，當CIR發起風壓查詢命令時，若在3 s內沒收到列尾主機反饋信息，就會自動重發2次，一次成功的列尾查詢最長時長約為15 s，而且機務部門要求在發車前和開車后都要查詢一次風壓，對聯控造成干擾。與機務、車務部門協商后隨即調整蘭州北站列尾作業的頻點，僅將機車乘務員在蘭州北編組站發車時的列尾風壓查詢頻點由現在的457.500 MHz轉換為457.700 MHz。

4.優化北樞紐編組站的450 MHz場強覆蓋。編組場只在東西兩頭設置2臺車站電臺，負責聯控，但是車務部門的作業分為上行到達、下行發車、下行到達、上行發車4個方向，上行到達司機問路是在紅山頂隧道內，下行到達問路在長壽山隧道出口處，而指揮上行發車、下行發車又在站場內。經現場實測及試用后，優化方案是增加車站臺，將站場和區間的聯控業務由不同的車站電臺負責。東西兩端各增加一個車站電臺，專門負責區間的覆蓋。原站場2個電臺負責東西方向的站場聯控，負責區間聯控的電臺輸出分2路，一路經耦合器去直放站近端機，另一路輸出加20 dB的衰減器及終端負載，使車機聯控工作可根據機車當前位置和業務類型建立聯系，確保聯控暢通。

5.降低周邊相鄰車站對北樞紐的干擾。根據場強測試數據，分別對石崗、青白石、大沙坪、西固城、潁川堡5個車站增加10～20 dB的衰減器。

6.配備專用應急無線列調手持電臺。蘭州鐵路局在《關于解決列車無線調度通信設備壓臺時有關問題的會議紀要》(運站函〔2012〕28號)中要求，由蘭州通信段于2012年9月、10月分別為天水、隴西、蘭州、蘭州西、武威南、金昌、張掖、嘉峪關、惠農、銀川南、迎水橋、平涼南、蘭西二樓、銀川14個車站行車室及助理值班員，各配備1臺置入專用應急頻點為458.200 MHz的無線列調手持電臺，以緩解車站壓臺問題。

3.2 中等及小型車站接發列車

2012年6月16日9時，永登車站值班員向鐵路局調度匯報，該站停靠列車800 MHz列尾風壓均無法查詢，到相鄰站后又恢復正常，嚴重影響貨運列車的正常行車。6月16日12時技術人員到達現場后，干擾消失，向車站值班員詢問干擾出現的情況，車站反映干擾從8時30分開始，11時30分左右結束，技術人員對車站附近的800 MHz信號場強進行檢測，14時干擾信號又出現，場強計鎖定干擾源在西南方向，在距離車站1.5 km處發現有一所中學，干擾信號場強持續上升，詢問門衛該中學正在進行考試，聯系校方保衛室，答復是按照教育局要求考試時發射電磁干擾信號，屏蔽手機信號。向校方說明情況，關閉手機屏蔽器，800 MHz干擾信號消失，車站發送貨物列車800 MHz風壓查詢恢復正常。

2013年4月，定西車站匯報助理值班員用手持臺間歇性壓臺。技術人員即刻前往排查。發現助理值班員使用的便攜式手持臺，在運轉室一打開就能監聽到交流“滋滋聲”，助理值班員出了運轉室，手持臺內的干擾聲消失，用便攜式場強計檢測到越接近運轉室信號強度越強，室內墻上掛的電子鐘處信號最強烈，車站負責人反映此電子鐘為近期購置，用于顯示安全天數。判斷干擾應為內部晶體發出的組合頻率接近聯控頻點所致，關閉電子鐘的電源后，干擾消失。

4 結束語

2014年5月，按照總公司制定的《機車綜合無線通信設備功能優化補充技術規范》(鐵總運〕〔2014〕65號)要求，結合《關于蘭州鐵路局管內CIR/LBJ、GRIS、庫檢設備新版本軟件升級工作會議的紀要》中對各CIR設備廠家的長發保護功能作了規定，要求長發保護時間設定為3 min以內(含3 min)。除了技術規定外，對于壓臺問題的查找和排除，要在日常維護中下功夫，把握細節，認真總結經驗。任何故障的形成、發生都有跡可循，通過對大量實際案例的收集，從中進行比對，仔細梳理提煉，就可以發現其規律，從而掌握壓臺的成因、特點、發展趨勢等，以便采取有效的措施，降低壓臺故障的發生，提高聯控的可靠性。

［1］ 中華人民共和國鐵道部.TB/T 3052-2002.列車無線調度通信系統制式及主要技術條件［S］.2002.

［2］ 中國鐵路總公司.鐵總運【2014】65號.機車綜合無線通信設備功能優化補充技術規范［S］.TJ/DW 122B-2004.