寧啟線GSM-R設備施工與維護管理探討

李 軍 上海鐵路局上海通信段

寧啟線GSM-R設備施工與維護管理探討

李 軍 上海鐵路局上海通信段

針對寧啟鐵路GSM-R網絡采用的Kapsch設備在施工和維修中發現的問題進行分析，并提出解決問題的建議，為工程施工及維護工作提供借鑒。

Kapsch設備；主要問題分析；工作參考

寧啟線的GSM-R設備生產廠家為Kapsch，在上海鐵路局管內首次投入使用，施工管理、現場維護、應急處置等工作沒有任何經驗借鑒。本文從工程建設、運用質量、電磁環境等方面存在的問題進行總結，針對問題進行分析并提出解決意見，為現場維護車間對該設備在工程施工配合及設備維護方面提供工作參考。

1 寧啟鐵路GSM-R通信系統簡介

寧啟鐵路GSM-R通信系統于2016年5月開通，采用單網非交織覆蓋林場至海安縣至南通全線，在海安通信樓設置基站控制器（BSC）、分組控制單元（PCU）及基站子系統操作維護中心（OMC-R），沿線設置55處基站（BTS）下掛在海安BSC（其中車站15處，獨立基站40處）。海安BSC通過虹橋核心網機房TRAU(TCU)A接口接入上海局移動交換中心（MSC），海安PCUSN通過Gb接口接入上海SGSN。

寧啟鐵路列車運行控制采用CTCS-2級列控系統，GSM-R網絡承載著寧啟線分組數據（進路預告、調度命令、車次號校核等）及語音呼叫（大三角、移動公務通信等）業務。

2 施工中存在的問題與對策

2.1 建設過程回顧

寧啟全線通信系統因各種原因歷時6年完成,沿線BTS設備基于沿線既有車站機房面積及基站機房建設進度于2014年4月開始逐步安裝，設備安裝時車站、基站機房物理環境較差，特別是新建機房粉塵大，在安裝完成后因無電源未能及時加電。2015年7月開始陸續根據現場條件進行加電，調試，單機調測于2016年4月完成，聯網調測于2016年5月完成。

2.2 設備調測開通期間發現的主要問題

（1）主控板、載頻板等板件故障。NM-HA04、BP-NT03 BTS RM2，YZD、HA-RG03 BTS RICAM2板在單機加電時運行良好，聯網調測時發現損壞。

（2）在設備組網后，連續出現傳輸設備與BSC、BTS連接中斷，檢查發現均為連接線纜松動、虛焊、銹蝕造成。

（3）BTS天線功分器與天線連接不正確。

2.3 問題分析與對策

（1）由于本線工程施工周期長，造成施工的不連續，而且在安裝設備時機房環境較差，粉塵侵入設備，設備長期未加電放置在機房內，部分機房潮濕造成板件受潮氣侵蝕，設備安全運行留下隱患，影響設備運用質量。建議該設備在安裝前，必須對機房條件進行檢測，機房內必須滿足粉刷完畢，密閉無潮濕、干凈清潔、電源穩定、空調運行正常等基本條件，如不能滿足以上條件時，作為維護人員應堅決禁止施工單位為搶工期等情況強行施工，造成設備運用質量下降。

（2）寧啟通信工程由三家施工單位實施，技術水平參差不齊，工藝標準存在差異；施工周期長，施工人員頻繁更換，工程前期參與首件定標人員在后期基本調離本線，造成專業技術人員不足，施工人員未能得到針對性的崗前培訓，各施工單位均不能嚴格按照首件定標的要求施工，留下諸多隱性故障。建議作為維護人員首先必須加強對施工人員的盯控，在發現施工人員變更時，應要求施工單位對變更人員按首件定標提出的相關標準進行培訓，熟悉標準后方可參與施工；其次，現場配合人員應做好驗收確認工作，以便及時發現問題，現場解決。

3 維護管理經驗總結

寧啟線GSM-R系統開通運營后，車間認真以維規為依據,開展日常維修工作，在維修過程中對提高設備運用穩定性和運用質量也進行了有益的探索。

3.1 堅持預防修的原則,提高設備運用質量

（1）結合維修對海安BSC、PCU的引入電源進行了兩套開關電源負荷分擔改造，寧啟線原BSC、PCU設備主備用電源均從同一套電源設備引接，設備用電安全存在隱患；車間利用其它工程新增開關電源契機，將BSC、PCU備用電源引接進行調整，實現了BSC、PCU兩套開關電源負荷分擔，有效提高了設備運行安全性。（2）汲取開通時期存在接點問題較多的情況，結合機房標準化整治和日常檢修重點加強各類跳接部分線纜、接頭的檢查，發現存在松動、焊接不良等隱患，立即結合天窗進行處置，截止2016年10月更換跳線和重新焊接存在隱患的接點達34處，減少了障礙的發生。（3）由于本線功分器安裝在鐵塔上，受限于車間職工登高能力，天饋系統的檢查不能有效落實，建議通過每年兩次的鐵塔維保工作同步實施，將相關檢查要求落實到維保合同，以便及時做好塔頂隱患處置。

3.2 做好故障統計與典型故障案例分析

寧啟線GSM-R設備5月開通至今共發生了4次BTS單板設備障礙，其中海安縣站BTS 7月14日BTS載頻模塊TRX2、7月16日BTS載頻板RM2、7月18日BTS載頻模塊TRX1連續發生3次單板障礙，8月5日JY-NM02 BTS載頻模塊TRX1障礙。

在海安縣站BTS第一次障礙處置過程中，車間以為只是單純的單板問題，針對障礙板件進行更換。在第二次海安縣站BTS發生板件障礙更換板件后，技術主管對機房外部環境進行測試，符合設備運行條件，要求廠家對設備進行性能測試，該項工作還未完成，又再次發生載頻模塊故障。車間聯合廠家分析連續發生該類板件損壞障礙，首先分析可能原因為該套BTS背板存在隱患，或設備連接異常造成；其次為該站高頻開關電源供電不穩定造成。

基于以上判斷，Kapsch廠家工程師對設備進行測試，確認該套單機各項性能良好，板件連接正常，排除設備存在的隱患問題。

通過調取7月15日至7月18日現場動環設備對電源設備的采集數據分析，高頻開關電源輸出電源穩定，且近期未發生交流停電等可能影響直流變化的情況；檢查高頻開關電源監控模塊，無新增告警記錄；結合機房內傳輸等設備的安全穩定運行，基本排除電源問題造成的設備故障。

在對設備檢測過程時，發現BTS過濾網發現濾網臟，濕度大，過濾棉變形（見圖1）。

圖1 BTS過濾網檢測情況

分析海安縣站、南莫站通信機房均為新建機房，設備安裝時間為2015年6月，機房內部剛完成粉刷，地面毛糙積灰嚴重，且后續不斷施工，機房環境極差，灰塵積聚在過濾網內，4、5月份梅雨季節時，機房空調未安裝，室內潮氣較重，造成過濾網（該過濾網類似石棉材質）不能發揮作用，通風不良，設備內部板件散熱差造成。盡管在7月安裝了空調，但由于濾網沒有更換（無法清理干凈）導致BTS的風扇吸風較困難，設備散熱差導致障礙連續發生。針對該問題的分析，車間聯系廠家借用過濾網進行更換處理，兩處BTS截止目前再未發生障礙。鑒于該類型過濾網無法通過清洗等手段進行清潔，建議按兩年為周期進行更換。

3.3 堅持做好電磁清理，凈化G網運行環境

利用配合鐵科院綜合檢測車測試，對每個月的場強、QOS測試進行截圖，組織車間網優小組對測試截圖進行分析，對測試中發現的問題列入車間GSM-R服務質量問題庫，組織網優小組分析，進行排查克缺處置，及時總結經驗，并建立干擾源臺賬。

如：7月15日鐵總綜合檢測車CRH5J-0501在寧啟線測試發現寧啟線下行K117+910處質差干擾問題。

（1）利用頻譜儀在寧啟線K117+910處（區域E119°38'27", N32°28'45"）分別對885MHz~889MHz、930MHz~934MHz頻段進行測試，測試結果如圖2和圖3（最大保持）。

圖2 頻譜圖1-1（885 MHz~889 MHz）

圖3 頻譜圖1-2（930 MHz~934 MHz）

根據頻譜圖數據分析可見，在上行頻段不存在干擾。在下行頻段，發現干擾信號，頻譜儀開啟預放功能時，GSM-R下行頻段有全頻段底噪抬升，存在阻塞干擾。

（2）利用0T890測試手機進行測試，測試數據結果如表1，顯示該處運營商電磁信號較強，分析可能對GSM-R網絡造成干擾。

表1 0T890手機測試數據表

網優小組人員立即聯系揚州移動配合降低附件一處基站發射功率，再次利用頻譜儀測試，見圖4，干擾消失。

圖4 頻譜圖1-3（930 MHz~934 MHz）

由于寧啟線動車的開行，沿線既有的運營商移動信號覆蓋還需要進行補點補強，通過降低基站發射功率或關閉基站的方式來滿足GSM-R網絡的電磁環境質量只是臨時措施，為此我們與運營商協調，建議運營商在干擾點基站發射設備側安裝濾波器進行處置，在2016年8月、9月測試發現上行K82+550、K186+350、K197+400、K207+190等處質差干擾，現場測試確認為移動基站雜散干擾所致，通過聯系移動公司，基站安裝濾波器后干擾消失，有效克服電磁環境干擾。

3.4 注意利用廠方資源，做好備件調配

由于故障板件需送廠家（奧地利）維修，維修周期約3個月，而在該系統開通初期配置備件有限，障礙發生后應急處置非常被動，且該類型設備只在寧啟線配屬，無法進行調撥，建議與設備供應商建立既提供技術支持又負責備品應急的服務保障協議，由其提供備品解決該問題。

4 結束語

作為現場維護工作者，保障設備安全穩定運行，保障鐵路運輸生產安全有序是我們的職責，寧啟線Kapsch設備的施工配合及維護工作沒有經驗借鑒，必須通過日常障礙案例處置及檢修發現問題的分析，不斷總結經驗，從而提高施工配合質量及維護管理能力。希望本文能為現場維護人員在工程配合及日常維護工作中提供借鑒作用。

責任編輯：許耀元

來稿日期：2016-11-24