津濱輕軌信號軌旁AF904電源板的國產化改造

天津濱海快速交通發展有限公司 佟 通 隋亞濤

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津濱輕軌信號軌旁AF904電源板的國產化改造

天津濱海快速交通發展有限公司 佟 通 隋亞濤

【摘要】簡述了津濱輕軌信號軌旁AF904電路的作用及AF904電源板的功能、現狀，詳細介紹了AF904電源板國產化改造的內容、方法、效果等，通過改造提升了AF904電源板的自主維修能力，節約了可觀的費用。

【關鍵詞】津濱輕軌；國產化；改造

1　引言

津濱輕軌信號系統采用的是美國聯合轉轍機和信號公司的列車自動控制信號設備。軌旁系統采用的AF-904 系統是列車自動控制系統的一部分，它是故障安全邏輯處理器與車載設備之間主要的通信接口。AF-904 系統提供了列車檢測和向車載設備傳送數字編碼機車信號數據功能，這些數據用于完成列車自動控制系統的列車自動防護。

2　AF904電源板的功能

AF904電源板是AF904軌道電路各板卡能量的來源。一旦AF904電源板出現故障，軌旁設備和車載設備之間將失去通信，列車信息和軌道信息將不能互相傳遞，列車停在故障軌道前，然后慢速前行或BYPASS模式通過故障軌道，嚴重影響正常的運營。

3　AF904電源板的現狀

津濱輕軌信號軌旁AF904電源板有226塊，已投入運行12年，在津濱輕軌自主維護過程中發現該電源板故障逐年增高，故障點集中，皆為內部隔離電源模塊損壞所致。但該模塊市場上采購的電源模塊無法正常使用，經咨詢該模塊為廠家定制產品，不單獨銷售，只能購買整個電源板卡。因該電源板數量多，每塊電源板的單價約兩萬元，如果一旦隔離電源模塊損壞便購買板卡的話，運營維護成本相當可觀。雖然雖有外修廠家，但維修費用高（約為板卡單價的三分之二），維修周期長（三個月到半年），維修較為被動。因此津濱輕軌計劃對該電源板進行國產化改造。

圖一 AF904電源板部分原理圖

4　AF904電源板國產化改造內容

經過多次深入現場觀察好壞電源板的工作現象，通過將所購模塊進行并聯焊接，增加輸出功率的方法，最后確定市場上所購模塊的功率低于板卡所需功率。差異點被找到，符合功率要求的模塊市場上無現成的產品，而國產化改造是可行的。改造的主要內容包括：

（1）繪制電路板原理圖（見圖一），確定隔離電源模塊的功能和作用

該板卡上定制的隔離電源模塊是將輸入5VDC，輸出兩路，+15VDC和-15VDC。在電路板上是最后一級的電壓變換。型號是MGDBI10CF。

（2）確定隔離電源模塊替代品的技術參數

通過上網下載原隔離電源模塊的技術資料并翻譯成中文，同時根據信號系統實際需要的技術指標確定國產化替代品的技術參數。

1）關鍵參數包括

輸入電壓范圍，輸出功率，輸出精度，源效應，負載效應，效率，開關頻率，絕緣電壓，壽命等。

2）尋找和確定有資質的電源模塊制作廠家

通過市場調研、資質確認、產品功能等，確定航天長峰朝陽電源有限公司作為合作廠家 。

3）確認國產化替代品的參數

就隔離電源模塊的各項參數及關鍵參數與合作廠家進行溝通和確認，并對每個參數進行對照、分析和研究。

4）制作樣品

朝陽電源廠家的技術人員進行樣品制作，廠家制作完成樣品，樣品級別為軍品級，并提供了測試報告。

5）離線和在線試驗

根據樣品的參數進行離線功能試驗，包括輸出電壓及其精度、工作溫度等。空載和帶載試驗正常，各項參數滿足要求。在津濱輕軌試車線對改造后的電源板進行為期三個月的功能試驗，并定期采集數據。輸出電壓精度高于原模塊，工作溫度低于原模塊，各項功能正常，運行穩定。

圖二 改造前后輸出電壓與工作溫度對比

5　風險應對措施

1）替代品級別選擇軍品級，工作溫度、穩定性和使用壽命高于工業級和民用級，且廠家為每塊軍品級模塊提供各項參數的檢測報告；

2）合作廠家選擇具備制作軍品級資質的廠家，保證替代模塊的質量；

3）替代模塊內部設計有過流、過壓、欠壓等保護功能，同時電源板卡本身也有過流熔斷保險，雙重保護確保板卡故障不影響其他設備；

4）利用國產化替代模塊修復的電源板卡先在津濱輕軌試車線試驗三個月后再安裝到正線信號設備室內使用，降低風險。

6　結束語

信號軌旁AF904設備是津濱輕軌信號系統中的關鍵設備，皆為進口板卡，采購進口板卡價格高，且周期長。其中的電源板是功率最大的板卡，易損壞。津濱輕軌成功實現該電源板國產化改造后，大大提升了信號軌旁系統自主維護的能力，延長了系統的使用壽命，提升了該設備工作的可靠性。

參考文獻

［1］王東波；津濱輕軌ATC系統［J］.鐵道通信信號，2009（09）.

［2］王成；城市軌道交通信號系統全部國產化方案分析［J］.鐵道勘測與設計，2010（05）.

［3］王素倩；天津城市軌道交通信號系統的比較［J］.天津科技，2008（03）.

作者簡介：

佟通，男，初級工程師，主要從事津濱輕軌電子設備的研發、技術改造、技術管理等。

Localization Improvement for Power Board of AF904 of Jinbin Light Rail

Tianjin Binhai Mass transit Development Limited Company Tong Tong Sui Yatao

Abstract:The paper resumes the functions and conditions of power board of AF904 of Jinbin light railway， and introduces the contents and the methods and effects of localization improvement. After improvement the Self maintenance ability of the AF904 gains advances and reduces considerable expenses.

Key words:Jinbin Light Railway； Localization； Improvement