研制無線調車機車信號和監控系統（STP）車載設備出入庫測試儀器

周俊強

（大秦鐵路股份有限公司侯馬電務段 車載技術科，山西 侯馬043000）

1 研究背景

①STP 設備是調車安全防護的輔助設備，通過其STP 地面設備將獲取相關集中聯鎖信息進行處理，地面設備通過無線設備將信息發送到STP 車載設備，STP 車載設備將接收信息處理完成后，通過列車運行監控裝置實現對調車機車的監控，在保障調車機車調車作業的安全、防止調車事故的發生、規范調車作業的安全管理方面發揮了重要作用。②STP 設備由地面部分和車載部分組成，地面部分由主機、無線通信設備、電務維護終端、車務終端和相關接口設備組成，設備的維護由電務維護終端實現。車載設備由車載主機、車載無線通信設備、車載應答定位器接收模塊、LKJ 調車監控接口盒等組成。③STP 設備的主要功能包括：防止列車、機車（單機）越過阻擋信號機；防止列車、機車（單機）不按規定越過站場規定的一度停車點；防止列車、機車（單機）不按規定越過車站站界標；防止列車、機車（單機）越過盡頭線安全距離停車點；防止列車、機車（單機）運行速度超過調車作業允許的最高限速；防止列車、機車（單機）通過道岔時運行速度超過道岔允許速度；防止列車、機車（單機）通過固定限速區段時運行速度超過區段允許速度；當系統存儲有停留車位置時，防止連掛作業時超過掛作業允許速度。

2 研究方向

2.1 研究需要實現的功能

①檢測車載電臺串口通信功能是否正常；②檢測應答定位器接收模塊與車載主機通信是否正常；③檢測LKJ 設備與車載主機通信是否正常；④檢測LKJ 站場圖是否能夠正常顯示；⑤檢測車載主機與車載打印機是否通信正常；⑥檢測車載電臺無線通信功能是否正常；⑦檢測應答定位器接收天線的接收功能是否正常；⑧檢測車載主機站場數據的完整性及數據版本；⑨檢測車載主機程序版本；⑩對檢測結果進行分析，提供設備完好性證明，對存在故障的設備提出故障解決方案；1○對設備出現的故障次數進行分類統計；12○人工授權后可以遠程更新車載數據及程序；13○對車載記錄數據和故障歷史記錄進行數據下載備份。

2.2 研究STP 設備與系統功能

①STP 車載主機可以自動對本系統的主要設備和連接的工作狀態進行自動檢測，完成對車載主機的檢測。自檢完成后，車載主機將檢測結果通過電臺發送至地面檢測服務器進行顯示。②STP 車載主機的檢測主要包括存儲芯片的讀寫狀態、相關連接的工作狀態以及數據版本使用的完整情況，判斷STP 車載主機工作狀態。③STP 車載主機通過與LKJ 之間的連接應答判斷車載主機與監控裝置是否正常。STP 車載主機部分通過與STP 查詢主機之間的連接應答判斷STP 車載主機與查詢器主機連接是否正常。STP 車載主機通過與車載打印機之間的連接應答判斷STP 車載主機與打印機通信接口是否正常。④在機車進入機務段時，通過地面應答器觸發修改電臺的頻點，使得所有入庫機車的頻點與機務段內的出庫檢測設備的電臺頻點保持一致，這是車載設備檢測的前提保證。⑤在進行檢測時，STP 車載主機將通信電臺數據連接口轉換為功能連接口，讀取通信電臺的各項指標及天線連接狀態，然后再將功能連接口轉換為數據連接口，將檢測結果利用無線設備發送到地面操作端，可以判斷車載主機電臺和天線連接狀態是否良好。⑥在STP 主機接收到打印機檢測命令時，主機主動發出打印機檢測指令，檢測完成后向STP 發送回執信息。STP 主機通過分析回執信息可以分析打印機否存在、打印紙是否將盡、打印機蓋板是否關閉、自動裁紙裝置是否有異常等，如果結果回執正常，說明STP 主機和打印機連接正常。⑦檢測車載主機軟件和站場圖數據版本，由主機讀取站場圖數據版本后通過無線傳輸發送至地面測試設備進行備份及比對。車載數據文件的比對采用計算信息摘要算法MD5 值進行比對。⑧機車進入機務段庫檢線時，經過庫檢線入口端的地面應答器后，讀取地面應答的數據，將頻點轉換至出入庫檢測設置的檢測頻點，通過無線通信方式將信息發送至地面設備進行入網申請，地面設備根據STP 車載主機的申請，在發送庫內已有的車載檢測命令信息的間隙將同意入網信息發送給STP 車載主機，STP 車載主機接收完成后與地面設備進行數據校核，保證數據正確后，進入自動檢測狀態。STP 車載主機根據檢測服務器的發送指令進行設備自檢，并通過數傳電臺將檢測結果發送到地面檢測服務器進行顯示和記錄。

2.3 研究系統的技術指標

研制調車機車STP 車載設備出入庫檢測系統，實現對入庫的STP 機車車載設備的狀態進行自動檢測與診斷、程序版本和數據版本的自動核查，提高設備維護管理的效率，減輕現場維護管理人員的勞動強度，確保STP 系統在現場的安全應用。通過數據記錄、數據挖掘、數據分析提供各種報表。主要指標如下：①可對裝備STP 設備的入庫機車進行自動檢測，包括通信狀態、設備狀態等；②服務器可記錄所有機車的出入庫檢測數據，存儲不少于2 年；③入庫機車狀態可在監視終端進行顯示，方便檢修人員了解入庫機車狀態；④查詢終端可分類統計設備故障。

2.4 研究系統構架

①基于STP 車載設備的結構和功能分析，STP 車載設備的檢測項部分可以通過STP 車載設備的自檢功能實現，車載電臺的無線通信檢測、應答定位器查詢天線的功能檢測、數據版本及程序版本的功能檢測等功能是STP 車載主機無法完成的，這些功能項是出入庫自動檢測系統的主要任務。②調車機車STP 車載設備出入庫檢測系統的設備組成主要包括地面檢測服務器、數傳電臺及天線，顯示終端，應答定位器等。③地面設備配置中，地面檢測服務器采用工業級低功耗控制計算機作為出入庫自動檢測系統的主控制器，完成運算的主要功能。數傳電臺采用與STP 設備通信的同型號設備，用來檢測STP車載電臺的無線通信功能。顯示終端實現界面顯示與人際交互，電臺天線使用吸盤天線安裝于室外天線支架上，覆蓋STP機車的入庫停靠位置區域。應答定位器安裝于每條庫修線的兩端出入口，既作為STP 車載進入檢測模式的觸發，又作為車載STP 應答定位器接收天線的檢測工具。④車載主機向出入庫檢測服務器發送的信息包括：機車號、機車經過的應答定位器編號、機車的所在的車場、STP 設備狀態、機車設備進行安全防護時的制動工況、設備制動信息、機車設備故障信息、機車走行速度。出入庫檢測服務器向車載主機發送的信息包括：廣播信息、機車的程序版本請求、機車的數據版本請求、檢測指令、打印信息。

3 結語

隨著我國鐵路建設事業的快速發展和鐵路安全工作的進一步深入，鐵路運輸安全裝備發揮的作用將越來越重要，對于怎樣能更加精準、準確、方便地滿足運行需求并帶來安全效益是鐵路部門一直追求的目標，在未來的安全生產工作中鐵路部門將繼續探索前進。