鐵路機車中無線通信設備故障處理策略研究

秦平衡

（西山煤電鐵路公司， 山西 太原 030053）

引言

通信設備作為鐵路機車的重要組成部分，是列車正常運行的指揮系統，其工作的可靠性不僅關系著列車能否按照規定時間、規定路線正常運行，還與廣大承運人員的生命安全息息相關，必須引起高度重視[1-3]。為了保證鐵路機車通信設備的可靠工作，鐵路部門不斷出臺相關的設備檢修制度，通過增加通信設備的檢修頻率實現鐵路機車通信設備可靠性的提高[4]。但是由于通信設備本身構成較為復雜，加之使用環境因素多變，導致鐵路機車通信設備出現問題的原因極為復雜，具有明顯的隨機性[5-6]，因此研究鐵路機車無線通信設備的故障處理，提出對應的處理策略，對于提高鐵路機車通信設備的運維質量、保證鐵路機車安全穩定運行具有重要意義。

1 鐵路通信設備類型

鐵路機車通信系統主要服務于列車的運輸和生產，完成各種信息的傳輸和處理，實現對列車群的集中調度和指揮。但是由于鐵路軌道鋪設范圍極廣，各地鐵路沿途的通信環境差異性較大，想要實現列車通信的完全統一較為困難。目前，鐵路機車通信多以有線通信和無線通信相結合的模式完成，涉及眾多的通信設備，如SDH 傳輸設備、AN 設備、綜合無線通信系統、調度通信設備、會議通信設備、應急通信設備、廣播設備等。鐵路機車通信設備中較為核心的是調度通信設備、綜合無線通信設備、SDH 傳輸設備，它們對于鐵路機車的安全可靠運行至關重要，必須引起鐵路運輸行業的高度重視。

2 典型通信設備存在的故障問題及原因

2.1 調度通信設備故障及原因

調度通信設備作為鐵路機車通信系統中的關鍵設備，其主要功能是完成調度員對于列車指揮指令的傳輸，以便實現鐵路機車的正常有序運行。當前使用的調度通信設備組成較為復雜、組網靈活，設備維修人員要想快速排除通信故障，必須掌握通信設備的組網情況，清楚通信系統的工作原理，熟悉通信系統中所有終端設備組成及其實現的具體功能。當機車通信設備出現故障時，維修人員在故障問題排查過程中需要仔細觀察故障現象，調查設備故障發生前的運行情況，結合通信設備故障前后的具體表現查出故障原因，及時采取相應的應急處置措施，及時排除故障使設備恢復正常工作狀態，提高鐵路機車的運行效率。

調度通信設備常見的故障及其原因如下：不能監測到DDU 板信號，原因是DDU 模塊所在的MPU板出現死機或者緩存過多卡滯；觸摸屏不能夠及時顯示當前的呼叫記錄，原因是觸摸屏進入休眠狀態；2M觸摸屏存在異常雜音，原因是觸摸屏線路連接情況異?；驌p壞；MPU 狀態查詢功能失靈，原因是MPU 板接觸不良；觸摸屏內調度臺觸摸功能失效，原因是觸摸屏主機與觸摸屏之間的排線斷路；主環正常但備用環末端站不能訪問，原因是MPU 板數據未能及時得到發送；相鄰通信站能夠響鈴但是沒有聲音，原因是終端手柄損壞；呼叫調度時通時不通，原因是數據配置竄碼。

2.2 綜合無線通信設備故障及原因

綜合無線通信設備作為鐵路機車無線通信的核心器件，由主機、MMI、天線、線纜、終端設備等部件組成，其原理框圖如圖1 所示。綜合無線通信設備集成化程度很高，結構自身極其堅固，完成單個組成元件的維修工作幾乎是不可能的，因此綜合無線通信設備運行過程中通常以告警信息為參考，確定可能的故障位置，之后直接更換故障位置的集成模塊單元，觀察告警信息是否消除，確定故障是否得以處理完成。綜合無線通信設備故障的診斷處理較為常用的方法是單元替換法和復位操作法。

圖1 綜合無線通信設備原理框圖

綜合無線通信設備典型的故障及其原因如下：開機不上電故障，原因是鐵路機車110 V 電源故障或者A 子架保險管燒毀；MMI 長握手故障，原因是控制電纜順序顛倒導致MMI 損毀；摘、掛機失靈故障，原因是送受話器故障或者連接電纜斷路；450 MHz 呼叫失敗故障，原因是MMI 端口控制電纜順序顛倒，MMI 損壞；450 MHz 通話無聲音故障，原因是MMI 端口控制電纜順序顛倒，MMI 和送受話器/揚聲器損壞；GSM-R 通話無聲音故障，原因是MMI端口控制電纜順序顛倒，以及MMI 和送受話器/揚聲器損壞。

2.3 SDH 傳輸設備故障及原因

鐵路機車的SDH 傳輸設備的功能是進行相關通信信息的同步傳輸，其正常運行過程中將會受到工程施工、環境、人為等因素的影響，極易導致SDH傳輸設備及其系統出現故障。設備維修人員在進行SDH 傳輸設備故障排查時應該依照以下順序：“先排除終端設備等外部因素，再排除傳輸網絡；先確定單站故障再排除單板故障”。根據故障位置、故障前后的現象，分析查找SDH 傳輸設備故障原因，及時制定應急處理措施。

SDH 傳輸設備運行過程中常見的故障及其原因如下：通信類故障，表現為網管和網元之間斷路、速度緩慢、時斷時續等，原因是IP 地址配置錯誤、光纖接續錯誤、MPU 板故障或者是光線路板故障；業務中斷類故障，表現為信息傳輸失敗，原因是通信線路中斷、人工操作失誤、單板損壞、電力故障等；誤碼類故障，表現為信息顯示不全或者信息以亂碼的形式顯示，原因是光纖線路老化，增加了信息傳輸過程中的衰耗，光纖接頭不干凈、接地不良、散熱不好、單板故障等等；時鐘同步類故障，表現為信號發射和接收的時間存在較大的差異，原因是光纖接續錯誤、時鐘錯誤、線路板故障、時鐘板故障等。

3 故障的處理策略

3.1 調度通信設備故障策略

對于不能監測到DDU 板信號的故障，處理策略是，復位處理等其進入正常工作狀態5 min 之后觀察DDU 板信號，信號出現，即故障排除；對于觸摸屏不能夠及時顯示當前的呼叫記錄的故障，處理策略是，單擊觸摸屏通話記錄顯示區域，激活觸摸屏之后即可正常顯示當前的通話記錄；對于2M觸摸屏存在異常雜音的故障，處理策略是，更換連接線路；對于MPU 狀態查詢功能失靈的故障，處理策略是，將MPU 板重新插拔復位；對于觸摸屏內調度臺觸摸功能失效的故障，處理策略是，連接重啟觸摸屏；對于主環正常但備用環末端站不能訪問的故障，處理策略是，復位之后重新發送一次交換機中的數據；對于相鄰通信站能夠響鈴但是沒有聲音的故障，處理策略是，更換終端手柄；對于呼叫調度時通時不通的故障，處理策略是，重新配置數據信息。

3.2 綜合無線通信設備故障策略

對于開機不上電故障，處理策略是，接通110 V電源或者更換新的A 子架；對于MMI 長握手故障，處理策略是，互換MMI 端口控制電纜，更換故障端MMI、B 子架、主控單元、A 子架和主機；對于摘、掛機失靈故障，處理策略是，更換受話器、MMI，接通連接電纜；對于450 MHz 呼叫失敗故障，處理策略是，檢修控制電纜，更換A 子架、B 子架、主機；對于450 MHz 通話無聲音故障，處理策略是，更換MMI、送受話器/揚聲器、B 子架、主機，檢修控制電纜；對于GSM-R 通話無聲音故障，處理策略是，更換MMI、送受話器/揚聲器、B 子架、主機及GSM-R 語音模塊，檢修控制電纜。

3.3 SDH 傳輸設備故障策略

對于通信類故障，處理策略是，重新配置IP 地址，糾正光纖接續關系，更換故障電路板；對于業務中斷類故障，處理策略是，更換單板、修復線路；對于誤碼類故障，處理策略是，更換光纖線路和單板等；對于時鐘同步類故障，處理策略是，調整光纖接續關系，更換光纖路板和時鐘板等。

4 結論

鐵路機車通信設備工作的可靠性對于列車的正常運行至關重要，而鐵路機車通信系統構成復雜、故障隨機多變，所以應通過分析調度通信設備、綜合無線通信設備和SDH 傳輸設備常見故障，明確不同故障發生原因，進一步明確故障處理策略，確保設備正常運行。