某型機車遙控器顯示壓力異常和差值大排查處理

黃長林，陳煥章

(中車資陽機車有限公司，四川 資陽 641301)

0 引言

某型機車裝用德國HBC工業無線遙控系統，在對其進行遙控試驗時，發現在遙控器正常啟動接管成功后，其顯示的初始制動缸和列車管壓力值與操縱臺上對應的制動缸和列車管風壓表顯示值差值大于160 kPa，同時需要等待6～8 min，遙控器上顯示的制動缸與列車管壓力值才逐漸降低，并接近制動缸與列車管風壓表顯示值，兩者差值縮小到15～30 kPa，在整個遙控試驗過程中兩者差值始終大于15 kPa以上。

試驗表明，遙控器上顯示的制動缸和列車管壓力初始值明顯異常、漂移大并且需要等待較長時間后，遙控器上顯示的制動缸和列車管壓力值才逐漸趨于正常。同時，遙控器上顯示的總風壓力值卻一直正常，表明機車裝用的總風壓力傳感器工作正常，并且性能可靠。

1 排查技術方案

由于該型機車安裝使用的總風、均衡風缸以及列車管和制動缸4個壓力傳感器均為MBS 2600型，其型號規格完全相同，輸入工作電壓為直流0～30 V，實際工作電壓在24 V左右，檢測壓力參數為0～10 bar，壓力輸出為4～20 mA電流信號。根據壓力傳感器檢測值的大小與輸出4～20 mA電流信號成線性關系這一基本特性，和經試驗驗證確認的每臺機車所裝用的總風壓力傳感器都正常可靠這一試驗結果，決定采取下述4步法對問題的產生原因進行排查。

1)隨機抽取該型批量新造機車中的2臺機車，對其裝用的制動缸和列車管壓力傳感器進行測試檢查。揭開司機室內的地板，檢查制動缸與列車管2個壓力傳感器安裝及其接線，未見異常。將數字萬用表紅黑表筆串聯在列車管壓力傳感器和制動缸壓力傳感器上，測量遙控器在不同工作狀態時的mA電流參數值，并將其換算成相應的壓力值；然后與遙控器顯示壓力值和相應的壓力表顯示值進行比較，分別測試檢查2個壓力傳感器，確認其是否工作正常。

2)將2臺機車裝用的制動缸與列車管壓力傳感器進行對調互換測試。將隨機抽取的2臺機車所裝用的制動缸與列車管壓力傳感器拆下并對調，進行遙控測試，發現沒有太大的明顯變化與不同，問題依舊，分析認為問題是因制動缸和列車管壓力傳感器自身性能質量不可靠引起的可能性不大。

3)將總風壓力傳感器與制動缸和列車管壓力傳感器進行交換測試。由于每臺機車遙控器上顯示的總風壓力值均與操縱臺上的總風壓力表顯示值基本吻合相近(誤差小于10 kPa)，而遙控器上顯示的制動缸和列車管壓力值卻與操縱臺上的制動缸和列車管風壓表顯示值相差較大。因此，對機車進行排風泄壓后，分別將總風壓力傳感器與制動缸和列車管壓力傳感器拆下并互換進行遙控測試。對比測試發現，原完全正常的總風壓力傳感器替換疑有問題的制動缸壓力傳感器或列車管壓力傳感器后遙控器上顯示的總風壓力，仍然與總風壓力表顯示值基本吻合相近(誤差始終小于10 kPa)，而遙控器上顯示的制動缸和列車管壓力值雖略有不同，但兩者差值始終大于15 kPa，超過技術要求允許范圍，問題依舊。

通過以上測試，可以排除該型批量機車所裝用的制動缸和列車管壓力傳感器因質量性能原因從而引起上述問題的可能性。

4)對遙控程序進行檢查確認。對遙控控制程序和顯示程序進行仔細檢查，未見異常和明顯錯誤。

調閱研讀相關制動缸和列車管壓力傳感器信號采集和換算處理程序以及顯示程序，并與總風壓力信號采集處理與顯示程序進行比對檢查，未見錯誤。然后利用裝有相關遙控控制程序和顯示程序的筆記本電腦，對遙控試驗全過程進行監控追蹤，也未找到問題所在。排除遙控系統壓力信號采集處理和換算程序以及相關顯示程序存在錯誤或BUG的可能。

2 深入分析遙控控制原理圖

比較分析遙控器接收機控制原理圖與德國HBC遙控器供應商提供的FST 737 RS485接收系統電氣接線圖差異，從中找到了問題的產生根源，其相關接線控制原理圖分別如圖1和圖2所示。

圖1 某型機車遙控接收機制動缸壓力與列車管壓力傳感器接線控制原理圖

圖2 FST 737 RS485遙控接收系統壓力信號輸入輸出接線原理圖規范要求

從圖1可知，制動缸和列車管壓力傳感器的1點均通過端子排XT4的9點接入直流工作電源24 V正極信號，2點分別通過端子排XT4的10點和13點接入到遙控接收機的bA2與bA4腳，bA1和bA3腳均通過端子排XT4的12點接入24 V直流負極信號24 V。

而從圖2可知，bA1、bA2、bA3、bA4均為遙控接收機的4～20 mA壓力電流信號輸入接線點，內部分別接到遙控接收機的10、9、8、7引腳上，bA5接遙控接收機的第4接地腳；由于直接接入遙控接收機的制動缸和列車管2個壓力傳感器信號采集處理結果在每臺機車的遙控器上均顯示異常并且差值大。

經過對比分析，發現圖1中的制動缸和列車管壓力傳感器接線與圖2壓力信號輸入輸出接線規范要求存在明顯不同與差異，規范接線圖中bA1、bA2、bA3、bA4均為壓力傳感器的4～20 mA電流信號輸入接線點，但實際接線卻是bA1和bA3，均通過端子排XT4的12點接入直流24 V工作電源負極信號，因此分析認為直流24 V工作電源的負極信號不能直接接入到遙控接收機的bA1和bA3點，而是應該接入到遙控接收機的bA5公共接地點上，以使制動缸和列車管壓力傳感器檢測采集的電流信號有1個共同的公共壓力信號基準點。

當bA1和bA3點直接接入24 V負極信號后，由于遙控接收機的bA1和bA3點與bA5接地點之間存在不同的電位差，致使制動缸和列車管壓力傳感器輸出的4 mA電流信號零位基準不穩，直接影響了2個壓力傳感器的檢測精度，從而導致了3個問題的出現。

3 解決問題的技術方案

為確認分析判斷的正確性，任選1臺該型機車，將遙控接收機bA1和bA3點上的直流24 V電源負極信號接線取掉，并改接到遙控接收機的bA5接地點上，再上電啟動進行遙控測試，發現先前遙控器接管成功后，制動缸和列車管2個壓力值初始顯示異常，需要等待較長時間后遙控器上顯示的2個壓力參數值才逐漸趨于正常，并且兩者差值大于15 kPa，不符合技術要求，3個問題均未再發生出現。

在對機車進行的整個遙控試驗過程中，遙控器上顯示的制動缸和列車管壓力值都與相應的風壓表顯示值基本吻合，兩者最大誤差值始終小于10 kPa，完全滿足要求。將該方法應用于其他各臺機車上，并進行同樣的改線操作，再經試驗確認，3個問題已得到徹底解決。

4 結語

通過交換測試和分析找出了問題產生的根本原因，同時制定了簡便可行的問題解決技術方案，通過對遙控接收機正確的改線操作，并逐臺進行遙控驗證試驗，獲得了圓滿成功，保證了用戶對機車遙控器的正常操作使用和行車安全。