畢業(yè)設計（論文）-機車信號的研究與常見故障分析.doc

鄭州大學畢業(yè)設計（論文）題目： 機車信號的研究與常見故障分析指導教師： 職稱： 講師 學生姓名： 學號： 120463091 專 業(yè)： 電子工程 院（系）： 物理工程學院 完成時間： 2015.5.25 2015年 5月 25日摘 要 機車信號是指設在司機室內反映列車前方運行條件的信號顯示，通常實現(xiàn)機車信號功能的車載設備也被簡稱為機車信號。機車信號設備是采用高速數(shù)字信號處理技術、雙套冗余設計的新一代機車信號設備，其主要性能指標符合技術條件，抗干擾性能達到標準，硬件設備符合故障倒向安全的原則。本文針對主體化機車信號在日常檢測中出現(xiàn)的機車信號異常情況，全面分析造成機車信號設備故障的各種原因，結合現(xiàn)場維修經(jīng)驗，詳細闡述了處理故障的程序和方法、安全注意事項，以利于全面提高機車信號維修質量及職工的故障識別、處理能力，并且本文還特別介紹了一些主體化機車信號機常見故障，針對其設備管理和設備本身兩方面進行分析，提出改進措施和方法。關鍵詞：機車信號 主體化機車信號 設備故障abstract locomotive signal is to point to in indoor reflect the operating condition in front of the train driver, according to the signal usually achieve locomotive signal function of on-board equipment is also referred to as for the locomotive signal.locomotive signal equipment is to use high speed digital signal processing technology, the double set of redundancy design of a new generation of locomotive signal equipment, its main performance index conforms to the technical conditions, anti-jamming performance reach the standard, the hardware equipment conform to the principle of fault to safety.based on spatial locomotive signal in the routine detection of locomotive signal abnormalities, a comprehensive analysis of the various reasons of locomotive signal equipment failure, combined with on-site maintenance experience, detailed procedures and methods, and expounds the troubleshooting security considerations, to help improve locomotive maintenance quality and the workers fault recognition, signal processing ability, and this paper also introduces some subjectification specially the locomotive signal common failures, for the two aspects of equipment management and the device itself were analyzed, and put forward the improvement measures and methods. key words: the locomotive signal, subjectification locomotive signal, device failure目 錄第一章 主體化機車信號概述1第一節(jié) 概述1第二節(jié) 設備組成1第三節(jié) jt1型主體化機車信號設備及各部工作原理2第四節(jié) jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)7第五節(jié) 高速鐵路實現(xiàn)機車信號主體化的解決方案11第二章 機車信號車載設備故障確認原則及應急處理 13第一節(jié) 機車信號車載設備故障的判定原則13第二節(jié) 機車信號車載設備故障應急處理方法14第三節(jié) 記錄板面板指示燈故障顯示15第三章 機車信號機常見故障及處理方法 16第一節(jié) 機車信號機設備故障應急處理程序16第二節(jié) 車載設備故障應急處理方法16第三節(jié) 機車信號設備部分常見故障及其可能原因17第四節(jié) 機車信號機常見故障處理方法19第四章 機車信號掉碼、串碼故障 21第一節(jié) 掉碼原因分析及解決措施21第二節(jié) 串碼故障原因及分析22第三節(jié) 一般性掉碼與隨機性掉碼23第五章 機車信號布線及調試24第一節(jié) 機車布線24第二節(jié) 機車信號檢查測試與系統(tǒng)調試24總 結 26致 謝 27參考文獻 28iii第1章 主體化機車信號概述第一節(jié) 概述 按我國鐵路“技規(guī)”要求，當列車運行速度超過160km/h的區(qū)段，應采用無地面信號機的列車超速防護系統(tǒng)（即帶速度監(jiān)督的機車信號）。因取消了地面信號機，機車信號顯示狀態(tài)就成了機車乘務人員駕駛列車的唯一依據(jù)，機車信號設備就由非主體信號設備變成了主體信號設備。因此，對機車信號設備的安全性、可靠性也就提出了更高的要求。隨著鐵路跨越式飛速發(fā)展和鐵路裝備的現(xiàn)代化技術的日益成熟，主體化機車信號設備技術研制經(jīng)不斷改進和完善；該技術以通過鐵道部科技成果鑒定。該系統(tǒng)設備采用“二取二”的容錯安全結構，32位浮點dsp數(shù)字信號處理器，頻域、時域相結合的分析方式，雙線圈感應器接收，以及一體化的大容量機車信號記錄器等。這些完善的技術設計，安全性的軟硬件結構，為機車信號主體化提供了基礎保障。主體化機車信號系統(tǒng)是列車運行安全保證的重要設備，而且有效的提高了司機工作效率，保證了行車安全。機車信號設備是采用高速數(shù)字信號處理技術、雙套冗余設計的新一代機車信號設備，機車信號設備的主要性能指標符合技術條件，抗干擾性能達到標準，硬件設備符合信號故障倒向安全的原則。第二節(jié) 設備組成 主體化機車信號設備（以jt1-cz2000為例）由以下設備組成：1. 主體化機車信號主機：主機板完成信號接收及輸出工作，由兩塊完全相同的cpu板組成，與接線盒的雙套電源、雙路接收線圈構成雙套熱備冗余系統(tǒng)，由主機完成雙套熱備輸出的切換。主機的每塊主機板內采用二取二容錯安全結構，每塊主板中有2路獨立的接收譯碼通道，2路的譯碼輸出進行比較，比較一致才有輸出。2. 機車信號雙路接收線圈：新設計的jtjs型雙路接收線圈，每路線圈對應機車信號主機中的一塊主板。接收線圈中的一路發(fā)生故障時，主機可以通過自動切換控制電路，把對應正常接收線圈的主機轉換成工作機，提高了系統(tǒng)的可靠性。3. 機車信號帶電源接線盒：新接線盒是專門為新設備設計的，支持雙路線圈接線引入及機車前后端雙路接收線圈的切換，增加了測試儀的在線測試插口及串口輸出端口，專門研制了防振動性能好、抗干擾性強和能在高溫度環(huán)境下靠工作的大功率專用模塊電源。新研制的模塊電源過壓、過流保護措施完善；啟動后延時輸出；預留過熱關閉功能。4. 機車信號顯示：為了克服傳統(tǒng)機車信號機功耗大，信息少和白織燈泡容易斷絲的缺點，jt1-cz2000系統(tǒng)要求采用雙面八色燈led機車信號顯示器或雙面點陣式顯示器。led顯示器內部有冗余措施來防止單點故障而造成的完全無顯示。雙面點陣式機車信號顯示器，可以實現(xiàn)數(shù)字方式顯示，也可以實現(xiàn)模擬現(xiàn)有的色燈圖象方式顯示（與現(xiàn)有的色燈顯示器兼容，可直接互換），在電路中利用雙cpu來共同進行信號輸入、掃描顯示、對點陣輸出進行反饋檢查。5. 機車信號記錄器：記錄器采用與機車信號主機一體化的設計方式，設在機車信號主機機箱內，對機車信號的輸入輸出信息直接采集。記錄器實現(xiàn)對各類輸入信息、各類輸出信息、運用環(huán)境信息及運用輔助信息的采集。通過數(shù)據(jù)的記錄和再現(xiàn)，維護人員可以全面了解機車信號的運用過程和設備性能，為迅速、準確的判斷和處理設備故障奠定了良號的基礎。 第3節(jié) jt1型主體化機車信號設備及各部工作原理1. jtl通用式機車信號北京交大“八五”期間開發(fā)的新一代數(shù)字化通用機車信號，采用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術，在可靠性、抗干擾性方面較之前設備有大幅提高。jt1型通用式機車信號主要分為jt1-a型及jt1-b型兩種類型。前者為單套主機，后者為雙套主機。2. jtl通用式機車信號功能jtl通用式機車信號接收各種制式機車信號，全數(shù)字化處理與控制，具有接收和處理各種制式機車信號的功能。它能自動識別和接收um71移頻信號，4信息、8信息、18信息電化和非電化移頻自動閉塞信號，25hz、50hz、75 hz交流計數(shù)和微電子交流計數(shù)自動閉塞信號，譯碼后使機車信號機顯示，同時為列車運行記錄裝置和列車運行超速防護系統(tǒng)提供信息。通用機車信號適用于各種制式的自動閉塞和半自動閉塞區(qū)段，適于安裝在國內已有各種型號的電力機車和內燃機車上。能滿足機車長交路的要求，不僅解決了在空間有限的機車司機室無法安裝多種制式機車信號設備的困難，而且做到信息采集、識別自動化，大大提高了可靠性，為列車提速創(chuàng)造了條件。jt1通用式機車信號在技術條件規(guī)定的范圍內可以根據(jù)用戶要求使用各種機車接收感應器，并統(tǒng)一采用八色燈信號顯示器復示前方信號。通用式機車信號可與超速防護設備相結合，向超速防護設備提供所需信息，如速度等級、制式、過絕緣節(jié)等信息。當列車超速防護裝置發(fā)生故障時不影響機車信號的正常使用。jtl通用式機車信號裝置符合鐵路信號“故障-安全”原則。3. jtl通用式機車信號機設備及工作原理(1).jtl通用式機車信號系統(tǒng)結構jtl通用式機車信號設備主要由機車信號接收線圈、機車信號主機、八顯示機車信號機及機車信號接線盒和電纜等部分組成,系統(tǒng)框圖如圖1-3所示。圖1-3 jtl通用式機車信號系統(tǒng)框圖(2).機車信號接收線圈從地面向機車上傳輸移頻信號，是由與鋼軌有電磁耦合的接收線圈來實現(xiàn)的。接收線圈是機車信號接收地面信息的傳感設備，它采用的是電磁感應的方法。在移頻自動閉塞區(qū)段的鋼軌中，通有移頻電流，此電流在鋼軌周圍形成交變磁場，該磁場的磁力線穿過接收線圈的鐵心，使繞在鐵心上的線圈中產(chǎn)生交變的感應電勢，從而將地面信號機的顯示傳遞到機車信號設備上來，使機車信號設備和地面信號設備保持不間斷的聯(lián)系。兩接收線圈的連接如圖1-4 所示。兩線圈按異名端串聯(lián)連接，此聯(lián)結方式能得到兩倍的信號感應電勢，并可將兩根鋼軌同方向的牽引電流所產(chǎn)生的感應電勢互相抵消，從而提高了設備的抗干擾能力。與感應器信號有關的電纜必須使用屏蔽電纜。為了接收通過鋼軌的信號電流，jtl通用式機車信號的接收線圈安裝在機車導輪前方，吊裝在機車前方輪對與排障器之間的槽鋼上，對應于兩根鋼軌中心的上方各設一個。圖1-4 接收線圈與鋼軌周圍磁場耦合及連線 (3).機車信號點燈電路機車信號點燈電路如圖1-5所示。圖1-5 機車信號點燈電路機車信號點燈電路電源由+50v的直流供電電源提供。機車信號點燈受光電開關控制。機車信號點何種燈由執(zhí)行繼電器接點狀態(tài)決定。jtl通用式機車信號的點燈電源由50v的供電電源提供。速度繼電器sdj接點構成速度sd輸出，該條件輸入至列車運行監(jiān)控記錄裝置或列車運行超速防護設備。使用方法是由8位色燈信號條件與速度等級sd輸出相互組合來向超速防護裝置提供完整的速度信號。通用式機車信號工作時，一方面控制執(zhí)行繼電器接通機車信號點燈，同時又要將執(zhí)行繼電器接點狀態(tài)及點燈情況反饋給機車信號主機參與運算。執(zhí)行繼電器為長方形小型繼電器，安裝在通用式機車信號主機板上。通用式機車信號共使用8個小型執(zhí)行繼電器。每個繼電器內部設有1個線圈，兩組前后接點。該繼電器接點，一組用于點燈，一組用于向主機傳遞反饋信號。(4).信號處理過程通用式機車信號主機板信號處理過程是在軟件作用下完成的。開機后首先進行初始化。由動態(tài)監(jiān)督電路輸出信號對dsp芯片進行復位。復位后即進入程序自檢狀態(tài)。在自檢過程中，dsp芯片要對eprom、ram輸出電路進行自檢。自檢時間約4s。自檢完畢后使白燈繼電器bj吸起，機車信號顯示白燈。接收信息經(jīng)ad變換后得到數(shù)字信號輸入至dsp芯片。dsp芯片在程序作用下對輸入信號進行頻率測量。當輸入若干個周期信號測量結果均為4001000hz時，則可判定接收的是國產(chǎn)移頻信號。然后進入移頻信號譯碼程序。若測量結果輸入信號為16502650hz時，可判定為接收的是um71信息，便可進入um71譯碼程序。 um71也為一種移頻信息，其信號處理過程分為帶通濾波、解調、低頻譯碼三部分。um71的四個載頻f0分別為1700hz、2000hz、2300hz和2600hz，頻偏f為11hz。首先通過程序分別設置4個帶通濾波器。通帶范圍為而f030hz以內，阻帶范圍為f042hz以外。其部分幅頻特性圖如圖1-6所示。圖1-6 um71濾波器幅頻特性 圖1-6中選取了f0=2000hz和f0=2300hz兩個帶通濾波器。當f0=2000hz時，通帶范圍為19702030hz，阻帶范圍為低于1958hz和高于2042hz。當f0=2300hz，通帶為22702330hz，阻帶為20422258hz及2342hz以外。當f0=2000hz時，鋼軌信息為1989hz-2011hz，當f0=2300hz時，鋼軌信息為2289hz-2311hz。由圖1-6可見，um71鋼軌上傳輸?shù)男畔⒕谕◣е畠龋渌蓴_信號受到阻帶衰減為零。對um71低頻信號的譯碼也是采用測周期的辦法實現(xiàn)。由程序指定，低頻信號被解調出后對每個低頻方波連續(xù)不斷地測量周期。方波被測量一定個數(shù)后得到的結果與軟件內的標準碼周期進行比較，比較一致后通過輸出接口發(fā)出控制命令動作相應執(zhí)行繼電器。4 jtl通用式機車信號系統(tǒng)的使用（1）.通用式機車信號設備的使用jtl通用式機車信號設備正確安裝與調試后即可正常使用。當接通機車信號的110v電源時，主機電路的電源則由開關逆變電源模塊先由110v逆變?yōu)?0v，再由50v逆變?yōu)?v供電。數(shù)字化通用機車信號有兩種，jt1-a型主機內只有一塊主機板；jt1-b型主機內有兩塊主機板，雙機熱備，上電時雙機中哪一主機投入工作是隨機的，雙機故障切換是自動進行的。在機車信號檢測時才按壓面板上兩個人工轉換按鈕，其中一個實現(xiàn)主備機人工切換，以便檢測某一指定主機板。jtl通用式機車信號一經(jīng)通電，經(jīng)過4s自檢時間，自檢正常后點亮機車信號機的白燈。（2）.通用式機車信號靈敏度調整jtl通用式機車信號在生產(chǎn)調試時靈敏度已按上述指標調整好，實際值與指標值誤差小于10，在安裝、使用時一般無需再調整。機車信號接收靈敏度除與主機有關外還與機車信號接收線圈安裝位置、接收線圈性能及接收線圈輸出的信號電纜狀況是否良好有關系，因此機車信號接收靈敏度應定期通過環(huán)線進行檢查。jtl通用式機車信號使用的接收線圈、無論是何區(qū)段，接收線圈安裝高度都必須按照要求安裝。在實際測量靈敏度不符合要求的情況下，可適當調整接收線圈的高度。第四節(jié) jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)為滿足列車提速對機車信號的要求，在總結通用式機車信號的基礎上對機車信號車載設備進行了改進和提高，研制出新一代機車信號車載系統(tǒng)，即jt1-cz2000型機車信號。jt1-cz2000型機車信號解決了通用式機信號車載設備存在的問題，創(chuàng)新性地采用先進dsp技術和多項先進的安全技術措施，極大提高設備的安全性和可靠性，符合鐵路信號故障安全原則。車載系統(tǒng)設備滿足機車信號主體化即機車信號作為行車憑證的嚴格要求，通過了鐵道部技術鑒定，技術已達到國際先進水平。作為列車運行控制系統(tǒng)中關鍵的車載安全性設備，jtl-cz2000型機車信號為我國鐵路急需解決的既有線機車信號主體化提供了完善的車載設備，在解決通用性的同時又達到主體化的要求，能更好地保證列車運行安全。在地面信號系統(tǒng)條件具備，以及在維護管理條件具備的情況下，jt1-cz2000型機車信號可作為主體化信號使用；在上述條件不具備的情況下也可作為一般通用式機車信號使用。2006年，鐵道部jt1-c系列機車信號車載系統(tǒng)設備技術規(guī)范（暫行）及jt1-c系列機車信號車載系統(tǒng)設備安裝規(guī)范（暫行）頒發(fā)后，按照規(guī)范的要求，2006年9月又重新設計制造出一體化jt1-cz2000機車信號車載系統(tǒng)設備。jt-c系列機車信號車載系統(tǒng)設備,吸取了jt1-a/b型通用式機車信號及jt1-cz2000型機車信號多年來大面積推廣運用的經(jīng)驗，采用先進的dsp技術，符合故障-安全原則，具有數(shù)據(jù)記錄和遠程監(jiān)控接口功能，滿足jt-c 系列機車信號車載系統(tǒng)設備技術規(guī)范（暫行）的要求，是目前安全性、可用性、可靠性最完善和先進的機車信號設備，是具備機車信號主體化條件的車載設備。1. 設備構成jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)由機車信號主機(含機車信號記錄板)、機車信號雙路接收線圈、機車信號機、帶電源接線盒及連接電纜等構成。jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)，通過安裝在機車第一輪對前面的接收線圈接收到軌面信息，送給機車信號主機，主機通過模數(shù)變換、數(shù)字信號處理一系列譯碼處理過程將譯碼結果，顯示在安裝在司機室的機車信號機上，指導司機行車，同時把機車信號信息輸出到監(jiān)控裝置作為控車基本條件。機車信號記錄板可對機車信號運行狀態(tài)及地面信息進行記錄,并可通過地面處理系統(tǒng)對機車信號運行過程中采集的有關動態(tài)信息進行讀取分析,jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)設備的構成如圖1-7所示。圖1-7 jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)構成軌道電路信號通過機車信號雙路接收線圈感應接收。雙路接收線圈中的每路信號各對應一個主機板，由主機板中的兩路接收電路同時接收。進入主機板的信號由隔離放大器進行隔離，然后經(jīng)a/d轉換，由dsp芯片進行處理、譯碼。jtl-c系列機車信號車載系統(tǒng)與jtl通用式機車信號相比，作了一系列的改進。(1).采用新型雙路并繞接收線圈，保證在一路接收線圈斷線，或因中間連線故障而無法接收到地面信號時，另外一路接收線圈保證機車信號主機仍能正常譯碼輸出。(2).主機單機采用“二取二”故障安全結構，同時采用雙套熱備冗余來提高可靠性。每套主機對應一路接收線圈繞組。(3).接線盒做了相應的改進，支持雙線圈感應器引入。 (4).采用led新型顯示器，功耗小、可靠性高，與現(xiàn)有機車信號機使用兼容。(5).增加了機車信號記錄器。(6). 全部使用屏蔽電纜。2. 系統(tǒng)工作原理（1）.機車信號主機 1）.主機工作原理及結構特征機車信號主機把從兩路接收電路同時接收到的軌面信息由隔離放大器進行隔離，經(jīng)ad轉換，由dsp芯片進行處理、譯碼，控制相應的輸出顯示。主機的原理框圖如圖1-8。雙路接收線圈的一路接主機板a，另一路接主機板b，主機輸出除原來并行輸出外，預留了can總線輸出或rs485輸出，可支持雙向信息傳輸。圖1-8 接收主機結構原理主機內部采用6槽機箱結構，自左至右分別為記錄板插板、主機板a、主機板b、連接板.電源板一、電源板二。主機板完成信號的接收及輸出工作，兩塊主機板，兩塊電源板、雙路接收線圈構成雙套熱備冗余系統(tǒng)。連接板實現(xiàn)電源分配、主機狀態(tài)顯示、并口輸出的雙套切換等功能。連接板前面板設有八個指示燈。兩個正常表示燈，雙套主機板均無故障時點亮。兩個工作表示燈，平時只有一個亮，表示某主機處于輸出工作狀態(tài)。兩個電源指示燈，分別表示兩套主機輸入50v電源是否正常，兩個上下行表示燈，上下行開關操作正常。設有兩個人工轉換按鈕，在機車信號檢測時可以按壓轉換按鈕，實現(xiàn)主、備機人工切換，以便檢測某一指定主機板。雙套機熱備故障切換是自動的，上電時雙機中的哪一套主機投入工作是隨機的。兩塊電源板中，各含一塊電源模塊，電源模塊每路輸入為110v，輸出為雙路50v。一路為接收主機電路提供50v工作電源，另一路為動態(tài)控制安全點燈電路提供50v點燈電源。點燈電源由主機輸出的動態(tài)信號來激勵，動態(tài)消失時點燈電源關閉，其電路為安全性設計。記錄板實現(xiàn)在機車運行過程中的有關動態(tài)信息地采集、記錄，并通過u盤作為轉存介質進行讀取。記錄板上插有能實時記錄機車運行過程中各種動態(tài)信息的大容量的cf卡和用于完成信息轉錄的usb接口。通過大容量cf卡作為記錄介質的記錄器能真實反映機車信號動態(tài)運行中各種變化狀態(tài)，對機車信號相關信息進行全面的實時記錄。機車信號記錄板功能由兩大部分組成。一是車載部分，主要功能是對機車信號運行過程中的有關動態(tài)信息進行采集。二是地面數(shù)據(jù)處理部分，通過u盤作為轉存介質，通過usb接口進行讀取、轉換、顯示、回放、分析，以文本及圖形方式提供友好的人機界面，并提供自動統(tǒng)計、分析列表、打印輸出等功能。記錄板共八個指示燈，排列和命名見圖1-9。圖1-9 記錄板指示燈示意圖主機啟動時記錄板8個燈同時閃爍2次表示記錄板進行初始化。2）.雙套熱備冗余方式主機的雙套熱備是指由機車信號主機內雙套主機板、接線盒中的雙路電源、雙路接收線圈共同組成的雙套熱備系統(tǒng)。主機完成雙套熱備輸出的切換。主機的雙套切換繼承了jt1-b型機車信號主機切換電路，即主機上電后隨機由雙套主機板中的一套占據(jù)輸出位置，即處于工作狀態(tài)，另外一套處于備用狀態(tài)。當占據(jù)輸出位置的主機故障時，將自動關斷點燈電源失去輸出位置狀態(tài)，而由備機獲得輸出位置狀態(tài)，從而實現(xiàn)雙機的自動切換。然而對于jt1-b型機車信號主機而言，當工作主機的接收線圈信號輸入部分、前級放大部分故障時，機車信號主機誤以為線路無碼而“掉燈”，并不切換到正常工作的備機，造成雙套熱備份不起作用的情況。jt1-cz2000的主機雙套主機板之間有動態(tài)方波信號進行信息交換，當工作主機前級故障“掉燈”時，備機正?！坝写a”信息會傳遞到工作主機，工作主機會短時自動切掉輸出，使得系統(tǒng)自動轉到備機工作。實現(xiàn)完全雙套熱備份的功能。另外，通過外部切換控制（來自面板或測試儀），可以強行設置a、b機為工作機或是備機，為系統(tǒng)自動測試提供了基礎。（2）.機車信號雙路接收線圈機車信號雙路接收線圈內部設計為雙路接收線圈，每路接收線圈對應機車信號主機中的一路主機板。接收線圈中一路發(fā)生在故障時，主機可以通過自動切換控制電路，把對應正常接收線圈的主機轉換成工作機，提高了系統(tǒng)可靠性。雙路接收線圈保持原接收線圈的電氣參數(shù)及安裝方式，與tb/t2859-1997標準規(guī)定的單路接收線圈相同。雙路接收線圈在設計時考慮了雙路線圈斷路、短路對系統(tǒng)接收電路電氣參數(shù)的影響，保證一路線圈斷線造成的另外一路線圈接收的幅度變化不超過15。另外雙路接收線圈可實現(xiàn)車載設備的閉環(huán)自動檢測。測試時線圈的一路作為測試線圈發(fā)送信號，另一線圈接收信號，并控制與接收線圈相連接的主機進行譯碼接收，從而實現(xiàn)車載設備的閉環(huán)測試。這種設計即完成了閉環(huán)測試，又省去了測試線圈。（3）.機車信號顯示器傳統(tǒng)的機車信號顯示器是基于色燈顯示信息的，每個顯示器中對應的8色燈有8個燈泡。燈泡由燈絲構成，長時間在振動環(huán)境下使用，點燈顯示的不斷變換和新的機車信號信息定義標準中閃光信號帶來的電源通斷，都容易造成燈泡斷絲。燈泡斷絲造成的直接故障是無顯示。此外，現(xiàn)場使用的燈泡功率從5w到8w不等，種類很多，功耗較大，質量也參差不齊，在整個機車信號信號系統(tǒng)故障中占有一定的比率。隨著列車速度的提高，燈絲振動帶來的問題可能會更多。另外傳統(tǒng)的顯示器最多只可以顯示8種不同的信息，顯示能力有限。為了提高顯示器的可靠性，主體化機車信號系統(tǒng)要求使用雙面8色燈led機車信號顯示器或雙面點陣式顯示器。 第五節(jié) 高速鐵路實現(xiàn)機車信號主體化的解決方案實現(xiàn)機車信號主體化是高速鐵路信號系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。高速鐵路信號系統(tǒng)充分體現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展方向，主要由三大部分構成，即列車運行控制系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖系統(tǒng)、綜合調度中心系統(tǒng)。為實現(xiàn)機車信號主體化，列車運行控制系統(tǒng)、車站聯(lián)鎖系統(tǒng)、綜合調度中心系統(tǒng)采取如下解決方案:1.列車運行控制系統(tǒng)根據(jù)我國的具體情況，列車運行控制系統(tǒng)應能滿足不同速度列車混合運輸?shù)倪\行方式，并且區(qū)間不設地面通過信號機。采用自律分布式、模塊化的系統(tǒng)結構形式。系統(tǒng)分地面和車載設備兩大部分，地面設備產(chǎn)生列車控制所需基礎數(shù)據(jù)，傳送給列車經(jīng)車載設備處理，產(chǎn)生列車速度控制曲線，監(jiān)督或控制列車安全運行。列車制動模式采用連續(xù)速控制曲線模式，列車控制方式以人工駕駛為主，也可由設備實行輔助自動控制，列車根據(jù)其性能好壞自動調整追蹤間隔，線路通過能力有較大提高。地對車信息傳輸有三種方式可供選擇，即:無絕緣數(shù)字編碼軌道電路、軌道電路加點式應答器、無線通信。對不同的信息傳輸方式車載設備采用不同的接收裝置來接收，經(jīng)信息轉換和處理后產(chǎn)生列車速度控制曲線。利用無線通信和應答器進行車對地的信息傳輸。利用軌道電路進行列車占用閉塞分區(qū)的檢查，用軌道電路和車載測距設備進行列車精確定位。高速線上運行的均為動車組，皆安裝高速列控系統(tǒng)的車載設備，車載設備采用先進的數(shù)字信號處理技術，兼容既有線信號系統(tǒng)，在分界點列車自動識別轉換模式，使高速列車能下既有線運行，既有線上運行的安裝有高速列控系統(tǒng)車載設備的動車組能上高速線運行。每個車站設一個區(qū)段控制中心，通過高速鐵路數(shù)據(jù)通信廣域網(wǎng)絡實現(xiàn)各區(qū)段控制中心之間以及與綜合調度中心之間的高速、大容量的信息交換。 根據(jù)目前能夠滿足機車信號主體化的列控系統(tǒng)技術解決方案和我國現(xiàn)階段的情況，對列控制式進行比選如下:車載設備接收列控信息的方式不論基于軌道電路、點式設備還是基于無線的方式獲取，其列控方式主要有三種:分級速度控制；分級速度模式曲線控制；一次模式曲線控制。2.車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是行車指揮控制自動化系統(tǒng)的一個重要組成部分，并實現(xiàn)與調度中心控制系統(tǒng)、列控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、集中檢測系統(tǒng)、旅客向導系統(tǒng)等的有機結合。高速站、中間站和越行站的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)采用三取二或二乘二取二方式的冗余結構，能進行全面的系統(tǒng)自診斷。計算機聯(lián)鎖設備和列控中心設備可以二合一，也可分開設置。車站設進、出站信號機。列控系統(tǒng)因故停用，車站間采用自動站間閉塞方式。正常情況下以列控信號為主，進、出站信號機僅在列控失效時或供沒裝有列控設備的列車使用。站內采用與區(qū)間一樣的無絕緣軌道電路側線采用有絕緣軌道電路，發(fā)送列控制信息與軌道占用采取一體化方式。3.綜合調度中心系統(tǒng)調度控制系統(tǒng)采用集中管理分散控制模式，通常調度中心向各站下達列車運行計劃(運行圖)，車站聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)運行計劃和列車運行信息(車次號等)自動實行進路程序控制，調度員通過修改運行計劃或下達進路控制命令的方式調整運行圖，必要時也可由車站值班員控制進路。當調度中心系統(tǒng)發(fā)生故障時，各車站仍可按原計劃控制列車，提高了系統(tǒng)的可靠性。在綜合調度中心建立計算機局域網(wǎng)，構成運輸管理自動化系統(tǒng)，為高速鐵路運輸現(xiàn)代化管理提供必要的條件。運輸管理自動化系統(tǒng)又稱綜合信息系統(tǒng)，用于實現(xiàn)各相關子系統(tǒng)的統(tǒng)一接口，綜合處理，實現(xiàn)信息資源共亨。管理和協(xié)調的子系統(tǒng)有:行車指揮自動化系統(tǒng)、電務設備集中監(jiān)測系統(tǒng)、牽引供電遠動系統(tǒng)、旅客服務系統(tǒng)、機車車輛管理系統(tǒng)、客運管理系統(tǒng)、工務設備管理系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)。第2章 機車信號車載設備故障確認原則及應急處理第1節(jié) 機車信號車載設備故障的判定原則機車信號在已電碼化區(qū)段出現(xiàn)下列情況之一時，可判斷為車載設備發(fā)生故障：1 機車信號顯示與地面信號顯示含義不一致，且運行到下一閉塞分區(qū)（站內為下一發(fā)碼區(qū)段，下同）仍不能恢復正常時；2 機車信號短暫顯示異常（如掉碼、竄碼等，下同），且不能在10秒內自動恢復正常時；3 機車信號機滅燈時。第2節(jié) 機車信號車載設備故障應急處理方法1.確認機車信號故障后的申報程序(1).發(fā)生故障地點在路局管內時，機車乘務員應立即通知就近車站，由車站值班員負責報告列車調度員同時通知電務工區(qū)（或駐站人員）。(2).電務人員接故障通知后，應立即趕到行車室，通過無線電臺與機車乘務員聯(lián)系，詢問故障的現(xiàn)象、處理過程、列車車次、機車號碼、機車信號主機的型號等，機車乘務員應積極配合。(3).發(fā)生故障地點在路局管外時，按所在路局的有關規(guī)定申報和處理。2.機車信號故障后的處理辦法(1)故障發(fā)生在路局管內時，調度所根據(jù)機車交路的情況可安排故障機車附掛回送至最近的電務機車信號應急處理點（處理點的分布情況見后）。(2)電務駐站人員應將詢問的機車信號故障概況立即向電務段調度匯報，同時攜帶工具上車檢查機車信號設備狀態(tài)，進行初步判斷處理；電務段調度應立即通知就近的機車信號應急處理點人員攜帶工具、備品，迅速趕往故障機車到達車站實施搶修，并向電務處調度匯報。(3)機車信號應急處理點接到電務段調度通知后，應立即準備一套完整的機車信號應急備品趕赴故障機車，進行故障處理。故障處理以更換主機和附屬設備為主，處理過程中應與電務段調度保持聯(lián)系。(4)機車信號故障處理完畢，由電務、機務共同確認后恢復機車信號設備的正常使用。同時，司機應立即通知車站值班員并由車站值班員負責報告列車調度員；電務人員立即向電務段調度匯報。3.機車信號故障應急處理點的器材配備標準及管理規(guī)定(1)各應急處理點器材配備標準如下：1). 每種類型的主機各1套。 2). 每種類型的接線盒各1套。3). led及燈泡式機車信號機各1臺。4). 通機開關盒1臺。5). 接收線圈2臺。6). 便攜式發(fā)送箱1臺。7). 其他易損件配備應滿足2臺機車的需要。(2)各應急處理點的備用機車信號設備器材，由機車信號檢修所歸口管理并建立臺賬。各應急處理點所在車間應指定專人負責機車信號應急故障處理工作，負責人應對機車信號設備備品每旬檢查一次，并建立臺帳，做好檢查、使用記錄。備品使用后須及時向段調度匯報，由段調度負責通知機車信號檢修所補齊。(3)應急處理點倒換了備用器材后，必須在24小時內將故障器材送回機車信號檢修所并領取臨時備用器材。機車信號檢修所應在七日內將故障器材修復并送至故障機車所在的機車信號測試（或庫修）工區(qū)，同時取回臨時備用器材。由有關工區(qū)用送達的修復器材把正在使用的備用器材倒換下，并及時做好有關更換記錄。(4).各電務單位在認真抓好機車信號維修人員技術業(yè)務培訓的同時，還應積極做好現(xiàn)場信號工區(qū)一般信號工的機車信號常識培訓，使之能夠較熟練地分析處理機車信號常見故障。第三節(jié) 記錄板面板指示燈故障顯示記錄板面板指示燈含義指示燈指示燈含義正常情況異常情況stm主機板狀態(tài)指示0.25秒亮，1.75秒滅（兩秒周期）0.125亮， 0.875秒滅（一秒周期）表示主機a或b重啟復位或已損壞。com主機、tax2串口狀態(tài)指示0.125秒亮，0.875秒滅（半秒周期）表示主機和tax2信息都正常0.125秒亮，0.875秒滅（1秒周期）表示主機串口正常（無tax2信息）0.875秒亮，0.125秒滅（1秒周期）表示tax2信息正常（無主機信息）常亮（3.975秒亮，0.025秒滅）表示無串口信息cfccf卡狀態(tài)指示轉儲時快速閃爍（0.025秒亮，0.025秒滅，0.05秒周期）表示正在操作cf卡，包括初始化（檢查上電時8個燈同時閃爍2次后）、讀/寫cf卡常亮（3.975秒亮，0.025秒滅）表示cf卡有問題或無卡cf卡正常（每2秒亮25毫秒），沒有操作usbu盤狀態(tài)指示插入u盤、u盤檢測及轉儲數(shù)據(jù)到u盤，轉儲完畢指示燈快速閃爍（0.025秒亮，0.025秒滅，0.05秒周期）。usb常亮（3.975秒亮，0.025秒滅），即轉儲失敗，cfc有兩種可能狀態(tài)：cfc常亮表示cf卡壞導致轉儲失敗cfc就緒則表示u盤錯誤導致轉儲失敗。轉儲失敗拔除u盤系統(tǒng)重啟。cf就緒（每2秒亮25毫秒），usb就緒，表示u盤正常，轉儲操作完成，可以拔出。err異常指示正常時滅燈2秒一閃，指示鐵電存儲器（fm1808）操作故障快閃，表示系統(tǒng)時鐘源錯誤（ds17487故障 ）一秒兩閃，表示在轉儲前操作cf卡故障（只能重新更換cf卡）第三章 機車信號機常見故障及處理方法第1節(jié) 機車信號機設備故障應急處理程序故障應急處理作業(yè)程序：1. 當設備發(fā)生故障時，首先確定故障現(xiàn)象和性質，立即通知機調室或機務地勤，了解掌握機車停放位置、出庫計劃；辦理停用手續(xù)（收回合格證）；2. 受理故障時，向乘務員了解機車信號設備運行情況（或查閱機車運行日志），并根據(jù)報活單和質量分析確認故障點；3. 備齊工具材料，著黃色標志服，趕赴故障點積極修復；4. 在車底作業(yè)時懸掛紅旗（紅燈）；5. 對于不能及時修復的故障，可能影響機車按計劃出庫的，應先聯(lián)系機務地勤換車；6. 如已造成嚴重后果的故障，不得觸動設備，保護好事故現(xiàn)場，將設備受損情況報告上級，聽從上級指令處理；7. 嚴禁在故障處理過程中違章作業(yè)；8. 故障修復好后，會同機務有關人員徹底試驗良好，按規(guī)定填發(fā)合格證；9. 將故障及修復情況向車間或調度匯報（故障地點、時間、現(xiàn)象、處理情況），并填寫相關臺帳。第二節(jié) 車載設備故障應急處理方法1. 當機車信號顯示與地面信號顯示含義不一致（含機車信號短暫顯示異常連續(xù)超過10秒且不能自動恢復正常）時，副司機或隨乘司機應依次采取下列步驟：(1).檢查、室開關位置和上、下行方向開關位置是否正確【注意：安裝通用式機車信號車載設備的機車在zpw-2000發(fā)碼車站（目前局管內包括浙贛線、武九線以及京九線孔壟南昌西站等），或安裝主體機車信號車載設備的機車在非閉環(huán)電碼化的zpw-2000發(fā)碼車站（目前局管內有武九線），當正向運行的上（下）行列車進入下（上）行正線時，必須確認上、下行方向開關已改扳到下（上）行位置，否則將接收不到正線出站信號機的發(fā)碼】；裝有 “試驗、運行”開關的機車，要確認 “試驗、運行”開關位置放在“運行”位。(2).觀察監(jiān)控裝置（無液晶顯示屏的lkj-93型除外）顯示屏上的信號顯示是否與地面信號顯示含義一致。如一致，可按地面信號顯示含義，使用監(jiān)控裝置監(jiān)控列車繼續(xù)運行到機車折返點并在入庫時向機車信號檢測人員報活。(3).到機房按壓機車信號主機上的雙機切換按鈕（指主機面板上有雙機切換按鈕時），觀察機車信號顯示是否恢復正常（調機除外）。(4).如按上述步驟處理，仍無法恢復機車信號正常，應采取臨時停車措施，關閉機車信號主機供電電源，10秒后重新接通，觀察機車信號顯示是否恢復正常。2. 當機車信號機滅燈時，副司機或隨乘司機應采取下列步驟：(1).檢查機車信號機燈泡是否斷絲。打開機車信號機顯示器，使用備用燈泡將對應燈位的燈泡換下。(2).觀察監(jiān)控裝置（無液晶顯示屏的lkj-93型除外）顯示屏上的信號顯示是否與地面信號顯示含義一致。如一致，可按地面信號顯示含義，使用監(jiān)控裝置監(jiān)控列車繼續(xù)運行到機車折返點并在入庫時向機車信號檢測人員報活。(3).如按上述步驟處理，仍無法恢復機車信號正常，應采取臨時停車措施，進行更換機車信號主機電源保險，更換程序見附件1（機車信號備用保險由電務工區(qū)負責提供和管理，存放在機車信號機顯示器內，并納入機車出入庫檢查范圍）。當采取上述措施后，仍不能使機車信號恢復正常時，司機應及時申報機車信號設備故障，并按規(guī)定采取相應的安全措施。第三節(jié) 機車信號設備部分常見故障及其可能原因序號故障現(xiàn)象具體現(xiàn)象可能原因建議對策1通電后不工作保險熔斷電源板輸入短路更換電源板電源線或主機箱內短路測量電源輸入電阻所有l(wèi)ed均不亮110v電源輸入錯誤；110v電源正負接反。檢查110v電源電源板上熔斷器熔斷更換電源板熔斷器或電源板電源板110vled亮，其他均不亮電源板上電源模塊壞更換電源板電源板110v、50vled亮，主機板工作，但記錄器板無led亮記錄器板熔斷器熔斷更換記錄器板熔斷器記錄器板故障更換記錄器板電源板110v、50vled亮，記錄器板工作，主機板無led亮連接板熔斷器熔斷更換連接板熔斷器主機復位次數(shù)過多導致停機重新上電觀察，排查故障原因主機板故障更換主機板序號故障現(xiàn)象具體現(xiàn)象可能原因建議對策2滅燈不亮主機板不斷復位動態(tài)電源故障更換電源板主機板故障更換主機板主機板led每秒同時長亮短滅1次接收線圈斷線檢查接收線圈連接；檢查接收線圈。3點燈瞬間亮后復位主機板不斷復位主機板設置跳線錯誤檢查主機板跳線設置主機板反饋檢查故障檢查主機配線；更換主機板4某一或部分燈位滅燈點到該燈位時，主機板復位配線問題檢查配線機務采集接口問題斷開x22判斷主機板故障更換主機板主機正常信號機混線故障更換信號機連接電纜不良檢查連接電纜5自動切換a、b機手動切換后點白燈該路接收線圈斷線檢查該路接收線圈該主機板輸入故障更換主機板手動切換后主機板復位主機板故障更換主機板接收線圈斷線更換相應的接收線圈或檢查其連接序號故障現(xiàn)象具體現(xiàn)象可能原因建議對策7不譯碼（只能點白燈或紅燈）主機小面板上下行指示燈與實際應接收上下行不一致上下行開關電路故障或開關方向打錯檢查上下行開關機車某個運行方向不譯碼i/ii端控制失效檢查i/ii端控制信號某種制式不譯碼主機板跳線設置錯誤檢查主機板跳線完全不譯碼接收線圈故障或電纜連接錯誤檢查接收線圈及其連接電纜主機輸入電路故障更換主機板8始終只能接收某一端信號a、b機不能正常切換主機板故障更換主機板連接板ab機切換繼電器故障或按鈕故障檢查連接板或更換連接板感應線圈有一路斷線更換斷路線圈9機車信號掉碼在運行中從有效燈位突然變?yōu)闊o碼檢查測試系統(tǒng)設備發(fā)現(xiàn)異常設備更換通過讀取數(shù)據(jù)檢查地面發(fā)送信號和司機操作是否正常將處理結果匯報上級第四節(jié) 機車信號機常見故障處理方法1.i室機構“上行”燈不亮，但可以譯碼。i室機構操縱指示燈亮，由下行扳至上行后，連接板、主機板下行燈亮，但機構上的上/下行指示燈都不亮。開關扳至上行，雖然機構上的燈不亮，但譯碼正確，說明條件已經(jīng)過去，只是表示沒有來。甩開i-zs插頭，用萬用表的200v直流電壓檔，用黑表筆借用i-zs.9（50v），測試i-zs.6，如果有50v說明主機上行表示已輸出?；謴蚷-zs插頭，甩開i-ll插頭，萬用表的200v直流電壓檔，用黑表筆借用i-ll.9（50v），測試i-ll.6，如果沒有50v說明此電纜斷線。2.主機上電后閃綠燈且反復重啟。(1).主機上電即點綠燈，但主機自檢通過后綠燈滅。(2).此故障現(xiàn)象表明，綠燈是強制點燈，在主機的測試插孔，用萬用表的直流電壓檔，黑表筆借50v，而紅表筆測試綠燈，通過甩相關板件或插頭，找出混線部位。3.i室機構內+50v條件斷線，造成i室上/下行開關無效。(1).當機車由ii室換至i室時，連接板上的“i端”燈亮，而i室機構的操作指示燈不亮，上/下行開關無效。(2).連接板上的“i端”燈亮，證明機車上換向電源已通過x26.10接入連接板內。(3).甩開i室機構的i-ll航空插頭，用黑表筆借同i-ll.9（50v），用紅表筆測試i-ll.3,如果50v電壓，證明電纜良好。(4).將機構上的i-ll插頭恢復，在機構內借50v電源，按電路圖尋找+50v的斷點。4.接收線圈輸入線斷線故障故障概況：電源板指示燈顯示正確，連接板上的“電源”燈亮，而“工作”和“正?！敝甘緹魷纾抑鳈C板上/下行指示燈同時閃亮。查找方法：用200電阻檔在主機的測試插孔lx30.15、lx30.16或lx30.17、lx30.18處測試線圈電阻，如線圈電阻為開路“1“。將線圈接線盒上l27a/l28a或l27b/l28b插頭擰下任意一個，用200電阻檔測試接線盒上l27a/l28a或l27b/l28b插座上電阻，電阻為有8或13，則證明線圈和線圈接線盒良好。用20k電阻檔再測試l27a/l28a或l27b/l28b插頭，如測試為開路，則證明x26的線圈輸入線斷線。5.主體化記錄板中無記錄文件故障。故障概括：在機車入庫后，轉錄主體化機車信號