電務(wù)段檢修車間QC小組電務(wù)專用無線集中抗干擾通訊機(jī)的研制成果匯報

電務(wù)專用無線集中抗干擾通訊機(jī)的研制

發(fā)表人:

鐵路局包頭電務(wù)段前言Introduction

目前電務(wù)系統(tǒng)天窗作業(yè)時，室內(nèi)外通話方式采用單通道對講機(jī)和老式集中通訊機(jī)這兩種通話方式，單通道對講機(jī)只能滿足單路通話，不能同時與多組作業(yè)人員保持通話，關(guān)鍵是通話距離短，也沒有雷電防護(hù)功能。老式集中通訊機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多路通話，不受距離影響，但它安置在車站行車運轉(zhuǎn)室，在與室外作業(yè)人員通話過程中，室外作業(yè)人員呼叫室內(nèi)防護(hù)員及與其通話，影響車站行車指揮人員正常作業(yè)，目前車務(wù)系統(tǒng)不允許電務(wù)使用這種通訊方式。目錄最佳方案下步打算提出方案效果檢查選題理由設(shè)定目標(biāo)鞏固措施小組概括設(shè)備簡介

目錄對策實施制定對策單通道對講機(jī)的英文名稱是twowayradio，它是一種雙向移動通信工具，在不需要任何網(wǎng)絡(luò)支持的情況下，就可以通話，沒有話費產(chǎn)生，適用于相對固定且頻繁通話的場合。KD-2B型集中通訊機(jī)是四通道并用，具有遠(yuǎn)程、雙工擴(kuò)音通話，高抗干擾、防雷、防高壓電入侵的特點。車站施工、維護(hù)聯(lián)絡(luò)通話適用。具有很強(qiáng)的抗干擾能力，電力牽引區(qū)段，或干擾音很大的場合適用，效果明顯。具有交直流轉(zhuǎn)換功能，交流：220V、直流：24V音量大、通話距離長的特點。設(shè)備簡介設(shè)備現(xiàn)狀集中通訊機(jī)電話線長度有限，室內(nèi)聯(lián)絡(luò)員在配合室外現(xiàn)場作業(yè)人員操縱道岔時，必須放下電話，走到控制臺前，這就使實時防護(hù)出現(xiàn)了空擋，存在著安全隱患。小組概況課題名稱電務(wù)專用無線集中抗干擾通訊機(jī)的研制注冊時間2016年1月課題類型創(chuàng)新型接受QC教育課時48小時注冊編號活動時間2016年1月-2017年1月小組成員情況序號姓名性別文化程度職稱組內(nèi)職務(wù)組內(nèi)分工1男本科工程師組長統(tǒng)籌安排課題實施2男本科助理工程師組員制定課題實施計劃3男本科助理工程師組員制定課題實施計劃4女本科助理工程師組員組織安裝調(diào)試5男本科總工程師組員組織安裝調(diào)試6男本科工程師組員具體實施7男本科助理工程師組員具體實施8男本科助理工程師組員具體實施9男本科助理工程師組員具體實施10男本科工程師組員具體實施

電務(wù)作業(yè)防護(hù)人員傷亡事故中多使用單通道對講機(jī)完成室內(nèi)外通話，這種通話方式只能滿足單路通話，室內(nèi)防護(hù)員與室外聯(lián)系時，不能同時與多組作業(yè)人員保持通話；且受距離限制，超出通話范圍內(nèi)會造成通話質(zhì)量模糊甚至中斷，特別是在區(qū)間作業(yè)時；更沒有雷電防護(hù)功能，在雷電高發(fā)期存在人身安全隱患。理由二：單通道對講機(jī)缺陷多選題理由

原有的騰王牌KD-2B型遠(yuǎn)程擴(kuò)音對講電話機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多路通話，不受距離影響，但它需安置在車站行車運轉(zhuǎn)室，在與室外作業(yè)人員通話過程中，室外環(huán)境的各種雜音會通過對講電話機(jī)傳入室內(nèi)，且因室內(nèi)通話人與行車指揮人員距離近，嚴(yán)重影響車站行車指揮人員正常作業(yè)，目前車務(wù)系統(tǒng)不允許電務(wù)使用這種通訊方式，特別是大戰(zhàn)場。理由三：對車務(wù)系統(tǒng)影響大選題理由車站少影響距離抗干擾安全通話質(zhì)量基于以下幾種要因，我們將課題選定為：

電務(wù)專用無線集中抗干擾通訊機(jī)的研制設(shè)定目標(biāo)1234

消除室外作業(yè)人員與室內(nèi)防護(hù)員通話時對車站行車指揮人員的干擾

不再受通話距離的限制，信號不會中斷

能夠?qū)崿F(xiàn)與室外多組作業(yè)人員同時保持通話

具有高抗干擾、防雷、防高壓電入侵等優(yōu)點目標(biāo)分析20%40%60%80%100%干擾性通話距離安全性

小組成員擬在原有KD-2B型集中通訊機(jī)功能的基礎(chǔ)上對內(nèi)部結(jié)構(gòu)、通話方式加以改進(jìn)，以消除了室外作業(yè)人員呼叫室內(nèi)防護(hù)員及與其通話對車站（特別是大站場）行車指揮人員的干擾，達(dá)到改進(jìn)后的集中通訊機(jī)不受通話距離限制、具有高抗干擾、防雷、防高壓電入侵、列車到達(dá)提醒，實現(xiàn)多路通話等優(yōu)點，特別適合于電力牽引區(qū)段或干擾音很大的站場使用。項目鞏固措施對策實施設(shè)定目標(biāo)提出方案制定對策效果檢查下步打算

2016年

2017年1234567891011121計劃實施過程提出方案經(jīng)小組調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前全路電務(wù)系統(tǒng)老式集中通訊機(jī)的通訊方式因其對車站行車人員的干擾極大，大多數(shù)戰(zhàn)場已被淘汰，單通道對講機(jī)只能滿足單路通話，不能同時與多組作業(yè)人員保持通話，且受距離限制，更沒有雷電防護(hù)功能等缺點。于是小組成員運用頭腦風(fēng)暴法針對研制什么類型的通訊機(jī)提出了各種方案，并用親和圖歸納整理。1有線耳麥集中通訊機(jī)23藍(lán)牙耳塞集中通訊機(jī)無線集中抗干擾通訊機(jī)把舊式的連線報話機(jī)聽筒拆掉

運用PDCA循環(huán)減少對車站值班員的干擾

室內(nèi)聯(lián)絡(luò)員行動受限，要一直戴著耳麥設(shè)備輕巧，戴著方便室內(nèi)聯(lián)絡(luò)員沒有行動限制通訊音頻質(zhì)量會有所影響，延時會有嚴(yán)重影響室內(nèi)防護(hù)員沒有行動限制通話質(zhì)量高抗干擾，安全性高，可隨意切換外音與耳機(jī)模式將原有有線報話機(jī)的擴(kuò)音喇叭通道切掉，將紅色聽筒接線口改為有線耳麥通用3.5mm接口不采用優(yōu)點：1.改造簡單、便捷、成本低2.減少了對車站值班員的干擾缺點：1.對室內(nèi)聯(lián)絡(luò)人員有活動距離限制2.需要一直帶著耳麥坐在通訊機(jī)前，會有不適感方案設(shè)計一：有線耳麥集中通訊機(jī)KD-2B型對講機(jī)123456783.5mm手機(jī)耳塞孔簡易圖將原有有線報話機(jī)的擴(kuò)音喇叭通道切掉，將紅色聽筒接線口擴(kuò)展出來連接藍(lán)牙的發(fā)送器與接收器不采用優(yōu)點：1.對室內(nèi)聯(lián)絡(luò)員沒有行動距離的限制2.設(shè)備輕巧無負(fù)擔(dān)缺點：1.通訊質(zhì)量會有影響，存在語音延時的隱患，造成間斷防護(hù)通訊會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果方案設(shè)計二：藍(lán)牙耳塞集中通訊機(jī)KD-2B型對講機(jī)12345678簡易圖藍(lán)牙發(fā)——耳機(jī)藍(lán)牙接——麥克風(fēng)在原有老式KD-2B型集中對講機(jī)功能的基礎(chǔ)上對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、通話方式加以改進(jìn)，用2臺對講機(jī)作為無線信號發(fā)送接收器，采用雙工通話，其中1臺對講機(jī)代替原有手柄話筒，實現(xiàn)了無線通訊功能。采用優(yōu)點：1.對室內(nèi)聯(lián)絡(luò)員沒有行動距離的限制2.通話質(zhì)量高3.隨意切換外音通話與無干擾通話4.抗干擾性強(qiáng)缺點：1.對比前兩種方法改造略復(fù)雜方案設(shè)計三：無線集中抗干擾通訊機(jī)KD-2B型對講機(jī)12345678簡易圖無線發(fā)射器無線接收器最佳方案

研制無線集中抗干擾通訊機(jī)通過以上三種方案的優(yōu)缺點分析我們提出電磁干擾的消除，改造升級后的集中通訊機(jī)電路中會引入電子元器件，難免會產(chǎn)生大量的電磁干擾，為達(dá)到使用效果，必須對電磁干擾逐一消除通話質(zhì)量，包括通話的清晰度、通話音量的大小控制以及外界因素的各種干擾發(fā)送器和接受器的同步工作，為實現(xiàn)無線通訊，在原有電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上需增加發(fā)送器和接收器，同時保證它們能夠同步工作。根據(jù)“5W1H”制定對策實施表方案對策目標(biāo)措施地點負(fù)責(zé)人完成時間研制無線集中抗干擾通訊機(jī)確定方案設(shè)計電路圖電路準(zhǔn)確無誤采用CAD及Flash制圖軟件制作結(jié)構(gòu)圖及效果圖辦公室2016.3購買各部零件購買電容、二極管、電源開關(guān)以及耳麥等改造所需的對講總機(jī)都可在原來舊的設(shè)備上進(jìn)行更改檢修車間庫房2016.4進(jìn)行組裝及內(nèi)部配線各部端子連接正確按照圖紙將各部件組裝，焊線檢修車間庫房2016.5進(jìn)行模擬試驗實現(xiàn)多通道通信，通話質(zhì)量高，沒有延時在現(xiàn)場進(jìn)行模擬試驗包東車間2016.6實施一：設(shè)計電路圖

研究設(shè)計出電路圖，確認(rèn)各部件位置及電流走向。KD-2B型對講機(jī)ZDV2C4R2220VD23DA18C5+12345678信號接收器K2FUK1AC電源信號發(fā)射器DCBD-5電源電源音頻輸出音頻輸入天線天線JK實施二：

試驗電路的可行性對音量小、對講機(jī)接受到的信號失真現(xiàn)象，需提高信號發(fā)送電路的功率，在發(fā)送端串聯(lián)1臺BD-5型變壓器（1:40），作為工作線圈使用，用來提高發(fā)送端的功率，但采取這種方式后，發(fā)送功率的增大解決聲音小的同時也會造成通話中雜音干擾的增大，為消除雜音干擾，還需采用加濾波電容、使用屏蔽線、減少零點電位差、選頻等多種方法，來消除雜音干擾，增大通話音量、減小失真度。KD-2B型對講機(jī)ZDV2C4R2220VD23DA18C5+12345678信號接收器K2FUK1AC電源信號發(fā)射器DCBD-5電源電源音頻輸出音頻輸入天線天線JK實施二：

試驗電路的可行性為使發(fā)送器和接收器能正常工作，需加入電源電路中，電源電路中的功率變壓器以及為增加功率，提高電信號幅度值，而引入的變壓器會造成電磁干擾加大，需在改進(jìn)電路中串聯(lián)幾組電容實現(xiàn)濾波，串聯(lián)電容后，發(fā)送器與接收器的工作電壓又會發(fā)生變化，經(jīng)分析，要使它們正常工作，工作電壓需在2.7V左右。KD-2B型對講機(jī)ZDV2C4R2220VD23DA18C5+12345678信號接收器K2FUK1AC電源信號發(fā)射器DCBD-5R3R4R5電源電源音頻輸出音頻輸入天線天線JK實施二：

試驗電路的可行性接下來為使發(fā)送器和接收器同步工作，應(yīng)先上電后接通工作開關(guān)，這樣就需要在發(fā)送端增加一個延時電路，經(jīng)分析，延時時間需控制在4~5s左右時，接通開關(guān)后發(fā)送器與接收器都正常工作。KD-2B型對講機(jī)ZD3DG12V1JC1R1C2V2C4R2220VD3D1D23DA18C5+12345678信號接收器K2FUK1AC電源信號發(fā)射器DCBD-5R3R4R5電源電源音頻輸出音頻輸入天線天線JK實施二：

試驗電路的可行性小組成員為了更加完善電路，增加了切換開關(guān)，用于切換無線與原版模式KD-2B型對講機(jī)ZD3DG12V1JC1R1C2V2C4R2220VD3D1D23DA18C5+12345678信號接收器K2FUK1AC電源信號發(fā)射器DCBD-5R3R4R5K3電源電源音頻輸出音頻輸入天線天線JK實施三：購買各部零件根據(jù)電路圖所需的各部零件，列表進(jìn)行購買序號12345678910名稱KD-2B型擴(kuò)音對講電話總機(jī)(帶電話手柄)微型繼電器電解電容穩(wěn)壓管三極管BD-5型變壓器整流橋塊對講機(jī)耳麥金屬膜電阻絕緣板單位臺個塊個個臺個臺袋張數(shù)量1240102024452實施四：進(jìn)行組裝無線通訊機(jī)實施五：進(jìn)行測試試驗小組成員先在室內(nèi)進(jìn)行了通話質(zhì)量試驗，試驗良好，接著在包東信號運轉(zhuǎn)室進(jìn)行試驗，室內(nèi)聯(lián)絡(luò)員可以直接坐在控制臺前操作便可以接收到信號。將改進(jìn)后的集中對講電話機(jī)放在包東站使用一周后，經(jīng)現(xiàn)場使用人反映，未發(fā)生任何不良狀況，改進(jìn)后的集中對講電話機(jī)具有明顯優(yōu)勢：能夠?qū)崿F(xiàn)與室外多組作業(yè)人員保持通話，且不再受通話距離的限制，消除了外界環(huán)境的各種雜音對車站行車指揮人員的干擾，總之，改進(jìn)后的集中通訊機(jī)具有高抗干擾、防雷、防高壓電入侵、不受通話距離限制、能實現(xiàn)多路通話等優(yōu)點，特別適合于電力牽引區(qū)段或干擾音很大的站場使用，已申請在沿線各站推廣使用。效果檢查效果檢查從柱狀圖我們可以清晰地看到，經(jīng)過QC小組活動，所有改造過后的指標(biāo)都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，本次QC小組活動很成功。從經(jīng)濟(jì)效益分析，能夠大大降低成本，目前使用的對講機(jī)市場價格都比較昂貴，而且每個站場都至少要配備6臺對講機(jī)，損壞的概率極高而一臺集中通訊機(jī)主機(jī)的成本價