如何降低信号轨旁设备中RBC故障

摘要 格拉段ITCS系统信号轨旁设备主要包括无线闭塞控制器（RBC）、安全逻辑控制器（VHLC）、天线（ANTENNA）、转辙机控制器（HSC）、ITCS系统网络信息设备。格拉段经过6年的运营，设备性能趋于稳定。本文以2010年为例，通过对本年度格拉段信号轨旁设备发生的故障进行统计，进一步分析发现，可以将RBC故障分为三类。

关键词 铁路工程；降低信号；RBC故障

中图分类号U28 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0161-02

格拉段ITCS系统信号轨旁设备主要包括无线闭塞控制器（RBC）、安全逻辑控制器（VHLC）、天线（ANTENNA）、转辙机控制器（HSC）、ITCS系统网络信息设备。其中RBC由辅助通信处理器（ACP）、安全逻辑处理器（VLP）、现场特殊模块（SSM），+5V电源模块构成。RBC的功能主要是与站管区间内所有列车进行通信；从调度集中（CTC）接受临时限速命令（TSO），并将TSO发送到站管区间内的机车车载计算机（OBC）；通过GPS接收器，将列车实时位置的差分信息发送到车载OBC，控制站管区间内所有列车核对电子地图数据库；与邻站无线闭塞控制器（RBC）通信确认区间闭塞条件是否满足。

格拉段经过6年的运营，设备性能趋于稳定。以2010年为例，通过对本年度格拉段信号轨旁设备发生的故障进行统计：ITCS轨旁设备故障总数为50件，其中RBC故障35件，占总故障数的70%，比率相当大，进一步分析发现，可以将RBC故障分为三类；1）RBC /ACP板软件重启故障24件；2）供电单元（交直流电源转换器（Power one）和+5V直流电源模块）故障8件；3）因为环境原因造成的故障3件。以下将针对故障分类，提出解决措施。

1）RBC（无线闭塞控制器）的ACP（辅助通信处理器）板软件重启导致的后果有：该站与CTC（调度集中）通信中断，CTC无法控车， 致LOI（列车丢失完整性），封锁RBC控制区段，车站及区间红光带；CTC大屏瞬间闪断、黑屏。RBC /ACP重启严重影响行车安全及运输效率。

造成RBC /ACP软件重启的原因是：软件自身设计缺陷，设备开通时RBC /ACP板的M27C512芯片软件版本采用5.03版本，该软件版本的缺陷是无法识别在运行过程产生的无效逻辑变量及错误指针，使程序运行进入死循环，导致程序运行中断，重启。针对这样的设计缺陷，对软件进行了升级改进，升级后的RBC/ACP软件采用5.04版本，其主要变更内容为：

实验室验证和测试：

这个软件已经通过了标准的ITCS自动测试组件的测试。

现场测试效果：

（1）在南山口站进行RBC/ACP软件现场实验三个月，下载日志，对实验数据进行分析发现该程序运行过程中有清除无效逻辑变量、队列溢出、指针错误等记录；

（2）经南山口的实验测试后，2011年4月完成在全线45个站的推广使用，至2012年8月没有产生此类故障；

2）供电单元由交直流电源转换器（Power one）和+5V直流电源模块组成，Power one将电源屏供出的220V电源转换成稳定的12V电源，并输出到RBC机笼的+5V电源模块，再经+5V电源模块转换稳压，为RBC的各个板卡供给稳定的+5V电源。Power one故障，导致整个机柜停电（RBC是机柜的一部分），有时，瞬间断电恢复可能导致过电流烧坏板卡、芯片，同时Power one工作不稳定导致了+5V电源模块输出有波动，甚至重启，造成RBC机笼内ACP、VLP、SSM重启，甚至烧坏，供电单元的稳定性直接影响RBC的正常工作。

造成Power one故障的原因主要是浪涌，产生浪涌的因素主要有静电、雷电天气、外电网波动等，这些因素都可以通过在Power one与+5V电源模块之间安装防雷抑制器得到有效改善，防雷抑制器实际上就是浪涌保护器，用来阻断浪涌对+5V电源模块的冲击，从而避免因浪涌造成的设备故障。在维修制度中应将浪涌保护器的定期检查、更换纳入其中，以确保其正常工作。另外，+5V电源模块直接给RBC机笼内的板卡供电，其自身工作的稳定性也至关重要，需要定期对+5V电源模块的输出进行测试，并对有输出电压超过规定范围的进行标调，确保设备使用电压的精确度；

3）青藏铁路格拉段自然环境极其恶劣，乃是世界上海拔最高的铁路，在高海拔地区，极大的温差、风沙天气、强雷电气候等对设备的耐受性能提出极大挑战。2010年12月从唐古拉站更换下的一块故障RBC/ACP板卡，对其进行实验室低温测试，在零下35℃条件下运行45小时后故障复现。同时选取了玉珠峰站的故障RBC/ACP板卡，进行同样的实验，运行50小时后故障复现。部分信号机房密封性差，沙尘影响设备的绝缘性能。再比如，2011年6月，一次雷击造成马乡、古荣站轨旁RBC、VHLC、路由器等设备被击坏，造成了严重的经济损失和恶劣的影响。

可见，长期恶劣的环境，影响了设备的可靠性、安全性以及寿命。保证格拉段各站设备信号机房的保温性、密封性，防止造雷击，显得非常关键。应对低温、风沙天气可以采取机房内安装空调、电暖气等取暖设施（尤其是部分铁皮房的信号机房，其保温性和防尘性比砖房更差），加挂窗帘等措施，门窗边缘加装保温防尘毡垫是一种经济实惠又简单的方法，其中取暖设备的电源必须与信号设备电源分开，而且应将取暖设备的定期检查、防尘毡垫的定期更换纳入设备维修管理体系当中，确保设备不因外界环境影响正常工作。防雷击的主要措施除了布设安装防雷设施外，对防雷地线、防雷保安器等设备的定期测试检查也是必须的。根据国家气象局对青藏高原雷电天气的监测数据显示，由于青藏高原的加热作用，高原主体上的雷暴日数比同纬度我国平原地区、大西洋、太平洋、伊朗高原等多出2倍以上，甚至有的多出10倍。每年的6月份、7月份、8月份是雷电天气频发的月份，尤其应当加强这些月份对防雷设备的检查。

以上方法从实际使用情况来看，对于降低ITCS系统轨旁RBC故障起到很好的作用。在日后的管理过程中，应当不断摸索总结经验，改进完善维修管理体制，确保青藏铁路安全畅通、引领青藏铁路前进发展。

参考文献

[1]徐啸明，袁湘鄂，李萍.CTCS-2级列车运行控制系统应运丛书-列控地面设备[M].北京：中国铁道出版社，2007.

[2]黄涛，王让会.青藏高原东北侧雷电气候特征[J].南京气象工程大学学报：自然科学版：2012（2）.