铁路机车无线综合设备cir的故障处理方法的探讨.doc

铁路机车无线综合设备CIR故障处理方法的探讨
陈 贵 军
（齐齐哈尔电务段通信技术科 黑龙江 齐齐哈尔 161000）
摘要：主要介绍机车综合无线设备CIR组成、实际运用中的调整及应急故障处理方法。
关键词：机车综合无线设备CIR；调整；故障；方法
目前，机车综合无线设备CIR已逐步取代通用式机车电台，由于CIR设备不稳定，故障率高，又是新技术，为此在现场检测作业中如何准确判断故障，缩短故障时间尤为重要。下面就以上海新开通CIR设备，简述CIR设备功能、CIR设备调整、CIR设备应急故障处理方法。
它采用集中控制和模块化设计，其维护方法与通用式机车电台有很大区别，为此以上海新开通的设备为例简单介绍CIR的维护经验。
一、 CIR设备的功能
机车综合无线通信设备（简称CIR）作为中国铁路的下一代铁路无线通信系统中的机车设备，具有功能强大、标准化程度高、操作灵活的特点。CIR具有GSM-R和450MHz两种工作模式，在两种模式下均能完成列车调度通信、车次号传送、调度命令传送、列尾风压信息传送等功能。在GSM-R模式下，可利用预留的数据接口传送机车将来可能扩展的数据传送功能，具有极强的功能扩展性。
CIR由主机、操作显示终端(MMI)、送受话器、扬声器、打印终端、连接电缆、射频馈线、天线和车次号数据采集编码器(DMIS)等构成，如图1所示。
CIR主机由A、B子架及机柜组成。A子架：电源单元；（电池单元）；高速数据单元；GSM-R语音单元；GSM-R数据单元；GPS单元；记录单元；7、主控单元； B 子架：450MHz机车电台单元；800MHz车载电台单元 ；数据扩展单元；语音单元；450MHz调度命令单元；
主控及接口单元由CPU处理器、音频电路、控制电路共同组成，是CIR电台的核心，实现对各功能模块的控制，音频电路的汇接，数据的合并、处理、存储，以及与外部设备或系统的连接；450 MHz单元完成调度通信所规定的机车电台功能及承载的数据传输功能；GSMR话音单元完成GSM-R话音调度通信功能和功能号注册、注销功能；GSM-R数据单元在主控单元的控制下，完成数据信息的接收和发送；GPS单元能输出公用GPS信息和原始GPS信息，为CIR的各单元提供公用位置信息和时钟信息；800 MHz机车电台单元具有向KLW查询列车尾部风压和控制KLW排风制动的功能，以及发送和接收列车防护报警信息功能；电源及电池单元由DC-DC电源模块、掉电检测电路和蓄电池(电池单元)组成，完成CIR主机电源供应时的电压转换，断电切换功能；记录单元具有对话音、承载业务信息及操作过程进行记录存储、话音回放的功能；MMI操作终端提供人机信息交互提示和操作，包含调度命令信息的查询和打印、话音调度通信呼入呼出、音量调节、列尾相关功能操作；扬声器主要用于设备语音信息输出；送受话器用于话音通话时信号的输入与输出；打印终端在MMI的控制下打印输出纸质调度命令等信息。
二、CIR设备的调整
在检测作业中经常要对CIR设备进行调整，如运行区段的调整、扬声器音量的调整等等，为此熟练掌握CIR设备的调整显得尤为重要，熟练掌握CIR设备MMI控制盒上的“设置”键出现的主菜单。
1、按CIR设备MMI控制盒上的“设置”键出现的主菜单有十项。
（1）、车次号功能设置注册。（2）、运行区段。（3）、查询通信录。（4）、扬声器音量调整。（5）、听筒音量调整。（6）、本次交路工作模式预置7）、维护界面。（8）、状态查询。（9）、屏幕亮度调整。（10）、出入库检测。
2、对上海标准型CIR设备进行自检.
(1)、重新开机，面板指示灯都闪亮一次，A子架控制单元电源红灯常亮，其它灯闪亮。(2)、按MMI面板“设置”键，进入主菜单，→按“↓”键→选“10、出入库检测”→按“确认”键→选“1、自检”→按“确认”键。选择IP地址。自检开始。几秒后，出自检结果。正常打∨,不正常打×。
3、对上海标准型CIR设备进行运行区段检查调整.
开机后握手成功，主控MMI上显示：哈尔滨铁路局。C 457.7MHz。若不对，则按MMI面板“设置”键，进入主菜单，→按“↓”键→选“2、运行区段”→按“确认”键→进入线路选择界面→按“↓”键→选“7、哈尔滨铁路局”→按“确认”键→再按“退出”键→主菜单。
4、对上海标准型CIR设备进行扬声器音量的调整.
按MMI面板“设置”键，进入主菜单，→按“↓”键→选“4、扬声器音量调整”→按“确认”键显示喇叭→按“→”扬声器音量增大，最大4个格。→按“←”键，扬声器音量减小，最小1个格。→按“确认”键→再按“退出”键→主菜单。
5、对CIR设备进行呼叫通话试验.
开机，握手成功，拿起手柄，按MMI上“平原车站”键，按手柄上控发键进行送话，双方通话试验正常。
三、CIR设备的应急故障处理方法。
3.1 450 MHz单元发送和接收音频通路
CIR采用模块化设计，控制单元作为核心，完成与MMI、录音单元、接口单元的通信，转发处理各种数据和语音，完成对各种操作过程的处理。A、B子架通过37芯电缆(包括电源、音频、数据)连接，理顺发送和接收的音频通路对于故障的分析至关重要。音频发送、接收通路分别如图2、图3所示。
1．450MHz通话无发送有接收，同频通话试验无回放，但录音单元有回放，说明送话器、MMI、12芯电缆、控制单元到录音单元都正常，控制单元经37芯电缆到450MHz电台不正常，更换37芯电缆仍不好，使用功率计在电台输出口测量无发射功率，判断电台B子架故障，更换后正常。

2．司机反映车站呼叫不到机车检查发现接收时，挂机状态MMI内置喇叭无声音，但摘机时受话器有声音，MMI内置喇叭仍无声音。首先检查MMI设置，当摘机通话时扬声器为打开状态，音量已是最大，说明设置没问题。受话器有声音，说明天线到受话器的音频接收通路良好，判断是MMI至内置喇叭的音频接收通路有问题，MMI故障，更换后正常。
3．CIR设备开机加不上电故障处理.
（1）首先请将万用表测量电源电缆的1、2脚电压是否为DC110V，如果不是，请检查电源电缆及机车供电；
（2）供电正常的话，请检查A子架的保险丝是否完好，如果保险丝损坏，请更换新保险丝；
（3）更换A子架电源盘。
（4）如果前两项均没有问题，请将MMI控制电缆、450MHz控制电缆（450MHz机车台外置情况下）拧下，单独给主机加电，判断出是哪个部分导致加电不正常，然后单独更换处理。
4．CIR设备的MMI液晶屏闪或白屏故障处理 .
（1）断电后观察MMI液晶部分有无进水现象，如有则需拆开将水晾干；
（2）将MMI拆开，检查工控机与液晶转接板的数据线及液晶至转接板的柔性PCB，连接要保证良好、牢固。（3）更换工控机。更换MMI。
5．CIR设备的MMI开机后进入常握手状态故障处理 .
（1）按住MMI的“复位”键3秒钟重启机器；（2）检查MMI控制电缆与AB子架控制电缆，保证连接良好；（3）检查MMI控制电缆两端的6、7、8、9脚，保证导通；（4）检查MMI内部的12芯带线插头，保证没有断线且连接良好；（5）更换MMI；（6）更换主控单元。
6．CIR设备450MHz呼叫失败故障处理.
（1）检查AB子架控制电缆，保证连接良好；（2）检查B子架保险丝，如果损坏，请更换；（3）拆开B子架，查看450MHz内置电台的电源线，保证连接良好；（4）更换B子架。
7．CIR设备450MHz通话状态无话音故障处理。
（1）检查MMI控制电缆两端的2、3、4、5脚，保证导通；
（2）手柄听筒或扬声器坏（G网与450M都听不到声音），更换手柄或扬声器即可；
（3）MMI内部电路故障，需要更换MMI；
（4）450M功能单元故障A、B两端都听不到声音），需要更换B子架。( 重点检查B子架的调度命令印制板)。
8．CIR设备B端功能正常，A端异常故障处理.
B端功能正常，A端异常（无电源、声音小、送不出去话等各种现象），而且更换A端MMI后问题仍然存在。多数是电缆连接有问题。更换连接电缆。
9．CIR设备不能听到对方讲话,讲话对方听不到故障处理.
看接收指示灯是否亮，（1）检查送受话器。更换送受话器。（2）不亮，检查区段是否正确。如果正确，检查硬件故障（AB子架连接线、450MHz电台）。
10．CIR设备如何复位.
所有设置没有问题时，按“复位”按键3秒以上，主机整机复位。
11．CIR设备摘挂机无效故障处理.
（1）检查手柄底座上的挂机线，保证连接良好可靠。
（2）检查送受话器电缆两端应接触良好；
（3）更换手柄。
（4）更换MMI。
12．CIR设备的MMI上的按键失灵故障处理 .
直接更换MMI。
13．CIR设备崩熔丝故障处理.
（1）甩掉打印机、送受话器。
（2）更换A子架电源盘。
（3）更换B子架。
14．CIR设备不能复位、不能断电故障处理。
更换A子架主控单元。
15．CIR设备450M电台无电源故障处理.
（1）更换B子架5A熔丝。
（2）更换B子架。
16．CIR设备A子架有电源，B子架无电源故障处理。
（1）检查从主控单元至B子架的连接电缆。
（2）更换B子架。
3.2利用CIR自检和出入库检测
CIR自检的过程是由主控单元发出一个测试指令，通过与各模块建立通信来检测各功能模块，各模块的自检结果反馈给主控单元，再通过MMI显示出来。其中450MHz单元采用低端信道机发送，在双工器中进行自环，高端信道机以接收的方式完成自检。需注意的是自检测试的是FLAT(信令)通道，要保证整个设备的正常，还需检测音频通道、数据通道，即同／异频通话、记录单元测试和450MHz数据，这就需要CIR出入库检测设备的配合。
CIR出入库检测设备可完成检测CIR、通用式机车电台、TDCS数据采集编码器、调度命令机车装置、LBJ(800MHz单元)等功能。CIR自检时会把自检结果通过457.925MHz频点以FFSK调制方式发送给库检台，在显示器上显示自检结果。建立台账后也可通过“地面遥测”启动CIR检测各功能模块，并接收自检结果。所不同的是启动CIR的450MHz单元自检是高端信道机发送，低端信道机接收的方式，完善了2个信道机的发和收。同／异频通话试验是通过机车台与库检台建立通信，且库检台生成语音文件回放给机车台，以模拟机车台和车站台通话过程。记录单元测试用于测试记录单元的音频通道。450MHz数据通过机车台与库检台建立数据通信，完成调度命令的测试。
CIR自检时可通过MMI屏幕左下角的2个圆形指示灯来判断450MHz单元是发送还是接收，发射灯为红色，接收灯为绿色，其中绿下半圆为“同频接收”，绿上半圆为“异频接收”，再根据自检结果具体判断模块故障。
实例1：自检结果“450MHz功能模块(×)”，下级菜单为“亚音频编／解码(×)”，再次自检发现发射灯亮，说明发送信令正常，“异频接收”灯不亮，说明是接收有问题，即亚音频解码电路有问题。用便携台呼叫CIR发114.8Hz信令，CIR电台打不开音频通路，判断故障点为450MHz电台控制板上的亚音频编／解码器坏，更换B子架后正常。
同／异频通话试验的语音回放需要与录音单元回放的录音加以区分，如果录音单元有回放，而同／异频通话没有回放(库检台正常)，可能是发送音频通路后级或接收有问题。
实例2：司机反映呼叫不到车站，但能听到车站呼叫，说明发送通道有问题，接收通道正常。再判断是发送信令故障还是话音出不去。自检正常，说明发送信令正常，同／异频通话没有回放，说明发送音频通路不正常；再通过音频发送通路判断故障，录音单元有回放，说明音频信号在进入450MHz电台前都正常，音频通路后级有问题，更换37芯电缆后正常，故37芯电缆故障。
3.3利用指示灯判断故障
指示灯显示每个模块的工作状态及运行情况，了解每个指示灯的含义可直观判断模块故障。
实例1：司机反映按呼叫键显示450MHz通信故障，无发送无接收。观察主控板指示灯发现所有灯长亮，而正常时：“电源”灯(红)常亮，运行”灯(绿)每秒闪烁1次，“话音”、“数据”、“MMI”、“CPS”、“450MHz”、“接口”与主控单元通信时指示灯闪烁，判断主控板故障导致主控单元与各模块无法建立通信，更换主控单元后正常。
无线车次号故障也可通过接口板上的“TDCS入”指示灯来判断：正常时绿色闪烁，表示TDCS板从TAX获取数据并通过连接电缆到电台接口板，连接正常且有数据。
实例2：司机反映MMI车次号为“未知”，正常时司机开车前在“LKJ”(监控设备)上输入车次号，DMIS板通过TAX箱获取车次号信息送给电台且在MMI上显示。自检结果“车次号数据采集单元(×)”，此时“TDCS入”指示灯灭，且按TDCS测试键，TDCS板发射灯亮但MMI发射灯不亮，说明TDCS板已发送数据但没有到达电台，检查连线，发现电台到TAX箱的TDCS连接电缆接错，插接正确后正常。
3．4利用记录单元分析软件
记录单元实时记录话音、承载业务信息及操作过程，为分析设备故障，查找行车事故原因提供重要依据。尤其对于一些时好时坏的隐性故障，可以将记录单元的数据下载到U盘导人计算机，通过锁定发生故障时间，利用软件分析历史数据及读取录音来判断故障。
实例：频繁死机，重启有时会恢复。分析故障时间的记录信息，发现维护信息出现问题。主控单元会定时与各个单元模块建立通信，包括查询版本信息等，各个单元模块作出应答，以此来保证系统的正常工作。而分析数据发现主控单元查询GSM-R数据模块时，无返回信息，每隔一段时间，主控单元重发此信息，如此反复，类似于程序中的死循环，导致死机。然而，司机重启后正常，相当于强制复位，可以返回信息，但一段时间后再次出现死机。通过修改GSM-R数据模块某芯片的数据，模拟故障现象，判断故障点为GSM-R数据模块某芯片损坏。
3．5利用查询版本号判断故障
版本信息主要反映软件的问题，各个单元模块的版本信息都通过接口单元的数据通道，上传至主控单元由MMI显示。版本号为维护及数据的更新提供帮助。版本号的正常表明主控单元与各个单元模块通信正常，某个模块版本号查询不到，可能是单个模块故障，如果接口单元的调度命令模块坏，所有的版本信息都查询不到。
实例：自检记录单元正常，但记录单元测试无录音回放，查询记录单元版本号无，更换记录单元后正常。
结束语： 随着铁路技术的发展，CIR运用越来越广泛，在实践中多角度分层次研究探讨其运用中的故障处理方法，为提高故障处理能力，确保铁路运输通信畅通起到积极作用。不断积累故障处理方法可提高无线列调通信系统维护劳动生产率，更好地为铁路运输安全保驾护航。

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