关于一起计算机联锁车站电码化故障分析_王玉森.pdf

23 哈尔滨铁道科技哈尔滨铁道科技HARBIN RAILWAY TECHNOLOGYHARBIN RAILWAY TECHNOLOGY计算机联锁设备的上道使用，一方面降低了作业人员的劳动强度，另一方面也使得与其他系统的信息交换、共享更易于实现。计算机联锁的大信息量、智能化及自诊断等功能大大优于 6502 继电联锁，正逐步取代继电联锁成为车站联锁设备的主流。现场实际运用中因各厂家设计的理念不同，有的隐性问题其自诊断功能并未全部覆盖，还需采取人工测试、检查维护，确保计算机联锁设备的正常运用。1故障现象2020 年 12 月 1 日 10 时 42 分，某车站（卡斯柯iLOCK 型计算机联锁设备，2010 年上道）在办理道列车通过进路后，进站信号机、出站信号机显示绿灯。列车进入站内后，因机车信号与出站信号机显示不一致停车。站场平面示意图如图 1 所示：图 1站场平面图2故障原因联锁A机VPS板故障脱机、联锁B机VOOB板（驱动板）不良，未能驱动 XIZXJ 继电器吸起。摘要：根据 iLOCK 型计算机联锁 VPS 板的作用及设备驱动、采集原理，深入分析该计算机联锁车站机车信号与地面信号机显示不符的故障原因，指出 iLOCK 型计算机联锁采集方式存在的问题及解决建议。同时通过对不良的驱动板故障元件分析，提出遭受雷击过后的计算机联锁车站应及时对驱动板进行测试的工作要求。关键词：计算机联锁；车站电码化；故障；分析中图分类号：U284文献标识码：B文章编号：1674-2451（2022）04-0023-03关于一起计算机联锁车站电码化故障分析关于一起计算机联锁车站电码化故障分析王玉森王玉森1 1，王坤宇，王坤宇2 2（1.中国铁路哈尔滨局集团有限公司电务部，黑龙江哈尔滨150006；（1.中国铁路哈尔滨局集团有限公司电务部，黑龙江哈尔滨150006；2.中国铁路哈尔滨局集团有限公司工电检测所，黑龙江哈尔滨150006）2.中国铁路哈尔滨局集团有限公司工电检测所，黑龙江哈尔滨150006）收稿日期：2022-06-132.1正常情况办理 I 道通过进路时，XIZXJ XIZTJ，X I L X J F、X I Z T J、X 2 L Q J F、X3LQJF XJMFSQ 发绿码（11.4 Hz）,电路原理如图 2 所示：图 2XJM 编码电路图（11.4 Hz）2.2故障情况因计算机联锁 A 机脱机，B 机 VOOB 板故障，未能驱动 XIZXJ 继电器吸起，XIZXJ XIZTJ，XILXJF、XIZTJ XJMFSQ 发 双 黄 码(18 Hz),电路原理如图 3 所示：图 3XJM 编码电路图（18 Hz）24 年 第 期2 0 2 2关于一起计算机联锁车站电码化故障分析图 4驱动、采集电源原理图3微机监测、计算机联锁维修机回放情况（1）10 时 15 分车站办理下行道通过进路，进站信号机、出站信号机显示绿灯。XJMFSQ发送低频绿码（11.4 Hz），XFMFSQ 发送低频绿码（11.4 Hz）。（2）10 时 18 分计算机联锁维修机报警，提示联锁 A 机 VRD 继电器前接点采集不到。（3）10 时 20 分下行列车 I 道正常通过。（4）10 时 25 分车务办理 3 道发车。（5）10 时 36 分车务排列下行道通过进路，8 号道岔自动带动至定位。进站信号机及出站信号机点亮绿灯，XJMFSQ 发送低频为双黄码(18 Hz)，XFMFSQ 发送低频为红黄码(26.8 Hz)。4故障原因分析4.1iLOCK 型计算机联锁 VPS 板作用VPS 板是 iLOCK 系统的安全型监视机构，它以一定的间隔接收到一组编码检查信息，检查这组信息正确，则输出一个安全型数字信号，这个信号通过一个安全型滤波器滤波并使一个安全型继电器 VRD 励磁，用以证明系统自检正常。所有通向 iLOCK 系统的安全型输出的电源都经过该继电器VRD 的前接点，形成 KZ-VRDA-Q、KF-VRDA-Q、KZ-VRDB-Q、KF-VRDB-Q 驱动安全条件电源。该板卡故障会造成 VRD 继电器失磁，将会切断 iLOCK所有的安全型输出电源，使所有驱动励磁的继电器因 无 KZ-VRDA-Q、KF-VRDA-Q、KZ-VRDB-Q、KF-VRDB-Q 驱动安全条件电源而失磁落下，其原理如图 4 所示：4.2iLOCK 型计算机联锁驱动原理iLOCK 二乘二取二硬件冗余型计算机联锁设备设有 A、B 两系1，双系对同一个驱动信息分别独立输出。在双系同步的情况下，联锁主备系同时驱动相应继电器，使继电器不会因某一系的驱动电缆断线而无法正常吸起。驱动电路如图 5 所示:图 5驱动电路图4.3iLOCK 型计算机联锁采集原理iLOCK 型计算机联锁对驱动的继电器不做接点实回采，通过设在 VOOB 板内的传感器感应驱动回路中的电流来判断驱动命令是否完成。该种采集方式的优点是大大减少了驱动回采的配线施工；缺点是输出驱动命令时，如机柜外部配线混线或继电器故障（线圈断线除外）时，会造成计算机联锁误判驱动命令执行结果。4.4iLOCK 计算机联锁维修机报警分析10 时 18 分计算机联锁维修机报警，联锁 A 机“VRD 继电器前接点采集不到”，说明联锁 A 机因 VRD 继 电 器 失 磁 而 脱 机，KZ-VRDA-Q、KF-VRDA-Q 条件电源无电，所有正在驱动的继电器继续由 B 机 VOOB 板输出的驱动电源供电。4.5故障时 XIZXJ 线圈电压XIZXJ 为 JWXC-H340 型继电器，其 1、2 线圈电压为 0 V，（1、2 线圈由联锁 A 机 VOOB 板驱动，25 哈尔滨铁道科技哈尔滨铁道科技HARBIN RAILWAY TECHNOLOGYHARBIN RAILWAY TECHNOLOGY此时联锁 A 机已脱机，驱动安全条件电源无电）；3、4 线圈的电压为 10 V（3、4 线圈由联锁 B 机VOOB 板驱动，3 层 13 槽道 6 灯位输出），未达到JWXC-H340型继电器工作值（工作值不大于11.5 V），XIZXJ 继电器未能励磁。虽然 XIZXJ 继电器未吸起，但其驱动回路已沟通，计算机联锁设备通过软回采判断该继电器已吸起，所以没有任何报警提示。4.6故障原因分析 10 时 15 分，车站办理下行道通过进路，XIZXJ 正常励磁，双系同时分别驱动继电器 3、4线圈和 1、2 线圈，此时联锁 B 机该驱动码位可能已经存在问题(输出驱动电压为 10 V)，但由于双系同步同时输入驱动电源，XIZXJ 仍可正常吸起；10 时 18 分计算机联锁 A 机 VPS 板故障，切断 KZ-VRDA-Q、KF-VRDA-Q 输出，XIZXJ1、2 线圈无电，但因联锁 B 机 VOOB 板继续输出驱动电源，虽然电压为10 V，但仍可维持XIZXJ吸起不落（JWXC-H340释放值不小于 2.3 V2）；10 时 20 分，下行列车道正常通过后，10 时 25 分，车务办理 3 道侧线发车，8 号道岔自动带到反位，联锁 B 机停止输出驱动电源，XIZXJ 继电器落下；10 时 36 分，车务排列下行 I 道通过进路，8 号道岔自动带动至定位开通正线，因此时 XIZXJ 继电器只有线圈 3、4 上有联锁 B 机 VOOB 板输出的 10 V 电源，该电源未达到 XIZXJ 正常的工作电压，所以 XIZXJ 未能吸起。XIZXJ XIZTJ XJMFSQ 发双黄码(18 Hz)，XIZXJ XFMJ XFMJF XFMFSQ 发红黄码(26.8 Hz)。电路原理图如图 6、7 所示：图 6 XFMJ、XFMJF 电路图图 7XFM 编码电路图（26.8 Hz）4.7故障板卡分析卡斯柯公司对返修的两块板卡进行检测发现：（1）VPS 板（序列号：1007019）C19 电容老化，容值下降，无法驱动 VRD 继电器。（2）驱动板 VOOB 板（序列号：10060410）第6 码位驱动输出电压较低，原因是该回路的保护器件R32 失效，阻值增大，达到 280 左右（板卡上测试正常为小于 1），需要对该板卡 R32 器件更换维修。故障器件为输出回路的过流防护器件，在回路中的位置如图 8 所示：图 8R32 在 VOOB 板中所处位置示意图其中+OUT6 为输出板输出控制端，+O6 为驱动负载端（后面到输出板接口连接器），R32 为自恢复保险丝；当回路电流大于 500 mA 时，R32 会截止，切断输出回路；故障板卡 R32 的失效模式为电阻值增大，导致 R32 电阻值增大的原因为瞬间的过电流，现场发生该故障大概率为强雷击所导致。5措施及建议（1）将驱动软回采方式改为采集所驱动继电器的前接点（实回采），通过是否采集到前接点来判断所驱动的继电器是否真实吸起。（2）对该站驱动的继电器线圈电压进行测试，检查是否达到继电器的驱动要求，JPXC-100017 V，JWXC-H340 17 V，JWXC-1700 19 V。（3）凡发生过雷击的车站必须及时检查测试各输出码位的驱动电压是否满足继电器的驱动要求。（4）测试方法为：在双机同时运行情况下，按照维修机上驱动码位表进行排列进路、扳动道岔、办理闭塞等操作，依次驱动相应的继电器，在驱动的过程中，使用万用表直流档对继电器 1、2 线圈和 3、4 线圈进行测试，长驱的码位可以直接对相应的继电器线圈进行测试。参考文献1 国家铁路局.铁路车站计算机联锁技术条件：TB/T 3027-2015S.北京：中国铁道出版社，2015.2 中国铁路总公司.普速铁路信号维护规则：铁总运2015238号 Z.北京：中国铁道出版社，2015.