车载BTM设备故障处理及数据分析.pdf

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1、 车载 BTM 设备故障处理及数据分析 郑州电务段 王留琪 摘摘 要要: 应答器传输单元(BTM)是动车组车载设备的关键设备之一，在 200C 车载设备中 BTM 故障率较高，本文将对 200C 车载 BTM 设备进行介绍，并结合实际维护中的经验介绍 BTM 常 见的故障以及数据分析重点和采取的措施。 关键词关键词: 应答器 传输单元 故障处理 数据分析 CTCS2-200C 车载列车控制系统在我国铁路第六次大面积提速后， 装备在动车组上并在 中国各铁路干线广泛运用，主要车型是 CRH5 型“和谐号”200km/h 动车组。CTCS2-200C 车 载列车控制系统是根据 CTCS 技术标准的要

2、求， 从法国 CSEE 公司引进开发的新一代车载列 车运行控制系统，满足 CTCS-2 级规范要求，能够自动实现列车运行超速防护，简称 ATP （Automatic Train Protection）系统。CTCS2-200C 型车载 ATP 系统的引进开发，对实现我国 列控技术与国际接轨，加快发展我国 CTCS 建设具有重大意义。 1 BTM 简介简介 应答器传输单元(BTM)是动车组200C车载设备的关键设备之一，车载BTM模块和应答 器天线以及地面应答器，组成一个点式通信系统。BTM主机模块包含一个电源供应模块， 一个电磁发射机，一块接收板，一块接口板。BTM天线包含一个调谐到27MHz

3、的发射线圈， 一个调谐到4.2MHz的接收线圈。BTM系统的工作原理是在列车运行中BTM天线不断的向下 发送电磁能量，经过地面应答器时，地面应答器接收到电磁能量就会向BTM天线发送电磁 信号，该信息通过应答器天线接收传送到BTM主机，BTM主机处理从应答器接收到的信息。 2 BTM 常见故障处理常见故障处理 在车载设备常见的故障中，BTM 相关的故障占相当大的一部分，准确的根据现象判断 故障会减少故障延时，及时保障设备的正常运用。 21 BTM 主机故障主机故障 在 BTM 发生故障的时候， 我们要根据 DMI 的文本报警提示和 BTM 的指示灯状态来准 确的判断是否是由于 BTM 主机本身的

4、硬件故障原因造成还是由于链故障造成的，如果在 DMI 报“应答器接收模块故障”的之前有“单链严重故障”的报警，一般来说认为是由于 B 链 故障引起，因为在实际运用中 BTM 与 B 链建立正常通信（一般为与 B 链通信为主通道） ， 当 BTM 与 B 链通信异常时，很少能切换 A 链成功，当把 B 链电源断开，或者 B 链全部故 障时，需重新启机能够正常切换到 A 链；因此这种现象要首先查找发生链故障的原因，更 换相关设备并进行重启试验。如果在 DMI 上只报“应答器接收模块故障”，启机后出现 BTM 主机灯显不正常(电源灯亮而 27MHz 灯不亮等)，并且多次启机故障不恢复，我们首先要考

5、虑 BTM 主机硬件问题， 更换 BTM 主机并进行重启， 并试验接收应答器信息时的 BTM 主机 灯位显示状态。 22 BTM 天线故障天线故障 一般出现 BTM 天线故障时，应检查 BTM 天线有无破损，是否进水，天线与线缆连接 是否良好，如果是天线硬件故障则更换车底 BTM 天线。 23 BTM 电源故障电源故障 BTM 上电一段时间后断电或者启机 BTM 不上电，DMI 显示“应答器接收模块故障”则 按以下流程检查处理： （1）检查 BTM 的 P1 插头的 2、6 点是否有 24V 电压，若没有 24V 电压，更换 ATP 控制组匣； （2）检查 BTM 的 P1 插头的 2、6、3

6、 点分别与 ATP 机柜上 J3 线上的 B6、B7、B8 点连接是否牢固。 24 BTM 线缆故障线缆故障 BTM 线缆的故障发生较少，因为线缆的制作工艺较为精良，大部分故障是因为线缆插 头或者是插孔插针的原因，发生故障时按以下流程检查处理： 首先检查 BTM 各插件面板上接线是否稳固；再检查 BTM 各插件面板上插头内插针否 完好无损坏；然后检查 J3 线与 P3 插座是否牢固，插孔和插针是否完好无损；最后检查车底 BTM 天线插孔，接线以及插头是否完好且稳固。 以上各个线缆插头或者是插孔插针检查过确定良好后再考虑是否是线缆原因，BTM 天 线到主机的线缆槽要穿过车体， 从天线出来的线缆进

7、入车辆的线缆盒， 平行车体穿过到速度 传感器的连接盒上方后向上弯曲进入司机室后方的线缆柜， 一共有六个备用的线缆槽， 由于 更换线缆时比较困难，电缆连接头必须重新做，所以需要厂家人员配合指导更换。 25 BTM 干扰故障干扰故障 这种故障一般来说是在运行中频繁发生，主要是因大量的错误数据由 BTM 发送至 ATP 主机，对通信造成了阻塞，导致 ATP 在一定时间内没有接收到 BTM 正常数据，从而 ATP 主机判断 BTM 故障，应重点查找受电弓、电源、电机、设备接地等方面的因素。 3 BTM 数据分析数据分析 在日常运用维护中，初步故障处理能有效的减少故障延时，但是要想准确找到故障点， 弄清

8、楚故障原因， 数据分析是最直接的手段， 它能帮助设备维护人员快速准确的找到故障原 因。 31 SAM 数据数据 在数据中主要查看 SAM 数据的 100 包、105 包、201 包、202 包、226 包和 MID 数据。 100 数据包主要查看系统模式状态和 BTM 状态，当 BTM 状态出现 KO 报警时，认为 BTM 存在故障隐患，需要结合其他包的数据和故障现象考虑故障点； 105 数据包是 DMI 上报警的文本信息和当时文本信息提示等，为故障提供准确的时间 和报警信息； 201 数据包主要是 BTM 主机的一些工作状态；E、F 列主要是 BTM 与 A、B 链的通信 连接状态，其中 I

9、NIT 表示等待状态，正常的 BTM 启机过程为 POWER ON OK、F TEST 、 TEST、F STAND BY 、STAND BY 、F NORMAL MODE 、NORMAL MODE，启机成功 后，在 G 列与 NORMAL MODE 对应行为 BTMB，意为 BTM 与 B 链建立正常通信（一般 为与 B 链通信为主通道） 。F 列中当出现 ARRET，同时与 G 列 En Panne 时，意思为 BTM 与 B 链通信异常。L（与 A 链通信工作状态） 、M（与 B 链通信工作状态）列中， DISCONNECTED， 意为启机， IDLE 意为通讯无效状态， DATA 意为

10、工作状态， WFCC WFA2 为数据切换。 202 数据包主要是应答器、天线、主机的传输是否正常。E 列表示为应答器传输状态， BALISE_TEL 表示应答器传输正常。F 列为 BTM 通信状态，TEL_FSK_L 表示主机、天线、 应答器通信正常。如果在一个周期内连续出现多次 TEL_ERR 报警，表示受到干扰，会引起 BTM 故障。这类故障应重点查找受电弓、电源、设备接地等方面的因素。 226 数据包在 BTM 故障的分析中十分重要，记录 BTM 状态及报警信息，作为 BTM 故 障分析的主要依据，具体分析如下： 报警 0 和报警 1 比较少出现，主要是主机接收到了错误的数据；报警 2

11、 是 BTM 通讯报 警：该报警指出在 CTODL 同步中检查到中断，出现这种报警有可能是干扰造成的，也有可 能是线缆连接不良，一般是要检查各个线缆连接是否良好，线缆是否有问题，同时查看 202 包是否有干扰；报警 3 是 BTM 天线报警：该报警指出在进行 BTM 天线测试时发生错误， 可能是由于天线本身硬件故障， 也有可能是电缆连接不好导致， 要对天线及线缆都进行检查； 报警 4 是 BTM 风扇报警：该报警指出在进行风扇检查时发生错误；报警 5 是 BTM 温度报 警：该报警指出在进行 BTM 温度测试时检测到错误； 报警 6 是运行报警：该报警指出 BTM 此时无法执行 ATP 发送的

12、任何请求； 报警 7 是禁止接收报警： 该报警指出 ATP 主机向 BTM 发送了禁止状态改变的请求，这几种报警也都不常出现；报警 8 是应答器报文报警：该报警 指示出在 BTM 自检时或者列车在待机模式时收到了不期望的应答器报文；报警 9 是硬件测 试故障：该报警指出在 BTM 的周期性检查中，发生错误；该报警出现频率较高，一些其他 的故障也会引起出现报警 9，比如干扰或者线缆都会引起报警 9 的出现。 32 MID 数据数据 MID 信息可以直接在 PCSAM 软件中显示， 由故障编号和设备状态信息构成， 常用 BTM 相关故障编号含义如下： 故障编号19含义是 A 系 1 路判断 BTM

13、 故障； 故障编号20含义是 B 系 1 路判断 BTM 故障； 故障编号21含义是 A 系 2 路判断 BTM 故障； 故障编号22含义是 B 系 2 路判断 BTM 故障；故障编号23含义是 A 系 1 路判断 BTM 天线故障；故障编号24含义是 B 系 1 路判 断 BTM 天线故障；故障编号25含义是 A 系 2 路判断 BTM 天线故障；故障编号26含义是 B 系 2 路判断 BTM 天线故障。 MID 数据中存储的是设备的日志性信息，我们一般在 BTM 发生故障的时候对于 MID 数据只是参考性的调看，数据分析的重点还是 SAM 数据。 4 结束语结束语 随着高速列车运用越来越多、越来越广泛，对 ATP 系统安全的需求也将越来越高，只 有了解并熟练掌握 BTM 这种故障率较高的车载设备的常见故障处理方法和数据分析，才能 够准确的抓住故障的关键点，有效的减少故障延时，保障动车组的安全运行。