高鐵信號電子設備不良反應分析與對策

桓建棟 中國鐵路上海局集團有限公司上海高鐵基礎設施段

2021 年蘇州北車間1-6 月電子設備問題頻發，嚴重干擾了車間的正常維修計劃。車間、工區在電子設備的不良應急處置中也顯得“捉襟見肘”。居安思危，為減少電子設備故障對高鐵運輸秩序的影響與干擾，對近期電子設備的問題進行匯總，分析，提出處置方法，總結經驗指導后期電子設備的維修應急，就顯得尤為重要。

1 高鐵電子設備不良反應分析

從表1 中可以分析得出，管內京滬高鐵電子設備問題的發生率正處在上升期。而且主要集中在維護監測機死機，通信接口中斷問題。電子設備的不良將影響設備的正常使用，分析形成的具體原因如下：

表1 檢查工區匯總報警及不良反應匯總表分析

1.1 機房環境影響

各站開通運行至今，大部分電子設備上道一直使用未更換過，電子設備內部積灰嚴重，影響電子設備使用的壽命。通過跟班檢查發現，現場工區在每月一次的中繼站巡檢過程中，機房衛生幾乎是不打掃的。

原因有：

（1）各中繼站較偏，沒法汲水打掃衛生。

（2）責任工區思想不重視，主觀上對機房環境對設備的影響思想上認識不足。

（3）《作業指導書》中對機房環境衛生的作業要求不健全，執行標準不一，導致工區在落實工作中無標準可遵循，見圖1。

圖1 機柜風扇落灰

1.2 機房溫度不恒定

蘇州北車間管內6 站1 所13 中繼，量多線路長。各站機房所處位置不一，尤其像中繼65、中繼69、中繼74，機房不在高鐵高架下，一到夏天受西曬太陽暴曬，溫度起伏變化明顯。但像中繼68 在高鐵高架下，四周有高大遮陽樹林，溫度起伏不大。同時各站的空調制冷使用狀態也有很大關系，由于中繼站日常巡視時對空調濾網的不規范清洗，造成空調高壓報警不制冷，也是導致機房溫度不恒定的另一原因。各值守站大都使用車站中央空調，在需要機房制冷降溫時，受站房中央空調統一設定啟用條件的制約無法治冷使用也影響機房溫度的恒定。

1.3 電子設備使用壽命的不確定

電子設備的使用是有壽命和期限的，雖然我們的工控機，電源模塊，線纜的質量要比非工業使用的工藝高、質量好，但長時間的飽和運行，造成電子設備提前老化。但對在用的電子設備上道時間統計不準確，京滬高鐵2011.6.30 開通，再加上設備安裝，廠家調試及聯調聯試的1-2 年（京滬高鐵建設周期較長），至今已使用超10 年。對電子器材的使用壽命，高鐵《維規》中雖然有規定，但中國高鐵建設發展了10年，規定的10 年、15 年年限也只是建立在理論之上，真正使用時受環境，外在條件，維修保養質量等因素影響，還能按《維規》規定年限大修更換，應該還是有待商榷和討論的。

1.4 電子設備維修經驗不足

《中國鐵路總公司關于印發〈高速鐵路信號維護規則〉的通知》規定，電子設備將有現場車間及現場檢查工區組織維修。但維修經驗不足，直接影響電子設備的使用質量。我們很多職工對電子設備維修作業有種畏懼感，因為不懂，不敢動，動了又怕恢復不了。電子設備問題處置經驗不足，例如：中繼66 LEU1重啟無法恢復。重復幾次開關LEU1電源開關重啟LEU1，均未恢復正常。后將LEU1、LEU2 開關同時關閉，過 20，s～30 s 后同時合上 LEU1、LEU2 開關，LEU 重啟正常。此處理過程在咨詢廠家時的答復是，正線LEU 互為備用，能相互切換，因此需兩個LEU 一起關、合重啟，但側線單套使用，只需要開關對應的LEU 就行。這些電子設備使用的關鍵項點在維修手冊中沒有具體的說明。

1.5 電子設備間軟件、硬件兼容問題，導致的報警

跟電子設備有關的報警很多，有的是上下限設置問題，有的是模塊采集問題，有的是監測死機造成，在前期開展的無效報警整治過程中，已有相當多的報警已經處置掉了。但有些報警是因為軟件問題，聯系廠家也始終無法處理，較典型的如CI-GS 報警，原因是列控廠家的軟件與CTC 廠家的軟件存在兼容性問題，最終導致CI-GS 板的誤報警 。京滬高鐵道岔缺口視頻監測也在逐年老化，像無錫東、常州北、蘇州北常年有幾個位置缺口視頻監測看不了，與廠家對接后，給出的答案是現有的道岔缺口監測設備已過時，需設備軟、硬件更換升級。

2 對策措施

通過以上5點的分析，結合現場跟班、檢查工區對機房設備檢查、檢修，共同形成以下的對策措施。

2.1 制定計劃落實環境整治

（1）蘇州北車間在今年1月生產會召開時，組織車間管理及工長集體重溫學習2018年杭州電務段關于《杭甬高鐵區間改方時軌道電路曲線異常波動安全隱患深度分析報告》，在主觀意識上認清機房環境衛生對高鐵設備的影響。

（2）車間將機房環境衛生整治納入車間2022 年1 季度重點工作，并排入計劃，納入天窗作業項目。針對中繼站沒水的現狀，車間按計劃派車協作工區帶水進行機房環境整治。同時責任到人，3月份由車間落實檢查。

（3）以此次機房環境衛生重點整治工作為契機，建立長效規范的機房環境管理，使工區按計劃每月對機房進行一次徹底打掃。減少環境衛生對電子設備使用壽命的影響。

（4）與職工培訓科溝通，建議將機房環境清掃納入《作業指導書》，規范作用流程。

2.2 規范中繼站空調設定

建立各站機房溫度年曲線統計，人為設定溫度盡量使機房溫度趨于恒溫。規范中繼站機房空調啟動設定，使中繼站內4 臺空調制冷輸出平衡，延長使用壽命。即進門左右2 臺空調設定啟動溫度為22-23 度，機房里面2 臺空調啟動溫度設定在25—26度。因為整個機房內四個角落溫度不一，如果4 臺空調統一設定啟動溫度，就會造成里面2 臺空調長時間使用，而門口兩臺一直啟動不了，除非里面的空調壞了，機房溫度上升后使得門口兩臺啟動。加強機房空調維保，督促空調維保公司嚴格落實每季一次保質保量的維保任務。日常機房巡視，規范空調內外濾網日常清洗及定期更換。各值守站已安裝應急柜式空調，要求檢查工區監測人員，工區值守人員加強機房溫度盯控，規范應急空調啟用制度。

2.3 對分析易壞的電子設備進行提前更換

分析近1-2年頻繁壞的電子設備，跟技術中心溝通，根據現場實際使用，打破《維規》大修年限，提前更換。之前已分析，京滬高鐵建設周期較長，大部分電子設備使用已超10年，按《維規》要求，像工控機壽命10 年、電源模塊壽命10 年，可以按期限逐步進行更換。但對于近期爆發的較典型，較集中的，重要的是對行車會造成影響的電子設備問題，如：“列控、LEU、應答器問題”，也可酌情有針對性的更換。同時，對于網絡設備，如：“列控交換機，CTC 防火墻，協議轉換器”，《維規》規定的年限也是10年，但就目前統計分析來說，使用正常，但也不能掉以輕心，網絡設備不良直接影響行車設備的使用。高鐵《維規》中主要設備、器材壽命期限見圖2。

圖2 高鐵《維規》中主要設備、器材壽命期限

2.4 提升職工電子設備維修、處置能力

按照信號專業生產組織改革模式，即車間組織生產，實行“檢查獨立、養修合一、集中組織、專業修理”的信號專業生產組織方式。必須盡快提升職工電子設備維修、處置能力，尤其是檢查工區職工電子設備維修水平。

在一年一次高鐵各站的電子設備年檢作業過程中，按照《作業指導書》現場工區、檢查工區齊動手，學習提高電子設備檢修標準，達到練兵的效果。

段建立電子設備練功場。積極與技術中心溝通，在高鐵車間范圍內培養幾個電子設備問題處置能手。

車間管理人員應針對管內和兄弟電務段高鐵電子設備處置經驗，不斷總結，不斷梳理，完善高鐵電子設備《作業指導書》內容以及特殊情況下的處置方法。

2.5 完善電子設備應急機制

（1）車間范圍內建立廠家，技術中心應急處置網絡。積極主動聯系廠家，在問題處置時給予一定的技術支持與幫助。同時對一些暫時都無法處置的報警，和無法解決的問題，進行梳理備案。如：CI-GS 板報警，道岔缺口監測使用不了。

（2）按《維規》要求，與技術中心溝通，完善車間電子設備應急備品，尤其是那些無冗余，平時易忽視，但影響起來卻很大的關鍵設備。如：交換機、電源板、通信模塊、列控板卡、聯鎖板卡、聯鎖ET機籠，見圖3。

圖3 主要設備、器材備品備件配置參考數量

（3）加大監測盯控，實現車間范圍的三級監測網，即：車間值班干部監測瀏覽，檢查工區覆蓋瀏覽，現場工區管內覆蓋瀏覽，全程盯控設備的使用情況。

（4）建立問題電子設備檔案，對環境、溫度、時間，問題時的電源狀態等進行記錄在案，運用大數據分析，提升設備預判手段。

3 結束語

面對鐵路維修體制改革發展的不斷深入，作業模式及要求越來越規范，對電子設備不確定的技術認知和導致不安全的因素越來越多，人員素質不適應的問題越顯突出，加上外部環境影響的不斷加大，電子設備安全管理的難度也越來越大。在這樣的情況下，積極探索建立適應高鐵電子設備維修、應急方式顯得越來越重要。在下一步的工作中，應繼續積極探索實踐，不斷總結，努力提升電子設備管理水平，更好地保障鐵路運輸安全。