5T探测站设备故障远程智能诊断处理装置

文章编号:100227602(2008)0920032203

“5T ”探测站设备故障远程智能诊断处理装置

陈俟聿,王兴中,董文勇,石海云

(呼和浩特铁路局包头西车辆段,内蒙古包头014011)

摘　要:文章介绍了“5T ”探测站设备故障远程智能诊断处理装置的构成、功能、工作原理及使用效果。关键词:“5T ”系统;设备故障;诊断;处理中图分类号:U279.2 文献标识码:B

“5T ”系统是发现车辆故障、防止车辆事故的重要安全保障设施。呼和浩特铁路局“5T ”系统于1994年开始建设,现大包线、包惠线、集二线、包白线的T HDS 已经全部形成网络,共有95台T HDS 设备、5台TFDS 设备。目前,设备出现通信断电、停电故障时,系统不能确定具体故障部位,由铁路局安全监测站“5T ”调度人员负责通知车辆段,维修人员接到故障报告后,必须在规定时间内赶到现场进行处理。通过几年来对探测设备故障的统计,发现电源停电(掉闸)、传输信号通道中断、设备死机故障占故障总数的80%以上,直接影响探测站的开机率和使用率。为提高故障修复实效,确保列车运行安全,减少人力、物力浪费,开发了“5T ”探测站设备故障远程智能诊断处理装置,用以远程诊断、监测和处理“5T ”探测站设备故障。

1　“5T ”探测站设备故障远程智能诊断处理装

置的构成及功能

1.1　构成

该诊断处理装置主要由振铃计数电路、语言受话

电路、D TM F 解码电路、单板机控制电路、驱动电路、执行电路、负载控制、语言固化、电源及备用电源等组成,主要分为以下五大部分。

系统主控制部分:主控单板机是系统的主控心脏,接收振铃信号和操作指令,并向控制电路发控制信号和回传语音。

振铃部分:本装置的启动可通过接收探测站电话振铃信号实现,根据设定电话振铃次数来开启本装置启动电路。

语言部分:根据单板机各种指令,把事先存储好的各条语言信息同步传到电路电话,回传给操作方。

带载电路部分:根据不同功能分别设立相应电子

收稿日期:2008202222

作者简介:陈俟聿(19722),男,工程师。

控制电路,利用单板机的指令启动对应的电子带载电

路,达到操作目的。

备用电池部分:有外接电源时充电,该电源在控制系统外部供电停电时自动启动,能持续供电8h 以上,保证装置正常工作。1.2　功能

利用现有探测站电话通道,使用带D TMF 功能电话,通过拨打电话号码和输入密码,对无人值守探测站的一些惯性故障进行诊断处理,能实现以下几项功能:

(1)诊断探测站传输信号是否正常;(2)判断电源供电状态是否正常;(3)判断“5T ”探测站设备供电是否正常;

(4)恢复电源供电;

(5)将死机断电的设备复位。

2　主要技术指标(表1)

表1　主要技术指标

输入电压AC 220(1±15%)V ,50Hz

等级功耗/W ≤20

振铃输入电压AC 96(1±15%)V ,25Hz

备份电源(2200mA/h 可充电锂电池)/V

412×3

继电器接口AC 220V ,5A (1、2号设备断电)

合闸继电器AC 220V ,10A

外接声道

600Ω,1000Hz (1号声道、2号声道)

键控双音频解码范围

依据中国电信标准解码表(表2)

3　工作原理

3.1　远程故障诊断

在异地用固定电话或移动电话拨通某探测站现有

电话,此电话通过振铃次数(一般设5次)计数,启动控制系统,初始化各控制执行电路。异地操作者输入不同密码后,相应功能通过D TM F 解码,单板机电路执行触发,同时语言固化电路放出语言,使操作者确认到查询的功能是否正常,实现远程故障诊断。

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23・　运用检修

铁道车辆　第46卷第9期2008年9月　

表2　中国电信标准解码表

低频/Hz高频/Hz按键

69712091

69713362

69714773

77012094

77013365

77014776

85212097

85213368

85214779

94113360

94112093

9411477#

以CSC9270集成块为核心组成新型解码和译码电路。24C02B集成块为存储芯片,内有预制的话音模块,CPU。音频信号经功率放大器放大后,经集电器接点联通传送到耦合变压器,耦合变压器逆向耦合送进电话网,以便操作人员监听本机工作状态。

如果需要判定通道故障,输入密码后相接继电器闭合,上述语音回路被切断,而指向集电器接点联通的外通道,音频信号网以同样方式送回电话网供操作人员监听。

为确保装置工作安全,在存储芯片中存有本机登陆、操作平台的操作密码,供装置核查判别用,对不符合操作密码的信号一律不启动,不回应。

3.2　电话网络驳接

电话网经接口进入本机,当有振铃信号时,振铃电压会经限流电阻、隔直流电容进入光电耦合集成芯片,在该芯片3脚上出现AC5V、25Hz的开关信号,进入CPU处理,当条件满足时,CPU的1脚输出高电平,经光电耦合电路隔离后,三极管进行放大并推动继电器吸合,接点连接完成市话网直流摘机回路,此时振铃信号停止,转入正常通话阶段。

3.3　探测系统供电恢复

电话网另一端的电话机输入的双音频信号,经耦合电容提取和变换器隔离,输出到解码器CSC9270芯片,该芯片会将不同的双音频信号解码成对应码源送至CPU处理。如果CPU确认上述码组合符合装置约定的条件码组合要求,则启动相应继电器动作,恢复探测站设备供电。为抗干扰和保证安全,在推动继电器之前,均加了光电隔离开关。

3.4　装置供电

经由专用接件进入本机的220V交流电源,经电源开关控制,进入开关电源(AC220V/DC15V)变成低压直流电后,经稳压器稳定成DC5V直流电压,给整机芯片供电。

当外电网无电时,由备用电池供电(DC12V),经双联联动开关,同时控制整机电源的开启与关闭。只要一级供电有电(DC12V),无论是交流供电或直流供电,备用电池供电都会点亮绿色发光管电池指示灯;如果同时供电,备用电源则处于充电状态,直至充满(DC14V)时自动关闭充电状态。

面板上电压表为电池的电压监测表,用来了解电池工作状态。

在交流电网有电时,光电耦合器会工作,将3脚拉至DC5V电压,以便CPU检测AC220V电源是否有电。

具体操作流程见图1。

4　主要特点

(1)操作简单。在进入平台码后,可连续输入操作码进行工作,操作功能不分先后,每一步操作都有语音提示。在输入平台码或操作指令时只要有误立即退出,需重新输入,防止操作失误。操作功能完成后,如忘记退出,挂机后延迟60s,装置自动关闭。

(2)功能可靠。该装置的核心技术利用单板机,自带EPPROM、RAM、A/D转换功能符,功能强,速度快,集成度高,功耗较低,可靠性高。软件采用C 语言开发,一次贯入,永久利用。用于检测、诊断“5T”探测站设备状态,不影响“5T”设备各种功能,不影响设备传输网络数据,且诊断故障准确、处理速度快。将来也可以增加多路多种功能诊断控制处理功能。

(3)适用范围广。可用于有程控电话无人值守探测站;可以了解管辖范围内任何一台探测设备的运行情况。

5　使用效果

2007年5月—8月,该装置在集宁—集葫联络线A EI探测站使用了3个月,远程恢复停电故障3次,处理通信故障10次,成功率100%。2007年9月,在包西管区打拉亥红外线探测站使用了1个月,判断2次通道故障和1次停电故障,100%正确。2007年10月15日起,在包西A EI7号站使用了2个月,检测通道5次,断电复位主机4次,成功率100%。而丰镇A EI探测站在5月—12月期间共发生死机和通信中断故障9

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　“5T”探测站设备故障远程智能诊断处理装置　陈俟聿,王兴中,董文勇,等