高铁信号电子设备不良反应分析与对策

桓建栋 中国铁路上海局集团有限公司上海高铁基础设施段

2021 年苏州北车间1-6 月电子设备问题频发，严重干扰了车间的正常维修计划。车间、工区在电子设备的不良应急处置中也显得“捉襟见肘”。居安思危，为减少电子设备故障对高铁运输秩序的影响与干扰，对近期电子设备的问题进行汇总，分析，提出处置方法，总结经验指导后期电子设备的维修应急，就显得尤为重要。

1 高铁电子设备不良反应分析

从表1 中可以分析得出，管内京沪高铁电子设备问题的发生率正处在上升期。而且主要集中在维护监测机死机，通信接口中断问题。电子设备的不良将影响设备的正常使用，分析形成的具体原因如下：

表1 检查工区汇总报警及不良反应汇总表分析

1.1 机房环境影响

各站开通运行至今，大部分电子设备上道一直使用未更换过，电子设备内部积灰严重，影响电子设备使用的寿命。通过跟班检查发现，现场工区在每月一次的中继站巡检过程中，机房卫生几乎是不打扫的。

原因有：

（1）各中继站较偏，没法汲水打扫卫生。

（2）责任工区思想不重视，主观上对机房环境对设备的影响思想上认识不足。

（3）《作业指导书》中对机房环境卫生的作业要求不健全，执行标准不一，导致工区在落实工作中无标准可遵循，见图1。

图1 机柜风扇落灰

1.2 机房温度不恒定

苏州北车间管内6 站1 所13 中继，量多线路长。各站机房所处位置不一，尤其像中继65、中继69、中继74，机房不在高铁高架下，一到夏天受西晒太阳暴晒，温度起伏变化明显。但像中继68 在高铁高架下，四周有高大遮阳树林，温度起伏不大。同时各站的空调制冷使用状态也有很大关系，由于中继站日常巡视时对空调滤网的不规范清洗，造成空调高压报警不制冷，也是导致机房温度不恒定的另一原因。各值守站大都使用车站中央空调，在需要机房制冷降温时，受站房中央空调统一设定启用条件的制约无法治冷使用也影响机房温度的恒定。

1.3 电子设备使用寿命的不确定

电子设备的使用是有寿命和期限的，虽然我们的工控机，电源模块，线缆的质量要比非工业使用的工艺高、质量好，但长时间的饱和运行，造成电子设备提前老化。但对在用的电子设备上道时间统计不准确，京沪高铁2011.6.30 开通，再加上设备安装，厂家调试及联调联试的1-2 年（京沪高铁建设周期较长），至今已使用超10 年。对电子器材的使用寿命，高铁《维规》中虽然有规定，但中国高铁建设发展了10年，规定的10 年、15 年年限也只是建立在理论之上，真正使用时受环境，外在条件，维修保养质量等因素影响，还能按《维规》规定年限大修更换，应该还是有待商榷和讨论的。

1.4 电子设备维修经验不足

《中国铁路总公司关于印发〈高速铁路信号维护规则〉的通知》规定，电子设备将有现场车间及现场检查工区组织维修。但维修经验不足，直接影响电子设备的使用质量。我们很多职工对电子设备维修作业有种畏惧感，因为不懂，不敢动，动了又怕恢复不了。电子设备问题处置经验不足，例如：中继66 LEU1重启无法恢复。重复几次开关LEU1电源开关重启LEU1，均未恢复正常。后将LEU1、LEU2 开关同时关闭，过 20，s～30 s 后同时合上 LEU1、LEU2 开关，LEU 重启正常。此处理过程在咨询厂家时的答复是，正线LEU 互为备用，能相互切换，因此需两个LEU 一起关、合重启，但侧线单套使用，只需要开关对应的LEU 就行。这些电子设备使用的关键项点在维修手册中没有具体的说明。

1.5 电子设备间软件、硬件兼容问题，导致的报警

跟电子设备有关的报警很多，有的是上下限设置问题，有的是模块采集问题，有的是监测死机造成，在前期开展的无效报警整治过程中，已有相当多的报警已经处置掉了。但有些报警是因为软件问题，联系厂家也始终无法处理，较典型的如CI-GS 报警，原因是列控厂家的软件与CTC 厂家的软件存在兼容性问题，最终导致CI-GS 板的误报警 。京沪高铁道岔缺口视频监测也在逐年老化，像无锡东、常州北、苏州北常年有几个位置缺口视频监测看不了，与厂家对接后，给出的答案是现有的道岔缺口监测设备已过时，需设备软、硬件更换升级。

2 对策措施

通过以上5点的分析，结合现场跟班、检查工区对机房设备检查、检修，共同形成以下的对策措施。

2.1 制定计划落实环境整治

（1）苏州北车间在今年1月生产会召开时，组织车间管理及工长集体重温学习2018年杭州电务段关于《杭甬高铁区间改方时轨道电路曲线异常波动安全隐患深度分析报告》，在主观意识上认清机房环境卫生对高铁设备的影响。

（2）车间将机房环境卫生整治纳入车间2022 年1 季度重点工作，并排入计划，纳入天窗作业项目。针对中继站没水的现状，车间按计划派车协作工区带水进行机房环境整治。同时责任到人，3月份由车间落实检查。

（3）以此次机房环境卫生重点整治工作为契机，建立长效规范的机房环境管理，使工区按计划每月对机房进行一次彻底打扫。减少环境卫生对电子设备使用寿命的影响。

（4）与职工培训科沟通，建议将机房环境清扫纳入《作业指导书》，规范作用流程。

2.2 规范中继站空调设定

建立各站机房温度年曲线统计，人为设定温度尽量使机房温度趋于恒温。规范中继站机房空调启动设定，使中继站内4 台空调制冷输出平衡，延长使用寿命。即进门左右2 台空调设定启动温度为22-23 度，机房里面2 台空调启动温度设定在25—26度。因为整个机房内四个角落温度不一，如果4 台空调统一设定启动温度，就会造成里面2 台空调长时间使用，而门口两台一直启动不了，除非里面的空调坏了，机房温度上升后使得门口两台启动。加强机房空调维保，督促空调维保公司严格落实每季一次保质保量的维保任务。日常机房巡视，规范空调内外滤网日常清洗及定期更换。各值守站已安装应急柜式空调，要求检查工区监测人员，工区值守人员加强机房温度盯控，规范应急空调启用制度。

2.3 对分析易坏的电子设备进行提前更换

分析近1-2年频繁坏的电子设备，跟技术中心沟通，根据现场实际使用，打破《维规》大修年限，提前更换。之前已分析，京沪高铁建设周期较长，大部分电子设备使用已超10年，按《维规》要求，像工控机寿命10 年、电源模块寿命10 年，可以按期限逐步进行更换。但对于近期爆发的较典型，较集中的，重要的是对行车会造成影响的电子设备问题，如：“列控、LEU、应答器问题”，也可酌情有针对性的更换。同时，对于网络设备，如：“列控交换机，CTC 防火墙，协议转换器”，《维规》规定的年限也是10年，但就目前统计分析来说，使用正常，但也不能掉以轻心，网络设备不良直接影响行车设备的使用。高铁《维规》中主要设备、器材寿命期限见图2。

图2 高铁《维规》中主要设备、器材寿命期限

2.4 提升职工电子设备维修、处置能力

按照信号专业生产组织改革模式，即车间组织生产，实行“检查独立、养修合一、集中组织、专业修理”的信号专业生产组织方式。必须尽快提升职工电子设备维修、处置能力，尤其是检查工区职工电子设备维修水平。

在一年一次高铁各站的电子设备年检作业过程中，按照《作业指导书》现场工区、检查工区齐动手，学习提高电子设备检修标准，达到练兵的效果。

段建立电子设备练功场。积极与技术中心沟通，在高铁车间范围内培养几个电子设备问题处置能手。

车间管理人员应针对管内和兄弟电务段高铁电子设备处置经验，不断总结，不断梳理，完善高铁电子设备《作业指导书》内容以及特殊情况下的处置方法。

2.5 完善电子设备应急机制

（1）车间范围内建立厂家，技术中心应急处置网络。积极主动联系厂家，在问题处置时给予一定的技术支持与帮助。同时对一些暂时都无法处置的报警，和无法解决的问题，进行梳理备案。如：CI-GS 板报警，道岔缺口监测使用不了。

（2）按《维规》要求，与技术中心沟通，完善车间电子设备应急备品，尤其是那些无冗余，平时易忽视，但影响起来却很大的关键设备。如：交换机、电源板、通信模块、列控板卡、联锁板卡、联锁ET机笼，见图3。

图3 主要设备、器材备品备件配置参考数量

（3）加大监测盯控，实现车间范围的三级监测网，即：车间值班干部监测浏览，检查工区覆盖浏览，现场工区管内覆盖浏览，全程盯控设备的使用情况。

（4）建立问题电子设备档案，对环境、温度、时间，问题时的电源状态等进行记录在案，运用大数据分析，提升设备预判手段。

3 结束语

面对铁路维修体制改革发展的不断深入，作业模式及要求越来越规范，对电子设备不确定的技术认知和导致不安全的因素越来越多，人员素质不适应的问题越显突出，加上外部环境影响的不断加大，电子设备安全管理的难度也越来越大。在这样的情况下，积极探索建立适应高铁电子设备维修、应急方式显得越来越重要。在下一步的工作中，应继续积极探索实践，不断总结，努力提升电子设备管理水平，更好地保障铁路运输安全。