地铁DTI故障分析

do:i 10 . 3969/.j issn. 1672- 6073. 2011. 02. 027 都市快轨交通? 第 24卷 第 2期 2011年 4月机电工程 地铁发车倒计时器 短暂无显示故障分析 张? 锐 (南京地下铁道有限责任公司运营分公司 ? 南京 ? 210000) 摘 ? 要? 发车倒计时器 (DTI)在地铁运营中频繁使用, 故障率较高, 论述它对地铁行车效率的影响。针对南 京地铁 1号线发车倒计时器短暂无显示故障进行分 析,通过捕捉故障现象、 判断故障点的以及制订故障处 理方案等, 解决短暂无显示故障,并对后期维护维修提 出建议。 关键词? 地铁 ? 发车倒计时器 ? ATS系统 ? 旅客信息 向导系统 ? 故障分析 中图分类号? U231. 8? ? 文章标志码 ? A 文章编号 ? 1672- 6073( 2011) 02- 0109- 02 南京地铁 1号线旅客信息向导系统 ( PIS)系统采 用基于端到端 IP数据和音视频广播的系统级技术, 分 为控制中心子系统和车站子系统两个部分。控制中心 子系统的构成主要有: 数字视频服务器、 播出控制工作 站、 中心网管服务器、 中心数据库服务器、 中心管理软 件、 与传输网连接的相关接口等。车站导乘子系统的 主要构成 为: LED 旅客向 导牌、 发 车倒计时 器 DTI 、 Profibus- DP受控板、 DTI通信控制器、 电源通信控制 器、 控制计算机、 旅客资讯播出控制器、 车站播出服务 器、 等离子显示器、 视音频数模 /模数转换器、 车站管理 软件、 19机柜等。车站子系统通过传输通道转播来自 控制中心的实时信息, 并在其基础上叠加本站的信息, 如列车运行信息和各类个性化信息等。 1? 发车倒计时器概述 发车倒计时器 (DTI)在 11个地下车站各安装 2块 室内单面 LED双基色显示屏, 在 5个地面高架车站各 收稿日期: 2009- 12- 28?修回日期: 2010- 02- 20 作者简介: 张锐, 男, 助理工程师, 从事城市轨道交通信号专业技术 研究工作, sinkintothesea 126. com 安装 2块半室外单面 LED双基色显示屏, 通过车站接 口箱 ( SIC)接收来自列车自动监控系统 ( ATS系统 )的 停车时间报文信息。当列车到站停稳后, 开始以倒计 数的方式向司机显示发车时间, 采用两位数字显示。 DTI由显示面阵、 控制单片机、 电源控制器和电源 4部 分组成 (见图 1)。 DTI控制单片机通过中断方式接收 DTI信息, 进行存储和刷新。网络可通过 DTI电源控制 器对 DTI进行开关控制。控制系统以单片计算机为控 制器, 实时接收、 处理来自 ATS系统的停车时间报文信 息。为了提高 系统的可 靠 性, 发 车 计时 信 息 通 过 Profibus- DP适配器及 DT I通信控制器直接送给 DTI 控制单片机, 并控制 DTI显示面阵。DTI控制单片机 接收 DT I数据信息, 进行编码、 存储、 刷新显示。 DTI 电源控制器将电源控制信号中的 RS485电平进行转换, 图 1? DT I结构 转为 TTL电平, 由电源控 制单 片机接 收, 实时 对 DTI进行开关控制。 DTI 电源来自与车站信号机 房内交流屏, PIIS1 开关 为下行 DTI供电进行 AC 220V DC+ 5V 的转换, PIIS2开关为上行 DTI进 行 AC 220V DC+ 5V 的转换。 2? 短暂无显示故障 2. 1? 故障现象 发车倒计时器 ( DT I)在运营期间出现短暂无显示 故障, 故障出现的时间不确定。故障现象为某一列车 到站时 DT I无显示, 后续列车到站时 DTI又自动恢复 正常显示, 很难在故障现场捕捉到故障。根据统计发 109 都市快轨交通? 第 24卷 第 2期 2011年 4月 现, 此类故障均发生于高架站的 DTI 。 2. 2? 故障分析 DTI是发车指示器, 为列车司机提供判断停站时 间和关门发车时机的依据, 无显示就会影响到司机对 列车停站时间和关门发车时机的确认, 可能造成晚点 发车, 如果司机提前关门, 可能造成列车未开, 使乘客 在站台聚集, 影响服务满意度。 3? 故障诊断方案 3. 1? 诊断方法 由于故障时机不确定, 出现故障的时间较短, 而且 都会自动恢复, 所以故障的相关信息很难捕捉, 给分析 和排除故障带来一定的难度。为排除故障, 选定在故 障较多的中华门站做试点, 采用图 2所示的排除法, 采 取更换硬件的方式, 逐步缩小故障范围。 图 2? 排查流程 在使用排除法逐个 更换板件后, 故障仍然存 在, 又采 用在 线监测 方 法。由 于 DTI 信 息 由 ATS 系统 提 供, 为排 除 ATS信息发送不正常而 造成 DTI无显示的现象, 采用了在线监测的方式, 在中华门站 DT I控制机 柜中接监 测计 算机, 与 DTI同时接收 DTI信息, 经一个多月的监测, 发现 在 DT I出现无显示故障 时, ATS系统发送 DTI信 息正常, 排除了信息源头 故障的原因。在确认软 件运行情况时, 采用比较 监测的试验方法, 从而发 现软件存在的设计缺陷, 确认了诊断结果。 3. 2? 诊断结果 DTI系统板单片机芯片的工作主频较高, 存在抗 干扰能力较差等设计缺陷。 DTI信号网线与其他专业 电缆敷设在一起, 在线路老化后, 传输到 DT I系统板的 信息容易受干扰而出现信息错误, 这时 DT I系统板复 位不正常, 造成无显示。由于 DTI只是列车进站时才 有显示, 列车出发后 DTI关闭并再次执行复位, 所以下 一趟列车到来时 DTI又正常显示。 3. 3? 方案实施 在故障处理期间, 先后更换了 DTI系统板、 DT I电 源控制模块、 DT I电源模块、 通信控制器、 Profibus接口 模块、 网线, 采取在线监测, 排除了信息源头的故障。 在排除硬件和信息源头故障后, 发现系统板软件存在 缺陷并加以修改, 再对 5个地面站 DTI系统板进行更 换, 故障了排除。 4? 故障原因分析 DTI由 profibus接口、 通信控制器、 系统板、 显示模 块、 电源控制器、 电源、 网线等组成, 任何一处出现问题 都会造成无显示故障;从时有时无的现象来看, 很有可 能是某一模块性能不稳定或系统受到不明干扰而造成 的。由于故障都发生在地面站, 而地面站和地下站 DT I 只是室外部分系统板和显示模块不同, 且地面站室内 到室外的连接线较复杂,受干扰的可能性较大, 所以重 点应在这几部分排查。排查全部硬件设备正常后, 对 软件进行分析试验,发现 DT I显示结束, 系统板要有一 次复位, 若不正常就会造成无显示。经分析, 这是因为 系统板主频较高、 抗干扰能力差, 在受到干扰时复位信 号错误, 造成系统板不能复位而无显示。 5? 结语 电子设备时有时无故障是比较难处理的故障之 一, 在无法准确确认故障点前, 用排除法有利于缩小故 障范围, 但每次更换板件后的试验等待将取决于故障 频率, 造成故障处理周期较长。另外, 由于设计原因, 多系统电缆敷设在一起, 不确定因素较多, DTI采用普 通网线作为信号传输线,本身抗干扰能力较差, 而且网 线抗拉能力低, 运营几年来多次发生断线故障。 DTI虽 然是地铁运营中的次要设备, 与安全无关, 但会大大影 响运营的效率和服务质量。建议采用抗干扰能力强的 网线或采用光纤接入,降低外界干扰, 网线或光纤能有 外层保护为佳, 确保线路的自身保护能力。 参考文献 1 徐玉龙. 南京地铁一号线南北线一期工程信号系统旅客 信息向导系统安装维护手册 G. 北京, 2005. 2 徐玉龙. 南京地铁一号线南北线一期工程信号系统旅客 信息向导系统最终技术规格书 G. 北京, 2005. 3 南京地下铁道有限责任公司. 南京地铁 1号线一期工程 招标文件 G.南京, 2003 : 10- 12. (下转第 114页 ) 110 都市快轨交通? 第 24卷 第 2期 2011年 4月 4 刘春华.空调系统新风方式及其节能的探讨 J. 城市建 设: 下旬, 2010( 5): 465- 465. 5 武丽华,杨兴山. 对城市轨道交通既有线技术改造的思考 J. 都市快轨交通, 2009 , 22( 2): 32- 34 . (编辑: 曹雪明) I mpact of Innovated Plate Tube Evaporation Condensation Technology on Subway Construction Zhou Jun (X i? an Subway Corporation, X i? an 710016) Abstrac: tInnovated plate tube evaporation and condensation technology was adopted instead of the traditional air -cooled water -cooled condenser -coolingtower syste m.By placing innovated plate condenser tubes directly into the chiller ,we can directly get close to thewetbulb te mperature of the cooling water te mperature ,and can also avoid theneed forhigh -power coolingwater circulation pumps and complex cooling syste m s in ordertofor mtherefrigeration unit of thesyste m. Thereupon ,alot of capital invest ment andsubsequent operating costsw illbesaved , which are ofgreat m i portance for the subway construction and operation . Key words : metro ;innovated evaporation condenser ; chiller ; cooling syste m;energy -saving ;costs -saving (上接第 110页 ) 4 黄正瑾.计算机结构与逻辑设计 M . 北京:高等教育出 版社, 2001. 5 SI EMENS.IF Specification PIIS DwellTm i e Indicator ( DTI);Automatic Train Supervision ( ATS) subsyste m;passenger infor mation and indication syste m;fault analysis 广州 5年内再建 11条地铁? 方案已上报省及国家审批 ? ? 广州地铁建设将再度提速。从有关环评专业机构获悉, 广州轨道交通 2015年建设规划环评已于日前启动。公示资 料显示,广州地铁 2015年规划在考虑带动城市发展、 市民交 通出行需求及网络联通、 结构优化的基础上, 在 2011 2015年之间再建设 11条 (段 )轨道交通线路, 全长 330?6 km。据悉, 该方案目前已经过广州市人大审议, 正上报省发 改委和国家发改委审批实施。 序号线路沿经过址全长 /km设站 /座换乘站 /座 13号线东延线? 番禺广场至海傍9 . 441 24号线南延线? 金洲至南沙客运港11 . 761 35号线东延线? 文冲至黄埔客运港9 . 851 47号线二期? 大学城南至大沙东11 . 343 58号线北延线? 文化公园至白云湖15 . 0125 6