STP無線通信故障分析

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摘要：結合stp無線通信設備的結構、故障現象、故障分析、診斷方法，對常見無線通信故障進行分析，以快速定位故障，壓縮故障停時，并為后續STP無線通信網絡的建設提供參考建議。

關鍵詞：STP；無線調車；調車作業；無線通信；故障

1概述

調車作業是實現列車編組計劃、列車運行圖、加速車輛周轉、完成運行生產任務的重要環節。STP是調車安全防護的輔助設備，采用無線通信方式實現對調車機車信號顯示和車列速度監控。由于我國的車站數量多，分布地域廣，車站的跨距、周邊地形地勢環境、溫濕差異等條件都給無線通信帶來了不同程度的影響，進而直接影響著STP能否正常地工作。隨著設備的投入運用，電子設備使用壽命的臨近、室外饋線和天線風吹日曬雨淋的長期老化，無線通信故障率逐年增高，如何快速排除故障壓縮故障停時顯得尤為重要。

2無線通信設備結構

STP無線通信是車載和地面進行通信的紐帶，該無線通信設備主要由數傳電臺、饋線、天線、防雷部件等組成。數據電臺采用的是半雙工通信方式，系統采用由地面設備為主站和車載設備為從站，主站按規定的時序以輪詢方式與車載設備進行通信。根據無線通信是否采用中繼分為直通模式和中繼模式。下面從兩種模式的結構、常見故障現象、故障原因分析等進行介紹。2.1直通模式。直通模式是地面設備和車載設備的電臺直接進行通信（如圖1）。該種模式所有的電臺接收和發送均采用同一個頻點，以地面設備為主動發起方，車載設備為被動應答方。STP地面設備（包括數傳電臺）安裝在信號機械室的機房中，地面天線一般安裝在信號樓附近的鐵塔或信號樓上，車載設備安裝在調車機車上，從而實現車載和地面的無線通信。該模式結構簡單，使用方便，可滿足大部分車站對無線通信的需求，但一些受地理位置等影響的車站會形成盲區。（1）設備結構圖1STP直通模式結構（2）常見故障現象。a.機車接收地面數據正常，地面接收機車數據不穩定。b.機車在站內收不到地面信號。c.機車遠離地面基站時，機車收不到地面信號。d.LKJ車載顯示器顯示信號強度很弱。e.無線通信狀態不穩定，信號強度時強時弱，有時突然沒有信號。f.某臺機車通信異常，其它機車通信正常。（3）故障原因分析。直通模式的故障因素可分為車載和地面兩方面原因，具體包括饋線、電臺、天線、干擾等因素。2.2中繼模式。中繼模式是在地面電臺和車載電臺的中間又增加了一個中繼電臺，地面和車載的通信數據均通過中繼電臺進行轉發（如圖3）。該模式需要兩個頻點，地面電臺和中繼其中一個電臺采用同一個頻點，中繼的另一個電臺與所有車載電臺采用不同于地面的一個頻點。該模式的STP建設方案為STP地面設備（包括數傳電臺）安裝在信號機械室的機房中，地面天線一般安裝在信號樓附近的鐵塔或信號樓上；中斷設備安裝在能覆蓋車站所有地方（如燈橋）。車載設備安裝在調車機車上，從而實現車載和地面通信。該模式結構相對復雜，但可滿足一些無線通信受地理位置限制的車站。（1）設備結構圖3STP中繼模式結構（2）常見故障現象。a.機車接收地面數據正常，地面接收機車數據不穩定。b.機車在站內收不到地面信號。c.機車遠離地面基站時，機車收不到地面信號。d.LKJ車載顯示器顯示信號強度很弱，某些區域收不到地面信號。e.無線通信狀態不穩定，信號強度時強時弱，有時突然沒有信號。f.某臺機車通信異常，其它機車通信正常。g.車載電臺和地面電臺工作狀態正常，但地面收不到機車數據或機車收不到地面數據。h.將車載頻點改成和地面電臺頻點相同時（去掉中繼），無線通信正常，但換成中斷后無線通信不正常。（3）故障原因分析。中斷模式的故障因素可分為車載、中斷、地面、屏蔽、干擾等原因。

3故障診斷排查方法

系統出現故障時如何快速的進行診斷定位，縮短故障停時。結合現場運用維護經驗和系統的特征，對無線通信日常故障判定方法總結如下：（1）系統判定法：是利用系統的狀態表示來輔助判定無線通信是否正常。對于STP來說，可通過車載LKJ顯示器上顯示的信號強度表示來判定信號的強弱或故障，該方法直觀、有效的判斷方法。（2）指示燈判定法：目前STP所使用的數傳電臺一般有四個指示燈，可根據指示燈的狀態快速判定是否為電臺故障。如工作指示燈顯示故障則可能是電臺損壞，若收發指示燈僅有發燈閃爍，則表通信未建立起來，可能電臺故障、也有可能饋線或天線問題。此方法是輔助定位故障源的常用方法。（3）類比判定法：該方法是通過觀察對比同類設備的工作狀態，以劃定故障范圍。如A機車的在站場作業時信號強度較弱，經常出現通信中斷現象，則對比在此站場作業的其它機車無線通信信號強度如何。若都較弱，則問題原因可能在地面。若其它機車信號強度比較強，則基本上可以定位是A機車設備問題。（4）局部更換判定法：是在基本框定故障范圍的前提下，采用逐一局部更換部分設備或線纜。若更換某一設備或線纜后系統恢復正常，問題原因可能是更換下的設備或線纜。再對其做進一步分析確定問題具體原因。該方法較為常用。（5）專用儀器檢測法：可采用場強測試儀或STP綜合診斷測試儀測量站場信號強度，以判定無線通信質量的好否，一般情況下，若場強度小于-95dbm，可視為一種不太正常的狀態。此時關閉所有車載設備，測試信號強度若小于-95dbm，則可定位為地面通信設備問題；若地面信號強度較強在-50dbm至-90dbm間，則表明地面通信設備通信正常。再打開車載設備，繼續測試信號強度，若有規律地出現部分信號強度較弱，則車載通信設備的問題較大。

4結束語

本文通過對現場日常問題的梳理，結合STP無線通信設備結構和故障原因進行分析，為系統的日常維護人員提供參考。

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作者:李恩源 牛小飛 王文英 單位:河南輝煌科技股份有限公司