电务车载通信设备维护中常见问题及解决策略
石京京 何亚鹏
中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特电务段 内蒙古呼和浩特市 010000
引言:
随着我国铁路交通建设事业的不断发展,近年来我国铁路交通建设工作在整体规模、速度、水平等方面都有了大幅度的提升。而铁路电务车载设备作为保障铁路系统正常运转的主要内容,在实际运转、作业过程中,受多方面因素的影响,难免会出现各类故障,从而对铁路系统的正常运转造成了极大的不良影响。然而,伴随通信架构日趋复杂、系统集成度不断攀升,车载设备的维保压力也随之骤增,亟需建立一套契合当前技术形态与运维逻辑的维护体系,实现从故障应对向风险预控的转型。
一、车载通信设备维护现状与常见问题分析
(一)车载通信设备构成与技术发展趋势
车载通信系统作为电务信息链路的核心枢纽,由无线通信模块、列控车载单元(Vehicle Onboard Unit,VOU)、天线装置与数据记录模块构成,彼此间以总线协议高密集互联,形成功能集成度极高的闭环架构。当前技术趋势呈现IP 化、集成化与多模态融合等特征,通信协议由封闭转向开放,系统协同复杂性随之激增,维护环节面临链路精度高、故障定位难等现实挑战,传统维保机制正遭遇适配性瓶颈。
(二)常见维护问题类型划分
设备构造精细化固然提升了功能集成度,但在维保周期中也暴露出多类高频问题。其一,软硬件版本不匹配现象频发,固件更新后通信模块失联、功能失灵成为困扰一线人员的常见困局。其二,接口稳定性脆弱,尤其在高振动环境中,接插件因氧化或虚接造成链路中断,信号不稳。其三,高频设备密集布设诱发电磁干扰(EMI),干扰源与通信天线物理距离过近,是通信质量波动的诱因之一。其四,设备在高温差、潮湿、粉尘等复杂工况下运行,组件老化与密封老化加速,外壳破损或内部腐蚀引发功能退化。
(三)问题出现的成因分析
表面上的故障,多数并非单一成因所致,而是组织机制、人员素养与技术工具共同失效的结果。当前电务维护体系中,设备技术文档更新滞后,数据接口开放不足,形成“信息孤岛”,致使跨专业协作效率低下,责任归因困难。与此同时,人员培训机制不成体系,针对新型设备的实操训练缺失,一线技术员往往停留在经验判断层面,缺乏系统认知。检测手段亦存在滞后性,仍大量依赖人工观测与经验推断,难以提前识别潜在异常。更为隐蔽的问题还包括设备批次之间在兼容性、工艺细节上的差异,这类“隐性不一致性”常被忽视,却频频引发非典型故障。
二、问题解决的思路与优化策略
(一)完善维护管理制度
围绕“可追溯、可度量、可闭环”,建立设备全寿命周期维护档案。一车一档、一件一码,记录配置清单、序列号、固件版本、作业票与环境参数,接入计算机化维护管理系统(Computerized Maintenance ManagementSystem,CMMS)。按风险、功能、环境负荷设定A/B/C 级维护等级与周期,里程阈值与时序双触发。固件变更实行灰度发布、签名校验与回退包,变更单与配置项自动关联。首发故障执行“首故报告”,T0 响应、24 小时内溯源,根因统一编码,形成纠正预防措施(Corrective and Preventive Action,CAPA)与复测计划;配套可靠性维修(Reliability-Centered Maintenance,RCM)与失效模式影响及危害度分析(FMECA)清单,按故障临界度更新任务包与备件策略。以首修成功率、平均修复时间和停时占比开展月度审
计,结果反哺作业标准与培训大纲。
(二)技术手段的强化与升级
技术侧强调“看得见、换得快、算得准”。现场配备便携频谱仪、OTDR光时域反射仪与总线协议分析仪,形成端到端验测流程。车端布置边缘网关与安全隧道,心跳包、故障码与关键日志按统一模板上报,后台建立数字孪生模型复现链路异常。实施线可更换单元(Line Replaceable Unit,LRU)清单与快换接头,设置颜色与定位标识,配备“金样件”校验模块以快速判别板级问题。固件与配置采用分层 OTA(Over-the-Air,空中下载),分批灰度与自动回滚,版本指纹写入设备档案。数据侧引入状态维修(Condition-Based Maintenance,CBM)与故障预测与健康管理(Prognosticsand Health Management,PHM),以阈值叠加时序异常检测识别高发模型,将天馈、供电、车辆总线三条关键路径纳入重点监控。
(三)维护人员能力建设
能力建设坚持“岗位—设备—情景”三线并进。建立能力矩阵,按设备复杂度与职责划分等级,课程从连线识图、射频调测到协议抓包递进展开。训练采用情景化仿真与沙盘,闭卷与实操“双盲”评估绑定上岗。编制应急手册与步骤卡,给出两分钟初筛、十分钟隔离、三十分钟恢复的时限要求,并配置旁路方案与安全边界。部署远程答疑与专家坐席,视频协助定位,沉淀案例库、故障码词典与现场照片库,检索即得。推行师徒制与夜校微课,关键作业录像复盘,错题本纳入月度分享。强化ESD 防护、登顶与射频辐射风险培训,把规范动作固化为检查清单,降低经验主义带来的波动。
(四)制造与供货方协同机制
协同机制直指设计与维护断裂点。与制造与供货方建立维修闭环:件号—批次—故障三维追溯,月度质量通报与根因复核同频推进。推进软硬件解耦,定义硬件抽象层(Hardware Abstraction Layer,HAL)与开放接口规范,接口与线束统一编码,压缩替换与升级成本。联合开展可维护性评审与验证,引入面向制造与装配设计(Design for Manufacture and Assembly,DFMA)思路,在FAT/SAT(工厂/现场验收)阶段设置“可拆、可测、可标定”条目。签订服务级别与MTBF/MTTR 指标,绑定备件共库与共享测试平台。建立固件签名与漏洞披露窗口,约定CVE 响应时限;对多家供货的同类模块开展互换性比对,化解批次差异引出的系统隐患。
三、结语
围绕电务车载通信设备的维护难点,本文梳理出典型问题及其根源,提出以制度完善、技术升级、能力建设与厂商协同为核心的多维策略体系。各策略彼此联动,既回应实际需求,又具备推广价值。面向未来,维保工作将向预测性、平台化与数字孪生模型支撑演进,如何实现系统、数据、人的深度协同,将是维系设备高可用性的新命题。
参考文献:
[1]卢长利.铁路电务车载设备故障应急处置存在的问题及对策研究[J].科技与创新,2019(7):130-131.
[2]宋社平,黄玉祥,焦炳岩,等.电务车载设备智能运维系统研究[J].铁道通信信号,2024,60(8):9-15.
[3]沈洪波,叶永华.电务车载设备维护新模式的探讨[J].铁道通信信号,2019,55(9):23-26.