卡斯柯U888 车载系统维护方法及常见故障处理

1 卡斯柯 U888 车载系统概述

卡斯柯 U888 车载系统涵盖自动列车控制子系统 ATC（AutomaticTrain Control）、联锁计算机子系统（CI）、自动列车监控子系统（ATS，Automatic Train Supervision）、维护支持子系统（MSS）、通信子系统（DCS，Digital Communication System）5 个系统，其中 ATC系统是车载系统的核心，包括车载设备和轨旁设备，车载设备包括CC（Car Computer，车载控制器）、DMI（Driver Machine Interface，人机界面）、信标天线、编码里程计、车载交换机、中继器等设备，其中 CC 为车载设备的控制核心，实现 ATP/ATO 软件，对列车进行运行控制；DMI 为司机操作界面，显示驾驶模式、车辆速度、信标等信息；信标天线负责激活信标并传递位置；编码里程计负责获取车速和位移量。轨旁设备包括 ZC（Zone Controller）、LC（Local Control）、信标、LEU（欧式编码器，后备模式下只有 LEU）、编码等，与车载设备配合完成对列车的定位、授权和运行监控[1]。

图 1 卡斯柯U888 车载系统组成

2 卡斯柯 U888 车载系统维护方法

2.1 预防性维护

2.1.1 维护计划制定

预防性维护是指通过定期的检查、维护、更换零部件以避免设备出现故障，从而确保车载系统能够运行正常。根据设备的使用特点及运行规律制定详细的维护计划。如：CC 重启每 24h 执行一次，避免连续运行超过 30h 出现自动重启，造成停机故障。里程表应该每 6 个月进行目视检查一次，10 年或实际行使超过 200 万 km 进行全面检修，保证测量的精确度及可靠性；信标天线减震器每 18000h 或车辆调整时进行检查，确保信标天线能够正常工作；风扇和 CMV（Car controlModule） 应该每 3 月除尘 1 次，避免灰尘的积累堵塞影响设备散热及运行；高功率安全继电器 PSO 每 20 年进行替换，安全继电器 DSO 每10 年进行替换，避免继电器损坏导致系统失效。

2.1.2 操作步骤与安全规范

在我们实际对轨道交通信号系统进行日常维护时，预防性维护是一项至关重要的工作，我们应当严格遵守安全规范和操作细则，比如信标天线进行检查时，先断电检查，检查信标天线的固定情况、检查减震器的情况、检查连接器的情况。风扇和 CMV 进行除尘操作时，要小心的拆除下机笼和风扇，用相应的工具对板卡的灰尘进行清理，操作时避免触电和损坏电子元器件[2]。

在涉及电气元件的操作时，比如，继电器更换的时候，我们应多加注意，做好安全防护措施，继电器作为控制系统中的关键元件，由于动作频繁，对触点容易产生磨损或损坏，对其定期进行更换是非常有必要的。更换时，我们应先对相应电路进行断电处理，通过万用表等检测工具检测确认线路不带电，操作过程使用专用工具防止误触其它带电部件造成短路，更换后，对新继电器的工作情况作出测试，检查工作功能是否正常，并对更换后的继电器的型号、编号、生产批号、更换时间等做好相应记录，为后期维护提供可以追溯的数据支持。在维护过程中，不仅要严格做好各项技术操作规程，还要详细记录维护的过程，认真记录操作内容、更换部件信息等，便于以后的查询翻阅与分析。

2.2 纠正性维护

2.2.1 故障检测机制

U888 车载系统从系统本身可维护性及车载系统的故障诊断能力两个角度出发，使用维护支持子系统（MSS）作为车载系统故障检测与诊断系统子系统。MSS 通过对车载系统运行状态的检测，实时采集分析，对系统发生的各类异常故障进行快速准确地分析定位，提升系统故障诊断排除能力，增强系统可维护性，提升运营保障能力。通过对系统运行数据的检测采集分析，实时采集到车载系统各子系统的故障告警信息。

在实际运用中，MSS 不但能够检测到系统的整体异常情况，而且还能诊断故障定位到具体的线段上，即 LRU 线上。LRU（LineReplaceableUnit，线路可替换单元）的含义是指列车在检修的过程中可以由现场工作人员进行快速更换的部件或模块，例如通信板卡、控制单元、电源模块等。MSS 的故障定位到具体的 LRU，缩短了故障的处理时间，提高了检修维护效率。

当系统发生故障时，MSS 主动发出实时告警，通过人与机或机与机的对话或交流方式提醒维护人员，并提供关于故障的详细信息，包括故障的详细代码和发生的时间、参数和故障的原因等等；MSS 还可以通过对设备信息的积累，预测设备未来可能的性能变化趋势，提前发出预警，使得维护人员的工作“由被动”转为“主动”，更好地提高系统的可用性、安全性 [3]。技术人员通过故障告警信息，了解到系统结构、设备工作过程的原理知识，能够迅速地判断出故障出现的大致范围和产生原因。

2.2.2 故障处理流程

在日常操作中，当我们检测到发生故障后，按照正常的故障处理流程来进行处理。如：CORE-VIOM 型，故障发生时，首先要对设备进行断电，注意安全操作，仔细查看新机笼版本与系统是否匹配，以免发生因版本不匹配出现新的问题。如果交换机／中继器发生故障，那在更换完新机笼之后，需要重新启动 CC，查看验证网络接合是否正常，确保新设备能够正常工作并与系统其他部分协调运行。如果是编码里程计／信标天线发生了故障了，更换完编码里程计、信标天线之后，还需要进行动态测试，查看速度测量、信标读取功能是否正常，确保彻底解决故障。在整个故障处理过程中，技术人员不仅要具备扎实的专业知识和熟练的操作技能，还必须养成良好的记录习惯。每一次故障的发生时间、现象描述、处理步骤、更换的部件型号以及最终的处理结果，都应详细记录在案，形成完整的维护档案，为以后的故障分析和系统优化提供数据资料。

3 卡斯柯 U888 车载系统常见故障及处理

3.1 车载控制器（CC）故障

CC 故障可能表现为系统死机或无法启动、重启频繁、控制指令错误等，比如列车运行中 CC 突然发生死机，失去对列车的控制，列车紧急制动触发；或者 CC 无法正常启动，列车无法投入运行状态，影响正常的运营。CC 故障原因包括硬件故障（处理器、内存故障、线路板短路等）；软件故障（程序错误、软件不匹配、数据丢失等）；外界条件（电源、电磁、温度过低、过高因素）等；长时间工作导致的机具损坏、散热不良等都可能会引发CC 的故障。

当 CC 出现异常时，先检查 DMI 电源是否正常，电源电压是否在正常的范围内，如果是硬件故障则更换相应的故障部件来进行维修，如硬件中内存板、处理器板等进行更换。如果是软件故障则重新安装软件，或者重新升级软件，恢复缺少丢失的数据。在处理时要备份重要的数据以免产生数据丢失。检查散热器是否干净，清除散热器、通风口，检查设备是否能正常散热。如果是电磁干扰引起的故障，可以采用屏蔽措施，避免电磁干扰CC 产生影响。

3.2 人机界面（DMI）故障

DMI 的故障主要包括屏幕不显示或者显示异常（黑屏、花屏、乱码）、触摸屏异常、信息显示错误等，例如：司机在驾驶过程中 DMI突然黑屏无法显示驾驶方式、速度显示等问题，给驾驶过程带来很大困难。造成 DMI 故障的原因有显示屏损坏、触摸屏异常及内部连线松脱或损坏、驱动程序错误、电源供应异常等，还有 DMI 与 CC 间如果产生了通信故障也会导致其无法正常显示信息[4]。

先检查 DMI 的电源是不是正常连接，测试一下电源的电压是不是符合要求，如果显示屏和触摸屏发生损坏则更换显示屏或者触摸屏。如果是内部连接线松动或者损坏，重新连接线或者更换内部连接线。如果是驱动程序损坏，应该更新驱动程序或者重新安装驱动程序。如果是DMI 与 CC 通信不正常，检查通信端口和线路，检查连接是否牢固，在必要的时候进行通信测试，排除故障。

3.3 信标天线与编码里程计故障

信标天线故障会导致列车无法激活信标、无法获取信标定位信息或者信标定位丢失、信标定位不准确，影响列车运营，无法正常进行行车控制。编码里程计故障会导致列车测速、测距不准，会出现列车速度监控报警、列车制动距离计算错误等问题，如：信标处无法采集到信标信息，导致系统无法准确确定列车位置；编码里程计故障会造成列车速度显示错误，触发速度监控报警；信标天线故障可能因为天线损坏、信标天线连接器松动损坏、电缆线损坏、天线安装位置偏离导致；编码里程计故障可能因为传感器损坏、信号处理板损坏及供电异常、机械磨损等因素导致的。另外，列车振动、磕碰、灰尘等外部环境因素也会导致信标天线损坏、编码里程计损坏。

针对信标天线的故障，我们需要检查天线外观是否损坏，连接器是否松动，电缆是否有损坏或短路，天线发生损坏时，更换新的天线；连接器松动或损坏时，进行重新连接，或更换连接器；还需要检查天线位置是否偏移，如果偏移，那就要进行调整纠正。针对编码里程计故障，应当检查传感器及信号处理板是否损坏、供电电压是否正常稳定，传感器及信号处理板发生损坏时，需要进行重新更换；检查机械磨损情况，如有磨损，进行维修或更换。在所有故障处理完毕后，我们还需要对信标天线及编码里程计进行动态测试，确保其功能恢复正常。

3.4 车载网络通信故障

车载网络通信故障通常表现为车载设备之间通信中断而无法正常通信，例如：CC 与 DMI 的通信中断、CC 与其他车载模块通信中断、信息无法传递与交换等 [5]；车载设备与轨旁设备通信中断也会影响列车的正常运行，例如：无法获取移动授权信息、车载临时限速信息等。产生通信故障的原因可能有：车载交换机或中继器故障，网络连接线故障、网络接口损坏等，网络协议配置错误、电磁干扰等。车载交换机或中继器的故障让网络传输中断；网络连接线松动、断开或接触不良影响网络信号传输质量；网络接口损坏、协议配置错误让设备无法正常通信；外部电磁干扰导致网络信号不稳定或丢失。

首先检查是车载交换机和中继器的工作状态，检查指示灯是否正常，用网络测试工具进行检测，看网络连接是否正常。如果是交换机或中继器故障，那就需要更换故障设备，等到更换后再重新启动 CC，检查网络连接是否恢复正常。检查网络连接线是否松动，损坏，重新连接或更换单根连接线。检查网络接口，检查配置的协议，确保接口正常并且配置也正确。要是出现电磁干扰问题，我们要及时采取屏蔽措施，如 ： 安装屏蔽罩、使用屏蔽电缆等屏蔽电磁干扰以减少干扰对网络通信的影响。

4 结束语

本论文研究对 U888 车载系统的维护和故障处理有较好的科学性和指导性，有助于提高系统的可靠性和稳定性，从而对城市轨道交通能够安全、高效、平稳的运行有一定的积极作用。城市轨道交通在不断发展，智能化程度在逐步提高，对 U888 车载系统的维护和故障处理技术也提出了新的要求，通过不断地研究和创新，使卡斯柯 U888车载系统维护技术不断发展，从而为城市轨道交通发展提供有力的技术支持。

参考文献

[1]徐璠.卡斯柯信号系统DTI接口故障分析[J].郑州铁路职业技术学院学报 ，2021，33（04）：20-22.

[2]王军.宁波轨道交通卡斯柯信号系统计轴主机死机故障处理及思考 [J]. 交通世界 ，2018，（09）：10-11+25.

[3]钟思毅.广州地铁六号线卡斯柯信号系统buffer缓冲区影响研究 [J]. 科技创新与应用 ，2017，（12）：243.

[4]范绍均.浅谈卡斯柯联锁进路触发时机及系统原理[J].科技创新与应用 ，2017，（01）：72.

[5] 田耕. 卡斯柯TDCS 车站系统硬件故障处理分析[J]. 科技创新与应用 ，2013，（11）：91.

作者简介：杨腾，1991，男，汉，江苏南京，本科，卡斯柯U888 车载系统。