关于CR300BF动车组BTM天线周围谐波干扰问题的研究.pdf
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1、102T技术交流ECHNOLOGICAL EXCHANGE关于CR300BF动车组BTM天线周围谐波干扰问题的研究刘 骄,夏朋亮(中国铁路西安局集团有限公司西安高铁基础设施段,西安 710000)摘要:BTM 系统干扰问题的原因是发生故障过程中 BTM 系统受到外界环境、车体工况影响大,故障发生后查找困难,手段有限,无法制定有效整改措施。通过分析新造 CR300BF 动车组 BTM系统故障现象,从排查方案、确定、处理、再总结,经过多次处理和研究,最终查明其故障原因,并制定有效应对措施,为今后同类车型列控车载设备的验收、维护、故障处理提供思路和方法。关键词:动车组;应答器传输模块;干扰;整改措施
2、中图分类号:U284.48 文献标志码:A 文章编号:1673-4440(2023)11-0102-04Research on Harmonic Interference Around BTM Antenna of CR300BF EMULiu Jiao,Xia Pengliang(Xian High-speed Railway Infrastructure Depot,China Railway Xian Group Co.,Ltd.,Xian 710000,China)Abstract:The reason of the interference problem of BTM system
3、 is that it is greatly affected by the external environment and car body working conditions in the process of failure,and it is diffi cult to fi nd after the fault occurs,and the means are limited,so it is impossible to formulate effective rectification measures.Through analyzing the new CR300BF EMU
4、 BTM system fault phenomenon,this paper mainly studies the fault investigation,determination,treatment and summary,finally finds out the cause of the fault after many processing and research,and formulates eff ective measures,which provides ideas and methods for the acceptance,maintenance and fault
5、treatment of the onboard train control equipment of similar models in the future.Keywords:EMU;BTM;interference;rectifi cation measuresDOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2023.11.018收稿日期:2022-07-11;修回日期:2023-08-09第一作者:刘骄(1978),男,高级工程师,硕士,主要研究方向:高铁信号地面、列控车载设备维护、联锁数据等管理,邮箱:。1运用现状及原理车载 BTM 系统的电磁干扰问题一直困扰着列控车载设备
6、维护人员。随着不同类型新造复兴号等动车组不断上线运行,出现的疑难故障也越来越复铁路通信信号工程技术(RSCE)2023年11月,第20卷第11期103技术交流TECHNOLOGICAL EXCHANGE杂,越来越棘手,原因为发生故障过程中受到地面外界环境、车体工况环境变化影响大,故障发生后查找困难,方法手段有限,无针对性整改措施,会造成故障重复发生。现将 CRBF 动车组 BTM系统故障案例分析、排查、整治情况进行简单总结,并提出整改建议。应答器传输系统由地面设备和车载设备组成,地面设备包括有(无)源应答器和地面电子单元(LEU),车载设备包括天线单元和应答器传输模块(BTM)。列车运行过程中
7、,天线单元不间断地向地面发送.MHz 的射频能量,地面应答器接收到此能量信号后被激活,然后输出以.Hz中心频率向外发送报文信息。BTM 通过天线单元接收到的信息进行解调、解码,并将报文传输给列控车载主机(ATP)。2典型故障案例分析以西安局管内高铁发生典型故障为例,简要对故障发生时数据分析方法及处理措施作说明:年 月 日由 CRBF-(ATP 型号:CTCS-C)担当的 次运行至某区间连续丢失应答器组后故障停车,最后改按 LKJ 方式运行返回至动车段。通过分析 SAM 及 BTM 的数据,发现出现多次应答器接收异常报警信息、应答器接收出现多次无效数据,具体数据如图、所示。该现象多见于当 BTM
8、 收到的信号强度较弱,信噪比较低,或外界干扰较强,导致 BTM 接收的数据出现大量无法解析的内容,因此判断 BTM 设备无法从接收到的信号中正常译取应答器报文。图SAM数据概要Fig.1 SAM data summary图BTM接收应答器记录Fig.2 Balise record received by BTMNo.11刘骄,夏朋亮:关于CR300BF动车组BTM天线周围谐波干扰问题的研究104T技术交流ECHNOLOGICAL EXCHANGE通过更换 BTM 主机、天线单元,车载设备上电后使用应答器测试天线下表面至应答器上表面垂直作用范围的应答器接收灵敏度(仅 mm)均不满足标准(正常标准
9、 mm),故障现象仍然存在,故排除 BTM 主机及天线单元。测试 M、M 电缆芯线阻值、绝缘均符合标准。一方面将 M、M 电缆两端接头进行分解、检查无异常,重新做头处理,测试其芯线阻值、绝缘数值与之前一致,测试应答器接收灵敏度仍无变化,不符合标准。将换下 BTM 主机及天线单元在工装测试台进行灵敏度测试,数值符合标准(大于 mm)。另一方面升高既有 BTM 天线单元安装高度(升高 mm),使用车体正式电缆或临时电缆连接既有位置天线单元,测试应答器接收灵敏度仅有 mm,接收灵敏度进一步降低。用工装测试台应答器连接线缆临时替换故障端电缆,并连接 BTM 主机、备用天线单元(不在既有位置),测试应答
10、器接收灵敏度符合标准(大于 mm)。拆除临时线缆、天线,恢复在用设备,BTM 天线接收灵敏度仍不符合标准。最后使用网络测试仪对BTM 天线及线缆进行阻抗性能测试,测试值为 Z.j.,符合标准(标准:实部 ,虚部 )。此外,对车底槽钢与车体吊装骨架形成回路进行低频感应电流测试,无低频感应电流。断开车体一根槽钢单端,对 BTM 天线应答器接收灵敏度进行多次测试,测试值均大于 mm,符合标准。恢复该槽钢连接后,多次测试值仍大于 mm。对该槽钢进行多次拆装试验,测试值仍大于 mm。对 BTM 天线左、右边沿与槽钢间距离进行测量,距离为 mm,BTM 天线前沿与前方吊装龙骨距离为 mm,BTM 天线后沿
11、与后方吊装龙骨距离为 mm。对槽钢与车体吊装骨架形成回路进行测试确认,回路电阻为 。如图 所示,恢复车载既有设备,静态试验良好,BTM 天线接收灵敏度指标正常。结合车辆部门进行动态试验,分析数据良好。图BTM天线安装环境Fig.3 BTM antenna installation environment后吊装龙骨前吊装龙骨槽钢(右)槽钢(左)拆装位置 mm mm mm mm3实验室仿真及测试结合谐振原理,电路中既有感性原件又有容性原件,感性原件是通直流阻交流,容性原件是通交流阻直流。物理上用相位来描述:感性原件和容性原件的相位正好相反,而感性原件和容性原件在电路中呈现的阻性在某个频率下会相等,
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