摘要：随着铁路建设的快速发展，铁路运输方式也在发生变化，为了提高运能，采取了机车组合方式，即用两组机车组合运输，将运能提高到每列运输万吨以上。神朔铁路按照工信部和铁道部的文件要求，对机车安全装备和无线通信及时进行技改，采用400MHz数字方式来进行货车列尾通信。现在神朔线71%的机车运用的LD2009-Ⅰ型扩频数字化机车列尾装置采用数字化扩频通信技术，使列尾装置集列尾风压查询功能和主机车乘务员与各从机车乘务员之间的无线通话功能于一体，满足了万吨货运机车的运行需求。但是，列尾装置在应用过程中凸显出一些问题，车间通过技改、联系厂家、严格把控标准化作业等手段，优化作业流程、内容和标准，同时提高了人员的维修技术，有效防止列尾装置故障，减少安全装置在应用中的问题，确保机车安全稳定运行。
关键词：列尾装置；扩频数字化；抗干扰；万吨列车；数据通信
引言：在我国铁路货物列车运输中运用10余年来，列尾装置对货物列车运输安全起到了非常重要的作用。列尾装置是基于无线通信方式，实现机车电台与列尾主机的数据通信及机车电台之间的话音通信。其目的是通过无线电信号的遥控检测，实现机车对列车的安全控制及列车尾部信息的自动反馈，防止列车“放扬”。神朔线开通万吨列车以来，不断对列尾装置进行更新和技改，现有320台机车运用LD2009-Ⅰ型扩频数字化机车列尾装置。
一、LD2009-Ⅰ型扩频数字化列尾装置的构成
1.1 LD2009-Ⅰ型扩频数字化列尾装置的构成
LD2009-Ⅰ型扩频数字化列尾装置是计算机信息处理、无线遥控、语音合成等技术的综合应用。设备主要由车载设备、地面设备和附属设备构成。车载设备包括机车电台、司机控制盒、天线调谐盒、400k框型天线、400M柱形天线。地面设备主要包括列为主机。附属设备有列尾主机自动测试台、机车号确认仪、司机控制盒检测仪、7AH电池充电器、列尾主机数据下载仪、司机控制盒数据转储器、列尾数据曲线显示器以及简易场强计等。
1.2 LD2009-Ⅰ型扩频数字化列尾装置的功能
列车尾部装置主要用于货物列车在取消守车后，机车乘务员能够及时准确地掌握列车尾部风压；当列车主管风压因非正常泄漏低于规定门限值时，该设备自动报警；当车辆折角塞门被意外关闭时，机车乘务员可操纵列车尾部装置进行尾部排风辅助制动，以防止列车“放扬”事故。该设备还可兼作列车昼夜尾部标识。
二、LD2009-Ⅰ型扩频数字化列尾装置在机车中的应用及特点
2.1神朔线运行现状及列尾装置管理情况
神朔铁路分公司铁路运输线路西起陕西省神木县大柳塔站，东至山西省朔州市朔西站，（简称朔西）全程263Km。上行线（神北--神南）为重载12‰上坡，全线共有大小隧道31座，超过5Km长隧道2个，隧道间相距不足700m的有12处，S曲线超过1Km的有48处以上，地形条件极为复杂，根据线路情况，神朔铁路为提高运能，满足不断增长的运输任务，开行了重载万吨组合列车。机车运行采取了SS4 2+2、神华号2+1、神华号3+0三种编组组合方式。2003年4月15日，神朔线（神木北-神池南间）开始试用XTF400型列车尾部安全防护装置。2003年8月31日，神朔线列尾装置正式投入使用。2007年对本段及系统单位88台机车的LD2006-1型列尾装置进行了安装和更新。2018年4月对30台小运机车LD2006-Ⅱ型列尾装置进行更换，更新安装为ZTF-2015D型列尾装置。如今，监控列尾车间共管理列尾装置450台，包括ZTF-2015D型列尾装置30台，畅通CHT-TPD3M列尾装置100台，LD2009-Ⅰ型列尾装置320台，占全段列尾装置的71%。
2.2列尾装置通信要求
2013年发布的工信部无[2013]157号文件《工业和信息化部关于无线电台站规范化管理若干问题的通知》，将450MHz频段确定为IMT业务未来使用频段。2014年中国铁路总公司铁总运函[2014]31号文件《 中国铁路总公司关于调整铁路专用无线通信业务和频率有关工作的通知》中明确规定了列尾通信使用400MHz数字频率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对神朔线万吨货运列车的运行情况，神朔铁路公司还增加了以下特殊要求：
2.2.1基本通信要求：
机车电台与列尾主机之间“一对一” 双频段数据通信；编组机车电台之间双频段话音通信；上下行线全程数据通信率不低于93%；话音通信率不低于98%；
2.2.2基本操作使用要求：
两组机车安装列尾装置的机车电台共8个，其中上下行各4个，前部机车设置为“主车”，后面依次为“从一”、“从二”、“从三”，列车尾部安装一台列尾主机；编组机车电台都可对列尾主机进行双频段数据查询操作及接收列尾主机的数据信息；编组机车的电台之间实现双频段话音通信，编组间无串扰。
2.3技术特点
为实现以上通信要求，神朔铁路开始使用西安绿港科技公司研发并生产的LD2009-I型扩频数字化列尾安全装置（简称列尾装置）。LD2009型扩频数字化列尾装置在国内铁路通信中首次采用了当今先进的通信技术---扩展频谱通信技术，通信方式以软件无线电（SDR）作为信息处理平台，采用DSP、FPGA、AMBE等数字技术，实现了电台中频以下数字化处理，大大提高了设备的抗干扰性能。它具有高抗同频干扰能力、高抗多径干扰能力、声码话编解码技术、数据中继通信、采用一体化的400KHz+400MHz模块化设计和性价比高的特点。
三、LD2009-Ⅰ型扩频数字化列尾装置在应用中存在的主要问题
3.1现有列尾装置存在的主要问题
3.1.1列尾装置通信不稳定
由于万吨运输使通信距离加长、增加了信号的衰落程度，又新安装各种电气设备，造成机车上各种电磁干扰更加严重，导致数据传输误码率加大，影响列尾装置通信不稳定。同时两组机车之间需要进行话音通信，又产生同频串扰；特别是在地形环境较为复杂、电磁环境较恶劣的的情况下，这一问题更加明显。
3.1.2列尾装置故障率居高
由于列尾装置的构成和附属设备较多，通信设备使用频率较高，在机车安全装备故障维修中尤为突出。根据神朔铁路机务段监控列尾车间综合检修组2017年的维修数据统计，全年共维修列尾主机1154件，占总故障的84.85%。其中机壳故障23件，机芯故障398件、天线及锁故障487件，其他故障246件（加螺丝217件）。其中最为突出的就是机芯故障、天线及锁故障和送话器故障。
四、针对列尾装置在应用中突出问题的解决办法
4.1及时和厂家联系针对列尾装置实际情况降低故障率。
2017年相对于2016年环比减少，故障减少的主要原因是及时联系厂家，向厂家提出远程检测仪的改进意见，与自行研制的远程地面遥测系统共同使用，从多方面查堵列尾设备的漏洞，对测试台技术参数从新修订，使测试列尾主机误差降低结果更为准确，从而使列尾装置各器件性能更加稳定，列尾装置处于稳定运行状态。
4.2深入贯彻作业流程和作业指导书，严格落实标准化作业。
工班长落实好现场管理和“三违”查处，跟班指导、增加卡控次数，加大现场检查力度。据车间作业SOP提升作业员维修设备作业标准，严格落实标准化作业，精益作业流程，以点到面推广QCC课题改善项目，在列尾装置故障中，比重较大的加螺丝故障多的原因是列尾主机长时间挂于列车尾部，在机车运行过程中震动比较大，使主机内各部件松动，造成螺丝脱落，内部器件故障。而严格按照工艺范围和作业指导书的要求维修，检测人员认真执行标准化检测，会极大的提高维修人员的维修技能，有效防止列尾故障，确保机车列尾装置良好运行。
参考文献：
[1] 查光明，熊贤祚.扩频通信[M].西安：西安电子科技大学出版社，1990.
[2] 胡仲．列尾装置存在问题、改进措施及建议［J］．铁道运输与经济，2002
[3] 苏涛，蔺丽华，卢光跃等编著.DSP实用技术[M].西安：电子科技大学出版社，2002.
[4]杨永东．列尾装置运用中存在的问题及解决对策［J］．铁道通信信号，2011，4．
论文作者:张蝉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
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