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[摘 要]本文对CTCS3-300T型列控车载设备BTM系统进行详细介绍，结合实际运用维护中对各类BTM相关故障的处理，重点对常见的BSA故障进行分析及提出处理意见。
[关键词]BTM BSA 故障分析
中图分类号：E1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0216-01
1 BTM子系统简介
应答器传输子系统是点式传输系统，以安全方式通过轨旁设备向车载设备传输数据。应答器传输子系统车载设备由应答器传输模块（BTM）和天线单元（CAU）组成，直接接入 CTCS3-300T 车载设备的 MVB 总线，BTM 通过天线传输能量激活轨道上的应答器。BTM 接收和分析通过天线传输的应答器报文，然后通过 MVB 总线把报文发送给车载 ATP。每套列控车载设备含有两个 BTM 和两个 CAU，两个 BTM 均安装在车内机柜旁，两个 CAU 天线则安装在车头的底部。
1.1 BTM单元
BTM单元主要功能是通过应答器天线（CAU）、BTM 单元与天线（CAU）间的传输电缆（D 电缆）实现对应答器信息的接收，并将接收到的 1023 位应答器报文进行校验解码，转换为 830 位的有效消息后发送给 CTCS-3 主机单元（ATPCU）及 CTCS-2主机单元（C2CU）。每套 CTCS3-300T 车载设备包括两个应答器信息接收单元（BTM），在列控车载设备运行时，一套 BTM 单元工作，另一套 BTM 处于冷备状态。
1.2应答器接收天线单元（CAU）
CAU天线单元通过D 电缆接收来自 BTM主机的 27.095MHz 输入信号，产生垂直方向的能量载波磁场，通过接口 A 或接口 G，将能量给传送给地面应答器。同时，CAU 接收天线接收应答器产生的上行链路磁场，通过接口 D，将接收到的上行链路应答器信号传送给BTM。
1.3 D接口电缆
D 接口电缆是 BTM 和 CAU 间的电缆。
2 BTM相关故障分类
目前，BTM 相关的故障主要分为以下几类：
（1）运行时 BSA：主要原因为运行时测试失败，故障现象为列车有速度时报 BSA故障；
（2）启机 BSA：主要原因为 BTM 启机测试失败，故障现象为 ATP 启机时，ATPCU的 log 中会出现协议版本错误的记录；
（3）BTM 端口无效：主要原因为 BTM 在 ATP 的运行过程中在 MVB 总线上失去响应；
（4）全零应答器：即 BTM 无法在接收到的信号中正确解析出报文；
（5）XX 小时后校验超时：主要原因为 BTM 多次例行测试失败。
其中BSA故障最为常见。
3 BSA故障分析
3.1 BSA 的全称是 Balise Service Available，指的是应答器传输系统的可用性，当 BTM、CAU、D 电缆发生故障或错误时，BTM 就会向 ATP 报告 BSA。BSA故障分成了两类，运行时 BSA（临时BSA）及启机 BSA（永久BSA）。
3.2启机 BSA（永久BSA） 是由于 BTM 上电自检（startup test）失败造成的，BTM 上电自检分多个步骤，其原理为 BTM 在接收信号端模拟发送报文信号，然后自发自收并解码验证 BTM 基本工作正常，因此如果更换硬件需要优先考虑 BTM。
启机BSA多发生在 ATP 上电启机时，DMI报“主机与DMI通信中断”，DMS报“ATP故障”。下載数据ATPCU AELog 报ATP A 4E2BI173 BSA Permanent Error， inactive BTM1（永久BSA）。 现场也发现过个别因 CAU 故障导致启机 BSA 的，其典型特征就是只发生启机 BSA 且频率较多，但只要重启正常则可以正常开车。
处理措施：重启正常则可以正常开车。入库后对故障系BTM 进行多次校验（routine test 次数应大于10），如果有未通过情况，需要结合分析进行替换可能的故障件（BTM/CAU/D 电缆）。
3.3运行时 BSA （永久BSA）这种故障对应了 BTM 在车辆运行时一直在进行的运行时测试，这种测试在车辆有速度的时候一直存在，如果此测试产生故障，则BTM 会向 ATP 的主要模块发送 BT120A59 以及 BT120B59 的故障代码。DMI报“ATPCU故障”触发紧急制动停车，DMS报“ATPCU故障”。下载数据分析ATPCU AELog 报ATP A 4A33R000 STM in CS state failed.（C2模块进入故障模式，系统死机），ATP A 3020R000 IL A Detect balise reported.（接收到非法的应答器），ATP A 7820R000 [BTMS] BSA temporary report error（临时BSA错误）。
对于运行时 BSA 故障，硬件相关的处理措施如下：
（1）需在入库后对故障系的 BTM 进行多次校验（routine test 次数应大于10），如果有未通过情况，需要结合以下分析进行替换可能的故障件（BTM/CAU/D 电缆）；
（2）需检查故障系 CAU 的密封情况，CAU 必须进行封胶处理，否则可能出现进水导致报 BSA 故障；
（3）需确认故障系 CAU 和 D 电缆连接处的防水措施是否良好，连接处接头是否有进水问题；
（4）需检查故障系 CAU 和 D 电缆插头内部的插针是否有磨损，如果发现插针有磨损，需更换 D 电缆；
（5）需检查故障系 CAU 及 BTM 的接地是否良好，如果发现接地不良，进行紧固或更换相应的接地线；
（6）对于冬季低速情况下发生的运行时 BSA 故障，很可能与 CAU 上的积雪影响到了 BTM 的天线检测有关，需及时进行清理 CAU上的冰雪；
（7）对于未安装新型 D 电缆固定支架的车体，建议加装新型 D 电缆固定支架；
（8）考虑到该故障与硬件问题有关，发生该类故障后，如果上述检查均未发现异常，需通过 BFIT 故障检测工具进一步分析定位，结合分析结果更换 BTM 或 CAU；
（9）建议在 BTM 上加装 AElogger 进一步观察，并下载记录数据分析；
（10）对于 CRH3 系列车型，在 CAU 和 BTM 更换无果的情况下还需要检查 D 电缆。
4 结束语
随着高速铁路“四纵四横”线的开通，对列控车载设备的安全需求也将越来越高，熟练掌握CTCS3-300T列控车载设备BTM系统常见故障处理方法和数据分析，才能够准确的判断，及时抓住故障的关键点，有效的减少故障延时，保障动车组的安全运行。
[关键词]BTM BSA 故障分析
中图分类号：E1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）48-0216-01
1 BTM子系统简介
应答器传输子系统是点式传输系统，以安全方式通过轨旁设备向车载设备传输数据。应答器传输子系统车载设备由应答器传输模块（BTM）和天线单元（CAU）组成，直接接入 CTCS3-300T 车载设备的 MVB 总线，BTM 通过天线传输能量激活轨道上的应答器。BTM 接收和分析通过天线传输的应答器报文，然后通过 MVB 总线把报文发送给车载 ATP。每套列控车载设备含有两个 BTM 和两个 CAU，两个 BTM 均安装在车内机柜旁，两个 CAU 天线则安装在车头的底部。
1.1 BTM单元
BTM单元主要功能是通过应答器天线（CAU）、BTM 单元与天线（CAU）间的传输电缆（D 电缆）实现对应答器信息的接收，并将接收到的 1023 位应答器报文进行校验解码，转换为 830 位的有效消息后发送给 CTCS-3 主机单元（ATPCU）及 CTCS-2主机单元（C2CU）。每套 CTCS3-300T 车载设备包括两个应答器信息接收单元（BTM），在列控车载设备运行时，一套 BTM 单元工作，另一套 BTM 处于冷备状态。
1.2应答器接收天线单元（CAU）
CAU天线单元通过D 电缆接收来自 BTM主机的 27.095MHz 输入信号，产生垂直方向的能量载波磁场，通过接口 A 或接口 G，将能量给传送给地面应答器。同时，CAU 接收天线接收应答器产生的上行链路磁场，通过接口 D，将接收到的上行链路应答器信号传送给BTM。
1.3 D接口电缆
D 接口电缆是 BTM 和 CAU 间的电缆。
2 BTM相关故障分类
目前，BTM 相关的故障主要分为以下几类：
（1）运行时 BSA：主要原因为运行时测试失败，故障现象为列车有速度时报 BSA故障；
（2）启机 BSA：主要原因为 BTM 启机测试失败，故障现象为 ATP 启机时，ATPCU的 log 中会出现协议版本错误的记录；
（3）BTM 端口无效：主要原因为 BTM 在 ATP 的运行过程中在 MVB 总线上失去响应；
（4）全零应答器：即 BTM 无法在接收到的信号中正确解析出报文；
（5）XX 小时后校验超时：主要原因为 BTM 多次例行测试失败。
其中BSA故障最为常见。
3 BSA故障分析
3.1 BSA 的全称是 Balise Service Available，指的是应答器传输系统的可用性，当 BTM、CAU、D 电缆发生故障或错误时，BTM 就会向 ATP 报告 BSA。BSA故障分成了两类，运行时 BSA（临时BSA）及启机 BSA（永久BSA）。
3.2启机 BSA（永久BSA） 是由于 BTM 上电自检（startup test）失败造成的，BTM 上电自检分多个步骤，其原理为 BTM 在接收信号端模拟发送报文信号，然后自发自收并解码验证 BTM 基本工作正常，因此如果更换硬件需要优先考虑 BTM。
启机BSA多发生在 ATP 上电启机时，DMI报“主机与DMI通信中断”，DMS报“ATP故障”。下載数据ATPCU AELog 报ATP A 4E2BI173 BSA Permanent Error， inactive BTM1（永久BSA）。 现场也发现过个别因 CAU 故障导致启机 BSA 的，其典型特征就是只发生启机 BSA 且频率较多，但只要重启正常则可以正常开车。
处理措施：重启正常则可以正常开车。入库后对故障系BTM 进行多次校验（routine test 次数应大于10），如果有未通过情况，需要结合分析进行替换可能的故障件（BTM/CAU/D 电缆）。
3.3运行时 BSA （永久BSA）这种故障对应了 BTM 在车辆运行时一直在进行的运行时测试，这种测试在车辆有速度的时候一直存在，如果此测试产生故障，则BTM 会向 ATP 的主要模块发送 BT120A59 以及 BT120B59 的故障代码。DMI报“ATPCU故障”触发紧急制动停车，DMS报“ATPCU故障”。下载数据分析ATPCU AELog 报ATP A 4A33R000 STM in CS state failed.（C2模块进入故障模式，系统死机），ATP A 3020R000 IL A Detect balise reported.（接收到非法的应答器），ATP A 7820R000 [BTMS] BSA temporary report error（临时BSA错误）。
对于运行时 BSA 故障，硬件相关的处理措施如下：
（1）需在入库后对故障系的 BTM 进行多次校验（routine test 次数应大于10），如果有未通过情况，需要结合以下分析进行替换可能的故障件（BTM/CAU/D 电缆）；
（2）需检查故障系 CAU 的密封情况，CAU 必须进行封胶处理，否则可能出现进水导致报 BSA 故障；
（3）需确认故障系 CAU 和 D 电缆连接处的防水措施是否良好，连接处接头是否有进水问题；
（4）需检查故障系 CAU 和 D 电缆插头内部的插针是否有磨损，如果发现插针有磨损，需更换 D 电缆；
（5）需检查故障系 CAU 及 BTM 的接地是否良好，如果发现接地不良，进行紧固或更换相应的接地线；
（6）对于冬季低速情况下发生的运行时 BSA 故障，很可能与 CAU 上的积雪影响到了 BTM 的天线检测有关，需及时进行清理 CAU上的冰雪；
（7）对于未安装新型 D 电缆固定支架的车体，建议加装新型 D 电缆固定支架；
（8）考虑到该故障与硬件问题有关，发生该类故障后，如果上述检查均未发现异常，需通过 BFIT 故障检测工具进一步分析定位，结合分析结果更换 BTM 或 CAU；
（9）建议在 BTM 上加装 AElogger 进一步观察，并下载记录数据分析；
（10）对于 CRH3 系列车型，在 CAU 和 BTM 更换无果的情况下还需要检查 D 电缆。
4 结束语
随着高速铁路“四纵四横”线的开通，对列控车载设备的安全需求也将越来越高，熟练掌握CTCS3-300T列控车载设备BTM系统常见故障处理方法和数据分析，才能够准确的判断，及时抓住故障的关键点，有效的减少故障延时，保障动车组的安全运行。