在线维修测试仪在电路板卡故障维修的技术开发

摘 要：简述了津滨轻轨电路板卡故障维修的难点及必要性，详细介绍了在线维修测试仪的技术优势及其在电路板卡故障维修中的具体应用。
　　关键词：在线维修测试仪 津滨轻轨 故障维修
　　中图分类号：TN4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0064-01
　　近年来，中国轨道交通行业迅猛发展，采用的设备逐渐呈现电路集成化、功能模块化、结构一体化的特点，在更好地满足运营需求的同时，对设备使用、维护和维修也提出了更高的要求。津滨轻轨电路板卡有600多种，3万多件，自2004年开始运营以来，电路板卡故障情况日益凸显。为提高自主维修水平，津滨轻轨深入开展电路板卡故障维修，在保障运营安全的同时实现了开源节流。
　　1 故障维修
　　设备发生故障后，使其恢复到规定状态所进行的全部活动，津滨轻轨故障维修包括以下步骤：故障定位、故障隔离、分解、更换、再装、检测及验收。
　　1.1 故障维修的难点
　　（1）电路板卡集成度高，无图纸；（2）50%的板卡为进口板卡，技术先进，逻辑复杂；（3）种类多，功能各异，以津滨轻轨为例，板卡种类高达678种。
　　1.2 故障维修的必要性
　　电路板卡故障一般为易损器件损坏，更换故障件后即可恢复使用功能；自主开展故障维修可以大大缩短维修时限，节约维护费用；通过开展故障维修，可以掌握电路板卡的原理，有利于实现技术改造与国产化。以津滨轻轨为例，2007年-2013年津滨轻轨自主开展的故障维修4001件，恢复设备价值1820万元，详见图1。
　　2 在线维修测试仪的技术优势
　　津滨轻轨采用的在线维修系统由计算机系统、在线维修测试仪、显微系统及分析软件组成。通过PCI接口卡与计算机相连，完成数据信息的采集及发送。其中在线维修测试仪是该系统的核心，其技术优势如下。
　　2.1 在线测试
　　被测试的元器件不用从电路板上焊下，采用测试夹或测试探针直接在线测试。在线测试既达到了测试的目的，又避免了拆、焊器件对电路板及器件的损坏。它采用后驱动隔离技术，在被测器件输入端所在结点灌入或拉出瞬态电流，迫使影响结点电位的前级器件的输出端能够按测试要求变高或变低，从而达到在线给被测元器件正常施加测试激励信号的目的，实现了在线测试时对元器件的电隔离。
　　2.2 功能全面
　　在线维修测试仪具备全面的器件测试功能，主要包括ASA分析测试、数字逻辑器件功能测试、存储器功能测试，LSI器件功能分析测试、IC型号识别等，强大的测试功能，能够很好的满足津滨轻轨各系统不同种类电路板卡测试的需要。
　　2.3 无需图纸
　　津滨轻轨各系统电路板种类非常多，电路结构复杂，但是由于受生产厂家知识产权保护的原因，大部分没有电路原理图，给故障维修造成了很大的困难。在线维修测试仪具备测试电路板上单独元件的功能，相当于把电路板看成是不同元件的不同组合，因而不需要电路原理图，对提高故障维修效率起到了至关重要的作用。
　　2.4 数据存储
　　在线电路测试仪具备强大的数据存储功能，可以将各类电路板卡的标准值进行存储，既能确保测量准确度，又能节约测试时间，提高故障维修效率。
　　3 在线维修测试仪在故障维修中的应用
　　津滨轻轨电路板卡的故障维修已开展7年多，故障维修范围已经拓展到津滨轻轨通信、信号、供电、车辆等系统，系统中每块电路板卡均起着至关重要的作用。为及时修复故障板卡，在线维修测试仪起到了不可替代的作用。以信号系统板卡为例，详细介绍在线维修测试仪在故障维修中的应用。
　　3.1 维修系统构成
　　由在线维修测试仪、电脑主机、液晶显示器和数字万用表组成了在线维修系统。可实现每一节点或管脚的曲线对比测试、器件功能测试，测试结果直观的显示在液晶显示器上。通过分析曲线形状、结果误差等可锁定故障点。
　　3.2 主要测试方法
　　3.2.1 对比法应用
　　对比法是利用在线维修测试仪查找故障最常用、最简单的方法，对于锁定故障点效果显著。
　　因为相同的电路板，其相应管脚/节点的ASA（Analog Signature Analysis）曲线基本相同。当故障发生在某管脚/节点时，这个ASA曲线一般会变得与无故障时有所不同。反之，以无故障的电路板的管脚/节点ASA曲线为标准，与同样的、但有故障的电路板的相应管脚/节点曲线进行比较，就能发现故障点。
　　3.2.2 功能测试法应用
　　对于数字逻辑器件，采用功能测试法效率相当高，在线维修测试仪测试前要根据被测电路板的工作需要加适当电源。在线测试需要处理被测器件的外电路对测试的影响，在线维修测试仪采用“后驱动”和“自适应”技术，能够自动屏蔽（隔离）绝大多数外电路对正确测试的影响。在排除外部影响后，如果出现测试失败即可确定该器件损坏。测试结果的界面如图四所示。
　　3.3 应用效果
　　（1）故障查找准确率高达90%以上。
　　（2）大大缩短故障处理时间，节约维修时间70%左右。
　　（3）显著节约成本，利用在线测试仪两年内成功修复进口板卡200多块，节约费用400多万元。
　　（4）避免二次损坏板卡，故障查找不需要焊下可疑故障件。
　　4 结语
　　在线维修测试仪已经在津滨轻轨电路板卡故障维修中得到了广泛应用，提高了电路板卡故障的诊断能力，为津滨轻轨掌握自主维修的主动地位发挥了重大作用。
　　参考文献
　　 丁勇，张晓亮.浅谈长春轻轨AFC系统的硬件维护.轨道交通，2008（8）.
　　 杨艳春，赵波.开展电气设备状态检修的若干问题探讨.内蒙古电力技术，2005（2）.