CTC與列控中心通信故障的處理方法

丁 若

*廣州鐵路 (集團)公司電務處 工程師,510088 廣州

車站 CTC系統與列控中心的通信過程中,列控中心可獲得臨時限速命令信息,結合從聯鎖系統獲得的進路狀態和固有的線路參數,選擇對應的應答器報文并通過 LEU和應答器傳送給動車組。動車組車載 ATP根據應答器報文和機車信號信息,進行列車控制。因此 CTC系統與列控中心具有密切關系。

1 故障發生

2009年 6月 15日,廣深線石龍站區發生雷擊時,0704G紅光帶;K5B聯鎖系統控制臺顯示器黑屏并自動恢復;Ⅰ、Ⅱ線上下行進站、出站有源應答器信息丟失不能下達臨時限速命令,影響多趟動車組停運和晚點。

2 故障現象

故障時 CTC站機、列控中心系統診斷顯示為:CTC與列控中心聯系故障 (紅色),列控中心與K5B聯系故障 (紅色);同時列控中心、LEU均亮紅色故障燈。故障處理人員反復對列控中心進行重啟及初始化操作,CTC車務終端均顯示 “操作延時”或操作自動復原。

處理過程:更換 0704G發送器;更換 CTC通信板;對 CTC斷電重啟并初始化后恢復正常。

3 故障分析

這起故障的根本原因是雷擊造成發送器和 CTC與 TCC之間通信故障,同時,系統故障診斷提示不能準確判斷故障部位,使故障延時較長。為了避免類似問題,有必要進行進一步試驗以查明原因。

3.1 試驗一

3.1.1 過程與方法

對石龍站列控中心及 CTC設備進一步調查、試驗,試驗情況如下。

1.在不更換任何板卡的情況下,CTC自律分機雙機開啟,自律機 A為主機,列控中心雙機重啟,在車務終端利用 “直接下達限速命令至列控中心”窗口對列控中心進行初始化操作,列控 A機為主機時,車務終端提示 “超時失敗”,初始化不成功;列控 B機為主機時,車務終端提示 “限速命令正確執行”,初始化成功。

2.條件同上,列控中心由雙機重啟改為單獨開啟 A機時,車務終端提示 “超時失敗”,初始化不成功;列控中心單獨開啟 B機時,車務終端提示 “限速命令正確執行”,初始化成功。

3.在不更換任何板卡的情況下,CTC自律分機雙機開啟,自律機 B為主機,列控中心雙機重啟,在車務終端利用 “直接下達限速命令至列控中心”窗口對列控中心進行初始化操作,列控 A、B機分別為主機時,車務終端提示 “限速命令正確執行”,初始化成功。

通過以上步驟試驗,發現當且僅當 CTC自律機 A主控與列控 A機主控時,發生車務終端初始化列控中心超時失敗,此種情況與列控單機、雙機無關,因此需要重點針對 CTC自律機 A主控與列控 A機主控的情況進行試驗。

4.在更換了列控中心 A機通信板的情況下,CTC自律分機雙機開啟,自律機 A為主機,列控中心雙機重啟,列控 A機為主機,在車務終端利用 “直接下達限速命令至列控中心”窗口對列控中心進行初始化操作,車務終端提示 “限速命令正確執行”,初始化成功。

5.將原列控 A機通信板插回列控 A機,其他條件同上,初始化不成功。

6.保持列控 A機原通信板,更換 CTC自律機A的 CPU板,CTC自律分機雙機開啟,自律 A機為主機,列控中心雙機重啟,列控 A機為主機,初始化成功。

7.更換列控中心 A機通信板及 CTC自律機 A的 CPU板,CTC自律分機雙機開啟,自律機 A、B分別為主機,列控中心雙機重啟,列控 A、B機分別為主機時,初始化成功。

3.1.2 分析和結論

1.只有當 CTC自律機 A機主控及列控中心 A機主控時,在 CTC車務終端對列控中心不能成功初始化,其他情況下都可以初始化成功,由此可以判斷 CTC自律機 A機 CPU板與列控中心 A機通信板通信存在問題。

2.單獨更換 CTC自律機 A機 CPU板或列控中心 A機通信板都可以解決無法初始化成功的問題,且將原 CTC自律機 A機 CPU板及原列控中心A機通信板插回,能恢復故障現象。表明原 CTC自律機 A機 CPU板及原列控中心 A機通信板都存在問題。

3.CTC自律分機與列控中心質檢通過 RS-422串口直接相連,未經過光電隔離,這種情況下很容易因為電流脈沖對 CTC及列控的通信接口沖擊造成通信板的損壞,故障發生當天曾經有落雷,很有可能雷擊造成通信板通信芯片損壞。

4.在 CTC自律機A與列控 A機通信存在問題的情況下,CTC及列控的維護終端對 CTC自律機A與列控 A機的連接通道沒有任何告警,還需要進一步試驗。

3.2 試驗二

3.2.1 過程與方法

在既有狀況下對相關設備進行外部檢查,未發現異狀;將故障處理時已更換下來的 CTC主用系統的通信板重新裝入 CTC主機進行模擬故障情況試驗,試驗步驟及情況如下。

1.將列控系統關電并重新上電后,現象為:K5B聯鎖系統控顯 A機自動切換至 B機;列控中心維護終端提示 “CTC或 TDCS需要初始化”,聯鎖 A機、B機分別顯示紅色框報警,LEU顯示紅色框報警;狀況與故障時相符。在車務終端對列控中心進行初始化操作,現象為:列控中心調度管理命令窗口提示 “下達不成功”;試驗狀況與故障時相符。

2.將列控中心重新斷電后,單獨開啟 B機,并在車務終端對列控中心進行初始化操作,列控中心調度命令窗口提示 “命令執行成功”;其后開啟A機,A機工作正常,亮黃色指示燈,顯示處于備用狀況。

3.對列控中心斷電后,單獨開啟 A機,重復第 2項試驗,試驗結果與第 2項試驗結果邏輯相符。

4.重新按第 1項步驟重復試驗,在車務終端對列控中心進行初始化操作,列控中心調度命令窗口提示 “超時過長”,列控限速命令管理窗口執行狀態欄提示 “立即執行”。該現象與故障時現象及第 1項試驗情況不符。

其他項目的重復試驗沒有變化。

3.2.2 分析和結論

1.未發現 CTC通信板故障現象。

2.在 CTC站機沒有重啟狀態時,對列控中心2套系統同時進行初始化操作,軟件工作不可靠。

3.列控中心故障診斷及初始化操作界面不透明、清晰。

4.CTC與 TCC之間采用 RS-433串口方式進行通信,串口各采用 2路通道進行一收一發,收發并行,互不干擾。在該種通信方式下,如果發送或接收通道單方面發生故障,即:CTC只能發不能收(TCC只能收不能發),或者只能收不能發 (TCC只能發不能收),則 CTC判斷通道中斷而 TCC判斷通道正常,或者 CTC判斷通道正常而 TCC判斷通道中斷。

4 采取的措施

1.修改 TCC與 CTC通信規則。按照鐵道部93號文規定,每 1 s向對方發送打點時鐘數據幀,通信正常情況下,幀序號每發送一次加1;當產生一方只發不收的情況,在 3 s內沒有收到 TCC設備狀態數據幀,則判斷通信故障,同時發送的打點時鐘數據幀序號保持上一幀序號,TCC收到連續相同幀序號的打點時鐘信息,判斷與 CTC通信故障;同理,TCC產生只發不收的情況,TCC在 3 s內沒有收到 CTC打點時鐘數據幀,則判斷通信故障,同時發送的設備狀態數據幀序號保持上一幀序號,CTC收到連續相同幀序號的設備狀態信息,判斷與TCC通信故障。CTC連續 3s沒有收到或收到相同幀序號的 TCC設備狀態信息則進行倒機,TCC連續 6 s沒有收到,或連續 3 s收到相同幀序號的CTC打點時鐘信息則進行倒機。

2.為了防止雷擊造成類似故障發生,建議CTC及 TCC之間通信應采用光通道。

3.今后對列控中心進行初始化時,必須先隔離備用系統,確保操作成功。