Microlok II計算機聯鎖系統的故障處理和恢復

李楠

摘 要：Microlok II計算機聯鎖系統是一個多目標監視和控制系統，主要應用在鐵路和大鐵路路旁的聯鎖設備。文章針對Microlok II計算機聯鎖系統在運行過程中發生的串行通信鏈路故障進行分析，并為隔離和糾正該系統的串行通信鏈路故障提供指導方針，以最快速度恢復系統的正常運行，避免出現更嚴重的行車事故。

關鍵詞：Microlok II系統；串行通信鏈路；系統事件日志

1 串行通信鏈路故障處理

Microlok II系統一旦出現了串行通信鏈路故障，可以通過以下4種方式判斷處理。

（1）串行鏈路狀態指示器。

（2）系統事件日志。

（3）串行鏈路通信統計顯示屏。

（4）串行鏈路協議監視器。

1.1 串行鏈路狀態指示器

最基本的故障處理工具是鏈路狀態指示器，它通過位于CPU板前置面板配置開關對于每個串行鏈路都是可用的。當選擇了一個活動的串行鏈路時，指示器LED“A”到LED“E”被連接到所選串行鏈路上的各種狀態信號，顯示如下：

A-選擇的串行鏈路正在傳輸數據。

B-選擇的串行鏈路接收到一條有效的消息。

C-選擇的串行鏈路認得接收到的消息里面的地址。

D-選擇的串行鏈路正在接收一個DCD信號。

E-選擇的串行鏈路探測到一個接收器錯誤。

串行鏈路狀態指示器自動連接到系統啟動時第一個定義的串行鏈路，直到選中另一個串行鏈路。

在那些作為通信電路主端的Microlok II串行鏈路上，LED“A”應該規則的閃爍，指示主端正在傳送數據到它的從端。LED“B”和LED“C”應規則閃爍，響應LED“B”指示的傳輸。這表示正從接收從端接收有效消息。LED“E”是錯誤指示器，應很少閃爍或根本不閃爍。接收到一個壞的響應或沒有收到響應會使鏈路主端的LED“E”變亮；如果LED“E”點亮很頻繁，表示探測到很多錯誤，應檢查并糾正錯誤的原因。

在那些作為通信電路從端的Microlok II串行鏈路上，沒有指示器LED會閃爍，除非鏈路接收到一個從它的主端發送來的消息（或通信鏈路噪聲產生一個接收錯誤）。只要收到一個發給被監控連路的“無誤”消息時，LED“B”就會閃爍。只要被監控的串行鏈路對收到的消息產生一個響應，LED“A”就會閃爍。

除了對收到的發送給它的消息作出響應外，從設備決不會發送消息。因此，在一個服務多個從設備的通信鏈路中，只有LED“B”會頻繁地閃爍是正常地，表示發送有效信息到電路的其它從設備。如果串行鏈路接收器探測到任何錯誤，LED“E”會變亮直到收到下一個“無誤”的消息。

只要數據載波探測信號在主或從鏈路上是活躍的，且鏈路配置為半雙工的（鍵入的載波）操作時，LED“D”會變亮。如果鏈路配置為全雙工（連續的載波）操作，LED“D”不會閃爍。當一個半雙工的通信電路正常工作時，LED“D”與LED“B”同時閃爍。

LED“D”點亮的狀態超出平常的時間時，表示接收到的載波可能沒有緊跟著接收到的數據。可能的原因是通信電路上過多的噪音，或通信電路上一個或多個從設備配置不正確。

1.2 系統事件日志

串行鏈路處理器在系統事件日志中記錄重大的通信事件和警告。這些事件和警告包括：在一個前面的通信故障之后在主站和從站之間建立通信連接；在主站和一個指定的從站之間的通信鏈路上探測到多個錯誤；主站和從站之間的通信故障；完全的通信鏈路故障。

所有的事件和警告記錄時，同時也記錄了發生時間，通過Microlok II維護工具進行顯示。重試后恢復的單一通信錯誤不會記錄在系統事件日志中。

串行通信警告表示嚴重的通信問題，這些問題需要檢查、解釋和糾正，以保證受影響的串行通信鏈路的持續完整性。全部的錯誤數目和錯誤類型的額外信息可以從串行通信統計顯示屏上獲得。

1.3 串行鏈路通信統計顯示

通信統計對每個在應用程序中定義的活動的串行鏈路都是可用的。通信統計包括：收到的有效消息的數目；傳輸消息的數目；接收和傳輸各種類型消息的數目；根據類型累計的錯誤數目。

統計顯示屏根據所選串行鏈路所支持的協議有微小的變化。一般地，錯誤數目應該是低的，雖然存在一些錯誤應該認為是正常的。錯誤數目的總和一般應小于收到的有效消息總數目的2%。如果錯誤數目一直大于收到消息總數目的10%，應該考慮是不是可能存在通信電路問題。

當目的設備成功接收多于70%的傳輸消息時，Genisys和Microlok協議通信電路將很可能繼續起作用，盡管會更慢。大量的硬件探測錯誤和“byte”錯誤表示通信電路上有過多的噪聲。主站鏈路上大量的無回應錯誤表示通信鏈路完全是失效。同樣地，當從站鏈路一分鐘沒有收到有效消息時，應該考慮是不是可能是通信鏈路或主站失效。

1.4 串行鏈路協議監視器

Microlok II維護工具提供了一個能夠監視任一活動的串行鏈路的串行協議監視器。串行鏈路協議監視器在消息被串行鏈路接收邏輯處理之前捕獲它們，并把它們傳到維護工具上顯示。傳輸的消息在隊列等待傳輸時被捕獲并傳到維護工具上顯示。

串行鏈路協議監視器展示了任一的串行鏈路上發送和接收的數據的近似圖。有效消息的所有字節都會顯示，包括頭、消息校驗和，與消息結束符。消息的發送和接收每個字節都是用十六進制來表示的，以正確的順序顯示。發送的消息標識為“XMT”，而接收的消息標識為“RCV”。包含錯誤的消息被標識，收到的有效消息任一字節被顯示。

協議監視器顯示屏本質上是以2400bps的通信速率實時運行的。當通信速率更高時，數據可能會丟失，盡管消息順序被保存了。串行鏈路協議監視器的使用不會以任何方式影響到Microlok II設備的操作。

2 恢復系統到正常操作

在應用軟件或單一線路可替換的硬件隔離了造成故障的原因后，下一步是進行糾正性的維修和恢復系統正常操作。

如果已確定硬件組件是故障的原因，替換這個組件或做必要的維修。檢查系統受影響部分的配置，并重新測試受影響的系統功能以驗證正確的操作。

參考文獻

[1]楊根業.車站計算機聯鎖調試的方法[J].鐵道通信信號，2006（2）：3-9.

[2]李進，張海軍.計算機聯鎖系統安全可靠性設計淺析[J].中國論文下載中心.

[3]郭進.微機聯鎖系統實時性研究[J].鐵道學報，2006：76-82.

[4]Dejan Lutovac， Tatjana Lutovac. Towards an universal computer interlocking system[J].Electronics and Energetics.Vol.11，No.1（1998），P38-P43.