TSRS系統網絡故障的解決方法

許文淵

(中國鐵路上海局集團有限公司上海通信段，上海 200080)

1 TSRS系統簡介

臨時限速服務器[1，2]的主要功能是向正線CTC管轄范圍內各站/中繼站列控中心（TCC）傳遞臨時限速信息，實現對各列控中心分配和集中管理臨時限速指令，保證限速計劃的順利實施，實現列車在高速鐵路運行時因故進行臨時時速限制管理，并能與相關線路設置的臨時限速服務器接口實現臨時限速功能。臨時限速操作終端設置于調度中心，每個列車行車調度臺對應設置一個臨時限速操作終端，由調度指揮中心集中進行臨時限速功能管理。臨時限速的設置、取消均在調度中心進行，臨時限速命令的設置與取消均采用雙重口令，經調度中心列車調度員確認下達后立即執行。

2 TSRS系統通道誤碼統計對TSRS系統信息傳輸的影響

根據TSRS系統的特性，TSRS接口服務器與路局調度指揮中心CTC系統通過E1鏈路相連進行交換通信，如圖1所示。

圖1 TSRS系統與調度CTC中心組網圖Fig.1 Network diagram of TSRS system and CTC center

寧啟線TSRS系統于2016年5月開通，用戶一直反饋TSRS系統B通道存在較為頻繁的通信中斷情況。通過查詢TSRS告警日志，開通一個月內通信中斷情況如圖2所示，通信中斷故障主要有路由器、接口服務器、TSRS系統軟件、協轉和通道問題。進一步從上述5方面查找故障原因。

圖2 寧啟TSRS系統5月15日至6月15日通信中斷次數統計Fig.2 Communication interruption Statistics for TSRS system of Nanjing-Qidong railway from May 15 to June 15

3 原因分析

通過將TSRS與CTC路由器之間A/B通道互換，互換之后通信中斷由原先的B通道轉移至A通道，排除路由器、接口服務器、協轉問題。進一步對軟件及通信通道問題進行判斷[3-5]。

通過在TSRS接口服務器機房接入監聽交換機進行實時抓包，同時采用互相發生Ping命令數據包來監測網絡質量。現場連接如圖3所示。經過14 h不間斷測試，測試結果顯示B通道無通信中斷現場，同時也沒有Ping超時現象。而A通道出現多次的通信中斷，同時TSRS路由器及CTC路由器側均出現近300次的Ping超時。可以判斷分析TSRS路由器側與CTC路由器側Ping超時高度一致，且通過對TSRS路由器側的300次超時分布進行統計，呈現出較為明顯的分布規律如圖4所示。在Ping超時期間，查看TSRS告警日志，相應的發生TSRS-CTC通信中斷。進一步判斷通信中斷的原因，是通信質量變差，非TSRS軟件問題。

圖3 監聽交換機對TSRS系統進行實時抓包方案Fig.3 Real-time capture scheme of monitoring exchange for TSRS system

圖4 TSRS與CTC間A通道互相Ping命令數據包超時分析Fig.4 Timeout analysis of Ping command data packet of A channel between TSRS and CTC

進一步分析通道問題，主要有兩方面：一是通信通道本身存在誤碼；二是外部環境干擾影響通信通道質量。通過在TSRS路由器防雷單元側做硬環，調度所CTC中心防雷單元側加掛2 M誤碼測試儀進行測試，發現2 M通道并無誤碼產生，測試結果如表1、2所示。

通過上述測試判斷分析，排除了通信通道本身的問題。經過現場調查發現，TSRS路由器側的信號機房與通信機房距離間隔較遠，而兩個機房設備是利用2 M同軸電纜連接，在電氣化鐵路中這對同軸電纜容易受到強電流干擾而產生噪聲，導致誤碼影響TSRS-CTC間通信通道質量。同時由于距離較遠，通信機房與信號機房不是利用綜合地網，通過同軸電纜連接的通信機房傳輸設備與信號機房的TSRS路由器設備不共地，兩者接地電壓差達到一定程度時，產生干擾源，也會造成通道誤碼，影響通信質量，導致CTC-TSRS系統間通信中斷。

表1 2M誤碼測試儀差錯計數測試記錄Tab.1 Error count test record 2M error code tester

表2 2M誤碼測試儀告警秒計數測試記錄Tab.2 Alarm seconds count test record of 2M error code tester

4 解決方案

通過上述分析可以判斷造成寧啟線TSRS系統與CTC中心路由器通信中斷的原因，是通信機房與信號機房間同軸電纜受到電氣化鐵路區段外部電磁干擾，同時通信機房與信號機房距離較遠，不共地，存在電壓差導致通信通道存在誤碼，影響通信質量所致。針對以上問題，通過采用光電隔離方法，將通信機房與信號機房間通道由2 M同軸纜通道變更為一對PDH傳輸設備通過光纜進行溝通[6-8]。改造前后如圖3所示。

圖5 光電隔離改造前后對比Fig.5 Comparison before and after optical isolation modification

通過光電隔離改造，消除電氣化區段電力機車牽引電流產生的電磁干擾，防止了雷電侵入，信號機房側可以取消防雷單元，減少了故障點。同時改造后兩個機房間無通信設備共地，不產生電壓差，解決了兩個機房間因不共地引起的通道誤碼問題。

5 取得效果

該方案經中國鐵路上海局集團公司電務處批復采納，于2016年7月實施。改造后，寧啟線TSRS系統運用正常，未再發生因通道誤碼引起通道中斷問題，達到了設備故障下降的目的。因此，采用光電隔離的方法，一方面解決外部電磁干擾對通道質量的影響，提高了信息發送的成功率，降低了誤碼率，確保了TSRS系統可靠運行。同時為后期客運專線TSRS系統通道穩定運用積累了經驗，在集團公司鄭徐客專、淮蕭聯絡線、連鹽客專、杭黃客專等工程均已通過或計劃在信號機房增設SDH設備完成光電隔離工作來提高各線TSRS系統的穩定運行，既確保鐵路運輸行車安全，又提高鐵路運輸效率。