通信編碼軌道電路CAN通信故障及報(bào)警模式分析

王 健

(中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司沈陽(yáng)高鐵基礎(chǔ)設(shè)施段，沈陽(yáng) 110012)

1 通信編碼軌道電路CAN通信簡(jiǎn)介

列控中心通過(guò)通信盤(pán)將編碼幀發(fā)送給移頻機(jī)柜的發(fā)送器和接收器；移頻機(jī)柜的發(fā)送器和接收器通過(guò)通信盤(pán)將狀態(tài)幀上傳給列控中心，如圖1 所示。本文將對(duì)編碼幀和狀態(tài)幀的通信方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

1.1 列控中心編碼幀通信方式

首先，列控中心通過(guò)CANA 和CANB 分別發(fā)送相同的編碼幀，CANA 將編碼幀發(fā)送給A 通信盤(pán)，CANB 將編碼幀發(fā)送給B 通信盤(pán)。

其次，A 通信盤(pán)和B 通信盤(pán)分別將編碼幀分成5 個(gè)小數(shù)據(jù)包（移頻機(jī)柜1、2 位置發(fā)送器和接收器編碼幀一個(gè)數(shù)據(jù)包；3、4 位置發(fā)送器和接收器編碼幀一個(gè)數(shù)據(jù)包； 5、6 位置發(fā)送器和接收器編碼幀一個(gè)數(shù)據(jù)包； 7、8 位置發(fā)送器和接收器編碼幀一個(gè)數(shù)據(jù)包；9、10 位置發(fā)送器和接收器編碼幀一個(gè)數(shù)據(jù)包）。

最后，A 通信盤(pán)的CAND/CANE 和B 通信盤(pán)的CAND/CANE 這4 路同時(shí)分別向移頻機(jī)柜所有發(fā)送器和接收器發(fā)送編碼幀數(shù)據(jù)包（每一路數(shù)據(jù)包都是相同的，包含5 個(gè)小數(shù)據(jù)包）。

1.2 發(fā)送器和接收器狀態(tài)幀通信方式

移頻機(jī)柜所有發(fā)送器和接收器CPU1 的狀態(tài)幀上傳給A 通信盤(pán)（所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9接收器CPU1 的狀態(tài)幀上傳給A 通信盤(pán)的CAND；所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器CPU1 的狀態(tài)幀上傳給A 通信盤(pán)的CANE）。

移頻機(jī)柜所有發(fā)送器和接收器CPU2 的狀態(tài)幀上傳給B 通信盤(pán)（所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器CPU2 的狀態(tài)幀上傳給B 通信盤(pán)的CAND；所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器CPU2 的狀態(tài)幀上傳給B 通信盤(pán)的CANE）。

A 通信盤(pán)將移頻機(jī)柜所有發(fā)送器和接收器CPU1 的狀態(tài)幀通過(guò)CANA 上傳給列控中心，B 通信盤(pán)將移頻機(jī)柜所有發(fā)送器和接收器CPU2 的狀態(tài)幀通過(guò)CANB 上傳給列控中心。

2 CAN通信故障及報(bào)警模式分析

2.1 CANA或CANB短路、斷線、高低位交叉

對(duì)于CANA 短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監(jiān)測(cè)軟件的報(bào)警信息是相同的，具體如下：

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表如圖2 所示：A/B 通信盤(pán)報(bào)警CANA 通信異常，所有發(fā)送器和接收器報(bào)警A通信盤(pán)CAND/CANE 通信異常。

圖2 CANA短路、斷線、高低位交叉時(shí)監(jiān)測(cè)軟件彈出的報(bào)警信息圖Fig.2 Alarm information diagram poped-up by the monitoring software when CANA is short circuited, disconnected or high and low crossed

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警（如圖3 所示）：AB 通信盤(pán)報(bào)警CANA 亮紅燈，所有發(fā)送器和接收器報(bào)警A 通信盤(pán)CAND/CANE 亮紅燈。

對(duì)于CANB 短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監(jiān)測(cè)軟件的報(bào)警信息是相同的，具體如下。

圖3 CANA短路、斷線、高低位交叉時(shí)監(jiān)測(cè)軟件移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)報(bào)警圖Fig.3 Equipment status alarm diagram of the frequency shift cabinet poped-up by the monitoring software when CANA is short circuited, disconnected or high and low crossed

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表：A/B 通信盤(pán)報(bào)警CANB通信異常，所有發(fā)送器和接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CAND/CANE 通信異常。

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警：A/B 通信盤(pán)報(bào)警CANB 亮紅燈，發(fā)送器和接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CAND/CANE 亮紅燈。

本節(jié)僅以CANA 短路、斷路、高低位交叉的報(bào)警圖進(jìn)行舉例說(shuō)明，其他同理。

2.2 A通信盤(pán)或B通信盤(pán)的CAND或CANE短路、斷路、高低位交叉

對(duì)于A 通信盤(pán)CAND 的短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監(jiān)測(cè)軟件的報(bào)警信息是相同的，具體如下。

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表如圖4 所示：A 通信盤(pán)報(bào)警CAND 通信異常，所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9接收器報(bào)警A 通信盤(pán)CAND 通信異常。

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警如圖5 所示：A通信盤(pán)報(bào)警CAND 亮紅燈，所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器報(bào)警A 通信盤(pán)CAND 通信異常亮紅燈。

圖4 A通信盤(pán)CAND短路、斷路、高低位交叉時(shí)監(jiān)測(cè)軟件彈出的報(bào)警信息圖Fig.4 Alarm information diagram poped-up by the monitoring software when CAND of the communication board A is short circuited,disconnected or high and low crossed

圖5 A通信盤(pán)CAND短路、斷路、高低位交叉時(shí)監(jiān)測(cè)軟件移頻柜設(shè)備狀態(tài)報(bào)警圖Fig.5 Equipment status alarm diagram of the frequency shift cabinet poped-up by the monitoring software when CANA of the communication board A is short circuited,

3）模擬量及軌道電路參數(shù)表報(bào)警如圖6 所示：參考值1（即所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器CPU1 狀態(tài)幀）模擬量及軌道電路參數(shù)缺失。

對(duì)于A 通信盤(pán)CANE 的短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監(jiān)測(cè)軟件的報(bào)警信息是相同的，具體如下。

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表：A 通信盤(pán)報(bào)警CANE 通信異常，所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器報(bào)警A 通信盤(pán)CANE 通信異常。

圖6 A通信盤(pán)CAND短路、斷路、高低位交叉時(shí)監(jiān)測(cè)軟件模擬量數(shù)據(jù)缺失圖Fig.6 Analog data missing diagram poped-up by the monitoring software when CAND of the communication board A is short circuited,disconnected or high and low crossed

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警：A 通信盤(pán)報(bào)警CANE 亮紅燈，所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10接收器報(bào)警A 通信盤(pán)CANE 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數(shù)表報(bào)警：參考值3（即所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU1狀態(tài)幀）模擬量及軌道電路參數(shù)缺失。

對(duì)于B 通信盤(pán)CAND 的短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監(jiān)測(cè)軟件的報(bào)警信息是相同的，具體如下。

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表：B 通信盤(pán)報(bào)警CAND 通信異常，所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CAND 通信異常。

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警：B 通信盤(pán)報(bào)警CAND 亮紅燈，所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CAND 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數(shù)表報(bào)警：參考值4（即所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU2狀態(tài)幀）模擬量及軌道電路參數(shù)缺失。

對(duì)于B 通信盤(pán)CANE 的短路、斷線、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監(jiān)測(cè)軟件的報(bào)警信息是相同的,具體如下。

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表：B 通信盤(pán)報(bào)警CANE 通信異常，所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CANE 通信異常。

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警：B 通信盤(pán)報(bào)警CANE 亮紅燈，所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CANE 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數(shù)表報(bào)警：參考值2（即所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器 CPU2狀態(tài)幀）模擬量及軌道電路參數(shù)缺失。

本節(jié)僅以A 通信盤(pán)CAND 的短路、斷路、高低位交叉的報(bào)警圖進(jìn)行舉例說(shuō)明，其他同理。

2.3 A通信盤(pán)或B通信盤(pán)不工作

對(duì)于A 通信盤(pán)不工作的故障情況，具體如下。

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表如圖7 所示：A 通信盤(pán)報(bào)警通信中斷。

圖7 A通信盤(pán)不工作時(shí)監(jiān)測(cè)軟件彈出的報(bào)警信息圖Fig.7 Alarm information diagram poped-up by the monitoring software when the communication board A is not working

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警（如圖8 所示）：A 通信盤(pán)報(bào)警CANA/CANB/CANC/CAND/CANE及工作燈均亮紅燈，所有發(fā)送器和接收器報(bào)警A 通信盤(pán)CAND 和CANE 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數(shù)表報(bào)警（如圖9 所示）：參考值1（即所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9接收器 CPU1 狀態(tài)幀）和參考值3（即所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU1 狀態(tài)幀）模擬量及軌道電路參數(shù)缺失,即移頻柜所有設(shè)備CPU1狀態(tài)幀缺失。

對(duì)于B 通信盤(pán)不工作的故障情況，具體如下。

1）彈出實(shí)時(shí)報(bào)警表：B 通信盤(pán)報(bào)警通信中斷。

2）移頻機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)圖報(bào)警：B 通信盤(pán)報(bào)警CANA/CANB/CANC/CAND/CANE 及工作燈均亮紅燈，所有發(fā)送器和接收器報(bào)警B 通信盤(pán)CAND和CANE 通信異常亮紅燈。

圖8 A通信盤(pán)不工作時(shí)監(jiān)測(cè)軟件移頻柜設(shè)備狀態(tài)報(bào)警圖Fig.8 Equipment status alarm diagram of the frequency shift cabinet poped-up by the monitoring software when the communication board A is not working

3）模擬量及軌道電路參數(shù)表報(bào)警：參考值2（即所有主發(fā)送器和1、3、5、7、9 接收器 CPU2狀態(tài)幀）和參考值4（即所有備發(fā)送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU2 狀態(tài)幀）模擬量及軌道電路參數(shù)缺失,即移頻柜所有設(shè)備CPU2 狀態(tài)幀缺失。

本節(jié)僅以A 通信盤(pán)不工作的報(bào)警圖進(jìn)行舉例說(shuō)明，其他同理。

2.4 CAN通信故障時(shí)軌道電路監(jiān)測(cè)不報(bào)警的情況分析

A 盤(pán)上傳所有移頻設(shè)備CPU1 的狀態(tài)幀，B盤(pán)上傳所有移頻設(shè)備CPU2 的狀態(tài)幀：CPU1 和CPU2 狀態(tài)幀直接通過(guò)CANC 發(fā)給軌道電路監(jiān)測(cè)（監(jiān)測(cè)可以直接把收到的狀態(tài)幀解析顯示出來(lái)，但監(jiān)測(cè)不具備數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能），所以，在一些故障情況下，軌道電路監(jiān)測(cè)不報(bào)警，但收到的CPU1 和CPU2 狀態(tài)幀會(huì)錯(cuò)亂。具體如下。

1）A 盤(pán)的CAND 線纜接到移頻機(jī)柜A 盤(pán)的CANE 接口，A 盤(pán)的CANE 線纜接到移頻機(jī)柜A盤(pán)的CAND 接口。

2）B 盤(pán)的CAND 線纜接到移頻機(jī)柜B 盤(pán)的CANE 接口，B 盤(pán)的CANE 線纜接到移頻機(jī)柜B 盤(pán)的CAND 接口。

3）A 盤(pán)的CAND 線纜接到移頻機(jī)柜A 盤(pán)的CANE 接口，A 盤(pán)的CANE 線纜接到移頻機(jī)柜A盤(pán)的CAND 接口。同時(shí)，B 盤(pán)的CAND 線纜接到移頻機(jī)柜B 盤(pán)的CANE 接口，B 盤(pán)的CANE 線纜接到移頻機(jī)柜B 盤(pán)的CAND 接口。

4）A 盤(pán)的CAND 和CANE 線纜接到移頻機(jī)柜B 盤(pán)的CAND 和CANE 接口，B 盤(pán)的CAND 和CANE 線纜接到移頻機(jī)柜A 盤(pán)的CAND 和CANE接口。

4 總結(jié)

闡述通信編碼軌道電路CAN 通信的工作模式，結(jié)合CAN 通信常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并根據(jù)軌道電路監(jiān)測(cè)軟件報(bào)警邏輯，針對(duì)不同CAN 通信故障的報(bào)警模式進(jìn)行分析，使技術(shù)人員深入理解通信編碼軌道電路CAN 通信應(yīng)用原理及監(jiān)測(cè)報(bào)警模式，可高效解決在實(shí)際運(yùn)用中遇到的CAN 通信故障問(wèn)題。