基于地鐵列車網絡控制系統典型MVB通信故障分析

李鎮江

【摘要】本文主要分析了基于地鐵列車網絡控制系統典型MVB通信故障，重點介紹了MVB通信原理以及典型故障分析。通過對基于地鐵列車網絡控制系統典型MVB通信故障進行分析，有效解決故障問題，從而能夠對類似軌道交通車輛調查給與一定參考。

【關鍵詞】地鐵車輛;列車網絡控制系統;MVB通信故障

1. MVB通信原理

MVB的物理層通常可以利用三種物理介質，包含無電隔離的短距離電氣介質、變壓器隔離的中距離電氣介質和長距離光纖介質。MVB網絡能夠使用中繼器對總線段進行劃分，MVB總線傳輸通常包含三種類型，即過程數據、消息數據以及監視數據。過程數據能夠按照時間周期進行數據的傳輸，通常來說該類數據短但是時間要求比較緊急，一般使用源尋址廣播數據來進行傳送。列車控制指令和運輸狀態數據傳輸包括方向指令、級位指令以及開門指令等。消息數據是對于非緊迫情況下偶發信息，數據長度沒有確定，針對較長的消息數據通常以分包的形式進行傳輸，一般列車故障信息和服務信息作為消息數據。監視數據通常數據幀短，總線管理器使用監視故障來掌握設備的狀態。根據MVB設備性能，主要將其分為六類：0類設備，該類設備在MVB網絡中屬于特殊設備，不進行總線數據交換，0類設備包含中繼器等。1類設備，該類設備沒有應用處理器，不能進行組態，在總線控制器下才能進行工作，能夠使MVB總線更好的實施設備狀態查詢功能以及過程數據通訊功能。2類設備，該類設備有應用處理器，能夠進行簡單組態，但是沒有編程能力，不僅具體1類設備功能，還能夠提供消息功能。3類設備，其不僅擁有2類設備的功能，而且還可以進行編程，尤其是支持用戶編程。4類設備，其不僅擁有2類設備的功能，而且還能夠進行總線管理，在MVB網絡中經常當作總線管理器。5類設備，該類設備不僅有4類設備的所有功能，還有TCN網關公民功能，使用該設備能夠進行列車自動重聯和動態編組。

2. 典型故障以及分析

對于地鐵列車網絡控制系統而言，當發生偶報通信故障時可以自動進行復位，并且故障發生時間和產生故障系統均可以隨機出現，但是無法對故障點位置給予準確定位。此時可以借助MVB分析儀器來對列車MVN通信質量進行檢查，但最終結果是MVB通信質量評價結果不符合要求。在全部過程數據報文統計工作中，滿足CRC和BNI等評價要素的報文數量大于1個。此外，針對外部電磁干擾、物理線路、軟硬件設計閃報通信故障要給予全面排除，結果發現TCMS設備自身是故障點。MVB板卡廠家在處理該故障時，選擇了實驗室故障模擬測驗，所得到的模擬結果與現場測試結果相匹配，根據實際測試，MVB板卡廠通過對板卡底層軟件優化來處理該故障。MVB板卡底層軟件優化過后，ACU廠家在實驗室進行調換1車ACU通信控制器，此時故障問題并未隨設備發生轉移，HMI依然報1車ACU存在通信故障。借助MVB分析儀來對列車MVB通信質量進行檢查，所得到的MVB通信質量評價要素不符合相關要求和標準，其中ESF評價要素的報文和MVB過程數據報文數量出現了遞增情況，超出1個。對外部電磁干擾、物理線路、軟硬件設計等因素所產生的影響給予進一步排查，最終判定TCMS設備存在故障。對于該故障，TCMS廠家對VCU的MVB板卡通信配置程序進一步優化。

3.3故障處理總結

通過對故障進行調查，針對車輛軌道交通車輛故障可以從下述內容進行調查：（1）物理路線排查。通常情況下，物理線路連接正確與否是決定通信的正常運行。因軌道車輛在實際運行過程中出現振動以及通信線路松動的情況，導致系統通信出現故障。（2）電磁干擾排查。因為通信線路運行過程中，極易受到電磁干擾，進而誘發通信線路故障，基于此，要使用專用設備來解決通信線路外圍所存在的電磁干擾，進而使電磁干擾得到有效排除，有效提高通信質量。（3）應用層分析。通常情況下，TCMS應用層與心跳信號結合在一起來判斷子系統的運行情況。因此，對子系統應用層心跳信號進行檢查，同時要主要TCMS處理子系統心跳信號的合理性也要開展故障排查。（4）MVB板檢查。MVB底層軟件和板硬件相關參數設計水平高低將會對系統通信質量高低產生決定性影響。實際上，在MVB板卡裝車前，要在實驗室內對其開展相關測試工作，當測試結果滿足相關要求時，則可以確保MVB板卡裝車后可以正常運行，并提高其通信質量。針對類似通信故障要做好排查工作，通過MVB分析儀以及示波器等，對故障發生時刻的數據幀波形進行采集，進一步分析，保證MVB板卡參數設計科學合理。

4.總結

簡而言之，TCMS能夠有效的控制、監視以及診斷列車故障，對列車的運行效率和穩定性有著直接影響，保證列車的安全性和可靠性。對TCMS聯網設備進行試驗、上車前并組網測試和例行測試，及時發現TCMS設備存在的問題，從而采取優化措施，以確保其可以正常運行。本文對列車運營過程中TCMS典型故障進行分析，制定相應解決方案，希望具有借鑒意義。

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