CTC与列控中心通信故障的处理方法

丁 若

*广州铁路 (集团)公司电务处 工程师,510088 广州

车站 CTC系统与列控中心的通信过程中,列控中心可获得临时限速命令信息,结合从联锁系统获得的进路状态和固有的线路参数,选择对应的应答器报文并通过 LEU和应答器传送给动车组。动车组车载 ATP根据应答器报文和机车信号信息,进行列车控制。因此 CTC系统与列控中心具有密切关系。

1 故障发生

2009年 6月 15日,广深线石龙站区发生雷击时,0704G红光带;K5B联锁系统控制台显示器黑屏并自动恢复;Ⅰ、Ⅱ线上下行进站、出站有源应答器信息丢失不能下达临时限速命令,影响多趟动车组停运和晚点。

2 故障现象

故障时 CTC站机、列控中心系统诊断显示为:CTC与列控中心联系故障 (红色),列控中心与K5B联系故障 (红色);同时列控中心、LEU均亮红色故障灯。故障处理人员反复对列控中心进行重启及初始化操作,CTC车务终端均显示 “操作延时”或操作自动复原。

处理过程:更换 0704G发送器;更换 CTC通信板;对 CTC断电重启并初始化后恢复正常。

3 故障分析

这起故障的根本原因是雷击造成发送器和 CTC与 TCC之间通信故障,同时,系统故障诊断提示不能准确判断故障部位,使故障延时较长。为了避免类似问题,有必要进行进一步试验以查明原因。

3.1 试验一

3.1.1 过程与方法

对石龙站列控中心及 CTC设备进一步调查、试验,试验情况如下。

1.在不更换任何板卡的情况下,CTC自律分机双机开启,自律机 A为主机,列控中心双机重启,在车务终端利用 “直接下达限速命令至列控中心”窗口对列控中心进行初始化操作,列控 A机为主机时,车务终端提示 “超时失败”,初始化不成功;列控 B机为主机时,车务终端提示 “限速命令正确执行”,初始化成功。

2.条件同上,列控中心由双机重启改为单独开启 A机时,车务终端提示 “超时失败”,初始化不成功;列控中心单独开启 B机时,车务终端提示 “限速命令正确执行”,初始化成功。

3.在不更换任何板卡的情况下,CTC自律分机双机开启,自律机 B为主机,列控中心双机重启,在车务终端利用 “直接下达限速命令至列控中心”窗口对列控中心进行初始化操作,列控 A、B机分别为主机时,车务终端提示 “限速命令正确执行”,初始化成功。

通过以上步骤试验,发现当且仅当 CTC自律机 A主控与列控 A机主控时,发生车务终端初始化列控中心超时失败,此种情况与列控单机、双机无关,因此需要重点针对 CTC自律机 A主控与列控 A机主控的情况进行试验。

4.在更换了列控中心 A机通信板的情况下,CTC自律分机双机开启,自律机 A为主机,列控中心双机重启,列控 A机为主机,在车务终端利用 “直接下达限速命令至列控中心”窗口对列控中心进行初始化操作,车务终端提示 “限速命令正确执行”,初始化成功。

5.将原列控 A机通信板插回列控 A机,其他条件同上,初始化不成功。

6.保持列控 A机原通信板,更换 CTC自律机A的 CPU板,CTC自律分机双机开启,自律 A机为主机,列控中心双机重启,列控 A机为主机,初始化成功。

7.更换列控中心 A机通信板及 CTC自律机 A的 CPU板,CTC自律分机双机开启,自律机 A、B分别为主机,列控中心双机重启,列控 A、B机分别为主机时,初始化成功。

3.1.2 分析和结论

1.只有当 CTC自律机 A机主控及列控中心 A机主控时,在 CTC车务终端对列控中心不能成功初始化,其他情况下都可以初始化成功,由此可以判断 CTC自律机 A机 CPU板与列控中心 A机通信板通信存在问题。

2.单独更换 CTC自律机 A机 CPU板或列控中心 A机通信板都可以解决无法初始化成功的问题,且将原 CTC自律机 A机 CPU板及原列控中心A机通信板插回,能恢复故障现象。表明原 CTC自律机 A机 CPU板及原列控中心 A机通信板都存在问题。

3.CTC自律分机与列控中心质检通过 RS-422串口直接相连,未经过光电隔离,这种情况下很容易因为电流脉冲对 CTC及列控的通信接口冲击造成通信板的损坏,故障发生当天曾经有落雷,很有可能雷击造成通信板通信芯片损坏。

4.在 CTC自律机A与列控 A机通信存在问题的情况下,CTC及列控的维护终端对 CTC自律机A与列控 A机的连接通道没有任何告警,还需要进一步试验。

3.2 试验二

3.2.1 过程与方法

在既有状况下对相关设备进行外部检查,未发现异状;将故障处理时已更换下来的 CTC主用系统的通信板重新装入 CTC主机进行模拟故障情况试验,试验步骤及情况如下。

1.将列控系统关电并重新上电后,现象为:K5B联锁系统控显 A机自动切换至 B机;列控中心维护终端提示 “CTC或 TDCS需要初始化”,联锁 A机、B机分别显示红色框报警,LEU显示红色框报警;状况与故障时相符。在车务终端对列控中心进行初始化操作,现象为:列控中心调度管理命令窗口提示 “下达不成功”;试验状况与故障时相符。

2.将列控中心重新断电后,单独开启 B机,并在车务终端对列控中心进行初始化操作,列控中心调度命令窗口提示 “命令执行成功”;其后开启A机,A机工作正常,亮黄色指示灯,显示处于备用状况。

3.对列控中心断电后,单独开启 A机,重复第 2项试验,试验结果与第 2项试验结果逻辑相符。

4.重新按第 1项步骤重复试验,在车务终端对列控中心进行初始化操作,列控中心调度命令窗口提示 “超时过长”,列控限速命令管理窗口执行状态栏提示 “立即执行”。该现象与故障时现象及第 1项试验情况不符。

其他项目的重复试验没有变化。

3.2.2 分析和结论

1.未发现 CTC通信板故障现象。

2.在 CTC站机没有重启状态时,对列控中心2套系统同时进行初始化操作,软件工作不可靠。

3.列控中心故障诊断及初始化操作界面不透明、清晰。

4.CTC与 TCC之间采用 RS-433串口方式进行通信,串口各采用 2路通道进行一收一发,收发并行,互不干扰。在该种通信方式下,如果发送或接收通道单方面发生故障,即:CTC只能发不能收(TCC只能收不能发),或者只能收不能发 (TCC只能发不能收),则 CTC判断通道中断而 TCC判断通道正常,或者 CTC判断通道正常而 TCC判断通道中断。

4 采取的措施

1.修改 TCC与 CTC通信规则。按照铁道部93号文规定,每 1 s向对方发送打点时钟数据帧,通信正常情况下,帧序号每发送一次加1;当产生一方只发不收的情况,在 3 s内没有收到 TCC设备状态数据帧,则判断通信故障,同时发送的打点时钟数据帧序号保持上一帧序号,TCC收到连续相同帧序号的打点时钟信息,判断与 CTC通信故障;同理,TCC产生只发不收的情况,TCC在 3 s内没有收到 CTC打点时钟数据帧,则判断通信故障,同时发送的设备状态数据帧序号保持上一帧序号,CTC收到连续相同帧序号的设备状态信息,判断与TCC通信故障。CTC连续 3s没有收到或收到相同帧序号的 TCC设备状态信息则进行倒机,TCC连续 6 s没有收到,或连续 3 s收到相同帧序号的CTC打点时钟信息则进行倒机。

2.为了防止雷击造成类似故障发生,建议CTC及 TCC之间通信应采用光通道。

3.今后对列控中心进行初始化时,必须先隔离备用系统,确保操作成功。