TSRS系统网络故障的解决方法

许文渊

(中国铁路上海局集团有限公司上海通信段，上海 200080)

1 TSRS系统简介

临时限速服务器[1，2]的主要功能是向正线CTC管辖范围内各站/中继站列控中心（TCC）传递临时限速信息，实现对各列控中心分配和集中管理临时限速指令，保证限速计划的顺利实施，实现列车在高速铁路运行时因故进行临时时速限制管理，并能与相关线路设置的临时限速服务器接口实现临时限速功能。临时限速操作终端设置于调度中心，每个列车行车调度台对应设置一个临时限速操作终端，由调度指挥中心集中进行临时限速功能管理。临时限速的设置、取消均在调度中心进行，临时限速命令的设置与取消均采用双重口令，经调度中心列车调度员确认下达后立即执行。

2 TSRS系统通道误码统计对TSRS系统信息传输的影响

根据TSRS系统的特性，TSRS接口服务器与路局调度指挥中心CTC系统通过E1链路相连进行交换通信，如图1所示。

图1 TSRS系统与调度CTC中心组网图Fig.1 Network diagram of TSRS system and CTC center

宁启线TSRS系统于2016年5月开通，用户一直反馈TSRS系统B通道存在较为频繁的通信中断情况。通过查询TSRS告警日志，开通一个月内通信中断情况如图2所示，通信中断故障主要有路由器、接口服务器、TSRS系统软件、协转和通道问题。进一步从上述5方面查找故障原因。

图2 宁启TSRS系统5月15日至6月15日通信中断次数统计Fig.2 Communication interruption Statistics for TSRS system of Nanjing-Qidong railway from May 15 to June 15

3 原因分析

通过将TSRS与CTC路由器之间A/B通道互换，互换之后通信中断由原先的B通道转移至A通道，排除路由器、接口服务器、协转问题。进一步对软件及通信通道问题进行判断[3-5]。

通过在TSRS接口服务器机房接入监听交换机进行实时抓包，同时采用互相发生Ping命令数据包来监测网络质量。现场连接如图3所示。经过14 h不间断测试，测试结果显示B通道无通信中断现场，同时也没有Ping超时现象。而A通道出现多次的通信中断，同时TSRS路由器及CTC路由器侧均出现近300次的Ping超时。可以判断分析TSRS路由器侧与CTC路由器侧Ping超时高度一致，且通过对TSRS路由器侧的300次超时分布进行统计，呈现出较为明显的分布规律如图4所示。在Ping超时期间，查看TSRS告警日志，相应的发生TSRS-CTC通信中断。进一步判断通信中断的原因，是通信质量变差，非TSRS软件问题。

图3 监听交换机对TSRS系统进行实时抓包方案Fig.3 Real-time capture scheme of monitoring exchange for TSRS system

图4 TSRS与CTC间A通道互相Ping命令数据包超时分析Fig.4 Timeout analysis of Ping command data packet of A channel between TSRS and CTC

进一步分析通道问题，主要有两方面：一是通信通道本身存在误码；二是外部环境干扰影响通信通道质量。通过在TSRS路由器防雷单元侧做硬环，调度所CTC中心防雷单元侧加挂2 M误码测试仪进行测试，发现2 M通道并无误码产生，测试结果如表1、2所示。

通过上述测试判断分析，排除了通信通道本身的问题。经过现场调查发现，TSRS路由器侧的信号机房与通信机房距离间隔较远，而两个机房设备是利用2 M同轴电缆连接，在电气化铁路中这对同轴电缆容易受到强电流干扰而产生噪声，导致误码影响TSRS-CTC间通信通道质量。同时由于距离较远，通信机房与信号机房不是利用综合地网，通过同轴电缆连接的通信机房传输设备与信号机房的TSRS路由器设备不共地，两者接地电压差达到一定程度时，产生干扰源，也会造成通道误码，影响通信质量，导致CTC-TSRS系统间通信中断。

表1 2M误码测试仪差错计数测试记录Tab.1 Error count test record 2M error code tester

表2 2M误码测试仪告警秒计数测试记录Tab.2 Alarm seconds count test record of 2M error code tester

4 解决方案

通过上述分析可以判断造成宁启线TSRS系统与CTC中心路由器通信中断的原因，是通信机房与信号机房间同轴电缆受到电气化铁路区段外部电磁干扰，同时通信机房与信号机房距离较远，不共地，存在电压差导致通信通道存在误码，影响通信质量所致。针对以上问题，通过采用光电隔离方法，将通信机房与信号机房间通道由2 M同轴缆通道变更为一对PDH传输设备通过光缆进行沟通[6-8]。改造前后如图3所示。

图5 光电隔离改造前后对比Fig.5 Comparison before and after optical isolation modification

通过光电隔离改造，消除电气化区段电力机车牵引电流产生的电磁干扰，防止了雷电侵入，信号机房侧可以取消防雷单元，减少了故障点。同时改造后两个机房间无通信设备共地，不产生电压差，解决了两个机房间因不共地引起的通道误码问题。

5 取得效果

该方案经中国铁路上海局集团公司电务处批复采纳，于2016年7月实施。改造后，宁启线TSRS系统运用正常，未再发生因通道误码引起通道中断问题，达到了设备故障下降的目的。因此，采用光电隔离的方法，一方面解决外部电磁干扰对通道质量的影响，提高了信息发送的成功率，降低了误码率，确保了TSRS系统可靠运行。同时为后期客运专线TSRS系统通道稳定运用积累了经验，在集团公司郑徐客专、淮萧联络线、连盐客专、杭黄客专等工程均已通过或计划在信号机房增设SDH设备完成光电隔离工作来提高各线TSRS系统的稳定运行，既确保铁路运输行车安全，又提高铁路运输效率。