环网通讯监控系统故障探究

2019-11-28黄剑

商品与质量 2019年8期

关键词：环网光缆通讯

黄剑

中铁建电气化局集团南方工程有限公司电力分公司湖北武汉 430000

为保证列车安全行驶、铁路设备得到实时监控，在铁路设备与控制中心（调度后台）建设一套庞大而又缜密的通讯监控系统，以此来达到不需在现场就可了解所有设备的状态及其控制运行的目的。

1 环网通讯监控系统的结构与应用原理

1.1 组成结构

以隧道防灾为例，环网通讯监控系统主要由以下几部分组成：

（1）控制中心：终端为电脑，可以监控所有相关设备；

（2）通信机房：传输设备（SDH、PDH）,光纤配线架（ODF），数字配线架（DDF），信号收发器，电源等，主要将防灾设备的数据传送到控制中心；

（3）主控制器：相当于一个小的终端，可单独监控一个环网的设备的状态，并将采集的数据传输至通信机房，机房所有数据经光纤通道传输至控制中心；

（4）远程终端控制单元（RTU）：内设PLC，主要将采集的数据传输至主控制器；

（5）通道：主要以8芯单模阻燃光缆为主，其主要优点安全性高、传输速度快、容量大。防灾设备至RTU、RTU至主控制器、主控制器至通信机房均使用8芯光缆为传输通道；

（6）防灾设备：包括轴流排烟风机、射流风机、隧道固定照明灯及电动风阀，以上设备为全线提供防灾救援与照明。

1.2 应用与工作原理

环网通讯监控系统以监控中心（兰州调度后台）为最终端，所有通信机房为传输数据的媒介，主控制器为次终端（暂且如此命名），RTU箱为终端单元。

以桔柑较长隧道为例，防灾设备产生的数据经RTU－主控制器－通信基站（离隧道最近）－兰州通信机械室－电脑终端。此外西秦岭隧道是全线防灾功能最齐全的隧道，设备中的数据经RTU－主控制器－通信基站（3个）－兰州通信机械室－电脑终端，由于西秦岭隧道过长，在枫相院车站也设立一个监控中心，整个数据传输过程与兰州监控中心相同，以方便设备出现故障时，能够及时处理，不影响列车行驶安全。以上两例子明确的阐述了环网通讯监控系统在铁路交通上的应用以及重要性，同时也侧面的反应出我国交通发展之迅速与先进。

1.3 调试与运行

通讯监控系统相关设备安装完成后，在保证所有设备已送电情况下，便可着手准备调试。调试阶段首先必须保证主干通道畅通，接着单个环网就地调试，调试期间必须保证各个设备厂家在现场，以避免调试期间发生故障问题导致效率低、调试时间长等现象；将远程控制单元采集的数据传输至通信基站，利用网线将通信基站设备与电脑连接，使用电脑登录系统查看所有设备状态，在此期间需保证通信基站提供正确的网口及通道畅通，从而保证通讯监控系统正常运行。当然调试以及设备运行期间或多或少会产生一些不可避免的故障，那么出现的是哪些故障？这些故障又如何处理呢？

1.4 故障探究

环网通讯监控系统在调试运行过程中一般出现以下几个故障：

（1）主通道不通（通信基站到兰州控制中心）。一般来说，这种故障比较简单，三种可能原因，一光缆某个位置出现损坏，可通知通信专业帮忙解决；二网管把网口弄错了，重新确认网口即可；三兰州通信机房的网线忘记插了，当然这种情况比较少见，因此必须提前确认主通道是通畅的；

（2）隧道主控制器到通信基站信号不通。此故障也比较简单，首先用光纤红光笔测试，如果两端是畅通的，两端口会显示相同的颜色，如果只出现测试的端口有颜色，另一端口没反应，那就是光缆的问题，需将损坏的光缆修复，若光缆正常，可使用电脑ping设定的IP地址，看是否发生ip冲突，解决这两个故障便可保证信号通畅；

（3）单环问题。此故障较为麻烦，主要以光缆损坏破损为主，以两端取点法去测试，测试首端RTU与末端RTU的信号通断，如果不通，以中间RTU为例，与首末端RTU测试通断，以此为例，不断地缩短测试范围，最终找出光缆损坏位置并及时补救恢复通讯信号；

（4）RTU问题。此故障多以缺失电源供电为主要原因，一般而言当远程终端控制单元电源取自隧道照明配电箱时，很容易发生此类问题，因为照明配电箱电源取自箱变低压室EPS，而EPS电源很容易因为过负荷引起空开跳闸，自然导致照明配电箱无法获取电源，从而远程终端控制单元缺失电源导致信号不通，在此建议的是若是给每个远程终端控制单元配置一个备用电源，此类故障基本不会出现。

2 对比SCADA系统

相对环网通讯监控系统而言，SCADA系统的网络结构是由调度端、信道、被控站三部分组成，调度端就是总后台（电脑终端），信道是由通信专业提供承载网络，被控站一般设置在车站电力配电所、区间基站、区间中继站等。从文章内可看出环网通讯监控系统主要体现在两点，遥信，远程监视每台设备的状态；遥控，远程控制每台设备，通过“两遥”功能，可时刻监控铁路上的相关设备，保证设备的正常运行；SCADA系统则体现了“四摇”功能，采集数据、设备控制、测量、参数调节及各类信号报警等各项功能，以最为常见10kV箱式变电站为例，采集低压室断路器分合闸状态，此为遥信；采集并传送低压室电压，此为遥测；对低压室各路断路器分合闸，此为遥控；调试低压室内某断路器的定值，此为遥调，因此可将环网通讯监控系统看成简洁版SCADA系统，在铁路通信中承担不可或缺的角色。