TDCS／CTC設(shè)備典型故障案例分析與維護(hù)

洪福慶

在鐵路生產(chǎn)運(yùn)營中，借助信息化、網(wǎng)絡(luò)化功能作為重要行車設(shè)備的TDCS／CTC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高效率、現(xiàn)代化的調(diào)度指揮與集中控制。在高速鐵路路網(wǎng)擴(kuò)增、普速鐵路車流密度逐漸增加的形勢下，保障行車安全，提高運(yùn)營效率，需要電務(wù)部門提高TDCS／CTC設(shè)備的安全可靠性。故障分析及維護(hù)總結(jié)十分必要。

TDCS／CTC是由鐵路總公司、鐵路局兩級再加上車站子系統(tǒng)構(gòu)成的二級三層結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，車站子系統(tǒng)故障率占95%以上，電務(wù)段1年內(nèi)TDCS故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖1所示?，F(xiàn)結(jié)合維修中的難點(diǎn)，選取網(wǎng)絡(luò)通道、開關(guān)量信息、車次窗跟蹤三類典型問題進(jìn)行舉例分析。

圖1 故障分布圖

1 通道不良故障

某站CTC站場顯示灰屏無信息，自律分機(jī)、站機(jī)功能正常。異常發(fā)生時CTC與服務(wù)器通信中斷，檢查CTC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，路由器描述通道端口質(zhì)量的幾個參數(shù)如下。

1．通道質(zhì)量可信度reliability為179。255為狀態(tài)良好，數(shù)值越低表明通道質(zhì)量越差。

2．錯誤校驗值CRC為3232498。由于路由不間斷使用，正常情況下CRC校驗值一般不為0，CRC校驗值越大表明通道誤碼率越高。

3．端口重置interface resets為87。由于路由不間斷使用，正常情況下端口重置數(shù)據(jù)一般不為0，數(shù)值越高，表示通道穩(wěn)定性越差。

經(jīng)進(jìn)一步判斷，在A站通信質(zhì)量監(jiān)督單元上發(fā)現(xiàn)A站－B站方向TX AIS告警 （發(fā)送誤碼告警），更換通信質(zhì)量監(jiān)督單元－路由器協(xié)議轉(zhuǎn)換器間傳輸電纜后故障消除。

1．1 問題分析

TDCS／CTC由于網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，通道設(shè)備穩(wěn)定性直接影響本站或多站TDCS／CTC設(shè)備穩(wěn)定性，而目前TDCS通道多為單套，不具備冗余條件。2Mb／s通信傳輸電纜接頭虛焊、通道干擾造成的通道誤碼率高。其中通信機(jī)房與信號機(jī)房接地不平衡造成的干擾尤為明顯。在采取環(huán)狀結(jié)構(gòu)建立通道的結(jié)構(gòu)中，受中心路由器、車站節(jié)點(diǎn)路由器變化影響，容易造成網(wǎng)絡(luò)迂回功能不正常的情況。此問題無法立即發(fā)現(xiàn)，故障時往往影響范圍大。

具備列車占用丟失報警功能的車站，不具備雙通道條件時，通道發(fā)生故障導(dǎo)致本站信息中斷，TDCS設(shè)備停用并發(fā)生列車占用丟失報警；具備雙通道的車站，經(jīng)測試單網(wǎng)通道單邊中斷走第二路徑迂回最長需要30s，而占用丟失報警條件是光帶丟失15s產(chǎn)生報警，在設(shè)備轉(zhuǎn)換期間已產(chǎn)生了占用丟失報警，故冗余通道作用不明顯。

1．2 維修建議

1．建議對繁忙干線及實(shí)施占用丟失的線路逐步進(jìn)行通道改造，增加一路通道構(gòu)成冗余。同時對系統(tǒng)進(jìn)行軟件修改，將單路由獲取數(shù)據(jù)改為雙路由同步獲取，避免單網(wǎng)中斷后路由路徑選擇超過15s造成誤報警。

2．通道質(zhì)量不穩(wěn)類故障，其原因雖簡單，但查找過程較復(fù)雜，需要通信掛接誤碼儀測試。若誤碼現(xiàn)象為偶發(fā)故障，無條件長時間掛接誤碼測試儀時，需在通信、信號分界處采取端口倒換的方式確定故障區(qū)域，判斷誤碼發(fā)生是由線路引起還是由電務(wù)通道設(shè)備引起。在日常維護(hù)中，對通道使用時間較長、誤碼故障率高的線路，需聯(lián)合通信部門進(jìn)行集中整治。對具備條件的車站，通信電纜改為光纖；無法實(shí)施光纖改造的，對通信機(jī)房與信號機(jī)房進(jìn)行共地處理，同時將信號路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器與機(jī)柜進(jìn)行物理隔離。對通道存在誤碼累積的情況，在更換2T卡、協(xié)議轉(zhuǎn)換器未解決的情況下，重點(diǎn)考慮是否為BNC頭與2Mb／s同軸電纜虛接、防雷單元不良等。

3．通道迂回問題，需定期檢查路由器EIGRP協(xié)議描述是否一致 （EIGRP 100或103），相鄰車站間不應(yīng)出現(xiàn)不同的描述；對環(huán)網(wǎng)內(nèi)數(shù)量較多，考慮中心抽頭路由協(xié)議后難以統(tǒng)一的EIGRP，建議按不同的EIGRP協(xié)議分區(qū)域統(tǒng)一配置后劃分，即單獨(dú)成網(wǎng)。

2 開關(guān)量信息異常

舉例，T110次運(yùn)行至某站站場，開關(guān)量不連續(xù)，報 “列車占用丟失報警”。調(diào)閱微機(jī)監(jiān)測，光帶顯示正常，初步判斷TDCS光帶異常；故障時TDCS分機(jī)、車務(wù)終端、聯(lián)鎖控顯機(jī)運(yùn)行正常；TDCS RS232－422協(xié)議轉(zhuǎn)換器指示燈異常，屬器材不良，更換后開關(guān)量信息恢復(fù)正常。

2．1 問題分析

1．開關(guān)量信息不穩(wěn)定。計算機(jī)聯(lián)鎖傳遞給TDCS／CTC系統(tǒng)的開關(guān)量信息不穩(wěn)定，造成了區(qū)間光帶表示信息不穩(wěn)定。將報警時段站場信息回放、微機(jī)監(jiān)測站場信息回放、聯(lián)鎖維修機(jī)站場信息回放，三者進(jìn)行比較，當(dāng)前者與后兩者不一致時，基本可以確定為開關(guān)量信息錯誤所導(dǎo)致。

為準(zhǔn)確確定此類現(xiàn)象，在TDCS／CTC車務(wù)終端程序中安裝串口數(shù)據(jù)監(jiān)測程序，記錄計算機(jī)聯(lián)鎖開關(guān)量數(shù)據(jù)接收情況。同期上道的車站自律分機(jī)因其軟件版本一致，也存在此問題，優(yōu)化接口軟件實(shí)施后消除。

2．開關(guān)量信息中斷。開關(guān)量信息傳輸中斷后，本站站場信息停留，重啟或注銷車務(wù)終端后站場無信息，對行車運(yùn)輸干擾較大。在實(shí)施占用丟失功能車站，故障發(fā)生時由于鄰站車次跟蹤到分界口區(qū)段時，本站占用光帶無法正常顯示，導(dǎo)致車次窗滯留至鄰站，上、下行區(qū)間在站間交界口處產(chǎn)生列車占用丟失報警。

判斷步驟：一是迅速查看控顯機(jī)是否有死機(jī)或報警，對早期的聯(lián)鎖設(shè)備，還要注意查看與TDCS／CTC連接的上位機(jī)與下位機(jī)是否在脫機(jī)狀態(tài)；二是通過自律分機(jī)面板指示燈查看TDCS／CTC自律分機(jī)是否有故障報警，并通過網(wǎng)絡(luò)登錄檢查CPU板連通狀態(tài)；三是檢查RS422－RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換器指示燈是否異常，倒換備用協(xié)議轉(zhuǎn)換器。

2．2 維修建議

TDCS／CTC采樣通道均由早期的聯(lián)鎖維修機(jī)改為上位機(jī) （控顯機(jī)），設(shè)備安全級別已達(dá)要求。在通道數(shù)量上，CTC已實(shí)現(xiàn)冗余，但TDCS與聯(lián)鎖采樣通道一般為單通道，不冗余，造成計算機(jī)聯(lián)鎖上位機(jī)、TDCS分機(jī)雖然冗余，但通道條件成了限制瓶頸。

為消除限制條件帶來的影響，一是在日常維修中應(yīng)放置一根備用通道 （含協(xié)議轉(zhuǎn)換器），聯(lián)鎖上位機(jī)部分接頭插接良好，TDCS分機(jī)機(jī)柜內(nèi)部做好標(biāo)識標(biāo)簽，并定期于 “天窗”點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行倒換試驗；二是TDCS為自律分機(jī)架構(gòu)，并具備冗余通道的條件時，需修改軟件，逐步實(shí)施開關(guān)量采樣通道雙冗余改造。

3 車次跟蹤不正常

某站TDCS車次不跟蹤，報列車占用丟失報警。檢查設(shè)備未有不良反映，回放故障時段TDCS數(shù)據(jù)，TDCS車次窗運(yùn)行方向?qū)傩园l(fā)生變化，與實(shí)際列車運(yùn)行方向相反，導(dǎo)致車次不跟蹤。

3．1 問題分析

現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用過程中，以下2種情況均會導(dǎo)致車次跟蹤不正常。

1．當(dāng)中間站值班員修改車次時，對車次屬性配置不正確，例如上行車次設(shè)置為下行屬性，會出現(xiàn)對應(yīng)車次窗箭頭與運(yùn)行方向相反，導(dǎo)致車次不跟蹤。如圖2所示。

圖2 車次窗不跟蹤

2．施工、維修 “天窗”作業(yè)采用非正常接發(fā)列車，6502或聯(lián)鎖車站TDCS／CTC采集光帶不正常。由于TDCS／CTC車次跟蹤所需的開放信號、進(jìn)路鎖閉信息不完全，車次停留在接近區(qū)段無法隨光帶正常跟蹤。

本次車次不跟蹤原因為車次進(jìn)站后采集VIIAG狀態(tài)異常，導(dǎo)致車次跟蹤不正常，形成車次號滯留。車次號滯留后易造成占用丟失誤報警。

3．2 維修建議

1．加強(qiáng)對車站值班員的培訓(xùn)，保證正確修改車次屬性，避免出現(xiàn)錯誤的情況。

2．發(fā)生車站操作不正常、施工、維修 “天窗”導(dǎo)致車次無法正常跟蹤的占用丟失誤報警，電務(wù)、車務(wù)部門應(yīng)做出迅速判斷，快速銷記，減少對運(yùn)輸?shù)母蓴_。

3．TDCS系統(tǒng)采集異常導(dǎo)致的光帶、車次不正常，要借助微機(jī)監(jiān)測調(diào)閱等手段，及時確認(rèn)是系統(tǒng)本身或外部原因?qū)е?，?zhǔn)確判斷并處理。

4 總結(jié)

TDCS／CTC維護(hù)需要計算機(jī)、通信、信號等專業(yè)知識，對維護(hù)人員素質(zhì)提出了較高要求，其重要性也隨著功能的增加與行車指揮、安全控制密不可分。在設(shè)備維護(hù)過程中，電務(wù)部門應(yīng)明確專業(yè)維護(hù)車間和現(xiàn)場維護(hù)車間的職責(zé)分工，發(fā)揮現(xiàn)場地域維護(hù)與專業(yè)車間專業(yè)維護(hù)優(yōu)勢，既要滿足使現(xiàn)場人員簡單維護(hù)與應(yīng)急處理的需要，又要有一支專業(yè)隊伍開展集中檢修，優(yōu)化提高設(shè)備質(zhì)量，同時開展年度設(shè)備質(zhì)量分析，為下一年度制定設(shè)備整治維修計劃提供方向。

［1］ 中國鐵路總公司．鐵總運(yùn)［2014］330號．鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）維護(hù)管理辦法［S］．2014．

［2］ 中華人民共和國鐵道部．鐵運(yùn)［2008］142號．鐵路信號維護(hù)規(guī)則（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）［S］．2008．