丁 若

*廣州鐵路 (集團)公司電務(wù)處 工程師,510088 廣州

車站 CTC系統(tǒng)與列控中心的通信過程中,列控中心可獲得臨時限速命令信息,結(jié)合從聯(lián)鎖系統(tǒng)獲得的進(jìn)路狀態(tài)和固有的線路參數(shù),選擇對應(yīng)的應(yīng)答器報文并通過 LEU和應(yīng)答器傳送給動車組。動車組車載 ATP根據(jù)應(yīng)答器報文和機車信號信息,進(jìn)行列車控制。因此 CTC系統(tǒng)與列控中心具有密切關(guān)系。

1 故障發(fā)生

2009年 6月 15日,廣深線石龍站區(qū)發(fā)生雷擊時,0704G紅光帶;K5B聯(lián)鎖系統(tǒng)控制臺顯示器黑屏并自動恢復(fù);Ⅰ、Ⅱ線上下行進(jìn)站、出站有源應(yīng)答器信息丟失不能下達(dá)臨時限速命令,影響多趟動車組停運和晚點。

2 故障現(xiàn)象

故障時 CTC站機、列控中心系統(tǒng)診斷顯示為:CTC與列控中心聯(lián)系故障 (紅色),列控中心與K5B聯(lián)系故障 (紅色);同時列控中心、LEU均亮紅色故障燈。故障處理人員反復(fù)對列控中心進(jìn)行重啟及初始化操作,CTC車務(wù)終端均顯示 “操作延時”或操作自動復(fù)原。

處理過程:更換 0704G發(fā)送器;更換 CTC通信板;對 CTC斷電重啟并初始化后恢復(fù)正常。

3 故障分析

這起故障的根本原因是雷擊造成發(fā)送器和 CTC與 TCC之間通信故障,同時,系統(tǒng)故障診斷提示不能準(zhǔn)確判斷故障部位,使故障延時較長。為了避免類似問題,有必要進(jìn)行進(jìn)一步試驗以查明原因。

3.1 試驗一

3.1.1 過程與方法

對石龍站列控中心及 CTC設(shè)備進(jìn)一步調(diào)查、試驗,試驗情況如下。

1.在不更換任何板卡的情況下,CTC自律分機雙機開啟,自律機 A為主機,列控中心雙機重啟,在車務(wù)終端利用 “直接下達(dá)限速命令至列控中心”窗口對列控中心進(jìn)行初始化操作,列控 A機為主機時,車務(wù)終端提示 “超時失敗”,初始化不成功;列控 B機為主機時,車務(wù)終端提示 “限速命令正確執(zhí)行”,初始化成功。

2.條件同上,列控中心由雙機重啟改為單獨開啟 A機時,車務(wù)終端提示 “超時失敗”,初始化不成功;列控中心單獨開啟 B機時,車務(wù)終端提示 “限速命令正確執(zhí)行”,初始化成功。

3.在不更換任何板卡的情況下,CTC自律分機雙機開啟,自律機 B為主機,列控中心雙機重啟,在車務(wù)終端利用 “直接下達(dá)限速命令至列控中心”窗口對列控中心進(jìn)行初始化操作,列控 A、B機分別為主機時,車務(wù)終端提示 “限速命令正確執(zhí)行”,初始化成功。

通過以上步驟試驗,發(fā)現(xiàn)當(dāng)且僅當(dāng) CTC自律機 A主控與列控 A機主控時,發(fā)生車務(wù)終端初始化列控中心超時失敗,此種情況與列控單機、雙機無關(guān),因此需要重點針對 CTC自律機 A主控與列控 A機主控的情況進(jìn)行試驗。

4.在更換了列控中心 A機通信板的情況下,CTC自律分機雙機開啟,自律機 A為主機,列控中心雙機重啟,列控 A機為主機,在車務(wù)終端利用 “直接下達(dá)限速命令至列控中心”窗口對列控中心進(jìn)行初始化操作,車務(wù)終端提示 “限速命令正確執(zhí)行”,初始化成功。

5.將原列控 A機通信板插回列控 A機,其他條件同上,初始化不成功。

6.保持列控 A機原通信板,更換 CTC自律機A的 CPU板,CTC自律分機雙機開啟,自律 A機為主機,列控中心雙機重啟,列控 A機為主機,初始化成功。

7.更換列控中心 A機通信板及 CTC自律機 A的 CPU板,CTC自律分機雙機開啟,自律機 A、B分別為主機,列控中心雙機重啟,列控 A、B機分別為主機時,初始化成功。

3.1.2 分析和結(jié)論

1.只有當(dāng) CTC自律機 A機主控及列控中心 A機主控時,在 CTC車務(wù)終端對列控中心不能成功初始化,其他情況下都可以初始化成功,由此可以判斷 CTC自律機 A機 CPU板與列控中心 A機通信板通信存在問題。

2.單獨更換 CTC自律機 A機 CPU板或列控中心 A機通信板都可以解決無法初始化成功的問題,且將原 CTC自律機 A機 CPU板及原列控中心A機通信板插回,能恢復(fù)故障現(xiàn)象。表明原 CTC自律機 A機 CPU板及原列控中心 A機通信板都存在問題。

3.CTC自律分機與列控中心質(zhì)檢通過 RS-422串口直接相連,未經(jīng)過光電隔離,這種情況下很容易因為電流脈沖對 CTC及列控的通信接口沖擊造成通信板的損壞,故障發(fā)生當(dāng)天曾經(jīng)有落雷,很有可能雷擊造成通信板通信芯片損壞。

4.在 CTC自律機A與列控 A機通信存在問題的情況下,CTC及列控的維護終端對 CTC自律機A與列控 A機的連接通道沒有任何告警,還需要進(jìn)一步試驗。

3.2 試驗二

3.2.1 過程與方法

在既有狀況下對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行外部檢查,未發(fā)現(xiàn)異狀;將故障處理時已更換下來的 CTC主用系統(tǒng)的通信板重新裝入 CTC主機進(jìn)行模擬故障情況試驗,試驗步驟及情況如下。

1.將列控系統(tǒng)關(guān)電并重新上電后,現(xiàn)象為:K5B聯(lián)鎖系統(tǒng)控顯 A機自動切換至 B機;列控中心維護終端提示 “CTC或 TDCS需要初始化”,聯(lián)鎖 A機、B機分別顯示紅色框報警,LEU顯示紅色框報警;狀況與故障時相符。在車務(wù)終端對列控中心進(jìn)行初始化操作,現(xiàn)象為:列控中心調(diào)度管理命令窗口提示 “下達(dá)不成功”;試驗狀況與故障時相符。

2.將列控中心重新斷電后,單獨開啟 B機,并在車務(wù)終端對列控中心進(jìn)行初始化操作,列控中心調(diào)度命令窗口提示 “命令執(zhí)行成功”;其后開啟A機,A機工作正常,亮黃色指示燈,顯示處于備用狀況。

3.對列控中心斷電后,單獨開啟 A機,重復(fù)第 2項試驗,試驗結(jié)果與第 2項試驗結(jié)果邏輯相符。

4.重新按第 1項步驟重復(fù)試驗,在車務(wù)終端對列控中心進(jìn)行初始化操作,列控中心調(diào)度命令窗口提示 “超時過長”,列控限速命令管理窗口執(zhí)行狀態(tài)欄提示 “立即執(zhí)行”。該現(xiàn)象與故障時現(xiàn)象及第 1項試驗情況不符。

其他項目的重復(fù)試驗沒有變化。

3.2.2 分析和結(jié)論

1.未發(fā)現(xiàn) CTC通信板故障現(xiàn)象。

2.在 CTC站機沒有重啟狀態(tài)時,對列控中心2套系統(tǒng)同時進(jìn)行初始化操作,軟件工作不可靠。

3.列控中心故障診斷及初始化操作界面不透明、清晰。

4.CTC與 TCC之間采用 RS-433串口方式進(jìn)行通信,串口各采用 2路通道進(jìn)行一收一發(fā),收發(fā)并行,互不干擾。在該種通信方式下,如果發(fā)送或接收通道單方面發(fā)生故障,即:CTC只能發(fā)不能收(TCC只能收不能發(fā)),或者只能收不能發(fā) (TCC只能發(fā)不能收),則 CTC判斷通道中斷而 TCC判斷通道正常,或者 CTC判斷通道正常而 TCC判斷通道中斷。

4 采取的措施

1.修改 TCC與 CTC通信規(guī)則。按照鐵道部93號文規(guī)定,每 1 s向?qū)Ψ桨l(fā)送打點時鐘數(shù)據(jù)幀,通信正常情況下,幀序號每發(fā)送一次加1;當(dāng)產(chǎn)生一方只發(fā)不收的情況,在 3 s內(nèi)沒有收到 TCC設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)幀,則判斷通信故障,同時發(fā)送的打點時鐘數(shù)據(jù)幀序號保持上一幀序號,TCC收到連續(xù)相同幀序號的打點時鐘信息,判斷與 CTC通信故障;同理,TCC產(chǎn)生只發(fā)不收的情況,TCC在 3 s內(nèi)沒有收到 CTC打點時鐘數(shù)據(jù)幀,則判斷通信故障,同時發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)幀序號保持上一幀序號,CTC收到連續(xù)相同幀序號的設(shè)備狀態(tài)信息,判斷與TCC通信故障。CTC連續(xù) 3s沒有收到或收到相同幀序號的 TCC設(shè)備狀態(tài)信息則進(jìn)行倒機,TCC連續(xù) 6 s沒有收到,或連續(xù) 3 s收到相同幀序號的CTC打點時鐘信息則進(jìn)行倒機。

2.為了防止雷擊造成類似故障發(fā)生,建議CTC及 TCC之間通信應(yīng)采用光通道。

3.今后對列控中心進(jìn)行初始化時,必須先隔離備用系統(tǒng),確保操作成功。