沪宁城际和沪杭高铁列控维护终端问题分析及处理

张培德　上海铁路局上海高铁维修段

1　引言

列控系统是高铁信号系统核心设备之一，控制着轨道电路编码、报文发送、发码方向控制以及与联锁、CTC及相邻站列控中心等其他系统进行大量信息交换，与行车安全关系密切，通过发挥列控维护终端的各种功能，能够实现对列控系统有效监控，及早发现设备隐患，指导设备维修工作。但是沪宁城际、沪杭高铁开通时间较早，维护终端功能及相关配置等不能满足维护需求，存在较多问题。

2　沪宁城际、沪杭高铁开通初期运用状况

沪宁城际、沪杭高铁自2010年开通以来，我们通过对列控维护终端信息的浏览分析发现并解决了不少设备问题，对预防设备故障起到了很大作用，但是在日常的设备维修养护中发现列控维护终端功能不全，主要存在以下几个方面的典型问题：

（1）CTC通信接口单元单板故障或关闭后维护终端没有报警信息，沪宁城际18个车站都存在该问题。

（2）当某个移频柜上下层仅一个区段时，维修机上对应的ZPW2000接收器并机没有监测信息，即没有纳入维修机监测。沪宁城际、沪杭高铁有28个此种区段都是如此。

（3）ZPW2000移频机柜最后一个机柜内设备故障时，列控维护机不报警，通过检查，沪宁城际、沪杭高铁39个站所都存在此问题。

（4）CAN通信中断报警频繁。仅沪宁城际在开通第一年的一个季度该类报警就有178次之多，沪宁城际、沪杭高铁

合计超过了200次。

3　存在问题原因分析

3.1　CTC通信接口单元单板故障不报警原因分析

列控中心与CTC通过两块通信接口单元CI-GS板进行通信，并且采用冗余的CAN总线通信方式。每块CI-GS板通过两个RS422串口以交叉冗余方式与CTC设备通信，CI-GS板采用内部通信协议将CAN总线数据与RS422串口数据进行协议转换，因此两块CI-GS板分别同时与CANA、CANB进行通信。

通过与厂家沟通，检查发现沪宁城际列控中心设备在针对CAN总线报警的逻辑是，只要CAN总线（CANA、CANB）有数据且校验通过即视为通道正常，否则报通道中断。当单块CI-GS板故障或关闭一块CI-GS板时，CAN总线（CANA、CANB）由于是冗余总线通道，总线上实际仍有正确的CTC设备数据流，故不会输出报警。因此不报警的原因就是沪宁城际列控中心软件不检查CI-GS板的每一路通信状态，所以维护终端不会有报警信息。

3.2　移频柜两层仅一个区段时接收器并机无监测信息

针对此种情况，一是在常州城际检查了现场配线，发现因没有发送器等设备，相关通信数据不能通过正常配线直接沟通并送给CANC总线；第二联系协调让厂家检查相关车站配置文件，发现此类区段列控维护终端配置数据不全，对上下仅有一个区段的仅仅配置了一个区段的数据信息，没有配置接收并机的数据信息，所以没有监测信息。

3.3　最后一个移频柜内设备故障不告警

在设备维护时偶然发现常州城际场最后一个移频柜设备故障，列控维护终端不报警。针对此，对照图纸检查了常州城际CANC通信线，发现配线正确。于是在常州城际、无锡新区等站做了试验，将不报警的数据信息拷贝发给通号设计院售后分析，通过厂家分析，发现列控维护终端已收到了来自轨道电路通信接口单元的所有移频柜状态信息（包括故障信息），但是确实没有报警信息。再协调通号维护终端软件研发人员到现场检查，同时分析软件问题，最后发现为维护终端软件存在缺陷，导致最后一个移频柜设备问题不报警。

3.4　CAN通信中断报警频繁

沪宁城际、沪杭高铁开通后一年多，列控维护终端CAN通信报警频繁。经检查，总共有两类，一类是报警后没有人工干预不会恢复，一类是在数秒后自动恢复，甚至一秒都不到就恢复。特别是沪宁中继5和沪杭高铁余杭站报警非常频繁。一开始，采取重启维护终端软件，但是几天后又会报警，后来对列控维护终端进行断电重启后连续一个多月都不报警。因此开始怀疑硬件或硬件驱动有问题。为此联系上海电务段，询问京沪高铁有否类似问题，得到否定回答后，协调厂家对比沪宁城际、沪杭高铁与京沪高铁列控维护终端相关配置、硬件、软件、硬件驱动等进行分析对比，发现京沪高铁CAN卡驱动程序同沪宁城际、沪杭高铁不一致，其它相关配置、软、硬件都相同。基本确定了频繁报警原因是CAN驱动程序不匹配导致。

4　问题处理

4.1　“CTC通信接口单元单板故障不报警”问题

通过上面的分析，此问题出现的原因是沪宁城际列控中心设备软件与CTC通信报警机制引起。要求厂家修改列控中心软件和列控维护终端软件，对与CTC通信的（CI-GS板）的每一路通道都进行检查，只要有一路发生问题就进行报警。在苏州园区站进行了试验，同时要求厂家将列控维护终端有原两个指示灯改成与LEU通信一致的四路通道显示方式（见图1），使通信状态情况更加直观。并且结合后续列控软件修改进行同步修改，目前沪宁城际该问题已全部解决，沪杭高铁结合区间逻辑检查软件修改也已完成了5个站的问题克缺。

图1　与CTC通信显示

4.2　“移频柜两层仅一个区段时接收器并机无监测信息”问题

图2　接收并机数据信息

针对检查分析原因，一方面排查所有仅有一个区段的接收器并机CANC线有没有跳通，通过排查发现存常州城际、余杭、镇江城际等共有6个站通信线没有跳通，在通信工厂的指导下进行了跳通；另一方面协调厂家对列控维护终端的的相关数据配置文件进行了修改、测试，并配合厂家在现场进行了更换，经过试验确认，原28个没有监测信息的接收器并机在列控维护终端都有了数据信息（见图2），且故障时都有报警，被监测功能。

4.3　“最后一个移频柜内设备故障不告警”问题

针对分析发现问题的原因，协调厂家研发修改列控维修机软件，在厂家修改并完成内部测试后，首先在沪宁城际无锡新区站进行了试点，经试验最后一个移频柜内设备故障列控维修机能报警（见图3）。运用2周无异常后，在沪宁城际、沪杭高铁进行推广实施，彻底解决了最有一个移频柜内设备故障无报警问题，完善了列控维护终端功能。

图3　最后一个移频柜处理后报警图

4.4　“CAN通信中断报警频繁”问题

根据上面的分析，通过供应商与CAN卡生产沟通协调，以及供应商内部测试确认了原CAN卡驱动程序在列控维护终端软件运行一定时间后，由于维护终端软件存取数据原因会造成CAN通信中断。为此，又调阅分析了列控维护终端报警数据，发现90%以上CAN通信中断报警都是在列控维护终端数据定时存储时发生。于是果断更新了沪宁城际、沪杭高铁所有列控维护终端CAN卡驱动程序。同时对维护终端尾纤进行了擦拭，对检查发现生产日期较早，报警特别频繁的（如沪杭高铁余杭站、沪宁城际中继5站等）CAN卡进行了更换。第三，在分析配置时，通号厂家发现沪宁城际、沪杭高铁针对CAN通信主备数据一致性延时时限不一致，有1s、2s、5 s几种，统一按照京沪高铁的5s进行了修正，从一定程度上也解决了不少无效报警。采取上述措施处理后，CAN通信中断报警有开通初期的每个季度200多次到目前每个季度偶发一两次，报警数量大幅度降低。

5　结束语

通过以上分析和处理，沪宁城际、沪杭高铁列控维护终端问题功能得到了完善，同时减少了很多无效报警，维护终端的设备稳定性也到了提高。但是还有不少未知的问题，如偶发移频柜通信中断刷屏问题等，还需和设备厂家一起进行深入分析，来发现问题原因，以更好的为列控设备维修提供可靠依据。

[1]《高速铁路信号技术》（中国铁道出版社.2012年）.

[2]《高速铁路信号维护规则》（中国铁道出版社.2016年）.