淺議車載ATP報文分析儀

樊艷飛

摘 要:文章主要介紹車載ATP報文分析儀主機的軟硬件及其實現的功能;另外,針對在前期調試過程中出現的問題,也提出了改進的措施或建議。希望能給車載信號維護人員提供幫助。

關鍵詞:地鐵ATC設備;車載信號;ATP報文分析

中圖分類號:U231.7文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)22-0066-01

地鐵電客車車載ATC設備故障率很高,給運營帶來很大的影響,尋找其真正原因所在是我們技術人員所要攻關的課題。能實時讀取和分析列車運行情況的ATP報文分析儀即將投入使用,利用其實時記錄ATP報文回放軟件,可以幫助我們查找和分析故障原因;另外,通過分析報文,可以很容易地判斷故障是否是人為所導致的,對故障責任的認定有可靠技術依據。

1硬件部分

外觀類似CD-ROM的工業級主機,相關的配置如下:CPU:PIII 1G以上;內存:512M;硬盤:4G以上固態硬盤;串口(2個)、網口和USB口(4個);操作系統:正版windows 2000。

2 軟件部分

2.1報文讀取與解析

列車在正線FTG S軌道區段行駛時,分析儀通過車載ATP通信接口獲取車載信號的全部報文。存儲內容包括車載ATP所接收的報文數據:一方面包括B類運行報文、C類ATO報文、K類短報文、N類緊急制動報文;另一方面包括車載ATP所接收到的輸入信號,涉及主控鑰匙開關、ATO按鈕、RM按鈕、允許開門按鈕、車門關閉等記錄和監測。

在得到車載ATP所接收的報文數據和輸入信號,通過系統校驗后,系統軟件對其進行解析。具體如下:

①數據預處理。從車載ATP報文解析出的數據無法直接進行分析,必須對其進行整理,存入數據庫,才能進行后續分析處理。這部分功能主要包括:數據校驗;數據格式的轉換;文件格式轉換;相關數據庫表的生成。②實時分析。當列車運行時,采用數據報表或圖形的形式,對分析儀采集到的報文數據進行實時地顯示和跟蹤。③離線分析。采用數據報表或圖形的形式,對分析儀采集到的報文數據進行顯示,同時,給出相關結果提示信息。④記錄回放和比對。可以將分析儀采集到的報文數據,發給西門子ATP維護軟件,進行回放顯示;采用數據報表或圖形形式,采集的數據與參考值對比。⑤數據統計與查詢。對數據分析結果進行統計和歸檔;系統提供豐富的查詢功能。⑥故障輔助診斷。可以將故障分析處理結果,形成數據庫,便于在以后出現類似故障時,給出參考。

2.2 數據的存儲

系統根據預先設定的條件和日期參數如:1年、半年、1個月等,超期的數據系統會自動被覆蓋,系統會自動對接收到的報文數據進行分類保存,即將收到的報文按照正常和故障數據分開存儲。

2.3數據的下載

系統會提供2種數據下載途徑:USB接口;網口。

2.4系統自診斷功能

系統具有開機自檢測功能,在運行過程中,能夠對數據進行自校驗,遇到運行故障時,給出相應的提示信息,方便在日檢時由檢修人員確定故障位置,并盡快排除故障。此項功能主要包括以下幾個方面。

①硬件故障報警。系統開機和運行過程中,監測程序會持續檢查相關硬件的運轉狀態,當發生異常時,例如溫度過高、存儲設備故障等,給出報警提示。②通訊故障報警。統開機和運行過程中,監測程序會不斷檢查通訊模塊的運轉狀態,當發生異常時,例如通訊中斷、誤碼率過高等,給出報警提示。③數據故障報警。西門子信號系統有著嚴格的同步控制,任何不同步的請求都會被丟棄,并且報文數據格式有嚴格的定義,因此,在記錄過程中,出現任何偏差,都會對報文解析的準確性造成很大影響。在系統開機和運行過程中,監測程序會不斷校驗報文數據的正確性,當發生異常時,給出報警提示。

2.5數據恢復和緊急處理

①系統故障恢復功能。在軟件系統中,可以進行恢復點設置,當軟件發生故障時,可以將其恢復到最近一次的正常狀態。②數據恢復功能。當軟件系統癱瘓時,根據備份的數據庫文件和系統運行日志文件,可以恢復出軟件系統故障前的數據。③自動切斷功能。車載報文分析儀做為在線運行的設備,其發生故障時,為避免影響ATP的自動防護功能,系統會自動關閉串口通訊功能,來保證車載報文分析儀的非正常運行不會對其它設備造成安全影響。

3存在的問題

3.1散熱性

①分析儀的主機外形如CD-ROM,但其包含CPU和固態硬盤兩大主要硬件。②安裝位置在車載ATC機柜上方,其空間比較狹窄,通風性不是良好。③電客車在線運行的時間不能確定,在運行過程中數據長時間讀寫,必然會使硬盤溫度升高,盡管固態硬盤的耐高溫性很強,但主機的CPU會受到很大的影響。④無CPU散熱風扇。基于以上幾點,會出現很難控制的溫度對CPU造成致命損壞,CPU會因為溫度過高而燒毀。附加其驅熱元件,確保CPU可靠穩定的工作。

3.2突發中斷

在試車線和正線進行試驗時,均出現數據傳輸中斷甚至丟失現象。實時監測無法顯示,甚至離線分析也無法進行。建議改寫其軟件,解決其串口被占用的問題。

3.3實時顯示界面

實時顯示界面的各種曲線比較混亂(如圖1),各類速度曲線標示不清楚。建議修改其軟件,使之更細膩化。

4 結語

①系統所采用工控主機、固態硬盤等硬件、能提高其耐高溫、防震和抗干擾性能。但同時對其他硬件的耐高溫性提出更高要求。②軟件設計能夠實現:發生故障時,系統會自動關閉串口通訊功能,避免影響車載ATP和ATO設備的正常工作。③界面的可操作性,圖表化數據顯示,閱讀和分析很方便。④硬件的散熱性、數據傳輸中斷還需要改進以及部分分析界面的細膩化還有很大的提高空間。

參考文獻:

[1]南京恩瑞特實業有限公司.基于報文解析的ATP/ATO調試方法中國,101106559[P].2008-01-16.