TDCS車站及基層信息采集系統典型故障分析及改進建議

傅春林

寶成線鐵路列車調度指揮系統(TDCS)，自2006年底開通使用以來沒有更新改造，而且一直不間斷使用。由于該線路交通不便，發生問題后，維護人員不能及時趕赴現場，給TDCS系統日常維護造成很大壓力。TDCS以行車調度為核心，站、段為基礎，采用三層網絡體系結構，即鐵道部調度指揮中心、鐵路局調度指揮中心、車站及基層信息采集系統，與站段維護有關的主要是車站及基層信息采集系統。下面將日常維護中發生的典型故障進行總結、分析，給出解決建議，以提高設備可靠性。

1 車站及基層信息采集系統

車站及基層信息采集系統設備分為電源屏、信息采集及顯示設備、網絡通信設備3部分。圖1為寶成線的TDCS車站及基層信息采集系統結構圖。

TDCS電源屏為系統提供獨立的4路電源，其中Ⅰ路、Ⅱ路、Ⅲ路均為穩壓AC220V，分別提供給TDCS采集機柜、車務終端、微機監測采集系統，Ⅳ路是不穩壓AC220V，提供給激光打印機。

圖1 車站及基層信息采集系統結構圖

信息采集及顯示設備主要包括:采集A/B機，車務終端A/B機、顯示器等。車站系統主要功能是通過串口 (計算機聯鎖站)或信息采集設備采集本站的設備信息和無線車次信息，并且經過2 Mb/s通道將本站采集的信息傳送到調度所及相鄰車站，并通過網絡傳送到車務運轉室車務終端設備。

網絡通信設備主要包括:路由器、交換機、協議轉換器、NPORT。采集A/B機、車務終端A/B機、NPORT等設備通過交換機組成局域網，路由器通過鐵通協議轉換器連接到2 Mb/s通道，與鄰站組成廣域網。其中，鐵通協議轉換器、2 Mb/s通道設備歸通信段管轄，其余設備歸電務段管轄。

2 典型故障

1.外部連接設備故障。例如，打印機、音箱、顯示器等，此類問題不影響TDCS業務，判斷明確后更換故障設備即能恢復。

2.車務終端、采集機單套設備故障。例如，車務終端單個工控機無法啟動，采集機A機或B機無法正常工作，此類故障多為硬件設備故障引起。TDCS系統為雙機熱備，單機故障不影響TDCS業務，判斷故障點后到現場處理，更換相關硬件就能恢復。

3.站場顯示不一致。具體現象:本站站場有顯示但與實際不一致，鄰站設備顯示正常，調度命令能正常接收。故障原因:①NPORT故障，NPORT是把RS-422串口標準的數據轉換為網絡標準數據的設備，工作異常時會造成站場顯示不一致;②交換機故障，交換機有誤碼但未徹底損壞，會造成站場顯示不一致;③非微機聯鎖站還要檢查微機監測CO層的JZ24V(0.5 A)保險，因微機監測、TDCS設備的開關量采集板均用JF24V電源作采集回線，JZ24V電源作為采集電源，微機監測為保證故障時不影響電氣集中設備正常使用，在JZ24V引入端設0.5 A保險，當此保險熔斷時將同時影響TDCS設備。

4.局域網故障。具體現象:本站及鄰站站場無顯示，TDCS車務終端A/B機均顯示通信中斷。聯系TDCS中心確認，能登錄路由器，不能看到站機設備，可以判斷為交換機故障。

5.廣域網故障。具體現象:本站站場有顯示，鄰站站場無顯示，TDCS車務終端A/B機均顯示通信中斷，聯系TDCS中心確認不能登錄路由器。此類問題由路由器引起。

6.通道中斷故障。此類問題需與通信部門協作處理。接到故障通知后，首先聯系TDCS中心，通過打環判斷故障范圍，較大可能性為協議轉換器不良、2 Mb/s通道不良。

7.通信誤碼故障。通信誤碼可能存在于局域網內或者通道之間。接故障通知后，首先聯系TDCS中心，通過打環判斷故障范圍，通道之間需聯系通信部門處理，局域網內需電務部門處理，較多為地線、通道防雷模塊、2T卡、DTE連接線等問題。

3 故障案例

現將我段管內發生的一起故障進行分析。

故障現象:A站與B站之間通道有誤碼，聯系局TDCS中心確認通道誤碼在60%以上，影響該通道使用。通信設備結構如圖2所示，通信站之間采用光纖連接，DMIS網絡中一般用一條E1通道 (帶寬為2 Mb/s)，通過光電轉換模塊將光信號轉換為電信號;采用一對同軸纜 (細實線表示)一收一發接入轉換器 (G703協議)，轉換為V35協議接入路由器 (粗實線)。

圖2 采用轉換器的通信結構

處理過程:首先在A站的通信機械室通信機柜上的DDF架 (進行同軸纜跳接的端子排)上對B站端做環路，登錄查看兩邊路由器的狀態，均能在路由器上看到環且無誤碼。在B站端做同樣操作，現象一致。說明二站之間通道線路正常。然后分別在二站信號機械室同軸電纜端、協議轉換器進行打環，均能看到環。觀察發現A站機械室內對B站端的協議轉換器工作指示燈稍暗，測試協議轉換器的電源適配器 (DC5V)電壓為3.7 V，更換故障電源適配器 (DC5V)恢復正常。

原因分析:本次設備故障為誤碼，設備未徹底損壞，給故障處理帶來很大難度。在打環處理的過程中，通道正常，最終判斷為協議轉換器工作異常，異常原因是工作電源偏低。

4 維修改進建議

1.加強備品管理。可將顯示器、打印機、交換機、路由器等硬件備品，配置到現場車間及部分交通不方便的站區。當發生不需配置程序的外部連接設備、交換機、采集機單機等硬件故障時，由電子車間指導現場車間處理，可極大地縮短故障延時。

2.通過微機監測站機終端對TDCS相關設備進行配置。當路由器、NPORT等設備故障時，需要配置相關數據。此時現場車間遞備品到故障站，可將硬件設備連接至微機監測終端，電子車間人員通過遠程控制微機監測實現對設備的配置，極大地縮短故障延時。

3.對現有設備進行配置優化，實現冗余。比如，NPORT對應有2個COM口，可將采集A機綁定NPORT1和NPORT2的COM1口，采集B機綁定NPORT1和NPORT2的COM2口，實現交叉冗余，可有效解決此類問題，如圖3所示。

圖3 采集機及NPORT端口綁定

4.電務部門加強與通信部門溝通協作。發生通道故障時，及時與TDCS中心及通信段相關部門聯系。比如，協議轉換器引起的通道中斷或誤碼，因該設備屬于通信段管理，建議有條件的情況下，將該設備更換為可靠性更高的使用AC220電源的協議轉換器。未更換的情況下，定期對適配器電壓進行檢查，不符合標準的進行更換。

TDCS系統在行車過程中作用非常重要，作為專業維護人員，通過對管內發生的典型故障進行分析總結，加強管理并優化現有設備，有效壓縮故障延時，提高設備可靠性。