淺談CTC系統網絡故障處理思路

陳洪基

陳洪基:廣深鐵路股份有限公司廣州電務段 助理工程師 510610 廣州

列車調度集中系統(CTC)由鐵路局中心設備和基層網車站設備，通過2 Mb/s通道組成廣域網，構成鐵路行車指揮系統，通信網絡是CTC實現信息傳輸的途徑和載體，其傳輸質量直接影響到整個列車指揮系統的正常工作。根據廣深線CTC維護中網絡傳輸部分經常出現的故障進行分析，歸納典型通道故障處理思路。

1 總體結構

廣深線CTC按組網方式可分為調度指揮中心、車站子系統、網絡子系統3部分。調度指揮中心與車站子系統通過網絡交換控制命令和表示信息，網絡和接入設備按IP網的方式構成，系統組網結構如圖1所示。

1．調度指揮中心。作為行車指揮的核心，主要完成數據的綜合處理與存儲、車站和交接口的運行監視，以及運行統計、階段計劃與調度命令的下達等工作;同時提供非常情況下的人工控制功能，以及調車作業計劃的編制、調車作業進路控制等功能。調度指揮中心由2臺高端網絡交換機作為局域網的主干，采用TCP/IP網絡協議，構成雙冗余結構的交換以太網。交換機為電務段設備，通道為通信段設備。

2．車站子系統。其設備包括信息采樣輸出控制接口、車站自律機、數據傳輸網絡和操作終端。為了提高車站設備的可靠性，各部分均采用雙套冗余設計。車站局域網與調度中心網絡模式相同。

3．站間廣域網。中心到車站及車站之間，采用獨立光纖構成冗余自愈環狀連接的專用網，每個節點局域網均以雙套廣域網接口與雙獨立光纖通道相連接，采用通用協議轉換設備接口，雙套高端路由器。為進一步提高網絡系統的穩定性與可用性，在整個網絡環路上對雙套數字通道采用每N(N＜12)個站形成一個單獨的環。由于采用雙冗余網結構，廣深線設備形成了A、B環網絡。車站內以協議轉換器與同軸纜為分界點，協議轉換器以內為電務段設備，同軸纜以外為通信段設備。

2 網絡故障分析

安全設備、網線設備會造成局域網故障，大通道設備如路由器、協議轉換器、防雷模塊、2 Mb/s線會造成廣域網故障。當網絡故障發生時，首先檢查路由器的工作狀態，來判斷是外網故障還是內網故障。路由器可通過網管臺登錄，查看各接口的狀態。

2.1 局域網

2.1.1 中斷

路由器與交換機連接的端口中斷(FastEthernet0/0 is down，lineprotocol is down)，則需要檢查交換機的狀態與路由器的端口指示燈。若路由、交換機端口燈位不亮，采用排除法進行處理，首先測試網線是否良好，同時使用好的網線互聯其他設備檢測交換機、路由器端口是否亮燈正常，逐步更換排查，一般可通過緊固網線、重啟或更換交換機來解決問題。如果路由器上與交換機連接的端口沒有中斷，則可以通過ping命令來查看采集終端的網絡狀態從而判斷故障點。

2.1.2 閃斷

ping局域網內的計算機時好時壞，經常出現丟包，所連網線的交換機接口指示燈頻繁閃爍，且活動狀態指示燈幾乎同時亮或滅，這通常是廣播風暴引起的。廣播風暴是指局域網內過多的廣播數據包消耗了大量的網絡帶寬，導致正常的數據包無法在網絡中傳送，通常是由于網絡環路和網卡故障或病毒等引起了多個接口的響應，而每個響應又引起了更多的響應，像滾雪球似地把網絡的所有帶寬消耗殆盡。

1．網絡環路。查找備用網線是否接入了網絡，網絡標識不清晰、布線不規范等因素都可能把備用網線接入網絡，拔掉備用網線，故障就可以解決;采用二分法，每次拔掉連接到交換機上一半的網線，同時，查看所ping的計算機，直至沒有丟包，再逐一把拔掉的網線連接到交換機的端口，以檢查究竟是哪一根網線導致的廣播風暴。

2．網卡故障。在交換機處斷網線，按照網絡環路的思路排查，以找到是哪一臺計算機造成的廣播風暴，并重新安裝驅動程序或更換網卡。

3．病毒。更新病毒庫至最新的版本，采用斷網的方式，查殺病毒。

2.2 廣域網

構成廣域網的設備有路由器、協議轉換器、通信大通道等。廣域網故障分為中斷和閃斷2種情況。

2.2.1 中斷

通過兩站打環測試是電務網絡設備故障或通信設備故障。常用方法是將機柜DDF板上與通信相連的金屬三通頭拆下橫向安裝，進行內外環測試，打環法如圖2所示。

圖2 打環法示意圖

首先查看協議轉換器的工作燈位是否正常(TXD亮，RXD亮，LOS滅)，若燈位正常，通過計算機登錄路由器，查看對應端口狀態，若未見環檢查各個連接部分，包括2 Mb/s線、通道防雷、V.35線和2T卡，更換相關設備;若可見環(Interface s0/0 is up，line protocol is up(looped))，說明網絡設備正常，排除電務網絡設備故障，使用同樣的方法對通信通道逐段進行排查。

2.2.2 閃斷

登錄路由器，用sh cdp n命令應該看到2個方向的鄰站路由器。使用Ping命令測試鄰站的通道質量，ping 10000的數據包，若丟包，可判斷為通道質量問題。用sh int s0/0命令查看端口可靠性和錯誤包數量，觀察時可用clear counter命令把錯誤包清零，應至少觀察30 min，可靠性正常值是255/255，低于255則必須處理，尤其是在增加了列車占用丟失功能后對網絡通道質量的要求更高。造成通道質量差的原因主要有網絡設備故障、地線干擾、接口線接觸不良(緊固或更換線材)等，通過打環操作可判斷故障點。

1．網絡設備故障。本站DDF板上打內環觀察路由器端口可靠性和錯誤包數量增加，可判斷為內部網絡設備問題。若可靠性回升，錯誤包數量不變，則電務網絡設備正常。鄰站測試方法同此。電務設備正常后打遠環測試通信通道。

2．地線干擾。電務設備與通信通道之間通過同軸電纜連接。在電務側同軸纜的屏蔽層接信號綜合地線(安全地、防雷地、工作地);在通信側，同軸纜的屏蔽層接通信地線。由于信號地線和鐵通地線入地點不一樣，且標準有區別，信號綜合地線電阻標準不大于1 Ω，通信地線電阻標準不大于4 Ω，從而導致線路不平衡，在2 Mb/s屏蔽層上產生環路電流，進而干擾2 Mb/s電纜芯中傳輸的數據。對此類問題一般采取加裝光電隔離設備來解決。

3 結束語

維護CTC網絡設備，應主動去發現問題，加強通道巡視，在通道出現異常后迅速作出判斷，處理問題前做好充分預想。隨著鐵路的發展，各系統對網絡通信方面的要求越來越高，這也要求維護人員要深刻認識到網絡狀況對鐵路運輸的重要性，努力提高技術水平。

［1］鐵道部運輸局．鐵路列車調度指揮系統(TDCS)［M］．北京:中國鐵道出版社，2006，4．

［2］秦燕燕，許偉，曹尤振．TDCS網絡維護及故障分析［J］．鐵道通信信號，2007(9):45 ～47．

［3］齊向宇．巧用路由器快速處理 TDCS系統通道故障［J］．鐵道通信信號，2010(2):57 ～58．