鐵路450M光纖直放站系統監控失效故障分析與處理

張幫寶

摘 要：通過對鐵路450M光纖直放站系統組成、工作原理的簡要介紹，分析直放站系統監控故障的類型及產生原因，總結出幾種常用的直放站系統監控失效故障定位、處理方法，能夠快速準確定位、處理故障，壓縮故障延時，保障鐵路無線通信系統安全暢通。

關鍵詞：直放站系統；監控原理；監控失效

無線光纖直放站是通過光纖對無線信息進行透明傳輸、放大的中繼設備。目前廣泛用于鐵路無線通信系統，可實現鐵路各車站及區間內無線場強無縫覆蓋，保證鐵路運輸車機聯控、TDCS、調度命令、列尾等業務的正常運用，為鐵路通信安全暢通提供了可靠保障。

1 目前現狀和必要性分析

450M光纖直放站系統是比較成熟的無線通信設備，目前在鐵路無線通信系統得到廣泛運用。直放站遠端機大部分安裝在比較偏僻的鐵路沿線，甚至有的安裝在隧道內，日常維護很不方便，所以對于直放站的運用狀態進行實時監控就顯得非常重要。光纖直放站系統監控信號是FFSK數據信號，目前現場沒有測試FFSK數據信號的儀表和測試手段。現場的職工對監控信號傳輸原理不是很清楚，對于直放站系統監控失效故障不會判斷、定位。因此，了解直放站系統監控信號傳輸原理，掌握監控失效故障定位、處理方法，對提高直放站設備維護質量具有指導意義。

2 鐵路450M光纖直放站系統組成、工作原理

2.1 鐵路450M光纖直放站系統組成

光纖直放站系統主要由網管系統、傳輸通道、直放站近端機、光纜線路、直放站遠端機、直放站漏纜及天饋系統等組成。

2.2 鐵路450M光纖直放站系統工作原理

無線光纖直放站是通過光纖對無線信息進行透明傳輸、放大的中繼設備。鐵路450直放站系統傳輸的信號主要有射頻信號和監控信號，了解直放站系統工作原理就是弄清楚直放站系統射頻信號和監控信號的傳輸過程。

（1）直放站系統射頻信號傳輸過程。由車站電臺發出的下行射頻信號，經過30 DBm的耦合器進入直放站近端機的功率分配單元，在近端光模塊轉換成光信號進入光纖傳輸，直放站遠端機光模塊收到光信號轉換成射頻信號，進入功放進行放大，經過雙工器分成同頻和異頻信號，異頻信號直接進入雙工器異頻端，同頻信號進入射頻開關后進入雙工器的同頻端，經過雙工器后輸出到功分器，由功分器將信號分到兩邊的漏纜中去，經過漏纜傳輸到區間并向外輻射，區間的機車可接收到信號，建立通信。

由機車電臺發出的上行射頻信號，經過漏纜接收傳輸到直放站遠端機的功分器，經過遠端機的雙工器、射頻開關、低噪放、再經光模塊轉換成光信號進入光纖傳輸，直放站近端機光模塊收到光信號轉換成射頻信號，經過功功率分配單元，耦合器，被車站臺接收，建立通信。

（2）直放站系統監控信號傳輸過程。直放站系統監控信號主要分為網管對直放站操作的控制信號和直放站運用狀態信息兩類。

網管對直放站操作的控制信號的傳輸過程：網管發出操作命令，通過串口到達網管端協議轉換器，通過傳輸通道到達車站協議轉換器，通過串口到達直放站近端監控盤，通過485數據線到達近端機光盤，通過光纖傳到遠端機光盤，通過485數據線到達遠端監控盤，再通過485數據線連到直放站遠端機各個模塊。

直放站的狀態信息上報的傳輸過程：傳輸通路相同，只是方向相反。

3 鐵路450M光纖直放站系統監控故障類型及產生原因

鐵路450M 光纖直放站系統監控故障主要有直放站近端機或遠端某一個模塊故障，光路告警，直放站近端機監控失效，直放站遠端機監控失效這四種類型。

（1）直放站近端機或遠端機某一個模塊告警。這類告警故障主要由于模塊掉電不工作、模塊輸入不正常、模塊輸出不正常等原因造成，處理這類故障比較簡單，檢查模塊供電或直接更換模塊即可。

（2）直放站近端機光路告警故障。光路告警是指直放站近端機的某一個或幾個光模塊收光不正常，直放站近端機光模塊收到的光信號低于直放站近端機光模塊接收靈敏度，就會產生光路告警。一般情況由于光纜線路衰耗大、尾纖故障、光纖法蘭盤故障、遠端光模塊發光不良造成的，處理這類故障用光功率計分段測試可以定位、處理。

（3）直放站近端機監控失效故障。直放站近端機監控失效是指某個車站近端機和所帶的全部遠端機都監控不上。直放站近端機和直放站網管的監控信號傳輸不正常，網管在規定的時間收不到直放站近端機的狀態信息，就會產生監控告警故障。主要原因是直放站近端機監控盤故障、監控盤掉電、監控軟件故障、直放站近端機協議轉換器故障造成的。

（4）直放站遠端機監控失效故障。直放站遠端機監控失效是指車站近端機所帶的某個遠端機監控不上。直放站遠端機和直放站網管的監控信號傳輸不正常，網管在規定的時間收不到直放站遠端機的狀態信息，就會產生監控告警故障。主要原因是直放站遠端機監控盤故障、監控盤掉電、監控軟件故障、直放站近端機光模塊故障、直放站遠端機光模塊故障、光纖線路故障造成的，這類故障處理起來很麻煩。

4 鐵路450M光纖直放站監控失效故障的定位、處理方法

鐵路450M 光纖直放站系統的四類監控故障，對于直放站近端機或遠端某一個模塊告警和直放站近端機光路告警故障這兩類比較容易定位處理，這里不再介紹，重點講解直放站近端機、遠端機監控失效故障的定位、處理方法。

4.1 觀察法。觀察法是通過現場觀察設備的指示燈顯示是否正常，可以有效進行故障定位。對于直放站監控系統設備中能夠通過指示燈進行判斷好壞的有：直放站近端機協議轉換器，直放站監控盤，直放站光盤。首先觀察設備的電源指示燈指示燈是否亮，如果不亮，測量電源，進一步處理；其次觀察設備運行指示燈是否正常，如果不正常，更換后試驗；這就要求對每種設備的指示燈含義非常清楚，正常情況那些燈亮、那些燈滅、那些燈閃亮必須牢記在心。

4.2 通道環回法。通道環回法是針對直放站近端機監控失效故障的處理方法，可以快速進行故障定位、處理。由于直放站近端機監控失效通常是整個車站近端機和所帶的全部遠端機監控不上，影響比較大，需要及時處理，這時可以電話聯系傳輸室，對傳輸通道進行軟環回測試，如果傳輸通道故障，倒換通道即可處理，大大壓縮故障延時。

4.3 軟件調測法。軟件調試法是利用直放站網管監控軟件對直放站進行遠程復位或者利用網管監控軟件特權指令對直放站進行重新寫數據。軟件調試可以在網管上，也可以在現場進行。一般針對網管查詢直放站狀態無回應或者查詢直放站模塊數量不正常的情況下，可以優先利用網管監控軟件對直放站進行遠程復位處理，有時可以起到效果；如果網管遠程復位不起作用時，到現場利用網管監控軟件讀取直放站的參數是否正常，如果不正常就利用特權指令對直放站進行重新寫數據。

4.4 倒代法。倒代法是針對直放站遠端機監控失效時，倒換近端機光模塊可以判斷是近端光模塊故障還是遠端設備故障的方法。對于直放站遠端機監控失效故障，首先到車站近端機，通過倒換近端光模塊后，如果網管查詢監控正常，說明直放站近端機光模塊的FFSK數據信號不通，更換近端光模塊即可，如果判斷為遠端機設備故障，再到遠端機現場處理。這樣可以大大壓縮故障延時，也可以避免盲目到偏僻的遠端機處理，節約了人力和交通費用。

5 案例分析

5.1 直放站近端機監控失效故障分析、處理

故障現象：直放站網管通知呂河車站近端機查詢無回應，監控失效。

故障分析及處理：首先，詢問安康傳輸室呂河車站直放站監控2M通路是否有告警，如果有告警，傳輸室可以利用通道環回法對該2M電路進行環回，判斷傳輸通道是否正常，如果傳輸通道故障，倒換通道即可處理，故障排除。其次，如果傳輸通道良好，無線工區人員就需要攜帶儀表、備品到呂河車站去現場定位處理。到呂河車站通信機房，先利用觀察法查看車站近端機協議轉換器和近端機的監控盤上的指示燈顯示是否正常，如果指示燈顯示不正常，更換相應的設備，故障排除。最后，如果直放站近端機的設備指示燈顯示全部正常，說明直放站近端機監控盤的FFSK數據信號不通，可以用筆記本電腦直接和近端機監控盤連接，利用監控軟件直接讀取直放站的參數，查看參數是否正確，如果不正確，利用特權指令對直放站進行重新寫數據，故障排除；如果查看參數正確，說明近端機監控盤故障，更換直放站近端機監控盤即可排除故障。

5.2 直放站遠端機監控失效故障分析、處理

故障現象：直放站網管通知呂河2號直放站查詢無回應，監控失效。

故障分析及處理：這是直放站遠端機監控故障，假設只有呂河2號直放站遠端機監控故障，呂河站近端機帶的其他遠端機監控正常，且近端機沒有其他告警。由于呂河站近端機帶的其他遠端機監控正常，排除了呂河站近端傳輸通道和近端監控盤故障的可能；由于近端機沒有光路告警，近端機2號光口收光正常，可能是近端光盤、遠端光盤、遠端機監控盤故障，導致監控信號不通。首先，由于近端機光盤發光網管不能監控，在呂河車站通信機房用光功率計測試直放站近端機2號光口的發光是否正常。如果直放站近端機2號光口發光不正常，說明直放站近端機2號光口故障，更換直放站近端光盤，故障可排除。如果直放站近端機2號光口收發光正常，需要用倒代法判斷是近端機光盤還是遠端機監控通路不良。倒代法的過程示意圖如圖1所示。在呂河車站通信機房近端機將2號直放站的接的尾纖從2號光口拔下，插到1號光口上，讓網管查詢呂河2號直放站，如果查詢正常，說明直放站近端機2號光口故障，更換近端機2號光口對應的光盤，故障排除。如果讓網管查詢呂河2號直放站，如果仍舊查詢無回應，說明直放站遠端機故障，需要到區間直放站遠端機機房進一步判斷、處理。在直放站遠端機機房，用筆記本電腦直接和遠端機監控盤連接，利用監控軟件直接查詢呂河2號直放站，如果查詢無回應，說明直放站遠端機監控盤的FFSK數據信號不通，利用監控軟件直接讀取直放站的參數，查看參數是否正確，如果不正確，利用特權指令對直放站進行重新寫數據，故障排除；如果查看參數正確，說明遠端機監控盤故障，更換直放站遠端機監控盤即可排除故障。在直放站遠端機機房，用筆記本電腦直接和遠端機監控盤連接，利用監控軟件直接查詢呂河2號直放站，如果查詢正常，說明遠端機監控盤良好，可能是遠端機光盤FFSK數據不通，更換直放站遠端機光盤，故障排除。

6 結束語

通過以上的論述，對現場維護人員處理直放站監控故障具有一定的指導意義，大大提高了直放站設備維護人員的維護水平；能夠使維護人員快速準確定位、處理直放站故障，壓縮故障延時，有效地保障鐵路無線通信系統安全暢通。

參考文獻

[1]孫德福.800MHz CDMA光纖直放站設計及實現[D].成都：電子科技大學，2004.

[2]劉友剛.光纖直放站規劃設計與應用[D].華中科技大學.