思科地鐵DCS信號系統AP單元故障處理策略

謝思杰

摘要：成都地鐵2號線全線DCS系統總體采用思科公司產品。軌旁共使用830個無線AP單元，從2012年開通運營至今，正線AP設備故障率逐年升高、工作狀態不良、嚴重缺乏備件。在此情況下，為減少在故障處理時不必要的設備損耗，最大限度延長設備使用壽命，提高設備穩定性。

關鍵詞： 地鐵；信號；DCS；AP單元

DCS系統簡介（以成都地鐵2號線為例）：

概述：

數據通信子系統（Data Communications Subsystem， DCS）是一個寬帶通信系統，提供了CBTC系統內的三個主要列車控制子系統，包括中央控制室（OCC），軌旁子系統（ZC、MicroLock Ⅱ）和車載子系統（CC）以及其他沿線地面設備之間雙向、可靠、安全的數據交換。DCS子系統基于開放的業界標準：有線通信部分采用IEEE802.3以太網標準，無線通信部分采用先進的WLAN技術——IEEE802.11g標準，最大程度地采用成熟的設備。

DCS子系統的網絡架構：

（1）軌旁骨干網絡：是整個DCS系統的核心傳輸網平臺，用以連接控制中心、車輛段、設備集中站。（2）軌旁數據接入網子系統：是DCS的車站信息節點，實現各種控制信號信息的邊緣有線接入。（3）車地通訊網子系統：是軌旁無線覆蓋網絡的集合，包括軌旁無線接入點及相關的光纖傳輸系統。（4）車載網絡子系統：是列車信息網絡的集合，包括車載無線、有線和其它車載控制系統部件。

成都地鐵2號線AP單元室內外連接詳述：

每個室外AP單元信息的傳輸通過兩條光纖（收和發）連接到室內ODF架，通過ODF架上的光纖連接到光交換機的光模塊上，通過光模塊接入光交換機端口，通過光交換機連接到接入交換機，通過接入交換機連接到骨干交換機的無線控制器上。系統AP單元也分為AB雙網運行，A網和B網是兩套完全互不影響的網絡，實現車地通信的暢通和冗余。

成都地鐵2號線DCS常見故障現象、原因及處理方法概述：

（1）OCC網管上顯示全線信號設備單網運行，而車站與車站設備能聯通，則可能原因為OCC的骨干交換機或光傳輸平臺故障。

處理方法：在網管上確認問題設備，如光傳輸平臺千兆板卡，重啟、更換故障設備。

注：由于網管是接受OCC的骨干交換機傳輸的信息，在（A/B）網OCC骨干交換機功能異常的情況下，網管收不到任何（A/B）的信息，所以網管上會顯示全線（A/B）網中斷，而實際本地設備某網并未中斷。

（2）超過一個聯鎖區的大片區域單網車地通信中斷。故障直接原因為某個無線控制器對AP單元的控制失效。深層原因可能為：無線控制器功能異常，在自身故障的前提下沒有實現其上AP單元的控制權轉交；無線控制器沒有與車載MR成功關聯。

處理方法：在網管上確定問題無線控制器的位置，在網管上重啟或重新刷寫配置文件。人員做好現場值守，等待廠家處理。

注：某一批AP單元的授權可用期失效（10年），會造成大面積列車EB。在此情況下，有4種方案進行修復：

① 修改控制器時間：關閉控制器NTP時鐘同步，手工將控制器時間修改到設備出廠之后至證書過期之前的任意時間。② 升級無線控制器軟件版本：將思科無線控制器軟件升級到7.0.252.0或以后版本，思科7.0.252.0及其以后版本針對證書過期問題提供了修復措施，可以在控制器配置以下命令不檢測證書失效時間； ③ 采用本地簽名證書替代MIC證書：部署CA證書服務器，通過CA證書服務器生成的本地簽名證書（LSC）代替思科出廠默認的MIC證書，避免MIC證書過期問題。④ 替換MIC證書過期設備：由于1310都是出廠10年設備，設備已經老化，可以用思科1532型AP替換證書已經過期的1310型AP。

（3）某個區域所有有線信號設備單網運行（ATS、聯鎖、ZC等室內設備），可能原因為某個聯鎖區的接入交換機故障。

處理方法：在網管上確定問題接入交換機的位置，網管上重啟或人員現場斷電重啟。

（4）某個區域所有列車單網通信中斷，可能原因為某個聯鎖區的光交換機故障。

處理方法：在網管上確定問題光交換機的位置，網管上重啟或人員現場斷電重啟。

（5）某大片區域所有信號設備單網運行，可能原因為某個骨干交換機或某光傳輸平臺故障。

處理辦法：在網管上確定問題骨干交換機的位置，網管上重啟或人員現場斷電重啟，以及重新刷寫骨干交換機配置文件。

（6）某個車站全部列車通信中斷、列車EB、CBTC模式不可用。可能原因為某站點信號電源屏上多個AP單元掉電。

處理方法：檢查該站的電源屏上AP單元是否跳閘，排查電源屏相應供電模塊的顯示電壓是否正常。

（7）單個AP單元離線。下文將詳述。

AP單元單個離線：

室內排查：

（1）首先查看電源屏上AP單元是否跳閘。（2）檢查光交換機上端口燈位是否正常。若不正常則取下光模塊和尾纖，清洗后重新接入該端口。（3）用光功率計測試該光模塊的發送功率（注意區分光模塊的收和發），若功率過低則更換該光模塊或更換接入光交換機的端口。（4）檢查、緊固光交換機到ODF架的光纖連接情況，清洗尾纖。（5）用光功率計測試ODF架到光交換機的接收光纖的衰耗，（光模塊發出功率減去ODF架上接收功率，注意區分光纖的收和發），若衰耗過大，則更換光交換機到ODF架的光纖。 （6）檢查、緊固ODF架連接到室外的光纖，清洗尾纖。

室外排查：

（1）檢查AP單元空開是否跳閘。（2）用光功率計測試光電轉化器的發光功率，若太低則更換該光電轉換器。

（3）按照如下流程判斷：

軌旁AP設備離線→緊固光纖、網線、電源線→1-2次斷電重啟未恢復→

① AP主機狀態燈S不亮→更換AP主機；② AP主機電源模塊燈（下方）不亮、AP主機電源燈不亮、光電轉換器PW不亮→更換AP主機電源模塊；③ 光電轉換器ACT燈不亮→緊固光纖，清洗尾纖→換用現場備用光纖→更換光電轉換器→更換AP主機； ④ 光電轉換器端口燈異常→更換端口、清理端口→更換網線→更換光電轉換器→更換AP主機；⑤ 光電轉換器PW燈異常、AP主機電源模塊燈正常、AP主機以太網燈E不亮→更換光電轉換器→更換AP主機；⑥ AP主機射頻燈R不亮→排查天線駐波比、更換天線→更換AP主機

結語

思科的信號DCS系統AP設備由于缺乏備件，缺少技術支持，故障率高。維護人員必須平時做好細節處的處理，提高技能水平，才能在故障處理中有條不紊，最大限度的提高故障處置效率，減少設備損耗。

參考文獻：

《成都地鐵1號線DCS維護使用手冊》

《成都地鐵1號線DCS系統用戶手冊》

《7月20日OCC B網光傳輸平臺故障分析報告》

（作者單位：成都地鐵運營有限公司 ）