通信編碼軌道電路CAN通信故障及報警模式分析

王 健

(中國鐵路沈陽局集團有限公司沈陽高鐵基礎設施段，沈陽 110012)

1 通信編碼軌道電路CAN通信簡介

列控中心通過通信盤將編碼幀發送給移頻機柜的發送器和接收器；移頻機柜的發送器和接收器通過通信盤將狀態幀上傳給列控中心，如圖1 所示。本文將對編碼幀和狀態幀的通信方式進行詳細說明。

1.1 列控中心編碼幀通信方式

首先，列控中心通過CANA 和CANB 分別發送相同的編碼幀，CANA 將編碼幀發送給A 通信盤，CANB 將編碼幀發送給B 通信盤。

其次，A 通信盤和B 通信盤分別將編碼幀分成5 個小數據包（移頻機柜1、2 位置發送器和接收器編碼幀一個數據包；3、4 位置發送器和接收器編碼幀一個數據包； 5、6 位置發送器和接收器編碼幀一個數據包； 7、8 位置發送器和接收器編碼幀一個數據包；9、10 位置發送器和接收器編碼幀一個數據包）。

最后，A 通信盤的CAND/CANE 和B 通信盤的CAND/CANE 這4 路同時分別向移頻機柜所有發送器和接收器發送編碼幀數據包（每一路數據包都是相同的，包含5 個小數據包）。

1.2 發送器和接收器狀態幀通信方式

移頻機柜所有發送器和接收器CPU1 的狀態幀上傳給A 通信盤（所有主發送器和1、3、5、7、9接收器CPU1 的狀態幀上傳給A 通信盤的CAND；所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器CPU1 的狀態幀上傳給A 通信盤的CANE）。

移頻機柜所有發送器和接收器CPU2 的狀態幀上傳給B 通信盤（所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器CPU2 的狀態幀上傳給B 通信盤的CAND；所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器CPU2 的狀態幀上傳給B 通信盤的CANE）。

A 通信盤將移頻機柜所有發送器和接收器CPU1 的狀態幀通過CANA 上傳給列控中心，B 通信盤將移頻機柜所有發送器和接收器CPU2 的狀態幀通過CANB 上傳給列控中心。

2 CAN通信故障及報警模式分析

2.1 CANA或CANB短路、斷線、高低位交叉

對于CANA 短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監測軟件的報警信息是相同的，具體如下：

1）彈出實時報警表如圖2 所示：A/B 通信盤報警CANA 通信異常，所有發送器和接收器報警A通信盤CAND/CANE 通信異常。

圖2 CANA短路、斷線、高低位交叉時監測軟件彈出的報警信息圖Fig.2 Alarm information diagram poped-up by the monitoring software when CANA is short circuited, disconnected or high and low crossed

2）移頻機柜設備狀態圖報警（如圖3 所示）：AB 通信盤報警CANA 亮紅燈，所有發送器和接收器報警A 通信盤CAND/CANE 亮紅燈。

對于CANB 短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監測軟件的報警信息是相同的，具體如下。

圖3 CANA短路、斷線、高低位交叉時監測軟件移頻機柜設備狀態報警圖Fig.3 Equipment status alarm diagram of the frequency shift cabinet poped-up by the monitoring software when CANA is short circuited, disconnected or high and low crossed

1）彈出實時報警表：A/B 通信盤報警CANB通信異常，所有發送器和接收器報警B 通信盤CAND/CANE 通信異常。

2）移頻機柜設備狀態圖報警：A/B 通信盤報警CANB 亮紅燈，發送器和接收器報警B 通信盤CAND/CANE 亮紅燈。

本節僅以CANA 短路、斷路、高低位交叉的報警圖進行舉例說明，其他同理。

2.2 A通信盤或B通信盤的CAND或CANE短路、斷路、高低位交叉

對于A 通信盤CAND 的短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監測軟件的報警信息是相同的，具體如下。

1）彈出實時報警表如圖4 所示：A 通信盤報警CAND 通信異常，所有主發送器和1、3、5、7、9接收器報警A 通信盤CAND 通信異常。

2）移頻機柜設備狀態圖報警如圖5 所示：A通信盤報警CAND 亮紅燈，所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器報警A 通信盤CAND 通信異常亮紅燈。

圖4 A通信盤CAND短路、斷路、高低位交叉時監測軟件彈出的報警信息圖Fig.4 Alarm information diagram poped-up by the monitoring software when CAND of the communication board A is short circuited,disconnected or high and low crossed

圖5 A通信盤CAND短路、斷路、高低位交叉時監測軟件移頻柜設備狀態報警圖Fig.5 Equipment status alarm diagram of the frequency shift cabinet poped-up by the monitoring software when CANA of the communication board A is short circuited,

3）模擬量及軌道電路參數表報警如圖6 所示：參考值1（即所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器CPU1 狀態幀）模擬量及軌道電路參數缺失。

對于A 通信盤CANE 的短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監測軟件的報警信息是相同的，具體如下。

1）彈出實時報警表：A 通信盤報警CANE 通信異常，所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器報警A 通信盤CANE 通信異常。

圖6 A通信盤CAND短路、斷路、高低位交叉時監測軟件模擬量數據缺失圖Fig.6 Analog data missing diagram poped-up by the monitoring software when CAND of the communication board A is short circuited,disconnected or high and low crossed

2）移頻機柜設備狀態圖報警：A 通信盤報警CANE 亮紅燈，所有備發送器和2、4、6、8、10接收器報警A 通信盤CANE 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數表報警：參考值3（即所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU1狀態幀）模擬量及軌道電路參數缺失。

對于B 通信盤CAND 的短路、斷路、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監測軟件的報警信息是相同的，具體如下。

1）彈出實時報警表：B 通信盤報警CAND 通信異常，所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器報警B 通信盤CAND 通信異常。

2）移頻機柜設備狀態圖報警：B 通信盤報警CAND 亮紅燈，所有備發送器和2、4、6、8、10接收器報警B 通信盤CAND 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數表報警：參考值4（即所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU2狀態幀）模擬量及軌道電路參數缺失。

對于B 通信盤CANE 的短路、斷線、高低位交叉這3 種故障情況，軌道電路監測軟件的報警信息是相同的,具體如下。

1）彈出實時報警表：B 通信盤報警CANE 通信異常，所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器報警B 通信盤CANE 通信異常。

2）移頻機柜設備狀態圖報警：B 通信盤報警CANE 亮紅燈，所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器報警B 通信盤CANE 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數表報警：參考值2（即所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器 CPU2狀態幀）模擬量及軌道電路參數缺失。

本節僅以A 通信盤CAND 的短路、斷路、高低位交叉的報警圖進行舉例說明，其他同理。

2.3 A通信盤或B通信盤不工作

對于A 通信盤不工作的故障情況，具體如下。

1）彈出實時報警表如圖7 所示：A 通信盤報警通信中斷。

圖7 A通信盤不工作時監測軟件彈出的報警信息圖Fig.7 Alarm information diagram poped-up by the monitoring software when the communication board A is not working

2）移頻機柜設備狀態圖報警（如圖8 所示）：A 通信盤報警CANA/CANB/CANC/CAND/CANE及工作燈均亮紅燈，所有發送器和接收器報警A 通信盤CAND 和CANE 通信異常亮紅燈。

3）模擬量及軌道電路參數表報警（如圖9 所示）：參考值1（即所有主發送器和1、3、5、7、9接收器 CPU1 狀態幀）和參考值3（即所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU1 狀態幀）模擬量及軌道電路參數缺失,即移頻柜所有設備CPU1狀態幀缺失。

對于B 通信盤不工作的故障情況，具體如下。

1）彈出實時報警表：B 通信盤報警通信中斷。

2）移頻機柜設備狀態圖報警：B 通信盤報警CANA/CANB/CANC/CAND/CANE 及工作燈均亮紅燈，所有發送器和接收器報警B 通信盤CAND和CANE 通信異常亮紅燈。

圖8 A通信盤不工作時監測軟件移頻柜設備狀態報警圖Fig.8 Equipment status alarm diagram of the frequency shift cabinet poped-up by the monitoring software when the communication board A is not working

3）模擬量及軌道電路參數表報警：參考值2（即所有主發送器和1、3、5、7、9 接收器 CPU2狀態幀）和參考值4（即所有備發送器和2、4、6、8、10 接收器 CPU2 狀態幀）模擬量及軌道電路參數缺失,即移頻柜所有設備CPU2 狀態幀缺失。

本節僅以A 通信盤不工作的報警圖進行舉例說明，其他同理。

2.4 CAN通信故障時軌道電路監測不報警的情況分析

A 盤上傳所有移頻設備CPU1 的狀態幀，B盤上傳所有移頻設備CPU2 的狀態幀：CPU1 和CPU2 狀態幀直接通過CANC 發給軌道電路監測（監測可以直接把收到的狀態幀解析顯示出來，但監測不具備數據校驗功能），所以，在一些故障情況下，軌道電路監測不報警，但收到的CPU1 和CPU2 狀態幀會錯亂。具體如下。

1）A 盤的CAND 線纜接到移頻機柜A 盤的CANE 接口，A 盤的CANE 線纜接到移頻機柜A盤的CAND 接口。

2）B 盤的CAND 線纜接到移頻機柜B 盤的CANE 接口，B 盤的CANE 線纜接到移頻機柜B 盤的CAND 接口。

3）A 盤的CAND 線纜接到移頻機柜A 盤的CANE 接口，A 盤的CANE 線纜接到移頻機柜A盤的CAND 接口。同時，B 盤的CAND 線纜接到移頻機柜B 盤的CANE 接口，B 盤的CANE 線纜接到移頻機柜B 盤的CAND 接口。

4）A 盤的CAND 和CANE 線纜接到移頻機柜B 盤的CAND 和CANE 接口，B 盤的CAND 和CANE 線纜接到移頻機柜A 盤的CAND 和CANE接口。

4 總結

闡述通信編碼軌道電路CAN 通信的工作模式，結合CAN 通信常見故障進行分析，并根據軌道電路監測軟件報警邏輯，針對不同CAN 通信故障的報警模式進行分析，使技術人員深入理解通信編碼軌道電路CAN 通信應用原理及監測報警模式，可高效解決在實際運用中遇到的CAN 通信故障問題。