淺談TCN網(wǎng)絡及干擾排除方法

淺談TCN網(wǎng)絡及干擾排除方法

Summary：簡要介紹了一種地鐵車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)出現(xiàn)干擾的排除方法。涉及到列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的介紹，干擾源查找定位及原因分析，以及網(wǎng)絡干擾排除的辦法。TCMS系統(tǒng)通過TCN網(wǎng)絡監(jiān)視車載牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、車門系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)以及列車內各主要子設備的狀態(tài)，實現(xiàn)車輛的管理、監(jiān)視和診斷功能。TCMS在列車運行中擔負著重要的作用，當出現(xiàn)網(wǎng)絡干擾情況，有可能會影響車輛的運行，對列車安全造成影響，因此行之有效的網(wǎng)絡干擾排除方法顯得尤為重要。Keys：TCN即列車通訊網(wǎng)絡；TCMS即列車控制系統(tǒng)；LAT即線路A被信任；RLD即冗余線被干擾；端口刷新時間。1前言根據(jù)鐵總大力發(fā)展各城市軌道交通的要求，地鐵車輛作為城市軌道交通的主要形式，近二十年蓬勃發(fā)展，對于地鐵車輛的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的操作性、可靠性的要求相應也在提高，隨之對于網(wǎng)絡控制系統(tǒng)相關故障的排查也總結出了多種可行性辦法，其中，尤以網(wǎng)絡干擾的排查難度較大，耗時較多。網(wǎng)絡干擾的排查有一款MVB線纜分析儀，該機器造價昂貴，且沒有普遍通用性，還有其局限性。鑒于此，本文簡述了網(wǎng)絡干擾的排查方法，可降低地鐵車輛現(xiàn)場服務人員的工作難度，提高工作效率，為網(wǎng)絡干擾排查指出一些合理化建議。2網(wǎng)絡控制系統(tǒng)介紹1、地鐵車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)（TCMS）按照IEC61375標準規(guī)定的列車通信網(wǎng)絡組建。TCMS系統(tǒng)使用了兩級總線：其中四個中繼器之間使用了列車總線，為MVB列車網(wǎng)絡，EMD介質；每個中繼器下面有一個車輛總線MVB網(wǎng)絡，同樣為EMD介質；傳輸速率為1.5Mbit/s。TCMS基于分布式總線技術，其優(yōu)點在于：（1）實現(xiàn)低壓電系統(tǒng)對高壓電系統(tǒng)的控制,（2）減少車內布線,（3）為司機提供友好的操作界面,（4）實時檢查列車狀態(tài)，及時向司機提供列車故障信息和警報,（5）為車輛檢修和維護提供數(shù)據(jù)支持,（6）在條件允許時，提供列車與外部系統(tǒng)的接口。TCMS系統(tǒng)與車輛各設備間采用網(wǎng)絡通信或硬線連接，為了滿足列車安全性，可靠性要求，MVB總線都采用雙線冗余結構，符合IEC61375-1的要求。對于和行車安全有關的輸入輸出信號，采用網(wǎng)絡加硬線的冗余設計，優(yōu)先采用網(wǎng)絡信號，當網(wǎng)絡故障時，采用硬線信號。2、網(wǎng)絡拓撲結構，采用MVB網(wǎng)絡主鏈-分支結構，MVB分支通過中繼器連接到一條主線上。TCMS采用分布式控制技術，用于車輛信號傳輸和控制。全車使用了4個中繼器RPT，其中Tc車與Mp車各用一個RPT，主控單元CCU1/2位于Tc1/2車，兩個CCU都是MVB總線主設備，運行中互為熱備。列車總線和車輛總線使用的MVBEMD電纜，其A、B兩路位于同一條電纜內。TCMS系統(tǒng)與車輛各設備間采用硬線連接或網(wǎng)絡通信；其中多數(shù)電氣控制設備與TMS系統(tǒng)間采用硬線連接，連接接口為DI、DO、AX等，具有MVB接口的子系統(tǒng)。出于車輛運行安全考慮，司控器的信號同時通過列車硬線分別傳輸?shù)絋CU、BCU，這樣網(wǎng)絡故障時，在降級模式下可以通過硬線控制車輛運行，將影響正常運行的故障降到最低。3干擾源查找定位及原因分析通過列車司機室內車載顯示屏查看網(wǎng)絡干擾的情況，如果主幀是在線路A上收到時應置位（LAT顯示為1），如果是從線路B上收到則清零(LAT顯示為0)；若冗余線路被干擾，則應置位（RLD顯示為1，且常紅或常綠且閃爍），如圖2所示，此時代表第一節(jié)車輛存在網(wǎng)絡干擾。相應的在端口刷新時間界面查詢第一節(jié)車各個子設備的端口刷新時間，查看有無異常情況發(fā)生，可進一步明確干擾源情況。在子設備無問題的情況下，網(wǎng)絡干擾源大多數(shù)來源于線纜或者線纜連接器非標的情況。4網(wǎng)絡干擾排查方法一般情況地鐵車輛的MVB連接器有100-200個不等，通過端口刷新時間的異?？沙醪酱_定排查的連接器范圍。MVB連接器的具體排查方法如下：MVB線纜為4芯線纜，我們在實際使用過程中，對于MVB的A路與B路只使用到紅色與藍色兩根（部分為紅色與黑色兩根，本文均以紅藍為例）。對于沒有使用到的線纜，請勿接入。圖1是MVB連接器內部線路圖圖1MVB連接器內部線路圖1、對于A線普通型連接器，接入兩條MVB線纜。MVB線纜1的紅線連接A1+，MVB線纜1的藍線連接A1-；MVB線纜2的紅線連接A2+，MVB線纜2的藍線連接A2-。同時，剪斷標志為BRA和標志為BRB的橋。如圖2。2、對于A線終端型連接器，接入一條MVB線纜。MVB線纜1的紅線連接A2+，MVB線纜1的黑線連接A2-。同時，剪斷標志為BRB的橋，保留BRA的橋。3、對于B線普通型連接器，接入兩條MVB線纜。MVB線纜1的紅線連接B1+，MVB線纜1的藍線連接B1-；MVB線纜2的紅線連接B2+，MVB線纜2的藍線連接B2-。同時，剪斷標志為BRA和標志為BRB的橋。B線終端型連接器同上。圖2按上述原理檢查連接器內MVB網(wǎng)線是否接插牢固，有無虛接的情況、線纜有無交叉情況，以及MVB線纜屏蔽層是否與連接器法蘭緊固連接，可排除網(wǎng)絡干擾源。Reference：GB/T280