淺談CTC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(wù)段 助理工程師 510610 廣州

列車調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)由鐵路局中心設(shè)備和基層網(wǎng)車站設(shè)備，通過2 Mb/s通道組成廣域網(wǎng)，構(gòu)成鐵路行車指揮系統(tǒng)，通信網(wǎng)絡(luò)是CTC實現(xiàn)信息傳輸?shù)耐緩胶洼d體，其傳輸質(zhì)量直接影響到整個列車指揮系統(tǒng)的正常工作。根據(jù)廣深線CTC維護中網(wǎng)絡(luò)傳輸部分經(jīng)常出現(xiàn)的故障進行分析，歸納典型通道故障處理思路。

1 總體結(jié)構(gòu)

廣深線CTC按組網(wǎng)方式可分為調(diào)度指揮中心、車站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)3部分。調(diào)度指揮中心與車站子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)交換控制命令和表示信息，網(wǎng)絡(luò)和接入設(shè)備按IP網(wǎng)的方式構(gòu)成，系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1．調(diào)度指揮中心。作為行車指揮的核心，主要完成數(shù)據(jù)的綜合處理與存儲、車站和交接口的運行監(jiān)視，以及運行統(tǒng)計、階段計劃與調(diào)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(diào)車作業(yè)計劃的編制、調(diào)車作業(yè)進路控制等功能。調(diào)度指揮中心由2臺高端網(wǎng)絡(luò)交換機作為局域網(wǎng)的主干，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，構(gòu)成雙冗余結(jié)構(gòu)的交換以太網(wǎng)。交換機為電務(wù)段設(shè)備，通道為通信段設(shè)備。

2．車站子系統(tǒng)。其設(shè)備包括信息采樣輸出控制接口、車站自律機、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和操作終端。為了提高車站設(shè)備的可靠性，各部分均采用雙套冗余設(shè)計。車站局域網(wǎng)與調(diào)度中心網(wǎng)絡(luò)模式相同。

3．站間廣域網(wǎng)。中心到車站及車站之間，采用獨立光纖構(gòu)成冗余自愈環(huán)狀連接的專用網(wǎng)，每個節(jié)點局域網(wǎng)均以雙套廣域網(wǎng)接口與雙獨立光纖通道相連接，采用通用協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備接口，雙套高端路由器。為進一步提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可用性，在整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)路上對雙套數(shù)字通道采用每N(N＜12)個站形成一個單獨的環(huán)。由于采用雙冗余網(wǎng)結(jié)構(gòu)，廣深線設(shè)備形成了A、B環(huán)網(wǎng)絡(luò)。車站內(nèi)以協(xié)議轉(zhuǎn)換器與同軸纜為分界點，協(xié)議轉(zhuǎn)換器以內(nèi)為電務(wù)段設(shè)備，同軸纜以外為通信段設(shè)備。

2 網(wǎng)絡(luò)故障分析

安全設(shè)備、網(wǎng)線設(shè)備會造成局域網(wǎng)故障，大通道設(shè)備如路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、防雷模塊、2 Mb/s線會造成廣域網(wǎng)故障。當網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生時，首先檢查路由器的工作狀態(tài)，來判斷是外網(wǎng)故障還是內(nèi)網(wǎng)故障。路由器可通過網(wǎng)管臺登錄，查看各接口的狀態(tài)。

2.1 局域網(wǎng)

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(tài)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(wǎng)線是否良好，同時使用好的網(wǎng)線互聯(lián)其他設(shè)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)狀態(tài)從而判斷故障點。

2.1.2 閃斷

ping局域網(wǎng)內(nèi)的計算機時好時壞，經(jīng)常出現(xiàn)丟包，所連網(wǎng)線的交換機接口指示燈頻繁閃爍，且活動狀態(tài)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(wǎng)內(nèi)過多的廣播數(shù)據(jù)包消耗了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，導致正常的數(shù)據(jù)包無法在網(wǎng)絡(luò)中傳送，通常是由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)路和網(wǎng)卡故障或病毒等引起了多個接口的響應(yīng)，而每個響應(yīng)又引起了更多的響應(yīng)，像滾雪球似地把網(wǎng)絡(luò)的所有帶寬消耗殆盡。

1．網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。查找備用網(wǎng)線是否接入了網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)標識不清晰、布線不規(guī)范等因素都可能把備用網(wǎng)線接入網(wǎng)絡(luò)，拔掉備用網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)線連接到交換機的端口，以檢查究竟是哪一根網(wǎng)線導致的廣播風暴。

2．網(wǎng)卡故障。在交換機處斷網(wǎng)線，按照網(wǎng)絡(luò)環(huán)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(qū)動程序或更換網(wǎng)卡。

3．病毒。更新病毒庫至最新的版本，采用斷網(wǎng)的方式，查殺病毒。

2.2 廣域網(wǎng)

構(gòu)成廣域網(wǎng)的設(shè)備有路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、通信大通道等。廣域網(wǎng)故障分為中斷和閃斷2種情況。

2.2.1 中斷

通過兩站打環(huán)測試是電務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障或通信設(shè)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(nèi)外環(huán)測試，打環(huán)法如圖2所示。

圖2 打環(huán)法示意圖

首先查看協(xié)議轉(zhuǎn)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(yīng)端口狀態(tài)，若未見環(huán)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(guān)設(shè)備;若可見環(huán)(Interface s0/0 is up，line protocol is up(looped))，說明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常，排除電務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(yīng)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(zhì)量，ping 10000的數(shù)據(jù)包，若丟包，可判斷為通道質(zhì)量問題。用sh int s0/0命令查看端口可靠性和錯誤包數(shù)量，觀察時可用clear counter命令把錯誤包清零，應(yīng)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(wǎng)絡(luò)通道質(zhì)量的要求更高。造成通道質(zhì)量差的原因主要有網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(huán)操作可判斷故障點。

1．網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障。本站DDF板上打內(nèi)環(huán)觀察路由器端口可靠性和錯誤包數(shù)量增加，可判斷為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備問題。若可靠性回升，錯誤包數(shù)量不變，則電務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常。鄰站測試方法同此。電務(wù)設(shè)備正常后打遠環(huán)測試通信通道。

2．地線干擾。電務(wù)設(shè)備與通信通道之間通過同軸電纜連接。在電務(wù)側(cè)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(cè)，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(qū)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(chǎn)生環(huán)路電流，進而干擾2 Mb/s電纜芯中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。對此類問題一般采取加裝光電隔離設(shè)備來解決。

3 結(jié)束語

維護CTC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，應(yīng)主動去發(fā)現(xiàn)問題，加強通道巡視，在通道出現(xiàn)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(fā)展，各系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)狀況對鐵路運輸?shù)闹匾裕μ岣呒夹g(shù)水平。

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

［2］秦燕燕，許偉，曹尤振．TDCS網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)通道故障［J］．鐵道通信信號，2010(2):57 ～58．