区间信号设备应用与维护轨道交通信号教研室课件

10.2客专ZPW-2000A的CAN通信《区间信号设备应用与维护》课程轨道交通信号教研室本讲内容1.列控中心与移频柜的连接2.CAN通信的工作原理3.列控中心与轨道电路设备信息流向4.CAN通信故障案分析故障案例2013年8月7日某中继站2遭受雷击后，列控系统与轨道电路CAN通信故障，造成上、下行共12个区段红光带如图1所示，监测设备报警CAN总线通信异常如图所示，故障处理时间近4h。7·23甬温线特别重大铁路交通事故D301次列车在583公里831米处以99公里/小时的速度与以16公里/小时速度前行的D3115次列车发生追尾。事故原因：雷击导致列控中心设备和轨道电路发生故障，错误地控制信号显示，使行车处于不安全状态。此次事故已确认共有六节车厢脱轨，即D301次列车第1至4位，D3115次列车第15、16位。造成40人死亡、172人受伤，中断行车32小时35分，直接经济损失19371.65万元。7·23甬温线特别重大铁路交通事故7月23日晚间，由于温州南站附近雷电活动频繁，导致列控中心设备中一根保险管熔断，而这个看似微不足道的保险管却成了整个事故的导火索。CAN通信CAN是控制器局域网的简称，是ISO国际标准化的串行通信协议，CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN通信轨道电路通信接口组匣内的通信接口板，将列控中心(CANA、CANB总线)发出的低频、载频编码信息转发给接收器和发送器(CAND、CANE总线)把轨道占用及空闲信息发给列控中心，并将接收器和发送器监测信息(CANC总线)转发给监测维护终端。微机监测列控中心通信盘轨道电路CANA，CANBCAND，CANECANC1.列控主机单元与移频柜的连接.列控中心轨道电路通信接口单元移频柜通信接口单元里共有12块CI-TC通信板，其中每两块为一对，6组互为主备，最多可与6个移频柜连接。每个移频柜最多可放置10个轨道区段的发送器与接收器，即每组通信接口板可控制一个移频柜，共10个轨道电路区段。小结CANA、CANB用于

和

的通信；CANC用于

和

的通信；CAND、CANE用于

和

通信，包括发送盒、接收盒。列控主机通信接口单元通信接口单元列控监测维护机通信接口板移频柜的轨道电路设备2.CAN通信工作原理（1）列控中心通过智能I/0层，对现场轨道电路状态信息进行采集，CPU运算后对照存储的移频发码逻辑条件，通过轨道电路通信板（CANA、CANB总线）发送低频、载频编码信息给通信接口单元的通信接口板（CI-TC）；2.CAN通信工作原理（2）通信接口板通过（CAND、CANE总线）将编码信息传输给发送器和接收器，同时把轨道占用及空闲信息发给列控中心，并将接收器和发送器监测信息（CANC总线）转发给监测维护终端。2.CAN通信工作原理（3）列控中心、轨道电路通信接口板、移频柜都采用双CPU设计，CPU1与CPU2完全冗余设计，通信完全独立。双通信接口板热备冗余工作，通信接口板1的CAND1与一个移频柜中的主发送器和1、3、5、7、9接收器CAND进行通信，CANE1与一个移频柜中的备发送器和2、4、6、8、10接收器CANE进行通信；2.CAN通信工作原理（4）通信接口板2的CAND2与一个移频柜中的备发送器和2、4、6、8、10接收器CAND进行通信，CANE2与一个移频柜中的主发送器和1、3、5、7、9接收器CANE进行通信。3.列控中心与轨道电路设备信息流向移频柜内发送、接收设备通过CAND、CANE总线将信息上传至通信接口单元的通信接口板，通信接口板将收到的CAND、CANE信息直接转发给列控中心列控中心双系通过CAN总线向通信接口板下发区段编码信息、方向信息，并通过PIO采集轨道电路GJ的状态，同时接收CANA、CANB数据，并将数据作逻辑运算，得出区段状态，用于判断轨道状态。微机监测列控中心通信盘轨道电路CANA，CANBCAND，CANECANC3.列控系统与轨道电路设备信息流向4.故障分析及处理方法当轨道区段发生设备故障时，首先应根据轨道电路自身工作状态、与列控中心通信状态及列控中心对轨道电路采集状态，判断是通信通道的故障、列控中心自身故障、还是轨道电路自身故障。4.1CANA、CANB通信故障（1）CANA、CANB通信故障分析根据CAN通信线接线图，通信接口单元与列控中心双系通过CANA、CANB总线连接，均达到冗余通信功能。单一CAN总线故障时，并不影响列控中心对轨道电路状态的判断，只会产生相应的报警信息。同时，只有在列控中心双系故障或CANA、CANB总线故障时才会造成红光带的故障，并且会造成管辖范围内所有轨道区段出现红光带故障。4.1CANA、CANB通信故障（2）CANA、CANB通信故障处理方法检通信接口单元与列控中心对应的查CANA、CANB通信线缆是否完好、列控中心的工作状态是否正常，通信接口单元工作是否正常。4.2

CAND、CANE通信故障

（1）CAND、CANE通信故障分析根据CAN通信线接线图，通信接口单元与轨道电路移频柜的设备通过CAND、CADNE总线连接，通信总线、通信接口板以及轨道电路设备均具备冗余通信功能。单一CAN总线、通信接口板故障时，并不影响列控中心对轨道电路状态的判断，只会产生相应的报警信息。当发生红光带故障时，应确认是大面积故障还是单一的轨道区段故障，并首先应查看轨道电路自身工作状态是否正常，GJ是否吸起、PIO采集是否正确。4.2CAND、CANE通信故障（2）CAND、CANE通信故障处理方法检查通信接口板与移频柜对应的CAN通信线缆是否完好及通信接口板的工作状态是否正常，检查轨道电路发送盒、接收盒是否正常工作。当单一区段通信故障或红光带时，应首先考虑轨道电路本身的设备及PIO采集问题；当本移频柜多个区段红光带故障时，应考虑CAN通信线、通信接口板故障以及本架移频柜某个设备存在CAN短路的可能。故障案例分析2021年3月9日0∶30，XX电子工区值守人员利用XX站天窗点内对XX站轨道电路通信板1CAND通信中断问题进行处理。处理过程中首先重启轨道电路通信板，依旧通信中断。更换新的通信板并核对版本号，通信依然中断。将与轨道通信板1相连的所有的发送盒、接收盒关闭，同时将轨道通信板1关闭。通过测量CANDCANE确认无电压，测量其它移频架CANDCANE确认有电压跳变。随后用万用表欧姆档测量与轨道电路通信板1的CAND环阻为120欧左右，因为CAN通信物理层规定，在CAN总线的始端和终端各要并一个120欧姆的匹配电阻，故应该为60欧姆左右才对，并在CANE上测得60欧左右做为佐证，初步判断为轨道电路通信1CAND总线断。将CAND总线甩掉，加上一根回线对线，也验证了CAND线双线同时断。小结当接收器通信功能