10.2客專ZPW-2000A的CAN通信《區(qū)間信號(hào)設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)》課程軌道交通信號(hào)教研室本講內(nèi)容1.列控中心與移頻柜的連接2.CAN通信的工作原理3.列控中心與軌道電路設(shè)備信息流向4.CAN通信故障案分析故障案例2013年8月7日某中繼站2遭受雷擊后，列控系統(tǒng)與軌道電路CAN通信故障，造成上、下行共12個(gè)區(qū)段紅光帶如圖1所示，監(jiān)測(cè)設(shè)備報(bào)警CAN總線通信異常如圖所示，故障處理時(shí)間近4h。7·23甬溫線特別重大鐵路交通事故D301次列車在583公里831米處以99公里/小時(shí)的速度與以16公里/小時(shí)速度前行的D3115次列車發(fā)生追尾。事故原因：雷擊導(dǎo)致列控中心設(shè)備和軌道電路發(fā)生故障，錯(cuò)誤地控制信號(hào)顯示，使行車處于不安全狀態(tài)。此次事故已確認(rèn)共有六節(jié)車廂脫軌，即D301次列車第1至4位，D3115次列車第15、16位。造成40人死亡、172人受傷，中斷行車32小時(shí)35分，直接經(jīng)濟(jì)損失19371.65萬元。7·23甬溫線特別重大鐵路交通事故7月23日晚間，由于溫州南站附近雷電活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致列控中心設(shè)備中一根保險(xiǎn)管熔斷，而這個(gè)看似微不足道的保險(xiǎn)管卻成了整個(gè)事故的導(dǎo)火索。CAN通信CAN是控制器局域網(wǎng)的簡(jiǎn)稱，是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議，CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。CAN通信軌道電路通信接口組匣內(nèi)的通信接口板，將列控中心(CANA、CANB總線)發(fā)出的低頻、載頻編碼信息轉(zhuǎn)發(fā)給接收器和發(fā)送器(CAND、CANE總線)把軌道占用及空閑信息發(fā)給列控中心，并將接收器和發(fā)送器監(jiān)測(cè)信息(CANC總線)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)測(cè)維護(hù)終端。微機(jī)監(jiān)測(cè)列控中心通信盤軌道電路CANA，CANBCAND，CANECANC1.列控主機(jī)單元與移頻柜的連接.列控中心軌道電路通信接口單元移頻柜通信接口單元里共有12塊CI-TC通信板，其中每?jī)蓧K為一對(duì)，6組互為主備，最多可與6個(gè)移頻柜連接。每個(gè)移頻柜最多可放置10個(gè)軌道區(qū)段的發(fā)送器與接收器，即每組通信接口板可控制一個(gè)移頻柜，共10個(gè)軌道電路區(qū)段。小結(jié)CANA、CANB用于

和

的通信；CANC用于

和

的通信；CAND、CANE用于

和

通信，包括發(fā)送盒、接收盒。列控主機(jī)通信接口單元通信接口單元列控監(jiān)測(cè)維護(hù)機(jī)通信接口板移頻柜的軌道電路設(shè)備2.CAN通信工作原理（1）列控中心通過智能I/0層，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)軌道電路狀態(tài)信息進(jìn)行采集，CPU運(yùn)算后對(duì)照存儲(chǔ)的移頻發(fā)碼邏輯條件，通過軌道電路通信板（CANA、CANB總線）發(fā)送低頻、載頻編碼信息給通信接口單元的通信接口板（CI-TC）；2.CAN通信工作原理（2）通信接口板通過（CAND、CANE總線）將編碼信息傳輸給發(fā)送器和接收器，同時(shí)把軌道占用及空閑信息發(fā)給列控中心，并將接收器和發(fā)送器監(jiān)測(cè)信息（CANC總線）轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)測(cè)維護(hù)終端。2.CAN通信工作原理（3）列控中心、軌道電路通信接口板、移頻柜都采用雙CPU設(shè)計(jì)，CPU1與CPU2完全冗余設(shè)計(jì)，通信完全獨(dú)立。雙通信接口板熱備冗余工作，通信接口板1的CAND1與一個(gè)移頻柜中的主發(fā)送器和1、3、5、7、9接收器CAND進(jìn)行通信，CANE1與一個(gè)移頻柜中的備發(fā)送器和2、4、6、8、10接收器CANE進(jìn)行通信；2.CAN通信工作原理（4）通信接口板2的CAND2與一個(gè)移頻柜中的備發(fā)送器和2、4、6、8、10接收器CAND進(jìn)行通信，CANE2與一個(gè)移頻柜中的主發(fā)送器和1、3、5、7、9接收器CANE進(jìn)行通信。3.列控中心與軌道電路設(shè)備信息流向移頻柜內(nèi)發(fā)送、接收設(shè)備通過CAND、CANE總線將信息上傳至通信接口單元的通信接口板，通信接口板將收到的CAND、CANE信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給列控中心列控中心雙系通過CAN總線向通信接口板下發(fā)區(qū)段編碼信息、方向信息，并通過PIO采集軌道電路GJ的狀態(tài)，同時(shí)接收CANA、CANB數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)作邏輯運(yùn)算，得出區(qū)段狀態(tài)，用于判斷軌道狀態(tài)。微機(jī)監(jiān)測(cè)列控中心通信盤軌道電路CANA，CANBCAND，CANECANC3.列控系統(tǒng)與軌道電路設(shè)備信息流向4.故障分析及處理方法當(dāng)軌道區(qū)段發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)軌道電路自身工作狀態(tài)、與列控中心通信狀態(tài)及列控中心對(duì)軌道電路采集狀態(tài)，判斷是通信通道的故障、列控中心自身故障、還是軌道電路自身故障。4.1CANA、CANB通信故障（1）CANA、CANB通信故障分析根據(jù)CAN通信線接線圖，通信接口單元與列控中心雙系通過CANA、CANB總線連接，均達(dá)到冗余通信功能。單一CAN總線故障時(shí)，并不影響列控中心對(duì)軌道電路狀態(tài)的判斷，只會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警信息。同時(shí)，只有在列控中心雙系故障或CANA、CANB總線故障時(shí)才會(huì)造成紅光帶的故障，并且會(huì)造成管轄范圍內(nèi)所有軌道區(qū)段出現(xiàn)紅光帶故障。4.1CANA、CANB通信故障（2）CANA、CANB通信故障處理方法檢通信接口單元與列控中心對(duì)應(yīng)的查CANA、CANB通信線纜是否完好、列控中心的工作狀態(tài)是否正常，通信接口單元工作是否正常。4.2

CAND、CANE通信故障

（1）CAND、CANE通信故障分析根據(jù)CAN通信線接線圖，通信接口單元與軌道電路移頻柜的設(shè)備通過CAND、CADNE總線連接，通信總線、通信接口板以及軌道電路設(shè)備均具備冗余通信功能。單一CAN總線、通信接口板故障時(shí)，并不影響列控中心對(duì)軌道電路狀態(tài)的判斷，只會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警信息。當(dāng)發(fā)生紅光帶故障時(shí)，應(yīng)確認(rèn)是大面積故障還是單一的軌道區(qū)段故障，并首先應(yīng)查看軌道電路自身工作狀態(tài)是否正常，GJ是否吸起、PIO采集是否正確。4.2CAND、CANE通信故障（2）CAND、CANE通信故障處理方法檢查通信接口板與移頻柜對(duì)應(yīng)的CAN通信線纜是否完好及通信接口板的工作狀態(tài)是否正常，檢查軌道電路發(fā)送盒、接收盒是否正常工作。當(dāng)單一區(qū)段通信故障或紅光帶時(shí)，應(yīng)首先考慮軌道電路本身的設(shè)備及PIO采集問題；當(dāng)本移頻柜多個(gè)區(qū)段紅光帶故障時(shí)，應(yīng)考慮CAN通信線、通信接口板故障以及本架移頻柜某個(gè)設(shè)備存在CAN短路的可能。故障案例分析2021年3月9日0∶30，XX電子工區(qū)值守人員利用XX站天窗點(diǎn)內(nèi)對(duì)XX站軌道電路通信板1CAND通信中斷問題進(jìn)行處理。處理過程中首先重啟軌道電路通信板，依舊通信中斷。更換新的通信板并核對(duì)版本號(hào)，通信依然中斷。將與軌道通信板1相連的所有的發(fā)送盒、接收盒關(guān)閉，同時(shí)將軌道通信板1關(guān)閉。通過測(cè)量CANDCANE確認(rèn)無電壓，測(cè)量其它移頻架CANDCANE確認(rèn)有電壓跳變。隨后用萬用表歐姆檔測(cè)量與軌道電路通信板1的CAND環(huán)阻為120歐左右，因?yàn)镃AN通信物理層規(guī)定，在CAN總線的始端和終端各要并一個(gè)120歐姆的匹配電阻，故應(yīng)該為60歐姆左右才對(duì)，并在CANE上測(cè)得60歐左右做為佐證，初步判斷為軌道電路通信1CAND總線斷。將CAND總線甩掉，加上一根回線對(duì)線，也驗(yàn)證了CAND線雙線同時(shí)斷。小結(jié)當(dāng)接收器通信功能