10.2客專ZPW-2000A的CAN通信《區間信號設備應用與維護》課程軌道交通信號教研室本講內容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，列控系統與軌道電路CAN通信故障，造成上、下行共12個區段紅光帶如圖1所示，監測設備報警CAN總線通信異常如圖所示，故障處理時間近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/小時的速度與以16公里/小時速度前行的D3115次列車發生追尾。事故原因：雷擊導致列控中心設備和軌道電路發生故障，錯誤地控制信號顯示，使行車處于不安全狀態。此次事故已確認共有六節車廂脫軌，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35分，直接經濟損失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頻繁，導致列控中心設備中一根保險管熔斷，而這個看似微不足道的保險管卻成了整個事故的導火索。CAN通信CAN是控制器局域網的簡稱，是ISO國際標準化的串行通信協議，CAN屬于現場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。CAN通信軌道電路通信接口組匣內的通信接口板，將列控中心(CANA、CANB總線)發出的低頻、載頻編碼信息轉發給接收器和發送器(CAND、CANE總線)把軌道占用及空閑信息發給列控中心，并將接收器和發送器監測信息(CANC總線)轉發給監測維護終端。微機監測列控中心通信盤軌道電路CANA，CANBCAND，CANECANC1.列控主機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，其中每兩塊為一對，6組互為主備，最多可與6個移頻柜連接。每個移頻柜最多可放置10個軌道區段的發送器與接收器，即每組通信接口板可控制一個移頻柜，共10個軌道電路區段。小結CANA、CANB用于

和

的通信；CANC用于

和

的通信；CAND、CANE用于

和

通信，包括發送盒、接收盒。列控主機通信接口單元通信接口單元列控監測維護機通信接口板移頻柜的軌道電路設備2.CAN通信工作原理（1）列控中心通過智能I/0層，對現場軌道電路狀態信息進行采集，CPU運算后對照存儲的移頻發碼邏輯條件，通過軌道電路通信板（CANA、CANB總線）發送低頻、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送器和接收器，同時把軌道占用及空閑信息發給列控中心，并將接收器和發送器監測信息（CANC總線）轉發給監測維護終端。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設計，CPU1與CPU2完全冗余設計，通信完全獨立。雙通信接口板熱備冗余工作，通信接口板1的CAND1與一個移頻柜中的主發送器和1、3、5、7、9接收器CAND進行通信，CANE1與一個移頻柜中的備發送器和2、4、6、8、10接收器CANE進行通信；2.CAN通信工作原理（4）通信接口板2的CAND2與一個移頻柜中的備發送器和2、4、6、8、10接收器CAND進行通信，CANE2與一個移頻柜中的主發送器和1、3、5、7、9接收器CANE進行通信。3.列控中心與軌道電路設備信息流向移頻柜內發送、接收設備通過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信息直接轉發給列控中心列控中心雙系通過CAN總線向通信接口板下發區段編碼信息、方向信息，并通過PIO采集軌道電路GJ的狀態，同時接收CANA、CANB數據，并將數據作邏輯運算，得出區段狀態，用于判斷軌道狀態。微機監測列控中心通信盤軌道電路CANA，CANBCAND，CANECANC3.列控系統與軌道電路設備信息流向4.故障分析及處理方法當軌道區段發生設備故障時，首先應根據軌道電路自身工作狀態、與列控中心通信狀態及列控中心對軌道電路采集狀態，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，均達到冗余通信功能。單一CAN總線故障時，并不影響列控中心對軌道電路狀態的判斷，只會產生相應的報警信息。同時，只有在列控中心雙系故障或CANA、CANB總線故障時才會造成紅光帶的故障，并且會造成管轄范圍內所有軌道區段出現紅光帶故障。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應的查CANA、CANB通信線纜是否完好、列控中心的工作狀態是否正常，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CAN通信線接線圖，通信接口單元與軌道電路移頻柜的設備通過CAND、CADNE總線連接，通信總線、通信接口板以及軌道電路設備均具備冗余通信功能。單一CAN總線、通信接口板故障時，并不影響列控中心對軌道電路狀態的判斷，只會產生相應的報警信息。當發生紅光帶故障時，應確認是大面積故障還是單一的軌道區段故障，并首先應查看軌道電路自身工作狀態是否正常，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應的CAN通信線纜是否完好及通信接口板的工作狀態是否正常，檢查軌道電路發送盒、接收盒是否正常工作。當單一區段通信故障或紅光帶時，應首先考慮軌道電路本身的設備及PIO采集問題；當本移頻柜多個區段紅光帶故障時，應考慮CAN通信線、通信接口板故障以及本架移頻柜某個設備存在CAN短路的可能。故障案例分析2021年3月9日0∶30，XX電子工區值守人員利用XX站天窗點內對XX站軌道電路通信板1CAND通信中斷問題進行處理。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版本號，通信依然中斷。將與軌道通信板1相連的所有的發送盒、接收盒關閉，同時將軌道通信板1關閉。通過測量CANDCANE確認無電壓，測量其它移頻架CANDCANE確認有電壓跳變。隨后用萬用表歐姆檔測量與軌道電路通信板1的CAND環阻為120歐左右，因為CAN通信物理層規定，在CAN總線的始端和終端各要并一個120歐姆的匹配電阻，故應該為60歐姆左右才對，并在CANE上測得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，加上一根回線對線，也驗證了CAND線雙線同時斷。小結當接收器通信功能