张磊
中车大连电力牵引研发中心有限公司 辽宁 大连 116022
摘要：简要介绍了一种地铁车辆网络控制系统出现干扰的排除方法。涉及到列车网络控制系统的介绍，干扰源查找定位及原因分析，以及网络干扰排除的办法。TCMS系统通过TCN网络监视车载牵引系统、制动系统、车门系统、空调系统、旅客信息系统、火灾报警系统、辅助供电系统以及列车内各主要子设备的状态，实现车辆的管理、监视和诊断功能。TCMS在列车运行中担负着重要的作用，当出现网络干扰情况，有可能会影响车辆的运行，对列车安全造成影响，因此行之有效的网络干扰排除方法显得尤为重要。
关键词：TCN即列车通讯网络；TCMS即列车控制系统；LAT即线路A被信任；RLD即冗余线被干扰；端口刷新时间。
1 前言
根据铁总大力发展各城市轨道交通的要求，地铁车辆作为城市轨道交通的主要形式，近二十年蓬勃发展，对于地铁车辆的网络控制系统的操作性、可靠性的要求相应也在提高，随之对于网络控制系统相关故障的排查也总结出了多种可行性办法，其中，尤以网络干扰的排查难度较大，耗时较多。网络干扰的排查有一款MVB线缆分析仪，该机器造价昂贵，且没有普遍通用性，还有其局限性。鉴于此，本文简述了网络干扰的排查方法，可降低地铁车辆现场服务人员的工作难度，提高工作效率，为网络干扰排查指出一些合理化建议。
2 网络控制系统介绍
1、地铁车辆网络控制系统（TCMS）按照IEC61375标准规定的列车通信网络组建。TCMS系统使用了两级总线：其中四个中继器之间使用了列车总线，为MVB列车网络，EMD介质；每个中继器下面有一个车辆总线MVB网络，同样为EMD介质；传输速率为1.5Mbit/s。TCMS基于分布式总线技术，其优点在于：（1）实现低压电系统对高压电系统的控制,（2）减少车内布线,（3）为司机提供友好的操作界面,（4）实时检查列车状态，及时向司机提供列车故障信息和警报,（5）为车辆检修和维护提供数据支持,（6）在条件允许时，提供列车与外部系统的接口。
TCMS系统与车辆各设备间采用网络通信或硬线连接，为了满足列车安全性，可靠性要求，MVB总线都采用双线冗余结构，符合IEC61375-1 的要求。对于和行车安全有关的输入输出信号， 采用网络加硬线的冗余设计，优先采用网络信号，当网络故障时，采用硬线信号。
2、网络拓扑结构，采用MVB网络主链-分支结构，MVB分支通过中继器连接到一条主线上。TCMS采用分布式控制技术，用于车辆信号传输和控制。全车使用了4个中继器RPT，其中Tc车与Mp车各用一个RPT，主控单元CCU1/2位于Tc1/2车，两个CCU都是MVB总线主设备，运行中互为热备。列车总线和车辆总线使用的MVB EMD电缆，其A、B两路位于同一条电缆内。
TCMS系统与车辆各设备间采用硬线连接或网络通信；其中多数电气控制设备与TMS系统间采用硬线连接，连接接口为DI、DO、AX等，具有MVB接口的子系统。出于车辆运行安全考虑，司控器的信号同时通过列车硬线分别传输到TCU、BCU，这样网络故障时，在降级模式下可以通过硬线控制车辆运行，将影响正常运行的故障降到最低。
3 干扰源查找定位及原因分析
通过列车司机室内车载显示屏查看网络干扰的情况，如果主帧是在线路A上收到时应置位（LAT显示为1），如果是从线路B上收到则清零(LAT显示为0)；若冗余线路被干扰，则应置位（RLD显示为1，且常红或常绿且闪烁），如图2所示，此时代表第一节车辆存在网络干扰。相应的在端口刷新时间界面查询第一节车各个子设备的端口刷新时间，查看有无异常情况发生，可进一步明确干扰源情况。在子设备无问题的情况下，网络干扰源大多数来源于线缆或者线缆连接器非标的情况。
4 网络干扰排查方法
一般情况地铁车辆的MVB连接器有100-200个不等，通过端口刷新时间的异常可初步确定排查的连接器范围。MVB连接器的具体排查方法如下：
MVB线缆为4芯线缆，我们在实际使用过程中，对于MVB的A路与B路只使用到红色与蓝色两根（部分为红色与黑色两根，本文均以红蓝为例）。对于没有使用到的线缆，请勿接入。图1是MVB连接器内部线路图
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图1 MVB连接器内部线路图
1、对于 A线普通型连接器，接入两条 MVB线缆。MVB线缆 1的红线连接 A1+，MVB线缆 1的蓝线连接 A1-；MVB线缆 2的红线连接 A2+，MVB线缆 2的蓝线连接 A2-。同时，剪断标志为 BRA和标志为 BRB的桥。如图2。
2、对于 A线终端型连接器，接入一条 MVB线缆。MVB线缆 1的红线连接 A2+，MVB线缆 1的黑线连接 A2-。同时，剪断标志为 BRB的桥，保留 BRA的桥。
3、对于 B线普通型连接器，接入两条 MVB线缆。MVB线缆 1的红线连接 B1+，MVB线缆 1的蓝线连接 B1-；MVB线缆 2的红线连接 B2+，MVB线缆 2 的蓝线连接 B2-。同时，剪断标志为 BRA 和标志为 BRB的桥。B 线终端型连接器同上。
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图2
按上述原理检查连接器内MVB网线是否接插牢固，有无虚接的情况、线缆有无交叉情况，以及MVB线缆屏蔽层是否与连接器法兰紧固连接，可排除网络干扰源。
参考文献：
[1]GB/T 28029.1-2011轨道交通电气设备 列车总线 第1 部分： 列车通信网络（ IEC61375-1:2007,IDT）
[2]EN 50126-1:1999铁路应用-可靠性、可用性、可维护性和安全性(RAMS)规范和论证