行业应用软件（轨道交通）TCC-PIS与MPIS、SC及终端设备联网功能检测技术细则

1. 检测项目分类及技术要点

本检测旨在验证轨道交通线路中央级PIS（TCC-PIS）、车站级PIS（MPIS）、车站值班员终端（SC）以及各类终端显示设备（如LED/LCD显示屏、广播终端、对讲终端等）之间的网络联通性、协议兼容性及功能完整性。检测项目主要分为以下四类：

1.1 物理链路与网络连通性检测

• 技术要点：

  • 线缆测试： 验证从TCC中心机房核心交换机至车站接入交换机，再至站台/站厅交换机的光纤或铜缆的连通性、衰减、串扰及回波损耗是否符合设计规范（如TIA/EIA-568系列）。测试需包含光纤端面清洁度检查及OTDR曲线分析。

  • 端口状态检测： 确认所有网络设备（交换机、路由器、防火墙）端口UP/DOWN状态、端口速率与双工模式（如1000M全双工）是否与配置一致。

  • VLAN划分验证： 验证不同业务（如视频流、控制信令、广播音频）是否按设计划入不同VLAN，通过发送带VLAN Tag的测试帧确认隔离与转发正确性。

  • IP连通性测试： 采用ICMP协议（Ping）逐段测试从TCC核心层至MPIS服务器、SC工作站、PIS控制器（PEC）、LED/LCD控制器、广播节点及对讲终端的网络层可达性、丢包率及平均往返时延。关键业务（如应急广播触发指令）的端到端时延应满足行业规范（通常要求<50ms）。

1.2 协议符合性与接口互通性检测

• 技术要点：

  • 协议一致性： 验证TCC-PIS与MPIS间、MPIS与终端设备间的通信协议是否符合轨道交通PIS系统相关技术规范（如基于TCP/IP的私有或标准协议，可能涉及RTP/RTSP用于视频流，SIP用于广播对讲）。重点检测协议报文的格式、字段定义、心跳机制及重传机制。

  • 接口数据交互： 模拟时钟同步系统（NTP），验证各级设备自动获取时间并进行同步的精度。模拟ATS（列车自动监控系统）接口，验证TCC-PIS正确接收并解析列车到发信息，并下发给MPIS及终端触发显示与广播的逻辑。验证与时钟系统、广播系统、CCTV系统的联动接口数据交互准确性。

  • 数据转发性能： 在MPIS与TCC-PIS之间进行长时间、大流量的数据（如视频码流）传输，验证是否存在数据丢包、乱序或抖动，确保数据传输的稳定性和可靠性。

1.3 功能逻辑与联动控制检测

• 技术要点：

  • 中央级下发功能： 在TCC-PIS模拟操作（如编辑下发应急预案信息、即时文字信息、预录广播），验证指令能否准确、实时地通过MPIS分发至指定车站的指定终端（如特定站台的LCD屏、全站广播区）并正确执行。

  • 车站级联动功能： 在MPIS或SC上模拟触发本地联动（如消防报警联动），验证其能否自动中断常规播放，强制切换至紧急疏散信息显示与广播，并向TCC-PIS反馈状态。

  • 优先级管理验证： 模拟不同优先级的信息源（如TCC-PIS最高优先级的人工广播、ATS触发的到站信息、MPIS预制的宣传信息）同时下发，验证终端设备（尤其是广播节点）能否按预设优先级策略（通常是最高优先级抢占）正确执行，且切换平滑无异常。

  • 终端状态回传： 验证LED/LCD显示屏、广播功放、对讲终端的在线/离线、播放内容、故障自检等信息能否实时上报至MPIS及TCC-PIS，并在SC界面上正确显示。

1.4 性能与稳定性检测

• 技术要点：

  • 并发处理能力： 模拟TCC-PIS向多个车站（如全线30个车站）同时下发大尺寸图片或视频文件，记录所有终端从接收到开始播放的时间差，验证系统在并发情况下的处理效率。

  • 网络负载测试： 在网络中注入背景流量（模拟CCTV等其他系统流量），测试PIS业务数据（特别是实时性要求高的控制指令）的传输延迟和抖动，评估QoS策略的有效性。

  • 长时稳定性测试： 使系统在模拟真实运营场景（包括常规播放、到站信息触发、定时人工广播）下连续运行72小时或更长时间，监控并记录各级设备及网络连接的状态、内存占用、CPU使用率，验证是否存在内存泄漏、死锁或连接中断等潜在问题。

2. 各行业检测范围的具体要求

不同阶段的工程测试对联网功能检测的范围和深度有不同要求：

• 工厂测试（FAT）：

  • 范围： 集中在TCC-PIS、MPIS服务器、SC工作站及少量模拟终端（通常每种类型1-2台）组成的局域网络环境。

  • 要求： 验证核心软件功能逻辑、接口协议的正确性。重点检测中央与车站级的指令下发/接收、协议一致性、接口数据仿真（如模拟ATS信号）。网络层面主要验证基本IP连通性。不涉及现场复杂的物理链路和大量真实终端。

• 现场安装测试（SAT/安装阶段）：

  • 范围： 覆盖全线所有已安装的网络设备和终端设备。分站、分段进行。

  • 要求： 重点检测1.1章节中的所有物理链路和网络连通性项目。确认每个终端设备的IP地址、端口配置正确，能够成功注册到MPIS或TCC-PIS。检查设备接地、线缆标签、光纤熔接质量等物理安装规范。

• 系统联调（ISIT/集成测试）：

  • 范围： 全线所有PIS相关设备，并接入ATS、时钟、广播、CCTV等外部接口系统。

  • 要求： 全面执行1.2、1.3、1.4章节中的检测项目。验证TCC-PIS、MPIS、SC与全线真实终端设备在真实运营网络环境下的协同工作能力。重点测试跨站联动、中央应急功能、与ATS联动触发的到发信息准确性、与时钟系统的同步精度、以及网络高负载和故障（如链路冗余切换）情况下的系统表现。

3. 检测仪器的原理和应用

• 网络万用表 / 线缆认证分析仪

  • 原理： 基于时域反射计（TDR）和频域反射计（FDR）原理。通过向线缆发送测试脉冲并分析反射信号，来精确测量线缆长度、定位开路、短路点位置。对于双绞线，通过在不同频率下测量近端串扰（NEXT）、衰减（Insertion Loss）、回波损耗（RL）等参数，并与TIA/ISO标准限值进行比较，判定线缆链路是否合格。

  • 应用： 用于1.1章节的物理链路检测。在布线完成后，使用该类仪器对每根双绞线或光纤链路进行认证测试，确保其传输性能满足千兆以太网或更高标准的要求，是排除物理层故障的核心工具。

• 手持式网络分析仪 / 以太网测试仪

  • 原理： 集成多种网络测试功能。可以生成特定MAC或IP地址的测试流量，进行Ping、路由跟踪（Traceroute）测试。更高级的型号可以模拟DHCP客户端获取IP地址，或进行RFC 2544网络性能基准测试（测量吞吐量、时延、丢包率）。

  • 应用： 用于1.1章节的IP连通性测试和简单的协议验证。现场工程师在机柜旁即可用它快速验证交换机端口VLAN配置是否正确，检查终端设备是否能从DHCP服务器获取地址，或测试从该接入点至核心服务器的网络延迟和丢包。

• 协议分析仪（软件/硬件）

  • 原理： 基于数据包捕获（Packet Capture）技术。将网卡设置为混杂模式，捕获网络链路上的原始数据包。通过内置的解码器，按照OSI七层模型对数据包的以太网帧头、IP头、TCP/UDP头乃至应用层协议内容进行逐层解析和还原。常见的如Wireshark软件，或更专业的硬件协议分析仪。

  • 应用： 用于1.2章节的协议符合性与接口互通性检测。当发现某个终端控制指令失效时，在TCC-PIS服务器侧、MPIS交换机侧或终端侧同时抓包。通过分析报文交互过程，可以精确定位是中央软件未发出指令、指令格式错误、中间网络设备修改了报文，还是终端设备未响应，是解决复杂互联问题的必备工具。

• 网络损伤仪 / 广域网模拟器

  • 原理： 置于两个网络节点之间，对通过的数据流进行可编程的损伤模拟。它可以人为地引入延迟（Delay）、抖动（Jitter）、丢包（Packet Loss）、带宽限制（Bandwidth Throttling）、重复包、乱序等异常网络状况。

  • 应用： 用于1.4章节的性能与稳定性检测，特别是验证PIS系统在恶劣网络环境下的表现。例如，在TCC-PIS与MPIS之间串联网络损伤仪，模拟骨干网络拥塞（如增加100ms延迟和1%丢包率），观察应急广播指令的下发时间和广播质量是否会受到影响，从而验证系统控制指令的鲁棒性和QoS配置的有效性。

• 智能扫码终端 / 手持终端（定制化APP）

  • 原理： 利用商用智能手机或工业PDA，搭载定制开发的检测APP。APP可集成扫描设备二维码、连接设备Wi-Fi热点或蓝牙、发送特定的测试指令（如自定义显示字符串、播放特定音频）、采集设备返回的状态信息、并与后台工单系统联动。

  • 应用： 主要用于现场海量终端设备的快速联网功能核验。现场工程师扫描终端上的二维码（包含站点、位置、设备ID等信息），APP自动连接到该设备或通过后台系统下发“点亮屏幕”、“播放测试音”等指令，并提示工程师人工确认结果，结果自动上传至数据中心，极大提高现场安装测试（SAT）阶段的效率和准确性。