基層站段建立計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的意義

張存文

【摘 要】針對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在全路已大面積推廣使用，怎樣保證聯(lián)鎖軟件的絕對(duì)準(zhǔn)確就成了電務(wù)信號(hào)考慮的首要問題，目前各個(gè)鐵路局基層站段都沒有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際作業(yè)情況又不允許電務(wù)人員對(duì)聯(lián)鎖軟件進(jìn)行全面的聯(lián)鎖關(guān)系核對(duì)試驗(yàn)，因此須建立一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)實(shí)用功能，滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、培訓(xùn)的多重功效。

【Abstract】 The computer interlocking system has been widely used in the railway， so how to ensure the absolute accuracy of the interlocking software has become the primary concern of the electrical signal. At present， each railway bureau station has no computer interlocking system software simulation system， because of the actual operation situation of the site， the telecommunication personnel is not allowed to carry out a comprehensive interlocking relationship check test for the computer interlocking software， so we must set up a computer interlocking system software simulation system， through this system， a number of practical functions can be realized to meet the multiple effects of field production and training.

【關(guān)鍵詞】聯(lián)鎖軟件；聯(lián)鎖關(guān)系；仿真試驗(yàn)；安全

【Keywords】interlocking software； interlocking relationship； simulation test； safety

【中圖分類號(hào)】U284.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）09-0183-02

1 課題的提出

1.1 目前的狀況

聯(lián)鎖關(guān)系是電務(wù)系統(tǒng)安全的重中之重，也叫“保命工程”，絕不能出現(xiàn)絲毫差錯(cuò)。特別是確保聯(lián)鎖關(guān)系正確是電務(wù)設(shè)計(jì)、制造、施工和日常維修應(yīng)該遵循的基本原則，聯(lián)鎖錯(cuò)誤或失效將直接危及行車安全，聯(lián)鎖關(guān)系一旦被破壞，將會(huì)直接造成行車事故。目前計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在全路已大面積推廣使用，聯(lián)鎖軟件是整個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心，必須保證它的絕對(duì)準(zhǔn)確，現(xiàn)在通行的做法是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件由廠家編制完畢后，由相關(guān)電務(wù)段派技術(shù)人員到廠家進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)，由各電務(wù)段指派專人在聯(lián)鎖廠家對(duì)聯(lián)鎖軟件進(jìn)行仿真測(cè)試，就是按照設(shè)計(jì)提供的聯(lián)鎖表和聯(lián)鎖廠家提供的聯(lián)鎖特殊說明進(jìn)行逐項(xiàng)的試驗(yàn)，合格后上道使用，此項(xiàng)工作受工作環(huán)境、業(yè)務(wù)能力、站場(chǎng)熟悉情況等方面的影響較大。由于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件一旦測(cè)試完畢，安裝到現(xiàn)場(chǎng)后，由于受運(yùn)輸環(huán)境、維修方式等條件限制，聯(lián)鎖軟件上道使用后，無法全面進(jìn)行年度聯(lián)鎖關(guān)系試驗(yàn)、無法進(jìn)行聯(lián)鎖故障再現(xiàn)分析，具有很大的安全隱患。

目前，各個(gè)鐵路局基層站段都沒有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，不具備聯(lián)鎖軟件仿真試驗(yàn)?zāi)芰ΓF(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際作業(yè)情況又不允許電務(wù)人員對(duì)聯(lián)鎖軟件進(jìn)行全面的聯(lián)鎖關(guān)系核對(duì)試驗(yàn)，由此為適應(yīng)運(yùn)輸生產(chǎn)需求，須建立一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)[1]。

1.2 課題主要解決的問題

目前計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)大面積推廣使用，新建、大修、技改車站全部采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，基層站段急需建立一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，建立計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)后可以解決以下問題：①模擬現(xiàn)場(chǎng)道岔、軌道電路、信號(hào)機(jī)、特殊驅(qū)動(dòng)采集發(fā)生的運(yùn)行情況在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)基本聯(lián)鎖邏輯關(guān)系、特殊驅(qū)采邏輯關(guān)系、聯(lián)鎖表以外的進(jìn)路能否建立等聯(lián)鎖關(guān)系進(jìn)行全面試驗(yàn)，可以節(jié)約寶貴的天窗時(shí)間，緩解信號(hào)維修與運(yùn)輸?shù)拿?。②?shí)現(xiàn)聯(lián)鎖設(shè)備故障實(shí)時(shí)分析及再現(xiàn)回放分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖設(shè)備存在的問題，為聯(lián)鎖設(shè)備的安全通過提供有力的保證。③對(duì)段三級(jí)聯(lián)鎖網(wǎng)成員、信號(hào)設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)培訓(xùn)，讓電務(wù)職工能夠熟悉聯(lián)鎖基本原理，掌握聯(lián)鎖設(shè)備操作方法，提高現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提高聯(lián)鎖試驗(yàn)?zāi)芰2]。④對(duì)新開通站場(chǎng)或改造站場(chǎng)邀請(qǐng)相關(guān)的車務(wù)人員進(jìn)行模擬實(shí)際操作，提前熟悉操作流程和規(guī)則，對(duì)正常進(jìn)路辦理和特殊進(jìn)路辦理進(jìn)行實(shí)際操作，保證設(shè)備開通后的行車安全。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)

JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)屬于分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是分散控制、集中信息管理。

3 系統(tǒng)組成及功能

辦理進(jìn)路等操作功能——它接收車站值班員的操作按鈕，將按鈕通過網(wǎng)絡(luò)通信傳送給聯(lián)鎖機(jī)。

站場(chǎng)及信息顯示功能——它接收來自聯(lián)鎖機(jī)的站場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和提示信息等，在顯示器或控制臺(tái)上顯示站場(chǎng)情況、系統(tǒng)工作狀況、提示信息、報(bào)警信息等，對(duì)主要的錯(cuò)誤或故障提供相應(yīng)的語音報(bào)警[3]。

信息轉(zhuǎn)發(fā)功能——將站場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)及提示信息、報(bào)警信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息等轉(zhuǎn)發(fā)給電務(wù)維修機(jī)。

3.1 聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)

聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)簡稱聯(lián)鎖機(jī)，也稱下位機(jī)。功能如下：接收操作表示機(jī)下發(fā)的操作命令，通過輸入接口電路采集站場(chǎng)狀態(tài)，進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，通過輸出接口電路控制組合架繼電器動(dòng)作，將站場(chǎng)狀態(tài)信息、提示信息、故障信息等傳送給操作表示機(jī)。endprint

3.2 電務(wù)維修機(jī)

維修機(jī)通過電務(wù)維修網(wǎng)與操作表示機(jī)相連，功能如下：接收操作表示機(jī)傳來的站場(chǎng)狀態(tài)信息、操作信息、提示信息、故障信息等。顯示站場(chǎng)運(yùn)行狀況、車站值班員操作信息、故障信息、系統(tǒng)運(yùn)行狀況等。記錄一個(gè)月的歷史信息，可查看一個(gè)月內(nèi)站場(chǎng)運(yùn)行狀況、車站值班員操作信息、故障信息等。為微機(jī)監(jiān)測(cè)等提供接口。

3.3 設(shè)備狀態(tài)模擬計(jì)算機(jī)

根據(jù)聯(lián)鎖試驗(yàn)員的操作，模擬軌道電路、信號(hào)機(jī)、道岔等信號(hào)設(shè)備狀態(tài)，傳輸給聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)。

3.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

上述結(jié)構(gòu)的核心為聯(lián)鎖機(jī)，所有外設(shè)均通過網(wǎng)線連結(jié)為局域網(wǎng)（LAN）。

4 主要功能描述

①可以安裝段管內(nèi)全部車站的聯(lián)鎖軟件（由系統(tǒng)容量確定），具備完善的人機(jī)對(duì)話功能，可以在不同站間自由切換，方便聯(lián)鎖試驗(yàn)。②可以模擬信號(hào)機(jī)開放、關(guān)閉及燈絲斷絲，道岔定反位表示，軌道電路占用及出清等所有信號(hào)設(shè)備狀態(tài)，為聯(lián)鎖試驗(yàn)提供所必須的基本信息狀態(tài)。③可以再現(xiàn)回放現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)鎖設(shè)備故障，便于故障分析判斷。④具備聯(lián)鎖培訓(xùn)教學(xué)功能。

5 裝置特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

①計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)與既有車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)操作界面、操作方法完全相同，經(jīng)簡單培訓(xùn)后，2人即可操作。②系統(tǒng)采用32位通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、100MBPS的LAN網(wǎng)絡(luò)，具備通用性，維護(hù)成本極低。③采用獨(dú)特的外部控制型總線控制器，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)總線和控制總線的分離。系統(tǒng)抗干擾能力提高兼容、擴(kuò)展能力增強(qiáng)[4]。④軟件更換的靈活性，系統(tǒng)采用按照電務(wù)段管內(nèi)最大車站硬件配置，當(dāng)測(cè)試車站變更時(shí)，可以通過對(duì)預(yù)裝軟件的更換實(shí)現(xiàn)各個(gè)車站的自由切換，主要是修改聯(lián)鎖軟件，室內(nèi)的硬件保持不變，能迅速完成軟件更換，開啟軟件測(cè)試。⑤系統(tǒng)具備高安全性：軟件采用故障安全實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)FS-OS、安全性通信軟件、安全性輸入-輸出程序。硬件分為I、II系，各系內(nèi)部為二取二結(jié)構(gòu)，雙系互為熱備；雙系中每一單系均包括雙套計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)校核工作；每一單系中必須雙機(jī)工作一致才能對(duì)外輸出，實(shí)現(xiàn)全系的高安全性；任一單系檢出故障均可立即倒向備系工作，實(shí)現(xiàn)全系的高可靠性。

6 現(xiàn)場(chǎng)使用效果

我段在2014年和北京交大微聯(lián)科技有限公司合作安裝了一套聯(lián)鎖軟件仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)安裝了我段管內(nèi)全部105個(gè)站（場(chǎng)）所使用聯(lián)鎖仿真軟件。對(duì)每個(gè)站（場(chǎng)）的聯(lián)鎖軟件都可以進(jìn)行讀取試驗(yàn)。通過此系統(tǒng)，我們主要完成以下功能：①實(shí)現(xiàn)了聯(lián)鎖軟件安全性的再確認(rèn)。段上將廠家試驗(yàn)完成的聯(lián)鎖軟件安裝到仿真試驗(yàn)平臺(tái)上，先由段上安排專人再進(jìn)行試驗(yàn)，再次確認(rèn)軟件是否符合設(shè)計(jì)要求，然后再組織一級(jí)聯(lián)鎖網(wǎng)成員一塊會(huì)診，保證軟件設(shè)計(jì)的正確性。②車務(wù)人員提前熟悉站場(chǎng)設(shè)備。針對(duì)新開通或技改站場(chǎng)，我們邀請(qǐng)車務(wù)人員到軟件仿真試驗(yàn)平臺(tái)提前熟悉站場(chǎng)、熟悉設(shè)備、熟悉進(jìn)路、熟悉變更情況。對(duì)一些具體操作及特殊要求進(jìn)行實(shí)時(shí)講解，保證設(shè)備開通后車務(wù)人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的準(zhǔn)確性。③節(jié)約了大量的天窗作業(yè)時(shí)間?，F(xiàn)場(chǎng)每年都在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)鎖關(guān)系的核對(duì)試驗(yàn)，需要大量的天窗作業(yè)時(shí)間和人力來進(jìn)行，通過聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)我們可以試驗(yàn)?zāi)甓仍囼?yàn)23個(gè)項(xiàng)目里的17項(xiàng)內(nèi)容，還可以對(duì)6‰下坡道延續(xù)進(jìn)路聯(lián)鎖關(guān)系檢查試驗(yàn)表、中間出岔電路聯(lián)鎖關(guān)系檢查試驗(yàn)表、場(chǎng)聯(lián)電路聯(lián)鎖關(guān)系檢查試驗(yàn)表、半自動(dòng)閉塞聯(lián)鎖試驗(yàn)表進(jìn)行試驗(yàn)，保證了全年聯(lián)鎖試驗(yàn)任務(wù)的完成。④提高了現(xiàn)場(chǎng)人員的聯(lián)鎖業(yè)務(wù)能力。開通以后的聯(lián)鎖設(shè)備屬于行車設(shè)備，電務(wù)人員嚴(yán)禁進(jìn)行操作，現(xiàn)場(chǎng)電務(wù)人員對(duì)控制臺(tái)的理解只能停留在理論層面，一旦發(fā)生特殊問題，無從下手，沒有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，通過仿真系統(tǒng)，電務(wù)現(xiàn)場(chǎng)人員可以學(xué)習(xí)操作，模擬特殊情況的處置方法，大大提高了電務(wù)現(xiàn)場(chǎng)人員的聯(lián)鎖水平。⑤對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的聯(lián)鎖故障可以進(jìn)行再現(xiàn)分析，通過仿真聯(lián)鎖機(jī)可以模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際情況，還原聯(lián)鎖設(shè)備發(fā)生狀況，便于聯(lián)鎖故障的分析判斷。

【參考文獻(xiàn)】

【1】李永亮，徐茂生.車站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備仿真測(cè)試系統(tǒng)研究[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2006（4）：15.endprint