研制無(wú)線調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)（STP）車(chē)載設(shè)備出入庫(kù)測(cè)試儀器

周俊強(qiáng)

【摘 要】無(wú)線調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)（STP）以下簡(jiǎn)稱(chēng)STP設(shè)備。由于STP設(shè)備使用過(guò)程中沒(méi)有一套專(zhuān)業(yè)的出入庫(kù)檢測(cè)設(shè)備對(duì)車(chē)載設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備維護(hù)人員只能通過(guò)人工觀察燈顯狀態(tài)從而判斷設(shè)備工作狀態(tài)，對(duì)設(shè)備維護(hù)人員的故障診斷和處理能力要求很高，一般工作人員很難全面掌握。車(chē)站站場(chǎng)改造導(dǎo)致STP車(chē)載數(shù)據(jù)版本經(jīng)常升級(jí)，數(shù)據(jù)版本維護(hù)人員無(wú)法將車(chē)載設(shè)備的程序版本直觀地呈現(xiàn)給現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理人員。論文重點(diǎn)研究STP設(shè)備中車(chē)載與地面設(shè)備的連接，設(shè)計(jì)出相關(guān)的測(cè)試儀器，完成對(duì)STP車(chē)載設(shè)備的功能檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了記錄功能。

【Abstract】Wireless shunting cab signal and monitoring system （STP） hereinafter referred to as STP equipment. Because there is no professional incoming and outgoing test equipment for vehicle-borne equipment in the use of STP equipment， on-site equipment maintainers can only judge the working status of equipment by observing the state of light display manually. The requirements for fault diagnosis and processing ability of equipment maintainers are very high， and it is difficult for general staff to grasp it comprehensively. Station yard renovation often leads to the upgrade of STP vehicle data version. Data version maintenance personnel can not visually present the program version of vehicle equipment to field maintenance managers. This paper focuses on the connection between vehicle-borne and ground equipment in STP equipment， designs relevant test instruments， completes the function test of STP vehicle equipment， and achieves the recording function.

【關(guān)鍵詞】檢修檢測(cè);記錄功能;改進(jìn)建議

【Keywords】inspection and repair;? recording function; suggestions for improvement

【中圖分類(lèi)號(hào)】U285.2;TP39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）09-0183-02

1 研究背景

①STP設(shè)備是調(diào)車(chē)安全防護(hù)的輔助設(shè)備，通過(guò)其STP地面設(shè)備將獲取相關(guān)集中聯(lián)鎖信息進(jìn)行處理，地面設(shè)備通過(guò)無(wú)線設(shè)備將信息發(fā)送到STP車(chē)載設(shè)備，STP車(chē)載設(shè)備將接收信息處理完成后，通過(guò)列車(chē)運(yùn)行監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)的監(jiān)控，在保障調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)調(diào)車(chē)作業(yè)的安全、防止調(diào)車(chē)事故的發(fā)生、規(guī)范調(diào)車(chē)作業(yè)的安全管理方面發(fā)揮了重要作用。②STP設(shè)備由地面部分和車(chē)載部分組成，地面部分由主機(jī)、無(wú)線通信設(shè)備、電務(wù)維護(hù)終端、車(chē)務(wù)終端和相關(guān)接口設(shè)備組成，設(shè)備的維護(hù)由電務(wù)維護(hù)終端實(shí)現(xiàn)。車(chē)載設(shè)備由車(chē)載主機(jī)、車(chē)載無(wú)線通信設(shè)備、車(chē)載應(yīng)答定位器接收模塊、LKJ調(diào)車(chē)監(jiān)控接口盒等組成。③STP設(shè)備的主要功能包括：防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）越過(guò)阻擋信號(hào)機(jī);防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）不按規(guī)定越過(guò)站場(chǎng)規(guī)定的一度停車(chē)點(diǎn);防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）不按規(guī)定越過(guò)車(chē)站站界標(biāo);防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）越過(guò)盡頭線安全距離停車(chē)點(diǎn);防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）運(yùn)行速度超過(guò)調(diào)車(chē)作業(yè)允許的最高限速;防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）通過(guò)道岔時(shí)運(yùn)行速度超過(guò)道岔允許速度;防止列車(chē)、機(jī)車(chē)（單機(jī)）通過(guò)固定限速區(qū)段時(shí)運(yùn)行速度超過(guò)區(qū)段允許速度;當(dāng)系統(tǒng)存儲(chǔ)有停留車(chē)位置時(shí)，防止連掛作業(yè)時(shí)超過(guò)掛作業(yè)允許速度。

2 研究方向

2.1 研究需要實(shí)現(xiàn)的功能

①檢測(cè)車(chē)載電臺(tái)串口通信功能是否正常;②檢測(cè)應(yīng)答定位器接收模塊與車(chē)載主機(jī)通信是否正常;③檢測(cè)LKJ設(shè)備與車(chē)載主機(jī)通信是否正常;④檢測(cè)LKJ站場(chǎng)圖是否能夠正常顯示;⑤檢測(cè)車(chē)載主機(jī)與車(chē)載打印機(jī)是否通信正常;⑥檢測(cè)車(chē)載電臺(tái)無(wú)線通信功能是否正常;⑦檢測(cè)應(yīng)答定位器接收天線的接收功能是否正常;⑧檢測(cè)車(chē)載主機(jī)站場(chǎng)數(shù)據(jù)的完整性及數(shù)據(jù)版本;⑨檢測(cè)車(chē)載主機(jī)程序版本;⑩對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，提供設(shè)備完好性證明，對(duì)存在故障的設(shè)備提出故障解決方案;11對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障次數(shù)進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì);12人工授權(quán)后可以遠(yuǎn)程更新車(chē)載數(shù)據(jù)及程序;13對(duì)車(chē)載記錄數(shù)據(jù)和故障歷史記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)下載備份。

2.2 研究STP設(shè)備與系統(tǒng)功能

①STP車(chē)載主機(jī)可以自動(dòng)對(duì)本系統(tǒng)的主要設(shè)備和連接的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，完成對(duì)車(chē)載主機(jī)的檢測(cè)。自檢完成后，車(chē)載主機(jī)將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)電臺(tái)發(fā)送至地面檢測(cè)服務(wù)器進(jìn)行顯示。②STP車(chē)載主機(jī)的檢測(cè)主要包括存儲(chǔ)芯片的讀寫(xiě)狀態(tài)、相關(guān)連接的工作狀態(tài)以及數(shù)據(jù)版本使用的完整情況，判斷STP車(chē)載主機(jī)工作狀態(tài)。③STP車(chē)載主機(jī)通過(guò)與LKJ之間的連接應(yīng)答判斷車(chē)載主機(jī)與監(jiān)控裝置是否正常。STP車(chē)載主機(jī)部分通過(guò)與STP查詢(xún)主機(jī)之間的連接應(yīng)答判斷STP車(chē)載主機(jī)與查詢(xún)器主機(jī)連接是否正常。STP車(chē)載主機(jī)通過(guò)與車(chē)載打印機(jī)之間的連接應(yīng)答判斷STP車(chē)載主機(jī)與打印機(jī)通信接口是否正常。④在機(jī)車(chē)進(jìn)入機(jī)務(wù)段時(shí)，通過(guò)地面應(yīng)答器觸發(fā)修改電臺(tái)的頻點(diǎn)，使得所有入庫(kù)機(jī)車(chē)的頻點(diǎn)與機(jī)務(wù)段內(nèi)的出庫(kù)檢測(cè)設(shè)備的電臺(tái)頻點(diǎn)保持一致，這是車(chē)載設(shè)備檢測(cè)的前提保證。⑤在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，STP車(chē)載主機(jī)將通信電臺(tái)數(shù)據(jù)連接口轉(zhuǎn)換為功能連接口，讀取通信電臺(tái)的各項(xiàng)指標(biāo)及天線連接狀態(tài)，然后再將功能連接口轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)連接口，將檢測(cè)結(jié)果利用無(wú)線設(shè)備發(fā)送到地面操作端，可以判斷車(chē)載主機(jī)電臺(tái)和天線連接狀態(tài)是否良好。⑥在STP主機(jī)接收到打印機(jī)檢測(cè)命令時(shí)，主機(jī)主動(dòng)發(fā)出打印機(jī)檢測(cè)指令，檢測(cè)完成后向STP發(fā)送回執(zhí)信息。STP主機(jī)通過(guò)分析回執(zhí)信息可以分析打印機(jī)否存在、打印紙是否將盡、打印機(jī)蓋板是否關(guān)閉、自動(dòng)裁紙裝置是否有異常等，如果結(jié)果回執(zhí)正常，說(shuō)明STP主機(jī)和打印機(jī)連接正常。⑦檢測(cè)車(chē)載主機(jī)軟件和站場(chǎng)圖數(shù)據(jù)版本，由主機(jī)讀取站場(chǎng)圖數(shù)據(jù)版本后通過(guò)無(wú)線傳輸發(fā)送至地面測(cè)試設(shè)備進(jìn)行備份及比對(duì)。車(chē)載數(shù)據(jù)文件的比對(duì)采用計(jì)算信息摘要算法MD5值進(jìn)行比對(duì)。⑧機(jī)車(chē)進(jìn)入機(jī)務(wù)段庫(kù)檢線時(shí)，經(jīng)過(guò)庫(kù)檢線入口端的地面應(yīng)答器后，讀取地面應(yīng)答的數(shù)據(jù)，將頻點(diǎn)轉(zhuǎn)換至出入庫(kù)檢測(cè)設(shè)置的檢測(cè)頻點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線通信方式將信息發(fā)送至地面設(shè)備進(jìn)行入網(wǎng)申請(qǐng)，地面設(shè)備根據(jù)STP車(chē)載主機(jī)的申請(qǐng)，在發(fā)送庫(kù)內(nèi)已有的車(chē)載檢測(cè)命令信息的間隙將同意入網(wǎng)信息發(fā)送給STP車(chē)載主機(jī)，STP車(chē)載主機(jī)接收完成后與地面設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)校核，保證數(shù)據(jù)正確后，進(jìn)入自動(dòng)檢測(cè)狀態(tài)。STP車(chē)載主機(jī)根據(jù)檢測(cè)服務(wù)器的發(fā)送指令進(jìn)行設(shè)備自檢，并通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到地面檢測(cè)服務(wù)器進(jìn)行顯示和記錄。

2.3 研究系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)

研制調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)STP車(chē)載設(shè)備出入庫(kù)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)入庫(kù)的STP機(jī)車(chē)車(chē)載設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與診斷、程序版本和數(shù)據(jù)版本的自動(dòng)核查，提高設(shè)備維護(hù)管理的效率，減輕現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保STP系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)的安全應(yīng)用。通過(guò)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析提供各種報(bào)表。主要指標(biāo)如下：①可對(duì)裝備STP設(shè)備的入庫(kù)機(jī)車(chē)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，包括通信狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)等;②服務(wù)器可記錄所有機(jī)車(chē)的出入庫(kù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)不少于2年;③入庫(kù)機(jī)車(chē)狀態(tài)可在監(jiān)視終端進(jìn)行顯示，方便檢修人員了解入庫(kù)機(jī)車(chē)狀態(tài);④查詢(xún)終端可分類(lèi)統(tǒng)計(jì)設(shè)備故障。

2.4 研究系統(tǒng)構(gòu)架

①基于STP車(chē)載設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能分析，STP車(chē)載設(shè)備的檢測(cè)項(xiàng)部分可以通過(guò)STP車(chē)載設(shè)備的自檢功能實(shí)現(xiàn)，車(chē)載電臺(tái)的無(wú)線通信檢測(cè)、應(yīng)答定位器查詢(xún)天線的功能檢測(cè)、數(shù)據(jù)版本及程序版本的功能檢測(cè)等功能是STP車(chē)載主機(jī)無(wú)法完成的，這些功能項(xiàng)是出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的主要任務(wù)。②調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)STP車(chē)載設(shè)備出入庫(kù)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備組成主要包括地面檢測(cè)服務(wù)器、數(shù)傳電臺(tái)及天線，顯示終端，應(yīng)答定位器等。③地面設(shè)備配置中，地面檢測(cè)服務(wù)器采用工業(yè)級(jí)低功耗控制計(jì)算機(jī)作為出入庫(kù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的主控制器，完成運(yùn)算的主要功能。數(shù)傳電臺(tái)采用與STP設(shè)備通信的同型號(hào)設(shè)備，用來(lái)檢測(cè)STP車(chē)載電臺(tái)的無(wú)線通信功能。顯示終端實(shí)現(xiàn)界面顯示與人際交互，電臺(tái)天線使用吸盤(pán)天線安裝于室外天線支架上，覆蓋STP機(jī)車(chē)的入庫(kù)?？课恢脜^(qū)域。應(yīng)答定位器安裝于每條庫(kù)修線的兩端出入口，既作為STP車(chē)載進(jìn)入檢測(cè)模式的觸發(fā)，又作為車(chē)載STP應(yīng)答定位器接收天線的檢測(cè)工具。④車(chē)載主機(jī)向出入庫(kù)檢測(cè)服務(wù)器發(fā)送的信息包括：機(jī)車(chē)號(hào)、機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)的應(yīng)答定位器編號(hào)、機(jī)車(chē)的所在的車(chē)場(chǎng)、STP設(shè)備狀態(tài)、機(jī)車(chē)設(shè)備進(jìn)行安全防護(hù)時(shí)的制動(dòng)工況、設(shè)備制動(dòng)信息、機(jī)車(chē)設(shè)備故障信息、機(jī)車(chē)走行速度。出入庫(kù)檢測(cè)服務(wù)器向車(chē)載主機(jī)發(fā)送的信息包括：廣播信息、機(jī)車(chē)的程序版本請(qǐng)求、機(jī)車(chē)的數(shù)據(jù)版本請(qǐng)求、檢測(cè)指令、打印信息。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)鐵路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展和鐵路安全工作的進(jìn)一步深入，鐵路運(yùn)輸安全裝備發(fā)揮的作用將越來(lái)越重要，對(duì)于怎樣能更加精準(zhǔn)、準(zhǔn)確、方便地滿足運(yùn)行需求并帶來(lái)安全效益是鐵路部門(mén)一直追求的目標(biāo)，在未來(lái)的安全生產(chǎn)工作中鐵路部門(mén)將繼續(xù)探索前進(jìn)。