計算機聯(lián)鎖車站間安全信息傳輸方案研究

摘 要：隨著計算機及光通訊技術(shù)的飛躍發(fā)展，在普速線上站間聯(lián)系利用光通訊技術(shù)實現(xiàn)已成為可能。本文探討使計算機聯(lián)鎖站間聯(lián)系信息傳輸完全通過光通訊方式實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：車站 計算機聯(lián)鎖系統(tǒng) 站間光通訊 完全信息

目前通訊編碼技術(shù)、安全信息處理技術(shù)早已成熟，并且站間鋪設(shè)有光纜，具備多通道光通訊媒介條件，特別是現(xiàn)在車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，車站級具備光電信息處理條件，使得站間光通訊條件已充分具備，從而使計算機聯(lián)鎖站間聯(lián)系信息傳輸完全可以通過光通訊方式實現(xiàn)。

一、計算機聯(lián)鎖站間安全信息傳輸光通訊方案

1.聯(lián)鎖邏輯

目前對于計算機聯(lián)鎖車站，站間結(jié)合在聯(lián)鎖程序中的處理方法是驅(qū)動采集若干繼電器對應(yīng)的標準結(jié)合電路，并將采集條件納入聯(lián)鎖運算，最終驅(qū)動對應(yīng)的結(jié)合到傳統(tǒng)的標準電路中的繼電器。這種方式完全保留原標準的結(jié)合電路，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件簡單，結(jié)合電路的動作完全等同于標準電路。如果將該方式變換為計算機信息傳輸，則必須將原基本繼電電路的動作邏輯用軟件予以實現(xiàn)，相當于編制對應(yīng)條件的聯(lián)鎖軟件，并要求在不改變原有標準聯(lián)鎖邏輯的前提下，增加站間聯(lián)系和方向電路邏輯。以下提供兩種聯(lián)鎖軟件編寫方式：

（1）直接翻譯繼電電路。這種方式方法簡單，但程序不靈活，對繼電電路理解不透，有些特殊繼電電路可能無法翻譯，且繼電器的自然延時等不易或沒有必要模仿，在時間參數(shù)上容易出錯。

（2）從電路動作的邏輯著手分析，在技術(shù)條件上予以實現(xiàn)。

為便于進一步完善原有繼電電路功能，克服原繼電電路的缺點，建議采用第二種方式。

2.傳輸?shù)男畔?nèi)容

（1）站間傳輸?shù)男畔?nèi)容取決于聯(lián)鎖軟件的編制。

對于自動閉塞方向電路來說，主要包括以下內(nèi)容：①本站當前的方向狀態(tài)，包括接車或發(fā)車；②請求轉(zhuǎn)換方向的信息；③方向由發(fā)車轉(zhuǎn)換為接車的信息；④方向已轉(zhuǎn)為發(fā)車的信息；⑤確認信息。

對于自動閉塞站間聯(lián)系電路，包括區(qū)間軌道信息及相關(guān)聯(lián)系信息。

（2）方向電路動作的基本技術(shù)條件。

①改變方向條件：區(qū)間空閑、接車站未建立發(fā)車進路、發(fā)車站辦理發(fā)車進路。

②方向改變成功后的結(jié)果：形成鎖閉接車站的發(fā)車進路辦理條件、構(gòu)成出站信號機的開放條件、給出發(fā)車表示。

③恢復(fù)正常條件：發(fā)車站，列車進路解鎖；接車站，接車進路解鎖。

④故障情況下改變方向。

（3）站間聯(lián)系信息采集與驅(qū)動：區(qū)間空閑仍由繼電器電路反映，標準的站間結(jié)合采集8個信息、驅(qū)動9個信息。

3.信息的安全性編碼和傳輸

信息的安全性傳輸與編碼按通訊中數(shù)傳的誤碼率概念和故障—安全概念分別考慮，即在基礎(chǔ)數(shù)傳中已考慮差錯控制的前提下，對于安全數(shù)據(jù)信息幀再采取故障—安全處理措施。具體有如下五條。

（1）對信息幀采用CRC校驗或SHA-1算法校驗。

（2）采用大的碼距。

（3）采用不對稱編碼。

（4）重傳。

（5）對危險側(cè)碼字，需要經(jīng)常傳輸，并作為心跳監(jiān)測。

4.通信方式

（1）信號專業(yè)自行提供2芯光纖和配置STM-1光傳輸設(shè)備，同時采用租用或置換的方式獲得通信光纜中的2芯光纖，構(gòu)成SDH環(huán)形網(wǎng)。車站之間由光傳輸設(shè)備提供2M、10/100M通道。

（2）由通信專業(yè)提供2M數(shù)字通道，信號專業(yè)不需要敷設(shè)光纜和配置光傳輸設(shè)備。

（3）信號專業(yè)自行提供2芯光纖，采用光纖直驅(qū)方式實現(xiàn)通信。

上述第一種方式中，信號專業(yè)自行提供的光纖與通信專業(yè)提供的光纖分布在不同的物理徑路上，同時配置技術(shù)成熟的、具有高可靠性的、大容量和高度靈活性的光傳輸設(shè)備，組成一個SDH傳輸自愈環(huán)，為車站之間提供多種接口和速率的、可靠的傳輸通道。該傳輸網(wǎng)絡(luò)可以通過網(wǎng)管操作完成通道的調(diào)度、設(shè)備的配置、故障的診斷和修復(fù)等功能，是目前通信網(wǎng)絡(luò)中最安全、最成熟、最常用和最有效的傳輸手段。該傳輸網(wǎng)絡(luò)中任何一條徑路的光纖中斷后，不會對站間傳輸電路造成任何影響。該種通信方式的缺點是與其他兩種方式相比，投資較高。

第二種方式的站間2M通道的管理和調(diào)度只能由通信專業(yè)人員來完成，在目前的通信管理模式下，可能會造成通信與信號專業(yè)之間的配合脫節(jié)，不能很好地保證安全性。

第三種方式由于站間距離較長，光纖傳輸衰耗不能滿足傳輸要求，同時需要采用光纖收發(fā)器。該收發(fā)器不能網(wǎng)管，可靠性差，容易成為傳輸通道中的故障點，從而影響信號系統(tǒng)的安全性。

綜上分析，為實現(xiàn)通信傳輸?shù)目煽啃约翱捎眯裕ㄗh優(yōu)先采用第一種傳輸方式。

二、方案研究意義

在普速線上采用光通訊方式實現(xiàn)站間聯(lián)系和方向電路信息的安全傳輸與控制，將使信號設(shè)備的計算機技術(shù)應(yīng)用水平發(fā)展到一個新的高度，同時還能減少現(xiàn)場維修工作量并節(jié)省一定的工程投資。

（作者單位：烏魯木齊鐵路運輸學校）