鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖及調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)

【摘要】 本文簡(jiǎn)要介紹了我公司鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)概況、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)及其在我公司鐵路信號(hào)當(dāng)中的應(yīng)用。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)為基礎(chǔ)，將下屬各鐵路站場(chǎng)的信息資源集中起來(lái)，設(shè)計(jì)了用于鐵路調(diào)車(chē)作業(yè)宏觀調(diào)控與監(jiān)督的調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖 調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)

一、天津石化公司鐵路系統(tǒng)運(yùn)輸概況

由于我公司是集石油化工化纖采集、運(yùn)輸、加工、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的特大型國(guó)有企業(yè)。二級(jí)單位的位置分布決定了我們?nèi)齻€(gè)鐵路站場(chǎng)的特點(diǎn)是：每個(gè)隊(duì)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的站場(chǎng)，以各隊(duì)的調(diào)度為中心的線路向各作業(yè)部發(fā)射延伸、點(diǎn)多線長(zhǎng)、位置分散。設(shè)備所在地區(qū)受風(fēng)沙、鹽堿、潮濕、干燥、地質(zhì)等方面的不良影響較為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)室內(nèi)外設(shè)備尤其是室外設(shè)備故障發(fā)生率較高。

二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

1、聯(lián)鎖及故障導(dǎo)向安全

所謂聯(lián)鎖即道岔、進(jìn)路和信號(hào)三者之間相互制約、相互依存的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的設(shè)備叫做聯(lián)鎖設(shè)備。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是在電氣集中成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)裝置取代電氣集中選擇組和執(zhí)行組的繼電器電路，用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)電氣集中全部技術(shù)要求的新型車(chē)站集中聯(lián)鎖系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置主要由室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備兩大部分組成。車(chē)站值班人員通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制臺(tái)或操作員站辦理行車(chē)作業(yè)、進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，該控制臺(tái)包括按鈕盤(pán)或鼠標(biāo)和彩色站場(chǎng)顯示器，可實(shí)時(shí)顯示該站的各項(xiàng)作業(yè)情況和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作狀態(tài)。

通俗的來(lái)說(shuō)故障導(dǎo)向安全就是當(dāng)影響機(jī)車(chē)運(yùn)行的設(shè)備發(fā)生或存在故障時(shí)，聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)應(yīng)當(dāng)在機(jī)車(chē)作業(yè)前事先發(fā)出警報(bào)，通知電務(wù)或工務(wù)人員及時(shí)解決，防止機(jī)車(chē)或列車(chē)在作業(yè)中發(fā)生事故，任何計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)都必須首先保證故障導(dǎo)向安全這一前提。

2、VSI 2000A計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

由于我們?nèi)齻€(gè)調(diào)車(chē)場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)大同小異，以二隊(duì)系統(tǒng)為例對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)做簡(jiǎn)要分析說(shuō)明。VSI 2000A計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以分成三層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)框圖如1所示：

上層為操作員站（通常也叫上位機(jī)）。是供信號(hào)操作員辦理進(jìn)路，操縱設(shè)備的人機(jī)對(duì)話設(shè)備。它是由兩臺(tái)高可靠工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，構(gòu)成冗余工作方式。兩套操作員站分別設(shè)置顯示器、鼠標(biāo)和音箱等操作表示設(shè)備。用彩色光帶圖形和文字語(yǔ)音等手段，提供站場(chǎng)圖、設(shè)備狀態(tài)顯示及操作提示和報(bào)警。

三、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)

1、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)簡(jiǎn)析。調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)是以信息處理為核心，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)成的實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理信息系統(tǒng)，它利用各車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的各車(chē)站的股道占用、信號(hào)顯示、進(jìn)路排列、列車(chē)運(yùn)行及相關(guān)資料等重要信息，經(jīng)處理后及時(shí)準(zhǔn)確地提供給各級(jí)調(diào)度指揮人員，實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行和車(chē)站站場(chǎng)作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)督顯示，提高調(diào)度指揮管理水平。

2、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的模式選擇。調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)通常有兩種模式。一種是利用聯(lián)鎖系統(tǒng)的遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊功能，每個(gè)站場(chǎng)利用電話線將一對(duì)調(diào)制解調(diào)器連接起來(lái)配上相應(yīng)的通訊軟件使數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上，服務(wù)器提供給其它共享終端使用數(shù)據(jù)。第二種模式是利用聯(lián)鎖系統(tǒng)提供的以太網(wǎng)功能和其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)通訊，共享有關(guān)數(shù)據(jù)信息。為了安全起見(jiàn)，不宜對(duì)聯(lián)鎖主機(jī)進(jìn)行操作，而是將歷史站中時(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送到調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)中的服務(wù)器上。

3、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。如圖2可以看出，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)分為三部分。上層調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)和基層車(chē)站系統(tǒng)和公司辦公共享部分。上層調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)由服務(wù)器、局域網(wǎng)交換機(jī)、調(diào)監(jiān)顯示工作站、調(diào)度員工作站、UPS電源等構(gòu)成局域網(wǎng)系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)遠(yuǎn)程通訊或以太網(wǎng)互聯(lián)功能，采用客戶端/服務(wù)器（Client/Server）型數(shù)據(jù)庫(kù)，用光纖將上層調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)和各基層站場(chǎng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)星形專線網(wǎng)絡(luò)連接，完成基層車(chē)站與上層調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。將各站場(chǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)作為監(jiān)督系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于運(yùn)行在服務(wù)器上的應(yīng)用程序而言，遠(yuǎn)程、本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)是完全一樣的，這就保證了監(jiān)督系統(tǒng)與個(gè)站場(chǎng)信息的一致性。

調(diào)度監(jiān)督操作系統(tǒng)采用通用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)WindowsNT/2000和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議TCP/IP，為調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的擴(kuò)展和資源共享提供軟件基礎(chǔ)。根據(jù)各鐵路系統(tǒng)不同條件，服務(wù)器可考慮采用高可靠性的DELL微機(jī)或雙機(jī)熱備份系統(tǒng)，以確保適應(yīng)惡劣的環(huán)境。

四、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的維護(hù)與檢修

（1）在日常巡檢時(shí)，加強(qiáng)對(duì)執(zhí)行機(jī)、模塊狀態(tài)燈、電源各種板塊、聯(lián)鎖機(jī)的檢查，只有這樣才能及時(shí)通過(guò)狀態(tài)燈的變化發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備中存在的問(wèn)題。（2）加強(qiáng)對(duì)UPS、電源的監(jiān)控，對(duì)電源電流、電壓每日進(jìn)行在線測(cè)試，按季度對(duì)UPS實(shí)行容量和充放電檢查。通過(guò)對(duì)電源進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)二路電源具有不穩(wěn)定性，停電次數(shù)較多。所以為了減少單電源運(yùn)行對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸作業(yè)造成的安全隱患，應(yīng)該制訂信號(hào)電源停電的應(yīng)急方案，找出突發(fā)停電狀況下現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸操作的注意事項(xiàng)。（3）定期對(duì)電源、上位機(jī)、通訊板、UPS等進(jìn)行切換試驗(yàn)，從而避免設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行造成通訊異常、死機(jī)等問(wèn)題，在降低對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，定期實(shí)行重新起機(jī)測(cè)試、切換試驗(yàn)等操作，從而使設(shè)備能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行。（4）利用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)機(jī)和電務(wù)維修機(jī)記錄的數(shù)據(jù)，并根據(jù)回放的站場(chǎng)運(yùn)行情況、電壓電流值的檢索記錄，正確的對(duì)電源供電狀態(tài)、執(zhí)行機(jī)模塊狀態(tài)、聯(lián)鎖機(jī)、通訊狀態(tài)等進(jìn)行分析，從而準(zhǔn)確把握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)。重點(diǎn)分析執(zhí)行機(jī)模塊的進(jìn)行狀態(tài)，記錄執(zhí)行模塊產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)的原因和狀態(tài)，并提出相應(yīng)地維修建議。

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)和調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的關(guān)鍵部位進(jìn)行精細(xì)維護(hù)檢修，充分利用和分析監(jiān)測(cè)機(jī)記錄的數(shù)據(jù)，這兩個(gè)系統(tǒng)一定能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，確鐵路的運(yùn)輸安全。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] [美]Sue Plumley 著. 中小型網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)寶典. 北京：電子工業(yè)出版社

[2] 李馥娟 編. 局域網(wǎng)經(jīng)典案例教程. 北京：清華大學(xué)出版社

[3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

[4] 鐵道通信信號(hào).鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所

[5] 中華人民共和國(guó)鐵路技術(shù)管理規(guī)程.中華人民共和國(guó)鐵道部

[6] 鐵路信號(hào)基礎(chǔ).中國(guó)鐵道出版社