吳泰學
(山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司運輸部 山東萊蕪)
為充分利用現有設備設施,提高鐵路調車作業效率,搭建準確、高效和安全的運輸平臺,萊鋼在原有鐵路運輸生產系統基礎上,將機車移動終端系統、鐵路運輸管理系統、信號微機聯鎖系統、車號自動識別系統和企業局域網等進行相互融合,創建萊鋼鐵路運輸TRSVN模式(圖1),實現鐵路運輸設備的互聯互通和信息共享,全面提升萊鋼鐵路運輸管理水平。

圖1 TRSVN模式結構和數據流向
綜合大H形鋼站信號樓所處地理位置及站場情況,在鐵路信號微機聯鎖機房內設置地面中央處理系統。該系統通過地面采集系統和運輸生產局域網系統動態采集所需數據信息并進行一系列技術處理和運算,經過數傳電臺將處理后的數據信息發送至機車作業移動終端系統,同時檢測與本站機車之間的網絡無線連接情況。機車移動終端系統通過采集軌道電路區段、信號燈、地面應答器等設備的數據信息,并與鐵路信號微機聯鎖系統、鐵路運輸管理系統結合,實現了機車的實時跟蹤、監控和預警。并對機車在股道上精確定位,在確保機車高效安全運行情況下,調車作業效率提高,機車油耗和機車維修率降低。
根據鐵路運輸組織的特點和要求,系統主要設計有車號自動采集、車輛進出廠管理、股道車輛動態管理、貨物統計管理和調度作業圖表自動繪制系統等功能。通過在服務器設置動態數據庫,實時處理和保存客戶端所產生的一切數據,包括廠內停留過的車輛所有位置變化情況、在裝在卸、待裝待卸車數及其分布情況、車上貨物品名等信息。根據需要可以保留兩年以上的數據,具有車輛位置變化信息庫、車輛裝卸貨物情況信息庫和車次歷史信息庫等數據庫。

圖2 機車移動終端系統

圖3 鐵路運輸管理系統
鐵路運輸管理系統采集和處理車輛車號、貨物品名、車輛位置、調車作業、機車位置等一些設備的基礎數據信息,匯總到服務器數據庫,并把這些信息進行互聯互通和數據共享,運輸管理水平和調車作業效率提高,運輸作業成本降低。

圖4 鐵路信號微機聯鎖系統
系統通過采集、處理和共享運輸設備(軌道電路、信號燈、電動轉轍機、電纜)信息,為鐵路運輸作業提供管理操作功能,是一個集控制與管理的綜合性系統,確保鐵路運輸作業穩定、可靠和安全運行。
(1)上位機組網。在微機聯鎖機房內安裝兩套上位機(采用西門子工控機),具有組織通信、命令操作處理、聯鎖運算、錯誤提示和記錄等功能,通過COM口進行數據通信,利用交換機進行以太網組網,實現信息共享和主備切換。
(2)下位機組網。在微機聯鎖機房內安裝下位機,采用S7-315 CPU,性價比較高,通過智能模塊完成對信號燈、軌道電路、電動轉轍機等設備信息的采集、控制、校對和信息輸出等功能。
(3)上、下位機組網。通過MPI網實現上下位機組網,形成一個互相聯鎖檢查的統一整體。上、下位機通過CP340智能模塊經RS-232C串口組網,實現雙程序校驗系統聯鎖關系;上位機與監測機進行以太網組網實現數據共享,再通過監測機進行數據查詢、歷史回放、故障診斷,實現鐵路信號自動控制,主要設備的故障自動診斷與報警,各站場運行畫面的實時監視;包括進路建立取消、信號開放關閉、電動轉轍機轉動、鎖閉、解鎖,可同時排列多條進路。系統上、下位機軟件設計采用上、下位機雙程序校驗、冗余編碼和校驗傳輸等安全技術,確保設備導向安全,方便與各級網絡互聯,實現數據共享和集中控制。
在路局車進出廠的適宜位置處加裝電子標簽地面讀出裝置,采用深圳遠望谷信息技術有限公司開發的AEI-2型設備,通過相應的數據通信軟件,為鐵路運輸管理系統自動錄入車號、車種和標重等車輛的原始數據信息。同時可自動判斷車輛數、車次、進出廠時間、出廠車輛貨物品名等車輛進廠或出廠信息。
鐵路運輸TRSVN模式的應用,實現了萊鋼全廠車流和貨流信息資源互訪和共享,既滿足了冶金運輸工藝流程和生產的要求,也符合了各級用戶(生產和管理人員)的需求。使鐵路運輸生產的靈活性和安全可靠性明顯增強,作業效率提高,工作強度降低,加速了萊鋼全廠車輛周轉,有效壓縮了局車停留時間,機車油耗和機車投入數量減少。