車站計算機聯鎖應急系統研究

田建平

車站計算機聯鎖應急系統研究

田建平

大同煤礦集團公司云岡、口泉、鐵豐鐵路專用線13個車站的信號指揮系統均采用ilock2×2取2車站計算機聯鎖系統。此系統聯鎖設備中的人機界面工控機均出現過損壞故障，影響鐵路正常行車指揮。將各車站上位機聯鎖程序集合在一臺工控機中，以單機備用的模式，實現了全線微機聯鎖系統故障后的應急處理，有效保障了鐵路運輸的正常進行。

鐵路運輸；鐵路通信；車站信號指揮系統；ilock2×2取2計算機聯鎖系統；上位機故障

計算機聯鎖系統是以計算機為主要技術手段實現鐵路車站聯鎖的信號系統，能滿足鐵路運輸指揮作業的需要，并保證行車安全［1］。

目前，同煤集團云岡、口泉、鐵豐鐵路專用線的13個主要車站均采用卡斯柯信號有限公司從法國ALSTOM公司引進，經國產化開發而成的ilock2×2取2計算機聯鎖系統。

1 問題的提出

目前，同煤集團云岡、口泉、鐵豐鐵路專用線13個車站的信號指揮系統采用卡斯柯信號有限公司從法國ALSTOM公司引進、經國產化開發而成的ilock2×2取2計算機聯鎖系統。該設備自上道使用以來，由于專用線車站電源質量不良及雷電襲擊，云岡站、云岡西站及同家梁站計算機聯鎖設備中的人機界面工控機均出現過損壞故障，影響鐵路正常行車指揮。而當iLOCK系統中的人機界面工控機故障時均需由廠家售后人員負責處理。但由于鐵路運輸的不可中斷性及廠家響應時間長、收費高等原因，使鐵路維修單位承受著來自于太原鐵路局及集團公司的巨大壓力，此問題的解決已迫在眉捷。

2 ilock2×2取2計算機聯鎖系統的硬件構成

ilock2×2取2計算機聯鎖系統由人機界面（MMI）、聯鎖處理（IPS）、值班員臺（GPC）、診斷維護（SDM）、冗余網絡（RNET）和電源（PWR）等6個子系統組成(見圖1）[2]。

圖1 iLOCK系統基本結構

MMI是ilock系統與車站操作員之間的交互接口。ilock系統采用彩色顯示器作為計算機聯鎖系統的人機交互界面，供車務人員通過鼠標辦理各種作業，顯示站場信號設備，并給予明了的語音提示。同時，可以通過MMI的串口實現與TDCS、CTC等系統的信息交換。管內車站計算機聯鎖設備故障均發生在人機界面系統。

IPS是由一個或多個機柜組成的二乘二取二系統，A系和B系無論是否同時啟動，雙系開機并通過安全校驗后即能很快自動同步。A系和B系采集共享，并行輸出，當一個系某一路采集或輸出發生錯誤時，只要另一個系對應的碼位不發生錯誤，即不會影響系統的運行。單系實行雙通道采集、雙斷穩太輸出，只有在雙通道運算結果一致，雙通道總線控制結果一致、雙通道輸出電路完好等各項“2取2”嚴格條件都滿足以后，才使輸出真正有效。

GPC值班員臺。針對比較大的車站，設有GPC，供值班員監視站場內列車運行情況以及站場狀態。GPC的界面顯示與MMI完全一致。目前，云岡站、云岡西站都設有GPC值班員臺。

SDM采用圖形化“診斷維護電子向導”，是維修人員進行系統維護和信號設備監測的工具。

ilock系統還設有基于交換機的以太網技術的冗余網絡和冗余熱備的UPS供電裝置。

3 ilock2×2取2計算機聯鎖系統的操作系統及應用軟件

iLOCK2×2取2計算機聯鎖系統主要由人機界面(MMI)的上位機系統及IPS的下位機系統實現車站信號聯鎖功能。

3.1 操作系統

上位機系統由兩臺工業控制級計算機組成，操作系統采用Windows2000專業版。下位機系統由兩臺主機柜組成，采用VXworks操作系統。

上位機系統中的工控機整體外觀、結構與家用機相仿。下位機采用單板式電腦，系統程序（VXworks）及應用數據均采用電子盤，用寫卡器一次性寫成，不存在機械硬盤劃傷或系統崩潰等常見問題。

3.2 應用軟件

ilock2×2取2計算機聯鎖系統中使用的應用程序由聯鎖廠家根據設計文件中的車站“兩圖一表”及相關說明，采用專業應用工具，包括TLE_CBI設計軟件包（含CAD功能）、CAA應用軟件包、SDM應用軟件包、HMI應用軟件包、ADV應用軟件包、IFCAD應用軟件包（CASCO公司開發）等，生成車站聯鎖應用程序（見圖2）。

（1）站場數據：*.sta,*.cad,*.ini,*.dis及相關配置文件（*代表車站站號）。

圖2 聯鎖應用程序生成流程

（2）聯鎖文件：*.vcf，*.vtl,*.hdw，*.vsl，*CAD. com，*NR.com，*STDU.com（*代表車站站名）。

（3）聯鎖文件通過CAA應用軟件編譯成聯鎖可執行文件*.ADS，*.BDS,*.ADSVAR（*代表車站站名）。

站場數據及聯鎖文件以文件夾的形式放置于上位機的C盤及E盤中，ADS等聯鎖可執行文件通過寫卡器寫入下位機電子盤中。

4 解決方案

通過研究，我們掌握了上位機系統的軟、硬件組成及應用軟件的安裝方法。針對上位機工控機故障，我們提出：雖然無法避免工控機的損壞，但可以組裝一臺裝有現場車站聯鎖程序的工控機作為備用設備，當現場工控機故障后立即啟用該備用工控機，從而恢復鐵路運輸指揮。按照這一思路，開始組裝機器并置入各車站聯鎖程序，具體操作步聚及方法如下。

（1）選用工控機。型號為研華PCA-6010VG。機箱610H。底板6113-P4R。主板：7個ISA，4個PCI PCA-6010VG網卡芯片2574A。處理器：INTEL P-D 2.6G（E5300）。內存1×2G。硬盤SR2611-2S-S2R 2×250G。網口配置：主板集成1個10/100Base-T網口，1塊PCI接口Intel網卡。聲卡：1塊PCI接口聲卡。顯示卡：主板集成VGA顯示口。其他：兩個RS232串口，一個并口，鼠標鍵盤支持長線驅動。

（2）裝入操作系統Windows2000及顯卡、聲卡、網卡驅動。操作系統：Windows2000或WindowsXP安裝在C盤，C盤分5G。顯卡、聲卡、網卡驅動程序備份在F盤，同時設置好本機IP地址（各車站的上位機（MMI）IP地址相同）。

（3）安裝應用軟件VC＋＋6.0。

（4）在C盤建立CTC文件夾，在E盤中建立iLOCKMMI文件夾。CTC文件夾只能放在C盤根目錄下。

（5）進行系統注冊。①運行cmd命令，打開DOS窗口；指定路徑到layout.ocx所在的目錄，如layout.ocx文件放置在E：ilockmmiLayoutControlLayoutDebug下，在DOS窗口中輸入“E”后回車。②輸入“CD ilockmmiLayoutControlLayoutDebug”后回車；③輸入“regsvr32 layout.ocx”后回車，出現“DllRegisterServer in layout.ocx succeeded.”后點確定，關閉DOS窗口。見圖3、圖4。

圖3 DOS窗口下系統注冊

圖4 系統注冊成功

（6）將車站的TLE數據文件（dmis_ctc.**.sta、dmis_ctc.**.cad、dmis_ctc.**.lni、dims_ctc.**.dis）及配置文件tledata**.cfg、sta**.cfg(**為站名號，例如云岡站為61012，云岡西站為61033等)分別拷貝至c:ctc目錄及c:ctcdatamor_data目錄中。將各站的*.vcf，*.vtl,*.hdw，*.vsl，*CAD.com，*NR.com，

*STDU.com及VPICAA.ADS，VPICAA.BDS，VPICAA. ADSVAR拷貝到E:ilockmmimain目錄下。

（7）在桌面上建立快捷方式，選擇運行模式MMI（正式使用）、DIAG（脫機模擬測試）、SIMU（聯機模擬測試）、STDU（檢測站測試）；

選中桌面上的VPI快捷圖標，點擊右鍵，修改其屬性對話框中的目標項；

如果運行MMI模式，將其修改為E: iLcokmmiMainvpi.exe MMI***（注意：在vpi.exe和MMI之間需要有一空格）；

運行其他模式，只需將MMI改為DIAG、SIMU、STDU即可。

通過以上步驟，將13個車站的上位機程序集合于一臺工控機中，并在桌面上建立一個快捷方式文件夾，內含13個車站上位機（MMI）的快捷啟動方式（見圖5），形成一臺上位機應急系統，直接點擊對應車站名快捷方式，啟動不同車站聯鎖程序進入站場畫面。一旦哪個車站上位機故障，聯接并啟用該備用工控機，即可恢復正常行車指揮。

圖5 車站聯鎖程序啟動快捷方式

5 取得的效果

我們利用列車運行間隙時間，在云支線、口支線各車站對該套上位機應急系統進行了現場測試。當中斷車站運用中的一臺上位機（MMMI）后，接入該系統進行檢測、試驗，手動點開快捷方式文件夾，雙擊車站快捷方式啟動應用程序，進入車站聯鎖界面。該備用上位機可完成車站指揮行車作業的全部功能，同時與另一臺備機協調工作，完全符合應用要求，有效解決了專用線計算機聯鎖設備故障后長時間影響鐵路運輸的難題。

[1]中華人民共和國鐵道部.TB/T 3027-2002計算機聯鎖技術條件［S］.北京：中國鐵道出版社，2002：2-7.

[2]凌祝軍，唐俊，董高云.iLock型計算機聯鎖系統的引進與再開發［J］.鐵道通信信號，2006（42）：60-62.

Study on Station Computer Interlocking Emergency System

Tian Jianping

13 station signal command system of Yungang，Kouquan and Tiefeng railway private sidings of Datong Coal Mine Group adopts 2 of ilock2×2 computer interlocking system.The system'sman-machine interface industrial PC of interlocking equipmenthas seen damage failure and it affects the normal railway traffic command.The computer interlocking program of each station is set in a industrial PC with single standbymode,emergency response is realized after all themicrocomputer interlocking system failure,normal railway transportation is effectively guaranteed.

railway transportation;railway communication;station signal command system;2 of ilock2×2 computer interlocking system；uppermachine fault

U284.3

B

1000-4866（2015）01-0031-03

2014－11－22

田建平，男，1972年12月出生，1992年7月畢業于南京鐵路運輸學校（鐵道信號專業），2010年1月畢業于太原理工大學繼續教育學院（機械與自動化專業），學士學位，現就職于大同煤礦集團礦山鐵路分公司，工程師。