WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)在天津地鐵1號線的應(yīng)用

呂文斌

摘要：天津地鐵1號線正線聯(lián)鎖系統(tǒng)使用的是英國西屋公司的聯(lián)鎖系統(tǒng)（WESTRACE），它主要是由聯(lián)鎖機(jī)和目標(biāo)控制器（WOC機(jī)）組成。文章重點(diǎn)介紹WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)以及故障處理的方法。

關(guān)鍵詞：聯(lián)鎖系統(tǒng)；WESTRACE；天津地鐵1號線

1WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)概述

在城市軌道交通信號系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是不可或缺的核心部分，為確保行車安全，必須在一定的聯(lián)鎖規(guī)則下控制軌旁設(shè)備，自動(dòng)生成聯(lián)鎖邏輯提高邏輯生成的效率，減少不必要的人為錯(cuò)誤。

天津地鐵1號線WESTRACE是由各個(gè)設(shè)備集中站相對獨(dú)立的、從西屋公司引進(jìn)的“故障安全”專用聯(lián)鎖機(jī)組成。聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要負(fù)責(zé)對WOC機(jī)采集的線路相關(guān)的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行聯(lián)鎖處理和處理ATP軌道碼數(shù)據(jù)，并將處理后的結(jié)果以命令的形式送回WOC機(jī)。而WOC機(jī)主要是控制并監(jiān)視軌旁設(shè)備的狀態(tài)，將所有設(shè)備狀態(tài)及現(xiàn)地命令傳送給具有完成安全邏輯的WESTRACE（A/B）聯(lián)鎖機(jī)。

每套雙機(jī)熱備的聯(lián)鎖由2個(gè)完全相同的單元組成：A機(jī)和B機(jī)。每個(gè)單元均包含一些WESTRACE模塊（這些模塊和背板相連，裝在19英寸機(jī)柜中），包括電源模塊、診斷模塊、安全邏輯模塊、通信模塊以及（若需要）一些為維護(hù)和相關(guān)功能需要而設(shè)的并行輸入輸出模塊。聯(lián)鎖和ATP應(yīng)用程序邏輯嵌入安全邏輯模塊。每個(gè)單元均可作為“主機(jī)”或“備機(jī)”，當(dāng)一臺處理器（A或B）離線，另一臺可完全獨(dú)立運(yùn)行。主備機(jī)均處于活動(dòng)狀態(tài)，并監(jiān)測彼此運(yùn)行情況，備機(jī)輸出將被禁止。

2WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

天津地鐵1號線的WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)配置有3個(gè)熱備WESTRACE聯(lián)鎖，用來處理聯(lián)鎖和ATP軌道碼數(shù)據(jù)，而且它們還通過一個(gè)專用的網(wǎng)絡(luò)連接到8個(gè)WESTRACE目標(biāo)控制器（WOC）站點(diǎn)上，因而它就可以和軌旁設(shè)備進(jìn)行通訊。WESTRACE聯(lián)鎖將和本地的列車自動(dòng)監(jiān)督（LATS）系統(tǒng)進(jìn)行通訊，而那些WOC將與本地控制盤（LCP）和遠(yuǎn)程終端單元進(jìn)行通訊。

聯(lián)鎖設(shè)備由雙重的WESTRACE系統(tǒng)（A/B）構(gòu)成，每個(gè)系統(tǒng)都含有系列WESTRACE模塊，WESTRACE聯(lián)鎖設(shè)備模塊詳細(xì)說明如下：（1）功率輸出模塊（OPC50模塊）：對初級和次級否定信號進(jìn)行驗(yàn)證；驅(qū)動(dòng)OPCR繼電器；驅(qū)動(dòng)安全串行啟動(dòng)電壓；檢測OPCR驅(qū)動(dòng)和后接點(diǎn)。（2）WESTACE網(wǎng)絡(luò)通訊模塊（WNCM模塊）：由VLM6和NCDM組合而成；VLM6是安全邏輯模塊，其包括系統(tǒng)控制器、應(yīng)用數(shù)據(jù)EPROMS（存儲安全邏輯關(guān)系）、執(zhí)行安全邏輯、數(shù)據(jù)版本轉(zhuǎn)換、輸出閃光信號、產(chǎn)生初級和次級否定信號等功能；NCDM是通訊診斷模塊，為安全和非安全通訊提供接口，提供診斷用網(wǎng)絡(luò)及接口，作為非安全邏輯處理器。（3）安全燈輸出模塊（VLOM110F模塊）：用于輸出點(diǎn)燈電壓點(diǎn)亮信號機(jī)光源，同時(shí)進(jìn)行熱燈絲檢測；輸出檢測電壓對光源板進(jìn)行冷燈絲檢測。（4）24V安全并行輸入模塊（VPIM24F模塊）：采集道岔表示信息、場聯(lián)條件信息、緊急關(guān)閉狀態(tài)信息、發(fā)碼方向問題、熔絲報(bào)警信息和安全門相關(guān)信息。（5）50V安全并行輸入模塊（VPIM50F模塊）：采集軌道占用狀態(tài)。（6）24V安全繼電器輸出模塊（VROM24F模塊）：驅(qū)動(dòng)24V安全型繼電器、道岔操縱繼電器、場聯(lián)繼電器和安全門的開門允許繼電器。（7）50V安全繼電器輸出模塊（VROM50F模塊）：驅(qū)動(dòng)50V英式繼電器、FOCR繼電器和軌道方向繼電器。（8）軌道碼輸出模塊（TCOM模塊）：向軌道電路發(fā)送ATP速度碼信號。（9）供電單元（PSU模塊）：整流輸出電壓；發(fā)送系統(tǒng)重啟信號；為所有模塊提供工作電源；直流24V電壓輸入本模塊。

3WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)故障處理方法

3.1利用故障查找流程圖查找故障

在WESTRACE出現(xiàn)故障的情況下，可利用WESTRACE故障流程圖查找故障，如圖1所示。

3.2利用WESTRACE故障指示燈查找故障

每個(gè)WESTRACE電路板卡在其前面板上都有指示燈，WESTRACE內(nèi)的故障產(chǎn)生一個(gè)故障代碼，這個(gè)故障碼由模塊前面板上的故障診斷指示燈進(jìn)行指示。但NCDC除外，它在一個(gè)4位字母數(shù)字顯示器上顯示故障代碼。

在VPIM，VROM，TCOM，VLOM，VLC6模塊的前面板上各有8個(gè)診斷指示燈，將子機(jī)架前蓋拆卸就可以看到這些指示燈。

根據(jù)指示燈的顯示，讀取故障碼，然后對照故障碼定義表找出故障原因。為了更便捷地指明故障所在，在長期的維護(hù)中，總結(jié)了如下更加方便、有效的方法。

（1）所有的指示燈都滅。如果一個(gè)WESTRACE設(shè)備的所有指示燈都熄滅，就懷疑電源出現(xiàn)故障，如果輸入給聯(lián)鎖WESTRACE的PSU主電源不存在，那么WESTRACE將會切換到備用系統(tǒng)，不會將其應(yīng)用于WOC。（2）唯一的故障碼方法。通過對故障碼進(jìn)行比較就有可能確定故障模塊，如果某個(gè)模塊有一個(gè)故障碼，但是該故障碼卻沒有顯示在其他模塊上，就懷疑那個(gè)模塊出現(xiàn)了故障。（3）所有的診斷指示燈都亮。如果某個(gè)安全模塊顯示的故障碼是255（FF HEX），可能這個(gè)模塊沒有插好，或者是電源出現(xiàn)問題，確認(rèn)模塊完全插入到其連接插頭上，然后檢查輸入電壓和PSU。（4）所有的診斷指示燈都滅。由于故障而使WESTRACE斷電后，如果某個(gè)安全模塊沒有顯示故障碼，就懷疑該模塊是出現(xiàn)故障的那個(gè)模塊。（5）較高/較低的故障碼數(shù)值。故障碼數(shù)值低于127（7F HEX）時(shí)，一般表明故障出在其他模塊上，一般來說故障模塊的顯示故障碼是128（80 HEX）或者是一個(gè)高于128的數(shù)值。（6）故障碼是01，2D和2E。故障碼是01，2D或2E時(shí)，表明故障出在其他模塊上，如果所有的安全模塊都顯示這幾個(gè)故障碼中的一個(gè)，就檢查背板上的鏈接是否進(jìn)行了正確配置，這種狀況一般只發(fā)生在初始安裝過程中。

4結(jié)語

WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)由聯(lián)鎖機(jī)和目標(biāo)控制器（WOC機(jī)）組成，滿足故障導(dǎo)向安全的原則，確保地鐵列車安全高效的運(yùn)行。總體來看，WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)在天津地鐵1號線中的應(yīng)用較為穩(wěn)定，故障比較少。由于聯(lián)鎖系統(tǒng)關(guān)系著行車安全，因此弄清WESTRACE聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理、明確故障查找的方法是非常有必要的。