WESTRACE聯鎖系統在天津地鐵1號線的應用

呂文斌

摘要：天津地鐵1號線正線聯鎖系統使用的是英國西屋公司的聯鎖系統（WESTRACE），它主要是由聯鎖機和目標控制器（WOC機）組成。文章重點介紹WESTRACE聯鎖系統的系統結構、功能、特點以及故障處理的方法。

關鍵詞：聯鎖系統；WESTRACE；天津地鐵1號線

1WESTRACE聯鎖系統概述

在城市軌道交通信號系統中，計算機聯鎖系統是不可或缺的核心部分，為確保行車安全，必須在一定的聯鎖規則下控制軌旁設備，自動生成聯鎖邏輯提高邏輯生成的效率，減少不必要的人為錯誤。

天津地鐵1號線WESTRACE是由各個設備集中站相對獨立的、從西屋公司引進的“故障安全”專用聯鎖機組成。聯鎖處理子系統是整個系統的核心部分，主要負責對WOC機采集的線路相關的實時信息進行聯鎖處理和處理ATP軌道碼數據，并將處理后的結果以命令的形式送回WOC機。而WOC機主要是控制并監視軌旁設備的狀態，將所有設備狀態及現地命令傳送給具有完成安全邏輯的WESTRACE（A/B）聯鎖機。

每套雙機熱備的聯鎖由2個完全相同的單元組成：A機和B機。每個單元均包含一些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）一些為維護和相關功能需要而設的并行輸入輸出模塊。聯鎖和ATP應用程序邏輯嵌入安全邏輯模塊。每個單元均可作為“主機”或“備機”，當一臺處理器（A或B）離線，另一臺可完全獨立運行。主備機均處于活動狀態，并監測彼此運行情況，備機輸出將被禁止。

2WESTRACE聯鎖系統結構

天津地鐵1號線的WESTRACE聯鎖系統配置有3個熱備WESTRACE聯鎖，用來處理聯鎖和ATP軌道碼數據，而且它們還通過一個專用的網絡連接到8個WESTRACE目標控制器（WOC）站點上，因而它就可以和軌旁設備進行通訊。WESTRACE聯鎖將和本地的列車自動監督（LATS）系統進行通訊，而那些WOC將與本地控制盤（LCP）和遠程終端單元進行通訊。

聯鎖設備由雙重的WESTRACE系統（A/B）構成，每個系統都含有系列WESTRACE模塊，WESTRACE聯鎖設備模塊詳細說明如下：（1）功率輸出模塊（OPC50模塊）：對初級和次級否定信號進行驗證；驅動OPCR繼電器；驅動安全串行啟動電壓；檢測OPCR驅動和后接點。（2）WESTACE網絡通訊模塊（WNCM模塊）：由VLM6和NCDM組合而成；VLM6是安全邏輯模塊，其包括系統控制器、應用數據EPROMS（存儲安全邏輯關系）、執行安全邏輯、數據版本轉換、輸出閃光信號、產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，提供診斷用網絡及接口，作為非安全邏輯處理器。（3）安全燈輸出模塊（VLOM110F模塊）：用于輸出點燈電壓點亮信號機光源，同時進行熱燈絲檢測；輸出檢測電壓對光源板進行冷燈絲檢測。（4）24V安全并行輸入模塊（VPIM24F模塊）：采集道岔表示信息、場聯條件信息、緊急關閉狀態信息、發碼方向問題、熔絲報警信息和安全門相關信息。（5）50V安全并行輸入模塊（VPIM50F模塊）：采集軌道占用狀態。（6）24V安全繼電器輸出模塊（VROM24F模塊）：驅動24V安全型繼電器、道岔操縱繼電器、場聯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）：驅動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）：向軌道電路發送ATP速度碼信號。（9）供電單元（PSU模塊）：整流輸出電壓；發送系統重啟信號；為所有模塊提供工作電源；直流24V電壓輸入本模塊。

3WESTRACE聯鎖系統故障處理方法

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WESTRACE電路板卡在其前面板上都有指示燈，WESTRACE內的故障產生一個故障代碼，這個故障碼由模塊前面板上的故障診斷指示燈進行指示。但NCDC除外，它在一個4位字母數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個診斷指示燈，將子機架前蓋拆卸就可以看到這些指示燈。

根據指示燈的顯示，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，在長期的維護中，總結了如下更加方便、有效的方法。

（1）所有的指示燈都滅。如果一個WESTRACE設備的所有指示燈都熄滅，就懷疑電源出現故障，如果輸入給聯鎖WESTRACE的PSU主電源不存在，那么WESTRACE將會切換到備用系統，不會將其應用于WOC。（2）唯一的故障碼方法。通過對故障碼進行比較就有可能確定故障模塊，如果某個模塊有一個故障碼，但是該故障碼卻沒有顯示在其他模塊上，就懷疑那個模塊出現了故障。（3）所有的診斷指示燈都亮。如果某個安全模塊顯示的故障碼是255（FF HEX），可能這個模塊沒有插好，或者是電源出現問題，確認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，如果某個安全模塊沒有顯示故障碼，就懷疑該模塊是出現故障的那個模塊。（5）較高/較低的故障碼數值。故障碼數值低于127（7F HEX）時，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）或者是一個高于128的數值。（6）故障碼是01，2D和2E。故障碼是01，2D或2E時，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故障碼中的一個，就檢查背板上的鏈接是否進行了正確配置，這種狀況一般只發生在初始安裝過程中。

4結語

WESTRACE聯鎖系統由聯鎖機和目標控制器（WOC機）組成，滿足故障導向安全的原則，確保地鐵列車安全高效的運行。總體來看，WESTRACE聯鎖系統在天津地鐵1號線中的應用較為穩定，故障比較少。由于聯鎖系統關系著行車安全，因此弄清WESTRACE聯鎖系統的結構原理、明確故障查找的方法是非常有必要的。