电子微机联锁系统

电子微机联锁系统（精选七篇）

电子微机联锁系统 篇1

随着计算机技术、信息技术和电力电子技术的飞速发展, 研究设计全电子驱动单元取代继电器电路的智能化、控制和监测一体化的全电子计算机联锁系统是必然趋势。

1 全电子计算机联锁系统结构

全电子计算机联锁系统是一个多层次的分布式控制系统, 如图1所示。

最上级包括人机接口 (MMI) 和系统维护台。MMI采用“N+1热备”的工业控制PC机作为人机接口。软件平台采用实时多任务操作系统“N+1热备”的MMI确保操作显示层的高可靠性和高扩展能力, 可方便地应用于大站或区域联锁车站。M M I采用GUI的多窗口界面, 表示明确, 操作简单, 功能扩展方便。

系统维护台, 实现基于图形化和数据库的电子向导式诊断维护功能 (包含微机监测功能) , 包括全电子联锁系统运行状态信息、硬件诊断信息、值班员操作内容、时间顺序和次数信息、为电务维护人员提供必要的维护帮助信息、以及模拟量监测记录信息等。

第二级是联锁处理子系统。联锁处理子系统在一般的“二乘二取二”硬件冗余结构的基础上, 采用NISAL专利技术, 增加了独立的“故障-安全”校验用CPU模块, 使系统比一般的“二取二”具有更高的安全性。联锁处理子系统的系统功能、可靠性、可维护性、带载能力及抗干扰能力等方面, 均满足铁道部相关标准和现场的实际需要。

第三级是全电子驱动子系统, 全电子驱动子系统是全电子计算机联锁系统的执行电路, 用以取代继电接口电路, 实现全电子计算机联锁系统对室外设备的控制和采集功能。全电子驱动子系统采用全电子、模块化设计, 根据信号机、转辙机和轨道电路等不同的控制和采集对象可分为信号机模块、转辙机模块、轨道电路模块和其他模块等, 每个模块相对独立, 这些模块经过防雷柜、分线盘后与室外设备相连。全电子驱动子系统具有命令执行、表示采集、模拟量监测和故障诊断等功能。将灯丝电流、道岔动作电流等模拟量采集功能也纳入其中, 实现了微机监测系统对现场信号的采集和处理功能。全电子驱动子系统提供标准通信接口, 可将信息传至联锁处理子系统。

2 全电子驱动单元的监测功能

铁路信号微机监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、反映设备运用质量、提高电务部门维护水平和维护效率的重要行车设备。微机监测系统的监测范围包括联锁、闭塞、列控、驼峰、TDCS/CTC和电源屏等信号设备。

全电子计算机联锁系统的监测功能设计是否合理、使用是否稳定, 是全电子计算机联锁系统正常运转的重要保障。与传统联锁系统单独增加微机监测系统有所不同, 全电子计算机联锁系统的监测功能集成在驱动单元内部, 通过驱动单元内部的处理器芯片与相关传感器及调理电路实现功能, 包括CPU状态的监测, 模拟信息的采集、分析和保存, 并通过网络将信息传输给联锁处理子系统和系统维护台, 由维护台对数据进行分析和显示。

根据全电子驱动模块的功能, 可将全电子驱动模块分为信号机驱动采集模块、道岔驱动采集模块和轨道电路采集模块等, 现分别对这些模块的监测功能进行介绍。

2.1 信号机驱动采集模块

目前国内的信号机主要有两种, 一种是普通的透镜式信号机, 其工作电源为220V/50Hz, 通过信号机内部的变压器降压, 获得点灯所需的低压交流电压;另一种是LED信号机, 其工作电源为110V/50Hz, 也是通过信号机自带的变压器降压, 二极管整流, 获得点灯所需的低压直流电压。在计算机联锁系统中, 仍保留了继电联锁系统中的点灯电路, 通过信号继电器来直接控制交流220V/110V电源, 由继电器本身的故障非对称性来保证安全点灯。同时, 在点灯电路中串接灯丝监督继电器, 靠继电器的励磁来检测灯丝状态, 确保信号点灯电路的安全性。

现有的微机监测系统通过和计算机联锁系统通信获得, 或通过开关量采集器获得灯丝继电器的开关量状态, 至于信号机回路的电流, 则通过增加信号机回路电流采集器来获得。《铁路信号微机监测系统技术条件 (2006版) 》[2]中规定, 信号机回路电流的监测量程为0~200mA, 精度为±2%, 监测方式为周期巡测 (周期≤2s) , 变化测。

全电子信号机驱动采集模块就是省掉原来控制交流220V/110V电源通断的信号继电器, 以及检测灯丝状态的灯丝监督继电器, 将全电子信号机驱动采集模块的输出直接通过机械室的防雷柜和室外分线盘后, 与室外设备相连, 达到节省设备占地空间、方便维修、提升系统自动化程度的目的。

根据计算机联锁技术条件[3], 全电子信号机驱动采集模块应该具备以下功能指标。

满足既有信号控制电路、信号点灯电路技术条件;信号机的允许灯光因故熄灭时, 自动改点禁止灯光;禁止灯光灭灯时, 不许开放允许信号;不允许信号机给出乱显示;在规定的时间内与联锁机通信中断, 应改点禁止灯光;信号模块内部的故障后, 应及时改点禁止灯光;能够采集到点灯回路的电流, 并依据电流值来判断信号机的状态, 给出类似灯丝监督继电器的状态表示, 该信息是安全信息;完善的闭环检测功能, 保证系统中相关部件出现故障后能及时给出报警。因此, 全电子信号机驱动采集模块中, 需在点灯电路中增加点灯回路的电流检测电路, 点灯电路的电流、连同模块自身的工作状态和报警信息等, 一起发给联锁处理子系统, 进而发给系统维护台。

2.2 道岔驱动采集模块

目前国内主要的道岔控制表示电路有四线制道岔控制表示电路, 其控制的道岔包括ZD6型直流220V电动道岔等;五线制道岔控制表示电路, 其控制的道岔包括S700K和ZYJ7型交流380V电动道岔等。以替代四线制道岔控制表示电路的全电子道岔驱动采集模块为例, 介绍全电子道岔驱动采集模块的监测功能。四线制道岔控制表示电路中分别接有定位表示继电器DBJ和反位表示继电器FBJ来表示道岔处于定位、反位或非工作状态;定位操纵继电器DCJ、反位操纵继电器FCJ以及第一道岔启动继电器1DQJ和第二道岔启动继电器2DQJ来启动道岔由反位向定位或由定位向反位的动作, 锁闭继电器SJ来控制道岔的锁闭。

现有的微机监测系统通过和计算机联锁系统通信获得, 或通过开关量采集器来获得上述开关量的状态。至于道岔转辙机电流, 以及道岔表示电压的监测, 则需要增加专门的道岔电流采集器和道岔表示电压采集器来获得。《铁路信号微机监测系统技术条件 (2006版) 》中规定:直流道岔转辙机的监测内容:道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流、动作时间;监测点为动作回线;监测量程为电流:0A~10A (单机) , 动作时间:0s~40s (单机) ;测量精度为电流±3%, 时间≤0.1s;测试方式根据1DQJ条件进行连续测试。

直流道岔表示电压监测内容:道岔表示交、直流电压;监测点为分线盘道岔表示线;监测量程为DC:0~100V, AC:0~200V;监测精度为±1%;测量方式为站机周期巡测 (周期≤2s) ;变化测。

四线制道岔全电子驱动采集模块就是省掉原来控制道岔电源通断的继电器如DCJ、FCJ、1DQJ和2DQJ等, 和锁闭继电器SJ、以及道岔表示继电器DBJ和FBJ等, 将四线制道岔全电子驱动采集模块的输出直接通过机械室的防雷柜和室外分线盘后, 与室外设备相连, 达到节省设备占地空间、方便维修、提升系统自动化程度的目的。

根据计算机联锁技术条件, 四线制道岔全电子驱动采集模块应该具备以下功能指标。

四线制道岔全电子驱动采集模块应能采集道岔位置信息——定位、反位或非工作状态, 该信息是开关量, 类似于DBJ、FBJ, 是安全信息;四线制道岔全电子驱动采集模块应能输出3个控制信息来控制道岔转辙机的运行, 类似于DCJ、FCJ和SJ;四线制道岔全电子驱动采集模块能够采集转辙机动作电流和动作时间;四线制道岔全电子驱动采集模块能够采集道岔表示交、直流电压;当道岔处于不密贴位置时, 严禁出现定位或反位表示;而发生道岔挤岔时, 应处于无表示状态;道岔在任一种锁闭状态下都不能启动, 这种锁闭包括区段锁闭和进路锁闭;道岔一经启动, 不论其所在的区段轨道电路故障或有车进入轨道区段, 均应继续转换到底;道岔因故被阻不能转换到底时, 当所在区段无车占用时, 对非调度集中操纵的道岔, 应保证经操纵后转换到原位, 对调度集中操纵的道岔, 应自动切断供电电路, 停止转换;电机电路发生故障时, 道岔不应再转换;道岔转换完毕后, 应自动切断启动电路。

因此, 四线制道岔全电子驱动采集模块中, 需要增加开关量采集电路, 获得道岔的定位、反位信息, 以及定位操纵、反位操纵和锁闭控制信息的状态;还需增加电流检测电路, 采集输出回路电流值;同时还需增加电压采集电路, 获得道岔表示的交直流电压。全电子驱动模块将开关量状态、电流值和道岔表示电压值、连同模块自身的工作状态和报警信息等, 一起发给联锁处理子系统, 进而发给系统维护台。

2.3 轨道电路驱动采集模块

目前国内轨道电路的制式较为复杂, 其中比较常用的有工频交流连续式轨道电路和25Hz相敏轨道电路等, 但无论哪种轨道电路, 最终都是由电子电路驱动一个安全型轨道继电器, 由轨道继电器节点的吸起或落下, 来判断轨道是否完整。

现有的微机监测系统通过和计算机联锁系统通信直接获得, 或通过开关量采集器来获得轨道继电器开关量状态, 至于轨道电路电压, 则通过增加轨道电路电压采集器来获得。以工频交流连续式轨道电路为例, 《铁路信号微机监测系统技术条件 (2006版) 》中规定, 工频交流连续式轨道电路监测内容为轨道继电器交流电压、直流电压;监测点为轨道继电器端及分线盘。监测量程为AC:0~40V、DC:0~40V;测量精度为±1%;测试方式为站机周期巡测 (周期≤2s) ;变化测。采样速率:250ms。

全电子轨道电路采集模块就是用全电子模块来替代原来的轨道继电器, 作为轨道电路的接收设备, 实时检测现场轨道电路的状态, 达到节省设备占地空间、方便维修、提升系统自动化程度的目的。

根据计算机联锁技术条件, 全电子轨道电路采集模块应该具备以下功能指标:能够实时检测轨道接收端的状态, 给出类似轨道继电器状态的开关量表示, 该信息是安全信息;能够采集到轨道电路的交直流电压, 并能够发送给联锁系统;完善的闭环检测功能, 保证系统中相关部件出现故障后能及时给出报警。

因此, 全电子轨道采集模块中, 需在轨道电路接收端增加检测轨道电路状态的模块、轨道交直流电压测量模块、连同模块自身的工作状态和报警信息等, 一起发给联锁处理子系统, 进而发给系统维护台。

3 结语

全电子计算机联锁系统是新一代联锁设备, 系统采用先进的计算机技术、电力电子技术, 利用全电子模块来替代继电驱动电路, 实现了全部电子化的铁路信号计算机联锁控制系统。全电子计算机联锁系统具有微型化、智能化、集监测与控制于一体等优点, 是铁路信号联锁系统的发展方向。

摘要：介绍了一种全电子计算机联锁系统的结构, 并详细阐述了系统中信号机、道岔转辙机和轨道电路等全电子驱动单元的微机监测功能。

关键词：全电子,计算机联锁,微机监测

参考文献

[1]吴汶麒.国外铁路信号新技术[M].北京:中国铁道出版社, 2000, 9.

[2]铁路信号微机监测系统技术条件 (2006版) .

CAN通信在微机联锁中的应用 篇2

关键词: CAN总线 微机联锁 通信 安全性 可靠性

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.10.048

国内铁路采用的微机联锁车站信号控制系统是一种集散式的控制系统。随着列车时速的逐步提高和分布式控制系统的完善,这一系统中各信号采集和处理与通信主模块间采用共享存储区并行通信技术,造成系统结构复杂,连线多、可靠性不高,系统可扩展性和通用性不强。并且,数据量的采集仍然是采用一根线与一个数据量对应的采集方式,这样布线起来便非常繁琐,因布线繁、乱,线与线之间必定会有些许干扰。另外,通信主模块与上位机之间采用串行通信,不可避免地会造成通信距离短,通信速度低,抗干扰能力弱,严重影响了整个控制系统的效率,由此提出基于CAN总线的分布式的微机联锁测控系统.

1、CAN总线的特征

CAN (Controller Area Network)总线的主要特征是采用多种工作方式和非破坏性的总线促裁方式,一方面能够保证通信方式灵活,另一方面也可以减少总线的冲突时间。另外,在传播和接受数据方面,也不用经过专门的“调度”,只需通过报文滤波,即可实现点对点、一点对多点的传播接收效果。CAN的最高通信速率能够达到1Mbps 。直接通信的最远距离也可达到10km。为保证CAN通信数据的正确率,CAN的每帧信息都需经过检验措施的检验,如可利用CRC进行检验。同时,CAN总线还具有另一个特点:若某一CAN节点发生严重错误,在这种情形下,该节点会自动关闭数据输出功能,以避免其他CAN节点受到影响。正是由于CAN的这些特点,它能够很好地改进铁路信号控制系统的通信能力,减少线与线之间的电磁干扰,以便适应铁路高安全性的要求。

2、CAN总线在微机联锁中应用的设计方案

(1)系统的体系结构

该系统是由控制器、局域网、下位机和上位机组成的。各组成部分有各自不同的功能。控制器和局域网的主要作用是为了完成通信功能。下位机的主要作用是完成对信号机、道岔转辙机和轨道电路的数据采集以及负责一些控制任务。而上位机便是负责系统的命令发布和对现场状态的测试和监控。

(2)系统的硬件结构

在该系统中,一般使用工控机作为其上位机,同时将CAN通信适配卡插入上位机的扩展槽中,这样做的目的是想用CAN通信适配卡将CAN网络节点连接起来。系统中的控制器主要是用来处理CAN卡的通信数据。而系统中的下位机,以单片机为主,同时辅以FPGA(可编程逻辑门阵列),这样便可组成标准控制模块PLC(可编程逻辑控制器)。标准控制模块PLC在该系统中具有十分重大的意义,因为铁路上车站信号控制系统的制式大致相同,这样在该系统中便可通过CAN用多个标准控制模块将整个控制系统连接起来。

(3)系统中的软件设计

系统中的软件设计包括很多的程序功能模块,其中也涉及到下位机数据的采集程序、数据的收集程序以及信号控制命令执行程序等等。当然,最重要的软件设计程序体现在通信功能的设计上,在设计通信功能时,必须严格遵守CAN总线的通信协议规定进行编程。首先要对IPC与CAN通信卡之间的通信接口及CAN控制器进行初始化。前者包括对双端口RAM访问权的获得及释放和对双端口存储区初始化配置,后者则通过对CAN控制器内部存储器编程和配置,来管理CAN控制器在CAN总线上通信。在实际操作中,CAN卡发送数据流程相对容易实现,而接受数据程序则较难。从接收缓冲区中读取接收到的数据这一步实际上涉及端口的访问权,这一接收过程包括从缓冲区读取一帧数据,判断帧的类型,帧解包处理,释放对双端口的访问权,向IPC机发中断信号.将解包数据暂存于微控制器缓冲区,再由微处理器将数据传给IPC机等。

3、应用后的系统安全性与可靠性分析

铁路车站信号微机联锁系统必须具有高度的可靠性和安全性。在将CAN通信运用到微机联锁中时,也从系统的硬件和软件等方面进行了考虑。在系统硬件方面采取了以下几种措施:①在ISP、HART、CAN等现场总线中,我们选用了CAN总线,正是考虑到CAN总线具有非常强的抗电磁、抗干扰能力。CAN总线的这些优点早已在汽车监控系统中得到了体现。②选用工控机(IPC)作为上位机,而不时用PC机,也是因为IPC相比PC机而言,具有更高的稳定性和可靠性。③采用CAN总线后,可以避免一对一的数据量采集方式,大大减少了布线,从而降低了线与线之间的电磁干扰。④运用CAN总线,以便通信报文中出现错帧、超载帧时,能够及时发现错误和不良的运行状态,同时,也可通过在数据帧中留有冗余位来提高数据的冗余能力。另外,采用CAN总线,当某一CAN节点发生严重错误时,该节点会自动关闭数据输出功能,以避免其他CAN节点受到影响。在系统的软件设计方面,主要采用了软件容错技术。它是提高系统可靠性和安全性的有力手段。当系统中的某一硬件发生故障或者是软件发生错误时,系统不会因硬件和软件发生故障而执行错误的命令,它仍然是执行之前规定好的一组程序或者算法,这样,系统执行的结果便不会因故障的发生而出现差错。这样便能保证铁路车站信号微机联锁系统的可靠性和安全性。

地铁微机联锁仿真实训系统方案设计 篇3

为了给学生提供一个模仿实际工作环境的操作平台, 需要开发地铁微机联锁仿真实训系统。借助该系统进而在一定程度上不断提高学生的操作技能, 以及积累相应的应急处理经验。通过分析信号系统设备的操作流程和操作内容, 进而在一定程度上对仿真系统的联锁功能进行需求分析, 从而设计出一套实用的地铁微机联锁仿真实训系统。

1 系统构成

对真实的现场操作平台和仿真联锁设备的功能进行模拟这是设计地铁微机联锁仿真实训系统的出发点。所以, 在系统设计的过程中, 需要从联锁功能和实训功能两个角度进行分析。其中, 微机联锁是本系统的核心, 而实训功能包括教师和学生两类用户。所以本系统主要由教师、微机联锁和学生三个模块组成, 功能模块的划分, 如图1所示。

1.1 微机联锁模块设计

在整个实训系统中, 微机联锁模块提供了一个操作准则, 在整个实训系统中, 主要对各种设备之间的关联性进行相关逻辑运算, 是最为关键的部分。对于地铁微机联锁仿真实训系统来说, 作为一种操作系统, 通常情况下, 主要是一个人机交互界面, 所以, 输入输出子模块该模块必须具备的, 并且对所传输数据的意义, 通过相互协商进行确定, 进而在一定程度上便于教师、联锁和学生之间进行数据交互。

为了学生学习操作信号设备, 需要对学生使用的信号设备的联锁功能操作进行相应的研究和分析, 结合地铁车站信号系统的操作手册, 对信号设备操作流程, 以及各个过程的现象进行具体的掌握, 对其中的联锁逻辑通过采用计算机联锁和铁路信号知识进行相应的分析, 进而在一定程度上构建联锁逻辑运算模型。所以, 该系统一方面满足信号系统的操作功能, 另一方面在人机界面与联锁运算之间进行数据交互。联锁逻辑运算、输入模块和输出模块通常情况下是微机联锁子系统的三大部分。

1.2 教师模块设计

在整个实训过程中, 教师作为实训的组织者, 其工作就是对整个训练过程进行组织和指挥。为了提高学生的专业素质, 教师需要开展训练, 同时选择相应的课程, 在训练过程中, 教师需要掌控学生的实时操作, 进而在一定程度上便于对其进行指导。在非正常情况下, 为了提高学生应急处理能力, 教师还可以设置相应的故障, 进而便于学生积累应急经验。

在实训过程中, 教师模块为教师提供教学所需要的各种功能。教师作为整个训练过程组织者和指导者, 所以, 在整个训练过程中负责实训的组织与管理。在这种情况下, 教师需要管理学生信息、课程信息, 以及基础数据 (故障信息) 等。教师作为实训的指导者, 需要新建训练、选择课程, 以及为参加实训并且已登录的学生对进行训练的集中站进行分配。教师还可以对学生的训练现况进行实时的监控, 进而在一定程度上便于对学生的操作进行讲解和指导, 或者考核测评后对学生开展评价。

1.3 学生模块设计

在本系统中, 学生模块作为主要的服务对象, 所起其界面操作功能在一定程度上必须满足学生的操作需要。对进路、道盆、信号机、轨道区段、站台等多种对象进行操作, 这是学生的主要工作, 所以, 道盆、信号机、轨道区段、站台等多种设备对象, 系统必须要具备, 并且在一定程度上各种设备需要具备多种状态。为了将这些设备在界面上进行准确形象的显示, 所以对各种设备类、类型以及它们的内部结构、内部结构之间的关系, 通过类图进行描述。对于各个类来说, 都有相应的图元与之相对应, 便于在人机界面上进行直观地显示, 进而在一定程度上便于学生进行操作和学习。通常情况下, 学生模块的业务流程主要描述为:

(1) 启动服务器系统, 登录客户端; (2) 等待教师分配集中站, 以及系统进行初始化; (3) 根据教师选择课程的要求进行相应的操作; (4) 教师结束训练后, 实训结束。

2 系统性能

在基于实际应用的基础上, 开发的本系统, 所以, 系统需要具备较强的实用性、扩展性、维护性、可测试性、可靠性性特点, 主要体现在:

(1) 与实际工作平台相比, 在操作方式上, 本系统进行的操作训练是一样的, 同时该系统的学生界面与实际工作平台界面相一致, 进而在一定程度上提高了实训效率; (2) 按照模块化思想对本系统进行设计, 进而使得系统维护和测试变得更加容易; (3) 为了避免非法人员的访问, 确保系统的安全性, 所以, 在本系统采用加密电子狗技术对学生登录模块进行处理; (4) 本系统采用SQL Server 2005数据库作为外源数据库, 进而提高了系统的可扩展性; (5) 在开发本系统的过程中, 选用了稳定性和可靠性都较高的硬件设备和软件做平台, 进而在一定程度上提高系统的可靠性。

3 系统安全分析

(1) 在本系统中, 采用了加密电子狗技术, 对数据传输进行保护, 进而避免了非法用户的使用; (2) 在系统中设置了用户登陆模块, 通过对用户身份进行验证, 进而确保了系统的安全性; (3) 系统进行初始化的过程中, 通过对数据库进行加密, 进而确保了数据库的安全性; (4) 通过对教师和学生设置不同的角色和用户权限, 防止不同的用户进行越界操作, 在一定程度上确保了系统运行的平稳性。

4 总结

在原有教学的基础上, 通过本系统, 利用计算机辅助教学手段, 激发受训人员的学习兴趣, 不断增强受训人员学习的积极性和主动性, 一方面提高了实训效率, 另一方面提高了实训质量。在本系统中, 还可进行与虚拟车、电调、环调和模拟驾驶器等实施联合实训。

参考文献

[1]朱玉娟.地铁车站微机联锁仿真培训系统的设计[D].西南交通大学, 2011.07.

[2]王莉莉.地铁OCC行车调度仿真培训系统的虚拟列车群模块设计与开发[D].西南交通大学, 2012.05.

电子微机联锁系统 篇4

HS2000-VSI微机联锁系统设备主要由操作员站、历史站、安全联锁站和输入 (ICM) 输出 (OCM) 控制模板等组成。操作员站运行铁路信号专用组态软件, 可完成对站场信号实时采集处理, 并对现场进行实时控制。历史站实时记录储存站场设备操作、使用和变化情况, 具有随时查询打印功能, 为分析站场事故提供详细数据资料。联锁站执行联锁软件, 联锁逻辑部分采用专门研制的三取二系统, 它可以处理达110组道岔的车站。该系统以联锁运算单元为核心, 通过连接下位网络的ICM、OCM控制模板, 实现对铁路各种设备安全级别的控制, 上位网络连接的操作员站和历史站具有站场操作和监视的功能, 上层网络连接网关, 通过该网关可实现同上层调度系统网络的信息通信。我处先后引进多套该系统设备, 现就该系统的维修和管理方面作一简要探讨。

二、 设备维修

HS2000-VSI微机联锁系统设备是计算机技术、信号联锁和网络技术相结合的高新技术产品, 它的维修区别于其他一般信号设备的特点是在故障修的原则下, 实行预防修和故障修相结合的维修方式, 因为网络和模板都是主、备两套, 以日巡视、月检查、年整治、综合整治为主。

(1) 日巡视。

日巡视以信号工区值班专人负责, 巡视内容包括:两套网络程序是否正常, 三台联锁运算单元运行是否正常, 各主备模板运行是否正常;历史站报警功能、回放功能是否正常;询问车站值班员设备运行情况, 如发现异常立即组织分析, 及时处理。

(2) 月检查。

每月由信号工区负责对设备各机柜内、外部检查清扫、检测各模板的输入、输出电压, 并倒换主备模板使用;紧固各部电气端子, 检查跳线器、连接器等各部位插接是否牢固, 保证各电气接触良好;检查UPS工作状态是否正常, 时钟校对等。

(3) 年整治。

由处组织电务段相关专业技术人员, 信号工区配合, 完成主要内容包括各模拟量的核定;测量误差的校正、应用程序功能的试验, 各报警项的模拟试验, 联锁进路的模拟试验等。

(4) 综合整治解决设备长期存在问题, 提高设备运用质量。

①修改联锁运算单元开机电路, 解决无信号值班人员的车站在信号电源停电或故障、检修恢复正常供电后, 安全联锁站不能自动开机的问题, 实现安全联锁站延时自动开机。②添加信号电源防雷装置, 解决安全联锁运算单元、输入、输出模板、多功能熔丝报警装置、继电器等元件的防雷问题。③应用CTKJ-480型智能轨道电路防护监控盒, 提高交流连续式480型轨道电路分路灵敏度, 解决因钢轨面生锈而造成轨道区段丢车问题, 保证进路能正常解锁。

三、 设备管理

(1) 计划管理。

根据设备使用寿命、设备使用状况及生产运输的需要, 编制大修建议计划, 在保证设备大修周期的基础上, 合理编制中修周期计划, 根据中修周期计划编制年度中修计划, 并根据设备鉴定结果和季节性工作安排编制年度维修工作。定期测试工作计划是保证设备可靠工作, 预防发生设备故障和事故的重要的手段, I级测试工作计划纳入工区的年度维修计划, II级测试纳入段的电气特性测试年度工作计划。

(2) 质量管理。

HS2000-VSI微机联锁系统设备质量管理主要通过对设备质量、运用质量、工作质量的考核来体现。处运输科主管部门和电务段按照HS2000-VSI微机联锁系统设备鉴定细目表, 于每年10月底前对各站设备进行质量评定。

(3) 安全管理。

HS2000-VSI微机联锁系统设备因施工、检修、测试等作业影响正常使用时, 应按微机联锁设备联系要点的有关规定办理。各历史站设备应有可靠的备用电源供电, 历史站的实时记录数据是分析、判断信号故障和行车事故分析的重要依据。历史站负责人有责任对记录数据进行保密, 不得擅自以任何形式调出、修改、泄露数据。设备停电、停机的规定, 未按有关规定办理停电手续, 任何单位和个人不得随意将设备停电、停机或中断通信。因电力停电需停机时, 应在电源中断前, 先将各机退出系统, 再关闭工控机、历史站电源, 然后关闭安全联锁站的电源, 最后关闭UPS电源。恢复供电后, 应打开UPS电源, 再开各工控机电源, 最后打开安全联锁站电源。

(4) 设备管理。

HS2000-VSI微机联锁系统设备属固定资产的部分按《信号维修规则》第27条的有关规定办理。HS2000-VSI微机联锁系统设备的器材备用量应保持在厂家提供的数量之上, 所有备用品由各信号工区专人管理。硬件维护管理, 硬件维护应以设备生产厂家提供的技术标准为依据, 系统设备应有可靠的防雷设施, 其安装应符合有关规范, 防雷地线与设备保护地线应独立设置, 电源防雷及通道防雷单元安装在防雷柜或专用的防雷箱内。软件维护管理, 软件日常维护以系统生产厂提供的软件维护手册为依据, 如发生数据丢失、扩散、病毒侵害等现象, 应由段技术室负责修改处理, 并应建立软件设备台账。各软件参数设置口令及操作站管理员口令由段技术室统一登记管理, 不得泄露, 使用人员不得擅自修改系统的设置。软件备份, 操作系统和历史站软件备份每站不得少一份, 由处运输科、电务段统一登记管理, 妥善保管。备份软件必须是设备调试开通后实际使用的, 软件修改后, 备份软件必须及时更新, 但必须保存一套修改前实际使用的应用软件, 备份软件由系统生产厂提供。

(5) 技术管理。

浅谈铁道信号微机联锁设备 篇5

1铁道信号联锁设备故障诊断分析方法

1.1传统故障诊断法

这套故障诊断法, 主要是采用的手工作业, 因此, 对于相关诊断人员的综合素质要求相对较高。 要想能够使得传统故障诊断法得以良好的应用, 所选用诊断人员一定要具备扎实的诊断理论, 并且熟练掌握各种折断技术, 拥有丰富的诊断经验, 这样诊断人员在面对故障问题的时候, 能够合理的应用传统故障诊断法, 判断出问题出现的根本原因, 从而可以制定出专门的故障解决计划, 以更好的解决铁道信号联锁设备中出现的故障问题。

一般来说, 在传统故障诊断法中, 主要分为优先法、比较法等多种方法, 就以交大1A微机联锁设备举例分析, 这一铁道信号微机联锁设备在实际的应用, 可以对自身所出现的故障问题进行诊断, 所诊断出的故障问题都较为常见。 在监测到相关的故障信号后, 控制线路会将故障信号有效的传送到控制台上, 最终通过信号灯的显示来对故障问题进行报警。 就相关的研究表面, 在交大1A微机联锁设备中应用传统故障诊断法进行故障问题检验, 可以有效的诊断出相应的故障问题, 从而可以对这些故障问题进行及时处理, 进而保障铁道信号联锁设备应用的有效性, 使得铁路运行得到安全保障。

1.2信号处理法

根据铁道信号微机联锁设备的应用来构建相应的信号演示模型, 将收集到的信号传送到控制台, 控制台对所收到信号的幅值以及频率等进行解析, 并进行解析信息的记录, 根据解析出来的信息, 来对设备的运行状况进行判断, 监测铁道信号联锁设备是否出现了故障问题以及故障发生的具体情况, 这样的处理方法一般被称作是信号处理法。 这样的信号处理法在具体的应用中, 具有较强的灵活性和实用性, 而且应用简便, 容易掌控。 但是这种信号处理法在应用的过程中, 也具有一定的缺陷。 这种处理法对于设备所发出的信号有着较强的依赖性, 如果信号被干扰或者出现遗漏, 那么这种方法监测的结果也会相对出现偏差, 从而使得监测的结果并不准确, 铁道信号微机联锁设备如果出现的故障问题较多, 那么信号处理法所得出的结果则并不具备较大参考价值, 判断的结果与实际有着较大的出入, 应用效果大打折扣。

1.3人工智能故障诊断法

在铁道信号微机联锁设备不断改进的过程中, 其出现的故障问题也随之发生了变化, 而在智能化的发展进程中, 针对微机联锁设备故障问题的诊断方法也开始出现了较大的变化, 目前应用较为广泛的故障诊断法就是人工智能故障诊断法。 在该诊断法中, 结合了专家系统、人工神经网络以及各种先进的诊断技术等, 使得诊断的结果更加的准确。

其中, 专家系统是专业技术人员建立起的一个计算机诊断程序系统, 该程序里面不仅包括各种各样的专业知识还包括了技术人员在进行故障的实际诊断中积累的经验。 在铁道信号联锁设备故障排查中采用专家系统模拟专家处理故障的流程, 能够为故障的处理提供有效地参考;人工神经网络法, 顾名思义, 就是模拟人的大脑的思考方式来进行故障排查和解决的办法, 这个方法比较适用于故障模式识别和故障预测;模糊逻辑法利用的是模糊逻辑的结构性知识的表述能力。 逻辑法对交大1A微机联锁设备分析之后能够合理的推出故障出现的位置和原因。

2铁道信号联锁设备故障诊断技术的实际应用

2.1故障诊断专家系统

在铁道运输中, 故障诊断专家系统的应用比较广。 该系统的结构有六个部分, 这些部分中, 知识库与数据库部分主要是用于故障信息的保存, 知识库里面的信息将用于推理机进行推理。 推理机还会对推理后的信息进行加工处理, 将处理好的测试信息通过显示屏直接展示出来。 故障被诊断的过程就是动态的将铁路运输过程中的各种信息进行综合整理, 然后根据处理后的信息分析铁路运行的时候有没有出现故障。 若是分析出了故障, 继而就会分析出故障出现的具体位置和影响范围, 与此同时给出故障将导致的结果。 工作人员将根据这些故障诊断信息及时的进行故障的处理。 待处理完故障, 重复以上的故障诊断操作, 继续对铁道信号联锁设备进行故障的排查。 故障诊断专家系统在铁路设备检测过程中的实际应用效果比较好, 通过这个系统完成的故障位置、故障类型与故障级别等的诊断与分析都比较准确有效。

2.2故障树分析方法和故障诊断

故障树分析方法应用在铁路连锁装置的故障诊断中, 通过对发生故障的诸多因素进行分析, 建立起不同的事件与故障的逻辑关系图, 通过此方式可以作为一种故障诊断与分析的方法之一;故障诊断技术的目的是为了提高系统的可靠性和安全性。 典型应用就是容错计算机联锁控制系统, 容错计算机联锁系统就是采用容错计算机软、硬件冗余技术, 来提高联锁系统的可靠性。

2.3解析模型法

所谓解析模型法是建立在诊断对象精确数学模型的基础之上, 运用数理统计、解析函数等数学方法进行信息处理, 检查和判断导致故障出现的相关因素, 进而采取有效措施解决故障。 通过建立数学模型对于处理突发事变的能力的塑造是十分实用和有效的。

结束语

铁路是现今货物的主要运输渠道之一, 铁路运行的顺畅性与否, 直接影响到国民经济发展水平的高低, 因此, 铁路部门为保障铁轮运行的安全, 在各个铁路车站都安设了铁道信号微机联锁设备, 以实时对铁路的运行状况进行监控。 而这一设备在长期的应用中, 也会受到不同因素的影响, 从而使得其出现一定的故障问题。 针对这些故障问题, 就需要采用合理的诊断方法和技术进行分析, 从而减少故障问题的发生, 以保障铁路运行的安全, 进而有效的实现铁路运输行业的长远可持续发展。

摘要：铁路的运行需要铁道信号微机联锁设备的支持, 但是就我国目前所应用的铁道信号微机联锁设备来说, 其在实际的应用中, 还常常会出现一些故障问题, 严重阻碍到铁路的正常运行。因此, 就需要采用合理的铁道信号微机联锁设备故障诊断方法, 并熟练的应用相应的故障诊断技术, 以此来保障铁路的正常运行。希望通过本文的探究, 能够为相关的人员提供一定的借鉴和参考。

关键词：铁道信号,微机联锁设备,故障分析,故障诊断

参考文献

[1]唐佩.铁道信号联锁设备的故障诊断分析[J].河南科技, 2013 (7) .

[2]郎福.铁道信号联锁设备的故障诊断[J].科技风, 2011 (9) .

电子微机联锁系统 篇6

全电子计算机联锁系统是实现联锁功能的系统, 主要由人机接口、联锁计算机、全电子执行单元三部分组成, 自动采集、处理信号机、道岔、轨道电路的信息, 把车站值班员的控制命令和现场的各种表示信息输入计算机, 进行联锁关系的逻辑运算和判断, 实现对车站信号设备的控制和监督。本系统在遵循6502电气集中原有联锁逻辑的技术条件下, 做了一定的改进。本文主要研究长调车进路和通过进路的解锁、取消进路、区段故障解锁这几种特殊解锁功能的技术条件和软件实现算法。

1. 系统层次结构

根据系统各主要部分的功能和设置地点的不同, 系统一般分为人机会话层、联锁层、监控层 (执行层) 和室外设备层。层次结构如下图所示。

2. 联锁数据与数据结构

在联锁程序中, 参与逻辑运算的逻辑变量统称为联锁数据。对应信号平面布置图中的每一个监控对象, 信号机、道岔、轨道区段、侵限绝缘区段、特设的变通按钮、进路始终端按钮等, 都各设一个相对应的数据模块。在这个数据模块中列出表述该对象特征的数据以及解锁程序所需要的一些标志。常用的数据模块的设计方法是针对每个对象各设一个静态数据模块和动态数据模块, 本文将涉及到每一监控对象特征的静态数据以及反映监控对象状态的动态数据设在同一个数据块里。

3. 软件实现

3.1 长调车进路和通过进路的解锁

在本系统中, 存储一条通过进路或者长调车进路, 一律是按一条进路存储, 没有分段存储。这就需要解锁程序来判断进路前方的防护信号机的关闭时机。因为如果是分段存储, 则实际上是把一条长调车进路看作是几条短进路, 列车或调车车列进入某条短进路时, 信号保持模块给一个解锁标志, 防护信号机的关闭时机是显而易见的。

3.2 取消进路

进路建立后, 有可能不使用, 或进路建立后欲变更进路, 例如将基本进路改办为变通进路, 或改办为另一条进路等, 这时就要将已建立的进路取消掉。当信号机开放后, 列车或调车车列尚未接近时, 采用取消进路的方法使进路解锁。

要取消的有可能是列车接、发车进路, 或者是短调车进路和通过进路的接、发车部分、长调车进路中的某条短调车进路。因此, 要取消的进路的始端就很有可能不是进路表里所存储的进路的始端, 需在判断进路空闲之前, 不管要取消的是哪种进路, 先找到该进路的接近区段, 防护该进路的信号机内方第一个轨道区段和最后一个区段, 然后再判断进路是否空闲。

4. 结论

利用6502电气集中原有的解锁逻辑和对原解锁逻辑中的算法进行稍加改动, 采用上述两种方法确定的算法, 实现了包括长调车进路和通过进路的解锁、取消进路、区段故障解锁在内的全部解锁功能。目前, 实现本系统上述三种解锁功能的软件经过了代码编写、单元测试和集成测试等几个阶段的工作。满足有关技术条件的要求和故障—安全性的设计原则。

参考文献

[1]赵志熙.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社, 1999.

电子微机联锁系统 篇7

关键词：微机联锁,破封命令,完善措施

潞安矿区铁路现有TYJL-Ⅱ型和LDJL-Ⅱ型两种型号的微机联锁系统, 分别由铁道部科学院通号所和兰州交通大学自动控制研究所研制开发的。其中常村、屯留车站使用TYJL-Ⅱ型, 安居、西沟、王庄、郭庄车站使用LDJL-Ⅱ型, 两种设备操作方式都采用鼠标, 所有作业均用鼠标在屏幕上按压“按钮”进行操作, 操作表示是通过大屏幕液晶显示器 (简称LCD) 来进行显示。投入运行几年来, 使用证明, 两种设备安全可靠, 使用方便、舒适, 便于查找故障和分析问题, 提高了运输生产效率, 改善了劳动条件, 与原有的6502系统相比具有很多优势。但在运输生产的具体使用中还暴露出一些设备本身和作业管理中的问题, 给安全生产带来了一定的负面影响, 成为亟需解决的课题。

1 设备存在的不足

1.1 TYJL-Ⅱ型微机联锁设备的半自动闭塞故障按钮的铅封计

数器不能延续计数, 故障按钮铅封计数器在联锁机倒换、双回路供电停电时会自动清零, 重新计数, 计数器基本没有起到监督检查的作用, 值班员、信号员也不易将计数器号码交接清楚。

1.2 使用中发现, LDJL-Ⅱ型微机联锁设备, 变更误办调车进路

时, 进路处于预锁闭状态点击总取消按钮, 遗留蓝色光带不能消除, 需采用上电解才能取消。而上电解锁只能在开机或人工切换时, 出现全场锁闭才能使用, 需要值班员、信号员确认站内、区间无车运行, 容易造成迎面解锁。

1.3 常村车站使用的TYJL-Ⅱ型微机联锁设备, 两台计算机显

示器共同显示站场设备, 在图形拼接中存在按钮及线路不能严格对齐的现象。

2 作业管理中的不适应

在现场检查和视频监控抽查中, 我们发现有些车站微机联锁操作存在一些不规范的现象。

2.1 部分现场管理人员对微机联锁设备学习少, 知识储备欠缺,

对现场作业人员监督指导力量薄弱, 导致发生故障要求领导上岗监控时, 操作混乱, 没有头绪。

2.2 微机联锁接发列车标准执行不到位。通过现场检查和监控

发现, 多数车站存在简化作业程序, 如操作信号, 不严格执行“眼看、手指、口呼”制度;呼唤应答制度落实不到位等现象。

2.3 对段里要求的有关制度落实不到位、执行不统一。区间、股

道、信号封锁后, 段内要求各车站对有关信号机用红色方框加锁, 而有的车站不执行、不落实, 有的车站则对封锁范围用纸张张贴。

2.4 部分作业人员对设备规范操作意识淡薄, 对进路故障解锁

操作方法不熟练, 频繁使用“故障解锁”和“总人解”, 郭庄车站甚至出现当班使用破封命令35次的情况。

2.5 通过对各微机联锁车站计数器登记情况的汇总, 发现各站

一共有55次都存在对计数器登记不规范的现象, 对使用功能按钮的原因和作业时出现的情况登记含糊, 不够贴合实际, 给问题的分析追溯带来很大的障碍。

2.6 现场作业组织中, 计划变更多, 值班员对作业安排严谨性和

条理性不足, 导致已排列进路取消现象较多, 当进路的接近区段有车占用时必须使用破封命令, 其中有35次由于变更计划导致的非正常解锁。虽然软件有延时解锁的设计, 但是作业中, 值班员如果不认真执行联控标准, 极易发生事故。西沟车站办理列车作业无计划性, 作为中间站上行列车应尽可能多的组织列车通过作业, 这样可以尽量少的排列到牵出线的延续进路, 从而减少破封命令的使用。

2.7 车站出现分路不良和压不实现象导致使用破封命令的有

150余次, 其中主要集中在西沟车站5、6道和上行进5、6道的岔区、屯留车站D2-D8, S3-D1区段、郭庄车站Ⅲ道。

2.8 安居车站电务维修作业使用“事故按钮”30次;由于停电、倒机使用“上电解锁”5次。

2.9 其余的是由于正常运输生产作业的需要使用的破封命令。

如:王庄车站11道重车经由3道发车前, 由于4道进行装车作业, 需取消4道装车进路, 造成D14-X4区段遗留绿色光带, 8月1日到9月30日使用“总人解”对该区段解锁95次;安居车站调车作业原路返回、长调车进路未走完造成遗留绿色光带, 使用“故障解锁”58次;常村车站装车过程有退行现象, 造成D21-S9绿光带13次。

3 完善微机联锁使用的措施

3.1 加大标准化作业检查的力度, 严格执行部发《接发列车作业

标准》的有关要求, 严格落实信号操作的“眼看、手指、口呼”制度和“呼唤应答”制度, 保证标准化作业。

3.2 落实好“封锁”功能按钮的使用。点压“封锁”按钮和信号按

钮 (TYJL-Ⅱ设备) 或在信号按钮上右击“封锁”菜单 (LDJL-Ⅱ型) , 则不能利用该信号按钮排列进路, 错误办理则出现语音提示。防止向封锁区间或封锁股道、区段放入机车车辆。

3.3 TYJL-Ⅱ型铅封计数器实现延续计数。变更误办的长调车

进路时, 要等进路锁闭后再用总取消或总人解等进行人工分段解锁, 防止出现在进路预锁闭过程中使用总取消造成部分轨道电路区段深蓝光带的故障现象发生。

3.4 严格按章作业。 (1) 加强管理, 车站值班员不能在简化程序或

在执行标准化作业上打折扣。列车到达后要及时报点。同时值班员、信号员要加强对屏幕的监视。 (2) 对于“总人解”、“故障解锁”, 要严格按照规定办理, 上电解锁只有在开机或人工切换时, 由电务人员使用。使用前确认全场车列停止运行, 并进行登记, 双方签认。 (3) 使用“总人解”、“总取消”按钮前, 先确认除要取消的进路外, 其他进入都处于锁闭状态。 (4) 值班员、信号员在交接班时, 务必要将计数器号码交接清楚。

3.5 加强设备操作人员及现场管理人员的设备使用培训工作。

建立行车模拟演练平台, 提高现场作业人员操作水平, 使遇到特殊情况, 心中有数, 沉着对应。

3.6 与有关部门及时做好沟通和协调, 加强线路设备养护和除

锈工作, 及时消除轨道电路区段分路不良和压不实的现象, 并要求值班员加强分路不良区段的联控;对常村车站站场显示界面进行调整, 改善操作人员的视觉条件。

3.7 下达计划后, 值班员合理安排调车组检车作业和开放信号

时机, 为调度计划的临时变更预留出机动时间, 减少因计划临时变更产生的影响。

3.8 进一步加强有关登记使用的管理, 制定功能按钮破封命令

登记使用的有关办法和规章, 登记做到严肃认真, 内容准确, 用语规范, 字迹清晰。登记时间、范围、故障情况、使用的非正常解锁操作等内容要力求准确、完整。

4 目前取得的效果