区域计算机联锁系统的设计和实现

　　所谓区域计算机联系,是基于网络安全传输技术及其发展,以网络化、智能化、集成化的信号控制系统为平台,以此为依托将整个区域作为一个平台,公用一整套连锁设备,进而对多个车站进行连锁逻辑运算与集中控制.区域计算机连锁,能够实现车站连锁、区间闭塞以及调度指挥的三者集中化、一体化控制.我国对区域计算机联锁系统的研究起始于 2000 年初,于 2005 年 1 月份,成功开通了集二线集宁至贲江区域计算机连锁系统,该系统控制范围包含了集宁Ⅰ、Ⅱ场以及七苏木、大陆号、贲红共计 5 个车站,全长达 35km.近年来,在党中央提出的"铁路大发展、铁路大提速"决策引导下,我国对区域计算机联锁系统的设计与实现均向着更深层次迈进,同时随着我国铁路网覆盖面、密集度大幅增长,区域计算机联锁系统得到广泛应用.

 

　　然而,为保证相关工作的有序进行,以充分发挥并实现系统应用的功能并推动其不断发展,一定要重视系统的设计与实现.

 

　　一、区域计算机联锁系统构成

 

　　总体来讲,区域计算机联锁系统包含以下子系统:联锁子系统、控制子系统、电务维护子系统、输入输出子系统、安全信息传输局域网子系统、进路自动控制子系统、电源子系统、应急盘子系统.

 

　　二、各子系统功能

 

　　(一)、联锁子系统

 

　　一般情况下连锁子系统设立于中心站,由一套联锁主机构成并对各个区域内部的信号进行联锁逻辑控制.其中,联锁主机为二重系结构,每个单系都设有逻辑控制单元来保证联锁软件与硬件之间的有效管理与逻辑运算.与此同时,二重系当中按照同步的方式来进行运行.

 

　　这样一来,当处于整成状态之时,两系均具备输出能力,当某一系出现故障停止工作,那么此时另外一系则转化为单系作业,以此来确保系统仍能够稳定且有序的运行.二重系设置可有效保证系统的可靠性与安全性,即便是故障发生后单系运行,也具备一定的安全性.

 

　　(二)、控制显示子系统与联锁系统

 

　　一样被设立在中心站当中,有两套双机热备控制显示分机组成,同时可与其它系统进行通信连接.在运行并实现控制功能的同时,可以进行实时显示与操作.

 

　　(三)、电子维护系统

 

　　电子维护系统的设置过程,为保证系统本身具备自我诊断与坚持之功能,需配备相应监测分机.另外,输入输出子系统可与 TDCS 系统、微机监测系统之间进行一定的连接,以此确保通信的实现.

 

　　(四)、输入输出子系统

 

　　输入输出子系统设置于各个被控制的车站当中,通过对现场设备的驱动作业,来采集对各个设备的状态.作为一种智能电子终端,具备二重系结构,由故障-终端 CPU 所组成的一种智能控制器.其中,输入输出子系统当中的每一系通过光缆与联锁机二重系相连接.在驱动设计的过程当中,以静态设计为主,在输出电路设计过程当中,以故障-安全原则来制定.基于输入输出子系统本身的自检功能,在确保输入信息可靠性、安全性与便捷性的基础之上,针对输入电路进行针对性的故障检查.另外,确保电子终端每系与联锁机二重系具备良好的连接状态,有效的数据输出,以此来实现系统稳定、可靠的运行.

 

　　与此同时,也正是基于这样看上去比较冗杂的连接模式,为单系故障发生却不至于影响系统运行而提供了保障.

 

　　(五)、安全局域网子系统

 

　　总体来讲,在整个区域计算机联锁系统当中,主要是利用了安全局域网的功能,进而实现各个联锁逻辑单元与远程电子终端之间的信息传输与控制,最终保障整个系统功能的实现.具体来讲,第一、基于单模光缆双环状进行连接,同时利用 EI-W 来进行安全信息传输局域网的设定,最终达到 125Mb/s 的最高传输速率,40km 的最长传输距离;第二、借助于故障-安全处理器,来实现传输处理;第三、将码距设置为 4 以上,来实现冗杂编码的有效传输;第四、在进行传输过程当中,可增设多种控制方法,如重复传输与正反码传输等来确保信息安全、可靠的传输.

 

　　(六)、进路自动控制字系统

 

　　此系统基于中心站的具体要求而设置,具体而言大致包含三个方面,其一、通过 K-NET 连接集中联锁装备;其二、利用局域网连接调度集中系统;其三、按照列车运行状况来规划自动排路,给予相关要求来针对性地调整计划,最终起到分散自律的功能.

 

　　(七)、电源子系统

 

　　电源子系统一般设置于中心站与被控车站之间,主要由 UPS 电源与两路专业直流稳压电源构成.其中 UPS 电源由傻 un 公路热备冗杂系统构成,与此同时为了尽量避免电源发生故障,配置相应的转换器.当然,即便电源故障发生,也可以基于该设计而实现自动切换,以此来确保电源的安全性与稳定性.

 

　　(八)、应急盘子系统

 

　　所谓应急盘子系统,是为了有效避免联锁中心通信终端或者是故障情况出现而导致系统瘫痪,以此而在各站当中设置相应的应急盘子系统,基于其开展应急操作,从而保证系统可靠运行.在该系统设置过程当中,要充分考虑中心站与被控车站的具体情况,以保证该系统功能充分发挥.

 

　　总体来讲,区域计算机联锁系统是基于集中控制与集中维护这两大关键技术、以保证列车正常运行为目标、以减少各个车站的硬件设备数量和降低工程成本为目标,对经济可持续发展有着非常重要的影响,相关设计和实现策略值得继续深入研究与推广.

 

　　参考文献:

 

　　[1]何涛.范多旺.魏宗寿.计算机联锁全电子三相交流转辙机控制模块.铁道学报[J].2011(04)

　　[2]王斌晓.黄彦全.何跃.基于 C/S 模式的计算机联锁教学系统软件设计.铁道通信信号[J].2009(12)