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[摘 要]本文结合计算机联锁系统在我公司的应用实例,就计算机联锁系统基本结构、计算机联锁系统各部分组成和功能、计算机联锁系统应用经验、计算机联锁系统应用的优势总结等方面进行详细介绍,并对应用效果进行分析总结,为今后同类厂矿企业选用这套系统提供了经验和依据。
[关键词]计算机联锁;铁路车站;控制系统;应用
中图分类号:TD224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0268-01
正文:随着我公司产能的增加,公司运量也随之增长。现有的行车作业手段已无法满足日益增长的运力需求,因此我公司为适应生产需要对现有车站系统进行设备改造,选用铁路信号计算机联锁系统,运用现代化技术提高生产能力。
一、车站计算机联锁系统的基本结构
我公司使用的车站控制系统为和利时开发安装的计算机联锁系统-HOLLiAS VSI系统。系统以色灯信号机、转辙机和轨道电路作为室外三大基础设备,以电器设备或设备实现联锁功能以及采取集中控制方式对信号机和转辙机进行控制。
二、车站计算机联锁系统各部分组成及功能
HOLLiAS-VSI系统主要由下位联锁逻辑处理子系统、操作员站子系统、电务维护子系统组成:
1、 下位联锁逻辑处理子系统:
包括联锁处理计算机(SIC)层、智能I/O层、电源层、倒机控制层、网络层。
主要功能描述:完成所有的联锁运算、完成二乘二取二系统机制、完成通信功能、现场信号设备采集、现场信号设备输出等。
2、 操作员站子系统(OPS)
系统选用两台高可靠坚固的工业控制计算机作为操作员站。当一台主机故障时, 系统可自动无缝切换到另一台主机,且切换时不影响现有的作业。两台主机分别通过互为隔离的双以太网段与联锁子系统、电务维护子系统连接。每台主机分别连接一台或多台21英寸的1600x1200高分辨率液晶显示器,一个键盘、一个鼠标或一个数字化仪,支持一机双屏或双机在线式热备操作模式,即车站值班员可同时在两台主机上进行操作,亦可以根据实际需要,设置一台主机,另一台为备机。经过授权,系统支持远程遥控其它站场联锁机的功能。
主要功能描述:站场显示 、按钮处理 、选路预处理 、语音提示及报警 、网络通信等。
3、电务维护子系统(HDS)
因车站电务维修人员绝大多数对先进的计算机技术和网络技术尚不熟悉,向维修人员提供一套完整的可视化界面的维护系统,是保障计算机联锁系统正常运行的重要保障。HDS系统采用坚固的高可靠工业控制计算机及计算机仿真人性化界面,维修人员只需通过简单的设备操作,就能监测现场设备的工作状态和系统所有模块的在线状况。HDS可兼做网关,所有数据可通过HDS与其它系统进行信息交换。HDS还能实现历史数据回放(运用过程图像再现),并能对故障提供记录和报警,为现场维修及故障分析提供可靠的科学依据。
HDS主要功能描述:实现系统各设备工作状态、现场信号设备工作状态、站场表示信息实时显示、站场数据历史回放、值班员办理的各操作按钮等的实时监测、显示、记录、查询、再现、打印等功能。
三、计算机联锁系统在我公司应用经验
本站铁路信号计算机联锁系统配置情况如下:电动道岔43组;信号机81架;轨道区段76个。
通过我段对新设备的使用情况,并与以往作业方式相比较,总结起来新设备给我们机务调车作业带来以下几点优势:
1.联锁系统能根据车站行车安全的需要,在规定的联锁条件和规定的时序下自动对进路、信号和道岔实行控制。既减少值班员数量又便于统一调度指挥,提高运输作业效率。
2.联锁系统能通过大屏幕显示器向操作人员提供更加丰富、直观的调车作业信息。比如站场基本图形显示、现场信号设备状态显示、值班员执行操作按钮动作的确认显示、联锁系统的工作状态、故障报警显示、时钟显示,必要的汉字提示等等。
3.结合功能。这里所说的结合功能是指计算机联锁系统利用标准化的通信接口板,网络接口板以及标准化的通信规程,可直接与现代化信息处理系统相联结进行数据交换。可实现不在生产现场也能随时了解站场最新动态。
4.微机联锁系统以“故障—安全”原则作为最高宗旨,即当系统设备故障时,系统能自动将信号导向安全,绝不允许信号升级。极大的提高了安全系数。
四、计算机联锁系统技术应用的优势
计算机联锁系统实现铁路调车功能的同时,具有良好的设备安全性和可靠性,极大的降低维修人员处理故障的时间。具体来讲主要有以下应用优势:
(一)提高了联锁设备的安全性和可靠性
1、安全性。联锁设备的安全性体现在两个方面:一是功能方面的安全性。例如,在6502电气集中设备中,当列车在运行过程中,若它的前方的轨道电路发生故障,此时值班人员又误办理了“故障解锁”操作,有可能造成列车在道岔处脱轨或进入异线的危险后果。在现实中未发生这种严重后果主要是靠规章约束值班人员实现的。但仍存在隐患。采用计算机技术后,把类似的隐患克服了。二是技术方面的安全性。无论是电气联锁设备还是计算机联锁设备,在设计时都遵循设备发生故障后应导致行车安全的原则,也就是说,设备发生故障时造成危险后果的概率是极小的。但不能绝对避免。理论分析,计算机联锁危险概率比继电联锁小10倍。
2、可靠性。计算机联锁设备的设计可靠性高于继电联锁10倍。
(二)提高了可维护性
1、计算机联锁设备与继电联锁设备相比,节省了2/3的继电器。大大减少了继电器维修工作量;
2、在计算机联锁设备中联锁功能主要是由软件实现的。我国各生产单位的联锁软件制式,首先通过了铁道部特设的“计算机联锁检验中心”的测试。在投入使用前又经过了生产单位测试和工厂测试,以及使用部门的测试。投入使用后,软件不存在磨损、消耗、变质等缺陷。因此,联锁功能是可靠的,几乎不需维护。
3、计算机联锁设备的电子部分的结构是模块化的,标准化的。一旦发生故障,维护人员只需根据故障指示灯,更换电路板就可以了。勿需修理(由厂家负责修理)。
(三)便于改建
当站场有所变更时,计算机联锁设备主要是修改联锁软件,室内的硬件变动很少,即改建周期短,影响运输作业的时间短。
(四)占用建筑面积小
当继电联锁设备大修时,若仍采用继电联锁设备则可能需增建继电器室(机械室)。若采用计算机联锁设备则利用现有的建筑面积就够了。
(五)提供更丰富的信息
为车站值班员和电务维护人员提供更丰富的信息。
(六)具有联网功能
联锁设备是调度监督、调度集中(CJC)、调度指挥信息系统(DMIS)和运输管理信息系统(TMIS)的信息来源。计算机联锁设备非常容易和这些系统联网。为铁路信息化、数字化、网络化和综合化创造条件。
基于以上原因,我认为计算机联锁技术是车站联锁设备应用的发展方向。
参考文献
[1] 赵志熙.计算机联锁系统技术.中国铁道出版社,2008.ISBN:9787113034740
作者简介
张峰,男,湖北黄石,1983.10,大冶有色物流有限公司,电气工程师,铁路信号
[关键词]计算机联锁;铁路车站;控制系统;应用
中图分类号:TD224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)28-0268-01
正文:随着我公司产能的增加,公司运量也随之增长。现有的行车作业手段已无法满足日益增长的运力需求,因此我公司为适应生产需要对现有车站系统进行设备改造,选用铁路信号计算机联锁系统,运用现代化技术提高生产能力。
一、车站计算机联锁系统的基本结构
我公司使用的车站控制系统为和利时开发安装的计算机联锁系统-HOLLiAS VSI系统。系统以色灯信号机、转辙机和轨道电路作为室外三大基础设备,以电器设备或设备实现联锁功能以及采取集中控制方式对信号机和转辙机进行控制。
二、车站计算机联锁系统各部分组成及功能
HOLLiAS-VSI系统主要由下位联锁逻辑处理子系统、操作员站子系统、电务维护子系统组成:
1、 下位联锁逻辑处理子系统:
包括联锁处理计算机(SIC)层、智能I/O层、电源层、倒机控制层、网络层。
主要功能描述:完成所有的联锁运算、完成二乘二取二系统机制、完成通信功能、现场信号设备采集、现场信号设备输出等。
2、 操作员站子系统(OPS)
系统选用两台高可靠坚固的工业控制计算机作为操作员站。当一台主机故障时, 系统可自动无缝切换到另一台主机,且切换时不影响现有的作业。两台主机分别通过互为隔离的双以太网段与联锁子系统、电务维护子系统连接。每台主机分别连接一台或多台21英寸的1600x1200高分辨率液晶显示器,一个键盘、一个鼠标或一个数字化仪,支持一机双屏或双机在线式热备操作模式,即车站值班员可同时在两台主机上进行操作,亦可以根据实际需要,设置一台主机,另一台为备机。经过授权,系统支持远程遥控其它站场联锁机的功能。
主要功能描述:站场显示 、按钮处理 、选路预处理 、语音提示及报警 、网络通信等。
3、电务维护子系统(HDS)
因车站电务维修人员绝大多数对先进的计算机技术和网络技术尚不熟悉,向维修人员提供一套完整的可视化界面的维护系统,是保障计算机联锁系统正常运行的重要保障。HDS系统采用坚固的高可靠工业控制计算机及计算机仿真人性化界面,维修人员只需通过简单的设备操作,就能监测现场设备的工作状态和系统所有模块的在线状况。HDS可兼做网关,所有数据可通过HDS与其它系统进行信息交换。HDS还能实现历史数据回放(运用过程图像再现),并能对故障提供记录和报警,为现场维修及故障分析提供可靠的科学依据。
HDS主要功能描述:实现系统各设备工作状态、现场信号设备工作状态、站场表示信息实时显示、站场数据历史回放、值班员办理的各操作按钮等的实时监测、显示、记录、查询、再现、打印等功能。
三、计算机联锁系统在我公司应用经验
本站铁路信号计算机联锁系统配置情况如下:电动道岔43组;信号机81架;轨道区段76个。
通过我段对新设备的使用情况,并与以往作业方式相比较,总结起来新设备给我们机务调车作业带来以下几点优势:
1.联锁系统能根据车站行车安全的需要,在规定的联锁条件和规定的时序下自动对进路、信号和道岔实行控制。既减少值班员数量又便于统一调度指挥,提高运输作业效率。
2.联锁系统能通过大屏幕显示器向操作人员提供更加丰富、直观的调车作业信息。比如站场基本图形显示、现场信号设备状态显示、值班员执行操作按钮动作的确认显示、联锁系统的工作状态、故障报警显示、时钟显示,必要的汉字提示等等。
3.结合功能。这里所说的结合功能是指计算机联锁系统利用标准化的通信接口板,网络接口板以及标准化的通信规程,可直接与现代化信息处理系统相联结进行数据交换。可实现不在生产现场也能随时了解站场最新动态。
4.微机联锁系统以“故障—安全”原则作为最高宗旨,即当系统设备故障时,系统能自动将信号导向安全,绝不允许信号升级。极大的提高了安全系数。
四、计算机联锁系统技术应用的优势
计算机联锁系统实现铁路调车功能的同时,具有良好的设备安全性和可靠性,极大的降低维修人员处理故障的时间。具体来讲主要有以下应用优势:
(一)提高了联锁设备的安全性和可靠性
1、安全性。联锁设备的安全性体现在两个方面:一是功能方面的安全性。例如,在6502电气集中设备中,当列车在运行过程中,若它的前方的轨道电路发生故障,此时值班人员又误办理了“故障解锁”操作,有可能造成列车在道岔处脱轨或进入异线的危险后果。在现实中未发生这种严重后果主要是靠规章约束值班人员实现的。但仍存在隐患。采用计算机技术后,把类似的隐患克服了。二是技术方面的安全性。无论是电气联锁设备还是计算机联锁设备,在设计时都遵循设备发生故障后应导致行车安全的原则,也就是说,设备发生故障时造成危险后果的概率是极小的。但不能绝对避免。理论分析,计算机联锁危险概率比继电联锁小10倍。
2、可靠性。计算机联锁设备的设计可靠性高于继电联锁10倍。
(二)提高了可维护性
1、计算机联锁设备与继电联锁设备相比,节省了2/3的继电器。大大减少了继电器维修工作量;
2、在计算机联锁设备中联锁功能主要是由软件实现的。我国各生产单位的联锁软件制式,首先通过了铁道部特设的“计算机联锁检验中心”的测试。在投入使用前又经过了生产单位测试和工厂测试,以及使用部门的测试。投入使用后,软件不存在磨损、消耗、变质等缺陷。因此,联锁功能是可靠的,几乎不需维护。
3、计算机联锁设备的电子部分的结构是模块化的,标准化的。一旦发生故障,维护人员只需根据故障指示灯,更换电路板就可以了。勿需修理(由厂家负责修理)。
(三)便于改建
当站场有所变更时,计算机联锁设备主要是修改联锁软件,室内的硬件变动很少,即改建周期短,影响运输作业的时间短。
(四)占用建筑面积小
当继电联锁设备大修时,若仍采用继电联锁设备则可能需增建继电器室(机械室)。若采用计算机联锁设备则利用现有的建筑面积就够了。
(五)提供更丰富的信息
为车站值班员和电务维护人员提供更丰富的信息。
(六)具有联网功能
联锁设备是调度监督、调度集中(CJC)、调度指挥信息系统(DMIS)和运输管理信息系统(TMIS)的信息来源。计算机联锁设备非常容易和这些系统联网。为铁路信息化、数字化、网络化和综合化创造条件。
基于以上原因,我认为计算机联锁技术是车站联锁设备应用的发展方向。
参考文献
[1] 赵志熙.计算机联锁系统技术.中国铁道出版社,2008.ISBN:9787113034740
作者简介
张峰,男,湖北黄石,1983.10,大冶有色物流有限公司,电气工程师,铁路信号