iLOCK計算機聯鎖系統結構和故障分析

趙云涌

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iLOCK計算機聯鎖系統結構和故障分析

趙云涌

中鐵八局集團電務工程有限公司，四川 成都 611700

計算機聯鎖系統是鐵路信號的核心技術裝備，其主要職能是完成進路控制，保證列車在車站內的作業和運行安全，提高運輸能力，為行車指揮和列車運行控制提供基礎信息。該系統出現故障，對鐵路系統整體運行造成很大影響。為此，就iLOCK計算機聯鎖系統結構以及常見故障、維護對策進行了分析。

計算機聯鎖系統；結構；故障；維護

引言

隨著我國高速鐵路的快速發展，其對于信號設備的運行要求逐漸提高。計算機聯鎖系統作為信號設備的關鍵構成，其性能的好壞對鐵路的整體運輸有著重要影響，所以需注重聯鎖系統的管控。需使計算機聯鎖系統在使用周期內能夠安全、穩定運行，需要加強故障分析和管理[1]。

1 計算機聯鎖系統構成

目前，我國鐵路應用的主流計算聯鎖系統，包括雙機熱備、二乘二取二和三取二3種制式。計算機聯鎖系統的室內控制部分，按照邏輯功能可以劃分為操作表示、聯鎖計算平臺、I/O接口3個層次。操作表示層設備為車站值班員提供操作手段，并實時顯示站場設備狀態和聯鎖控制狀態。操作表示計算機接收操作人員的控制指令，將指令傳遞給聯鎖計算平臺；同時，按照相應的規范，把聯鎖計算平臺以及其他關聯系統發送過來的設備狀態、進路狀態、行車信息等信息表示出來。聯鎖計算平臺采用多冗余結構設計，是計算機聯鎖系統的核心部件。計算平臺承載聯鎖安全軟件，按照操作表示機發送的操作指令，根據I/O層采集到的道岔、信號機、軌道電路等室外設備狀態進行聯鎖運算，輸出控制指令。I/O接口層是聯鎖計算平臺和室外被控對象的接口，通過繼電器組合架和分線盤連接到室外[2]。

2 計算機聯鎖系統故障及處理對策

2.1 計算機聯鎖系統故障因子

從運行環境和系統架構角度，對二乘二取二結構類型的計算機聯鎖系統故障進行統計分析，整理出導致計算機聯鎖系統故障各個因子之間的作用關系。分析和研究發現故障因素包括4大類：硬件錯誤、通信錯誤、比較錯誤和系統狀態錯誤。每種因素進一步細化為4～8個故障因子，共有21個故障因子，各個因子又直接相互關聯和互相影響。系統故障因子體系的內部相互關聯如圖1所示。

2.2 處理方式

2.2.1 建立故障樹專家系統診斷系統

圖1 計算機聯鎖系統故障因子關系示意圖

專家系統能夠運用專家的知識與經驗進行推理、判斷和決策，具有啟發性、透明性、靈活性等特點。故障樹（FTA）就是頂事件（系統失效）和底事件之間的一張邏輯圖，能夠系統地反映故障發生的原因及因果關系。故障樹專家系統是以故障樹和專家系統相結合的故障診斷模塊，該模塊滿足車站信號聯鎖系統初步診斷。對車站信號聯鎖這樣的復雜系統進行故障診斷時，簡單的故障描述是不夠的，為了滿足故障診斷和定位的需求，在故障診斷時，往往附加一些其他信息，如故障征兆的描述、故障的檢測方式或方法、診斷建議和維修策略等。基于故障樹專家系統，給出故障診斷的方法、診斷知識的規范化表示方法和快速推理策略，以解決車站信號聯鎖故障診斷專家系統的知識獲取和快速推理問題。

2.2.2 校正性維護

校正性維護方法的實施對于提高系統的安全性和可用性具有積極意義，但是該方式對于維護工作人員的能力和素養要求較高，必須快速趕赴現場進行故障處理，且伴有一定的隨機性。校正性維護成本較高，人力資源的調度難度較高，且系統的恢復時間難以控制。由此可見，校正性維護方式較為被動，且比較落后。對此，計算機聯鎖系統的各生產廠家需要采用組建分公司或者是區域化維護方法，優化校正性維護。校正性維護較適用于以下情況：第一，設備發生故障，但對于系統整體的安全性和功能無較大影響；第二，故障為偶發性且無規律可循，使用校正性維護經濟性更高。

2.2.3 預防性維護

預防性維護的主要目的是避免故障的發生。維護工作通常在行車間隙進行，必須做好維護資源、維護內容、人力資源等多項準備工作。在設備發生故障時，可以在“點內”通過更換的方式替代維修，提升設備的可用性。系統維護的次數或者是間隔周期是生產廠家人員根據設備的規格以及安全分析結果進行確認的。預防性維護計劃必須包括且必須實施。維護工作時間通常作如下安排：利用天窗點對設備進行在線維護，或充分利用系統關閉時間開展維護工作，這樣可最大限度地避免維護工作對行車秩序的影響。定期維護的重點在于選擇系統維護的最佳時機，其適用于以下情況：第一，故障的特征隨著時間的變化而變化，也就是說設備的穩定性和運行周期有密切關聯，設備的故障模式有規律可循；第二，在使用期間，因為設備元器件損壞或老化引發故障，為了保證行車安全，需要分析出即將發生故障的時間點并進行維護；第三，系統內一些部件沒有檢測手段確定其技術狀態時，采用定期維護是一種有效的方式。相對于被動維護，成功的預防性維護成本大大減少。定期進行預防性維護，雖然可以降低故障發生的可能性，但也可能造成資源浪費、維護過剩的問題。

3 結束語

總之，將計算機聯鎖系統結構及故障研究應用于計算機聯鎖系統維護中，能夠有效地指導維修活動和工程實施，達到優化維護策略、提高維修效率、降低維修成本等重大的現實意義[3]。

[1]董高云，孫軍峰.CRC查表法的推廣及其在iLOCK聯鎖系統中的應用[J].鐵路計算機應用，2015，24（1）：40-45.

[2]馮雪，王喜富.基于動態故障樹的計算機聯鎖系統可靠性及性能分析研究[J].鐵道學報，2011，33（12）：78-82.

[3]李偉.EI32-JD型計算機聯鎖現場調試中需要注意的幾個問題[J].電子技術與軟件工程，2015，12（5）：66-68.

iLOCK Computer Interlocking System Structure and Fault Analysis

Zhao Yunyong

TieBaJu Group Electricity Engineering Co., Ltd., Sichuan Chengdu 611700

The computer interlocking system is the core technology of railway signal equipment, its main function is to achieve access control, ensure the safety of the operation and train in the station operation, improve the transport ability, provides the basis for traffic command and train operation control information.When the system failure, great influence on the overall rail system operation.This paper is iLOCK computer interlocking system structure and common fault, maintenance countermeasures are analyzed.

computer interlocking system; structure; fault; maintenance

U284.362

A

1009-6434（2017）02-0131-02