基層站段建立計算機聯鎖軟件仿真試驗系統的意義

張存文

【摘 要】針對計算機聯鎖系統在全路已大面積推廣使用，怎樣保證聯鎖軟件的絕對準確就成了電務信號考慮的首要問題，目前各個鐵路局基層站段都沒有計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統，現場的實際作業情況又不允許電務人員對聯鎖軟件進行全面的聯鎖關系核對試驗，因此須建立一個計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統，通過此系統可以實現多項實用功能，滿足現場生產、培訓的多重功效。

【Abstract】 The computer interlocking system has been widely used in the railway， so how to ensure the absolute accuracy of the interlocking software has become the primary concern of the electrical signal. At present， each railway bureau station has no computer interlocking system software simulation system， because of the actual operation situation of the site， the telecommunication personnel is not allowed to carry out a comprehensive interlocking relationship check test for the computer interlocking software， so we must set up a computer interlocking system software simulation system， through this system， a number of practical functions can be realized to meet the multiple effects of field production and training.

【關鍵詞】聯鎖軟件；聯鎖關系；仿真試驗；安全

【Keywords】interlocking software； interlocking relationship； simulation test； safety

【中圖分類號】U284.3 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0183-02

1 課題的提出

1.1 目前的狀況

聯鎖關系是電務系統安全的重中之重，也叫“保命工程”，絕不能出現絲毫差錯。特別是確保聯鎖關系正確是電務設計、制造、施工和日常維修應該遵循的基本原則，聯鎖錯誤或失效將直接危及行車安全，聯鎖關系一旦被破壞，將會直接造成行車事故。目前計算機聯鎖系統在全路已大面積推廣使用，聯鎖軟件是整個計算機聯鎖系統的核心，必須保證它的絕對準確，現在通行的做法是計算機聯鎖軟件由廠家編制完畢后，由相關電務段派技術人員到廠家進行聯鎖試驗，由各電務段指派專人在聯鎖廠家對聯鎖軟件進行仿真測試，就是按照設計提供的聯鎖表和聯鎖廠家提供的聯鎖特殊說明進行逐項的試驗，合格后上道使用，此項工作受工作環境、業務能力、站場熟悉情況等方面的影響較大。由于計算機聯鎖軟件一旦測試完畢，安裝到現場后，由于受運輸環境、維修方式等條件限制，聯鎖軟件上道使用后，無法全面進行年度聯鎖關系試驗、無法進行聯鎖故障再現分析，具有很大的安全隱患。

目前，各個鐵路局基層站段都沒有計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統，不具備聯鎖軟件仿真試驗能力，現場的實際作業情況又不允許電務人員對聯鎖軟件進行全面的聯鎖關系核對試驗，由此為適應運輸生產需求，須建立一個計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統[1]。

1.2 課題主要解決的問題

目前計算機聯鎖系統大面積推廣使用，新建、大修、技改車站全部采用計算機聯鎖系統，基層站段急需建立一個計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統，建立計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統后可以解決以下問題：①模擬現場道岔、軌道電路、信號機、特殊驅動采集發生的運行情況在試驗室內對基本聯鎖邏輯關系、特殊驅采邏輯關系、聯鎖表以外的進路能否建立等聯鎖關系進行全面試驗，可以節約寶貴的天窗時間，緩解信號維修與運輸的矛盾。②實現聯鎖設備故障實時分析及再現回放分析，及時發現聯鎖設備存在的問題，為聯鎖設備的安全通過提供有力的保證。③對段三級聯鎖網成員、信號設備維護人員進行聯鎖試驗培訓，讓電務職工能夠熟悉聯鎖基本原理，掌握聯鎖設備操作方法，提高現場技術人員提高聯鎖試驗能力[2]。④對新開通站場或改造站場邀請相關的車務人員進行模擬實際操作，提前熟悉操作流程和規則，對正常進路辦理和特殊進路辦理進行實際操作，保證設備開通后的行車安全。

2 系統結構的體系結構

JD型計算機聯鎖軟件仿真試驗系統屬于分布式計算機控制系統，其特點是分散控制、集中信息管理。

3 系統組成及功能

辦理進路等操作功能——它接收車站值班員的操作按鈕，將按鈕通過網絡通信傳送給聯鎖機。

站場及信息顯示功能——它接收來自聯鎖機的站場狀態數據和提示信息等，在顯示器或控制臺上顯示站場情況、系統工作狀況、提示信息、報警信息等，對主要的錯誤或故障提供相應的語音報警[3]。

信息轉發功能——將站場狀態數據及提示信息、報警信息、系統狀態信息等轉發給電務維修機。

3.1 聯鎖計算機

聯鎖計算機簡稱聯鎖機，也稱下位機。功能如下：接收操作表示機下發的操作命令，通過輸入接口電路采集站場狀態，進行聯鎖運算，根據運算結果，通過輸出接口電路控制組合架繼電器動作，將站場狀態信息、提示信息、故障信息等傳送給操作表示機。endprint

3.2 電務維修機

維修機通過電務維修網與操作表示機相連，功能如下：接收操作表示機傳來的站場狀態信息、操作信息、提示信息、故障信息等。顯示站場運行狀況、車站值班員操作信息、故障信息、系統運行狀況等。記錄一個月的歷史信息，可查看一個月內站場運行狀況、車站值班員操作信息、故障信息等。為微機監測等提供接口。

3.3 設備狀態模擬計算機

根據聯鎖試驗員的操作，模擬軌道電路、信號機、道岔等信號設備狀態，傳輸給聯鎖計算機。

3.4 網絡系統

上述結構的核心為聯鎖機，所有外設均通過網線連結為局域網（LAN）。

4 主要功能描述

①可以安裝段管內全部車站的聯鎖軟件（由系統容量確定），具備完善的人機對話功能，可以在不同站間自由切換，方便聯鎖試驗。②可以模擬信號機開放、關閉及燈絲斷絲，道岔定反位表示，軌道電路占用及出清等所有信號設備狀態，為聯鎖試驗提供所必須的基本信息狀態。③可以再現回放現場聯鎖設備故障，便于故障分析判斷。④具備聯鎖培訓教學功能。

5 裝置特點及創新點

①計算機聯鎖系統軟件仿真試驗系統與既有車站計算機聯鎖系統操作界面、操作方法完全相同，經簡單培訓后，2人即可操作。②系統采用32位通用工業控制計算機、100MBPS的LAN網絡，具備通用性，維護成本極低。③采用獨特的外部控制型總線控制器，實現計算機總線和控制總線的分離。系統抗干擾能力提高兼容、擴展能力增強[4]。④軟件更換的靈活性，系統采用按照電務段管內最大車站硬件配置，當測試車站變更時，可以通過對預裝軟件的更換實現各個車站的自由切換，主要是修改聯鎖軟件，室內的硬件保持不變，能迅速完成軟件更換，開啟軟件測試。⑤系統具備高安全性：軟件采用故障安全實時操作系統FS-OS、安全性通信軟件、安全性輸入-輸出程序。硬件分為I、II系，各系內部為二取二結構，雙系互為熱備；雙系中每一單系均包括雙套計算機實時校核工作；每一單系中必須雙機工作一致才能對外輸出，實現全系的高安全性；任一單系檢出故障均可立即倒向備系工作，實現全系的高可靠性。

6 現場使用效果

我段在2014年和北京交大微聯科技有限公司合作安裝了一套聯鎖軟件仿真試驗系統，系統內安裝了我段管內全部105個站（場）所使用聯鎖仿真軟件。對每個站（場）的聯鎖軟件都可以進行讀取試驗。通過此系統，我們主要完成以下功能：①實現了聯鎖軟件安全性的再確認。段上將廠家試驗完成的聯鎖軟件安裝到仿真試驗平臺上，先由段上安排專人再進行試驗，再次確認軟件是否符合設計要求，然后再組織一級聯鎖網成員一塊會診，保證軟件設計的正確性。②車務人員提前熟悉站場設備。針對新開通或技改站場，我們邀請車務人員到軟件仿真試驗平臺提前熟悉站場、熟悉設備、熟悉進路、熟悉變更情況。對一些具體操作及特殊要求進行實時講解，保證設備開通后車務人員現場作業的準確性。③節約了大量的天窗作業時間。現場每年都在進行現場聯鎖關系的核對試驗，需要大量的天窗作業時間和人力來進行，通過聯鎖仿真系統我們可以試驗年度試驗23個項目里的17項內容，還可以對6‰下坡道延續進路聯鎖關系檢查試驗表、中間出岔電路聯鎖關系檢查試驗表、場聯電路聯鎖關系檢查試驗表、半自動閉塞聯鎖試驗表進行試驗，保證了全年聯鎖試驗任務的完成。④提高了現場人員的聯鎖業務能力。開通以后的聯鎖設備屬于行車設備，電務人員嚴禁進行操作，現場電務人員對控制臺的理解只能停留在理論層面，一旦發生特殊問題，無從下手，沒有實際操作經驗，通過仿真系統，電務現場人員可以學習操作，模擬特殊情況的處置方法，大大提高了電務現場人員的聯鎖水平。⑤對現場發生的聯鎖故障可以進行再現分析，通過仿真聯鎖機可以模擬現場設備的實際情況，還原聯鎖設備發生狀況，便于聯鎖故障的分析判斷。

【參考文獻】

【1】李永亮，徐茂生.車站信號計算機聯鎖設備仿真測試系統研究[J].鐵路計算機應用，2006（4）：15.endprint