基于全電子平臺(tái)數(shù)據(jù)配置工具的研究與實(shí)現(xiàn)

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(1．北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070；2．國(guó)家鐵路局裝備技術(shù)中心，北京 100070)

1 概述

全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與全電子模塊相結(jié)合的模式，完成室外信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路設(shè)備的狀態(tài)采集與驅(qū)動(dòng)控制，全電子模塊相較于傳統(tǒng)的由安全型繼電器構(gòu)成的采集驅(qū)動(dòng)電路，有著體積更小，能耗更低、安全更高的顯著優(yōu)點(diǎn)，因此全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖將是國(guó)內(nèi)鐵路安全控制技術(shù)發(fā)展的方向。

全電子平臺(tái)數(shù)據(jù)配置工具實(shí)現(xiàn)將站場(chǎng)圖形化數(shù)據(jù)與輸入?yún)?shù)進(jìn)行融合，并創(chuàng)建出包含設(shè)備全電子模塊的數(shù)據(jù)模型，軟件根據(jù)數(shù)據(jù)模型，自動(dòng)搜索并計(jì)算生成配套的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，有效的提高了全電子產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度，保障現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)鎖調(diào)試的高效進(jìn)行。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

全電子數(shù)據(jù)配置工具為站場(chǎng)設(shè)備分配全電子屬性以及對(duì)應(yīng)的全電子控制模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備編碼，形成設(shè)備與全電子模塊的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將該信息輸出至軟件配置界面，結(jié)合其余配置項(xiàng)，共同完成全電子平臺(tái)配置文件的生成，同時(shí)，軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)配置文件的讀取和信息顯示功能。pctPLT軟件業(yè)務(wù)功能如圖1所示。

2.1 pctPLT主要研發(fā)內(nèi)容

pctPLT軟件主要研發(fā)內(nèi)容如下。

1）人工參數(shù)配置功能

站場(chǎng)圖形端及設(shè)備全電子屬性設(shè)置。

DS6-60/DS6-80系統(tǒng)配置：基本配置、CAN配置、通用以太網(wǎng)配置，MMI以太網(wǎng)配置。

EEUField配置：電子執(zhí)行單元現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整參數(shù)配置。

2）自動(dòng)生成配置參數(shù)功能：自動(dòng)生成配置參數(shù)要依賴于人工配置的參數(shù)，配置功能包含系統(tǒng)設(shè)備配置、電子執(zhí)行單元配置、電子執(zhí)行單元網(wǎng)絡(luò)配置、邏輯部EEU配置、邏輯部EEU以太網(wǎng)配置。

3）查看設(shè)備與模塊的歸屬關(guān)系視圖功能：按照業(yè)務(wù)規(guī)則建立設(shè)備與電子模塊、機(jī)籠、機(jī)柜的歸屬關(guān)系，并以樹(shù)形視圖方式向用戶展現(xiàn)。

4）生成/讀取配置文件功能：實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置信息編碼轉(zhuǎn)換為配置文件，以及讀取配置文件并解析轉(zhuǎn)換為可視的配置信息，用于完成全電子配置的生成以及配置的查看等。

2.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

pctPLT軟件總體上劃分為gtPLT以及cotPLT兩部分，二者之間通過(guò)XML數(shù)據(jù)總線串聯(lián)。關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖2所示。

軟件采用平臺(tái)化、模塊化架構(gòu)模式，對(duì)UI層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行模塊式開(kāi)發(fā)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下。

采用結(jié)構(gòu)化及面向?qū)ο蠓椒▽?duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)及模塊劃分。各模塊功能相對(duì)獨(dú)立，各對(duì)象設(shè)計(jì)滿足高內(nèi)聚、低耦合要求，提高軟件的可靠性、可用性及可維護(hù)性。

用戶在圖形端完成站場(chǎng)圖繪制并輸入全電子設(shè)備和模塊相關(guān)數(shù)據(jù)，生成配置所需的輸入數(shù)據(jù)，配置輸出端根據(jù)圖形端的輸出數(shù)據(jù)以及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表生成配置數(shù)據(jù)。二者獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，相互之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，進(jìn)一步提高軟件的可維護(hù)性和開(kāi)發(fā)的獨(dú)立性。

對(duì)既有軟件功能進(jìn)行兼容性設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮后續(xù)在軟件功能及數(shù)據(jù)處理方面的擴(kuò)展性。軟件總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3 全電子數(shù)據(jù)配置功能實(shí)現(xiàn)

pctPLT總體上分為圖形端gtPLT和輸出端cotPLT兩部分。圖形端主要負(fù)責(zé)站場(chǎng)設(shè)備的鏈接顯示、站場(chǎng)設(shè)備的全電子屬性配置、模塊排列表的導(dǎo)入、站場(chǎng)設(shè)備與模塊的歸屬關(guān)系定義以及系統(tǒng)模型文件的生成；輸出端對(duì)系統(tǒng)模型文件進(jìn)行解析與顯示，并提供信息補(bǔ)錄配置界面，協(xié)助用戶完成全電子平臺(tái)的各項(xiàng)配置，根據(jù)全電子平臺(tái)參數(shù)配置總表輸出各類配置文件。

3.1 gtPLT功能實(shí)現(xiàn)

全電子數(shù)據(jù)配置圖形端gtPLT主要功能說(shuō)明如下。

1）gtPLT為用戶提供站場(chǎng)繪制與全電子設(shè)備(及模塊)的屬性設(shè)置界面，用戶可對(duì)信號(hào)機(jī)、道岔、區(qū)段等設(shè)備進(jìn)行相關(guān)屬性的配置與修改。gtPLT用戶操作界面如圖4所示，用戶可在界面上修改D06全電子設(shè)備屬性。

2）在gtPLT數(shù)據(jù)層的支持下，根據(jù)全電子設(shè)備信息編號(hào)、設(shè)備類型及使能等信息建立與模塊的映射關(guān)聯(lián)，將設(shè)備及模塊信息輸出組成特定格式（XML）的模型文件，包括設(shè)備編號(hào)邏輯處理功能、設(shè)備與模塊的映射邏輯處理功能、全電子配置文件操作。gtPLT配置處理流程如圖5所示。

3.2 cotPLT功能實(shí)現(xiàn)

全電子數(shù)據(jù)配置輸出端cotPLT主要功能說(shuō)明如下。

加載圖形端的XML輸出文件：將數(shù)據(jù)保存到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)模型對(duì)象中，可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯。cotPLT的用戶界面如圖6所示，用戶可根據(jù)需求對(duì)相關(guān)配置參數(shù)進(jìn)行修改，點(diǎn)擊左側(cè)配置視圖中配置項(xiàng)，在右側(cè)的數(shù)據(jù)配置編輯器中進(jìn)行配置參數(shù)的修改，修改完成后自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)模型中。

加載數(shù)據(jù)表業(yè)務(wù)邏輯：加載配置數(shù)據(jù)表文件（主要為各種輸入的EXCEL格式配置），并保存到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)模型對(duì)象中。

輸出dat配置文件業(yè)務(wù)邏輯：讀取內(nèi)存數(shù)據(jù)并根據(jù)一定的規(guī)則導(dǎo)出.dat配置文件。

cotPLT模塊提供根據(jù)電子執(zhí)行單元配置信息自動(dòng)生成電子執(zhí)行單元現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整參數(shù)配置功能。CotPLT配置處理流程如圖7所示。

3.3 XML數(shù)據(jù)總線

XML格式文件結(jié)構(gòu)主要分為兩類，一類是車站設(shè)備，另外一類是模塊。模型文件的名稱為COTPLT.PCTPLT，其結(jié)構(gòu)形式如圖8所示。

車站設(shè)備包括：信號(hào)機(jī)、道岔、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、64D設(shè)備、電碼化設(shè)備以及軌道電路設(shè)備。車站設(shè)備數(shù)據(jù)為gtPLT圖形端計(jì)算生成，只在cotPLT配置端顯示，如果需要修改全電子設(shè)備數(shù)據(jù)，在圖形端進(jìn)行數(shù)據(jù)修改。

模塊數(shù)據(jù)為cotPLT配置端根據(jù)載入的默認(rèn)配置表信息和內(nèi)存中已有的模型數(shù)據(jù)，通過(guò)人工編輯及確認(rèn)生成的數(shù)據(jù)。

設(shè)備和模塊的關(guān)系為歸屬關(guān)系，一個(gè)設(shè)備總是歸屬一個(gè)模塊，一個(gè)模塊會(huì)包含一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，也有一個(gè)設(shè)備歸屬多個(gè)模塊的場(chǎng)景。

4 結(jié)束語(yǔ)

全電子數(shù)據(jù)配置工具pctPLT的圖形端通過(guò)可視化的方式來(lái)完成平臺(tái)配置數(shù)據(jù)，提供設(shè)備歸屬模塊自動(dòng)分配功能以及模塊屬性設(shè)置功能；配置生成端根據(jù)相關(guān)規(guī)則自動(dòng)的生成配置文件，顯著地提高了全電子設(shè)備的數(shù)據(jù)配置效率，避免人為配置錯(cuò)誤造成的安全風(fēng)險(xiǎn)。目前，該工具已經(jīng)投入海外匈塞項(xiàng)目使用，顯著提高了此項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度與工程進(jìn)度。