iLOCK 型計算機聯(lián)鎖設備維護和故障處理探究

張 欣

（柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西 柳州 545616）

聯(lián)鎖設備是能夠實現(xiàn)信號機、道岔和進路之間相互制約關系的設備，同時它也是CBTC 基于通信的列車控制系統(tǒng)的軌旁設備，滿足故障-安全原則[1]。多家公司致力于計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的研發(fā)，有些聯(lián)鎖系統(tǒng)普遍應用于鐵路，有些則較多應用于城市軌道交通，如卡斯柯信號有限公司的iLOCK 型、泰雷茲、交控科技股份有限公司的TIFLOCK-200 型、北京交大微聯(lián)科技有限公司的EI32-JD 型、中國鐵道科學研究院的TYJLIII 型等。其中iLOCK 型聯(lián)鎖系統(tǒng)在城市軌道交通中應用較為普遍，該系統(tǒng)是卡斯柯信號有限公司自主研發(fā)的新一代高性能、可擴展、易維護的智能安全型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，在滿足“2 取2”安全結構的基礎上，增加一些功能，如獨立的“故障-安全”校驗CPU、采用NISAL 專利技術。

1 iLOCK 計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)組成

計算機聯(lián)鎖是以計算機技術為核心，采用多種技術實現(xiàn)車站聯(lián)鎖要求的實時控制系統(tǒng)，如通信技術、可靠性與容錯技術以及“故障-安全”技術。聯(lián)鎖系統(tǒng)反映的是信號機、道岔和進路之間相互制約關系，直接影響整個信號系統(tǒng)的安全和線路行車效率[2-3]。iLOCK 聯(lián)鎖系統(tǒng)由6 個子系統(tǒng)所組成，有電源子系統(tǒng)（PWR）診斷維護子系統(tǒng)（SDM）、人機界面子系統(tǒng)（MMI）、聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)（IPS）、值班員臺子系統(tǒng)（GPC）、冗余網絡子系統(tǒng)（RNET）。

其中，IPS 是整個iLOCK 系統(tǒng)的核心，主要完成聯(lián)鎖的邏輯運算，數(shù)據(jù)的接收、校驗、發(fā)送等功能。IPS由一個或多個機柜組成二乘二取二系統(tǒng)，對于雙系結構而言，無論A 系和B 系是否同時啟動，兩系開機并通過安全校驗后即能很快自動同步。兩系共享采集數(shù)據(jù)、并行輸出，當其中一系某一路采集或輸出發(fā)生錯誤時，而另一系正常時不會影響系統(tǒng)的運行。對于單系結構，則實行雙通道采集、雙斷穩(wěn)態(tài)輸出，只有在雙通道各項“2 取2”嚴格條件都滿足以后，才使輸出真正有效，其中，“2 取2”嚴格條件包括運算結果一致、雙通道總線控制結果一致、雙通道輸出電路完好等[4]。

MMI 由站場圖窗口、操作輸入窗口、信息提示窗口組成，可以復示現(xiàn)場信號設備狀態(tài)、發(fā)送控制命令、并給出信息提示。SDM 與微機監(jiān)測站機構成微機監(jiān)測與診斷維護子系統(tǒng)，主要功能是對聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)一鍵直達的“電子向導式”診斷維護支持。RNET 采用基于高速交換機的冗余網絡結構，進一步加強網絡系統(tǒng)的可靠性。PWR 采用雙UPS 熱備的冗余供電方式。

2 計算機聯(lián)鎖設備的維護

SDM 作為iLOCK 計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)，主要通過系統(tǒng)維護臺軟件來實現(xiàn)維護診斷措施。該系統(tǒng)維護臺軟件可通過對系統(tǒng)維護臺軟件提供的監(jiān)測信息、報警信息、指示內容對系統(tǒng)進行維護，是維修人員最主要的維護手段。

iLOCK 聯(lián)鎖機的日常維護分為日巡視、月巡視、季度維護、年維護。其中日維護主要查看系統(tǒng)維護臺網絡連接狀態(tài)；查看系統(tǒng)維護臺記錄信息，確認是否存在故障信息；檢查手動切換手柄位置是否放在中間位置；每天檢查系統(tǒng)的工作狀態(tài)（聯(lián)鎖機上各指示燈是否正常），詢問車務操作是否正常。月巡視主要針對各電源模塊、采集及驅動電電壓、防雷箱處電源電壓進行測試，確保其在正常范圍內，同時在天窗時間進行聯(lián)鎖倒機測試。季度維護主要是針對計算機配電柜及計算機電源插頭進行全面檢查、聯(lián)鎖機柜進行除塵清掃、對UPS 進行充放電。年維護主要有系統(tǒng)開、關機試驗、對地線測試、對備件進行上架試驗。

3 計算機聯(lián)鎖設備的故障處理

3.1 計算機聯(lián)鎖設備故障處理流程

故障處理，通常先查看控制臺獲取故障信息、確定故障性質、確定故障發(fā)生范圍，上報相關部門及對故障進行處理。通過反復辦理、試驗，縮小故障范圍，確定具體的故障位置，結合室外設備復查、確定故障點并進行修復，如果短時間內無法修復故障，要采取應急措施，并匯報相關部門[5]。

3.2 電源系統(tǒng)故障處理

電源系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象包括外部電網斷電、聯(lián)鎖機柜斷電、工控機、顯示器斷電。對于外部電網斷電，通常檢查電源防雷箱接線是否良好、聯(lián)鎖機柜空開狀態(tài)是否處于閉合。對于聯(lián)鎖機柜，通常檢查聯(lián)鎖配電箱到聯(lián)鎖機線路的電源空氣開關狀態(tài)是正常閉合還是斷開，如果是設備故障導致開關斷開，應先關閉故障設備，然后更換故障設備后再開啟空氣開關。對于工控機、顯示器，檢查對應空氣開關狀態(tài)，如果是設備故障導致開關斷開，應先關閉設備，在更換故障設備后再開啟配電箱空開。

3.3 道岔故障處理

道岔常見故障有擠岔報警，道岔輸出后沒有驅動，輸出后繼電器能夠動作或沒有動作、輸出板出錯。其中，道岔輸出后沒有驅動可以嘗試切換聯(lián)鎖機，看道岔能夠驅動；輸出后繼電器沒有動作，可以先觀察驅動碼位燈是否亮起，接著按接口電路檢查KZ、KF 電源環(huán)線是否正常，電壓是否在規(guī)定范圍內，驅動板輸出碼位電壓是否在規(guī)定范圍內。

3.4 聯(lián)鎖機表示燈故障處理

表示燈故障可以分為聯(lián)鎖機燈閃亮、“VRD 燈”“同步工作”表示燈滅等。其中，對于聯(lián)機燈閃亮，可以檢查聯(lián)鎖機、HMI 的通信線接觸、網卡是否正常，復位VLE（CPU/PD1）板，如故障仍在，則更換該板子；對于“同步工作”表示燈滅通過SDM 查確有同步報警按照采集不一致方式進行處理；如采集一致，但有同步報警，可通過SDM 進行參數(shù)追蹤，以便查具體原因；對于聯(lián)鎖機的“VRD 燈”滅，故障處理方法如圖1 所示。

圖1 聯(lián)鎖機“VRD 燈”滅故障處理方法

3.5 SDM 診斷故障處理

SDM 診斷故障包括SDM 輸出端口未驅動輸出端口未驅動-正、負電混電、輸出板出錯、AB 機標志采集不到、通信出錯等。其中，對輸出端口沒有驅動可以采取先關閉聯(lián)鎖機，拔出該輸出板，更換新的輸出板，然后聯(lián)鎖機開機，系統(tǒng)同步后辦理操作試驗，確認問題是否依然存在。若更換板子后仍有問題，則需要檢查96 芯插頭上相應電源或相應碼位的針腳是否有問題，或者在驅動該碼位時測量繼電器線圈兩端的電壓是否滿足要求。

3.6 采集及驅動類故障處理

采集及驅動類問題有在HMI 上顯示道岔斷表示、燈絲斷絲、軌道電路紅光帶或其它報警信息等問題、在MMI 上發(fā)現(xiàn)有信號開不了、道岔操不動等問題、系統(tǒng)采集板碼位問題、系統(tǒng)驅動板碼位問題等。對于采集及驅動類故障處理，通常采用如圖2、圖3 所示方法進行判斷和處理。

圖2 驅動故障處理方法

圖3 采集故障處理方法

4 故障分析案例

4.1 案例一：某站上行站臺某計軸區(qū)段無法正常占用

故障現(xiàn)象：某地鐵某站多趟列車駛入該站上行站臺G14F 區(qū)段無紅光帶顯示。

故障分析：故障發(fā)生時列車占用G14F，另一區(qū)段輸出板的KZ 電源通過阻容盒銅綠混電至G14F 的軌道繼電器GJ，使得本區(qū)段GJ 無法落下，從而使得聯(lián)鎖系統(tǒng)接收到錯誤信息，做出錯誤判斷。

故障方法：值班人員接到故障信息后前往對應站控制室了解故障現(xiàn)象，隨后進入信號設備房進行故障數(shù)據(jù)調閱，查看MSS 回放及SDM 記錄數(shù)據(jù)，確認故障事實，縮小故障范圍，組織對應人員開始搶修。經過判斷、多次試測、確定，最終認定故障點為該計軸區(qū)段阻容盒1、2 接點存在銅綠，導致另一個區(qū)段輸出板輸出的KZ 電源混電至G14F 的軌道繼電器GJ，使G14F的軌道繼電器無法落下。

4.2 案例二：某站屏蔽門故障

故障現(xiàn)象：某地鐵某站上行整側屏蔽門無法聯(lián)動打開，操作PSL 盤也無法打開，造成該站上行站臺列車緊制。

故障分析：屏蔽門KMJ 開門命令已正常輸出，信號正線聯(lián)鎖設備正常。經與車站確認為屏蔽門人員維護屏蔽門所致。

故障方法：正線值班人員、ATS 值班人員接到處理命令前往該站進行處理，首先經調閱SDM 回放及微機監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，列車進站停穩(wěn)時，開門命令已經發(fā)出且已采集到通過KMJ 輸出的電壓，查看繼電器及回路各接線端子接線緊固無異常，觀察后續(xù)幾趟列車均正常開關門，微機監(jiān)測對屏蔽門接口的電壓采集均正常。經查看回放發(fā)現(xiàn)，相應車到達某站上行站臺，屏蔽門延遲156 秒未打開，2 分鐘后車站操作互鎖解除發(fā)車。

5 結語

在城市軌道交通計算機聯(lián)鎖設備的實際應用過程中，現(xiàn)場情況復雜多樣，真正掌握不同類型計算機聯(lián)鎖的結構、工作原理、日常維護內容和故障處理流程，加強標準化操作流程和故障處理能力，為計算機聯(lián)鎖維護工作提供更好的保證是每個城軌信號工的職責所在。本文通過對ILCOK 型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)組成結構、工作原理、故障查找處理辦法進行分析，探究計算機聯(lián)鎖設備運行中出現(xiàn)的相關問題，為提高計算機聯(lián)鎖維護提供一定的基礎，為現(xiàn)場維護人員提供參考。