淺談?dòng)?jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的論文(2)
淺談?dòng)?jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的論文
淺談?dòng)?jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的論文篇二
《計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造工程》
摘要：鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩砸簿驮絹?lái)越凸顯出其重要性，原有的鐵路計(jì)算機(jī)信號(hào)聯(lián)鎖裝置已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在形式的發(fā)展，需要對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行有效的改造。本文首先分析了鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能要求，其次，介紹了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備布置及機(jī)房條件。同時(shí)，以一工程實(shí)例為例，就計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造進(jìn)行了深入的探討，提出了自己的建議和看法，具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);聯(lián)鎖系統(tǒng);改造工程
中圖分類(lèi)號(hào)：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 08-0000-02
一、前言
隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，我國(guó)的鐵路里程已經(jīng)位居世界之首，與此同時(shí)，也正在朝著高速、重載、高密的方向不斷地發(fā)展，由此，鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩砸簿驮絹?lái)越凸顯出其重要性，原有的鐵路計(jì)算機(jī)信號(hào)聯(lián)鎖裝置已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在形式的發(fā)展，需要對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行有效的改造。
二、鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能要求分析
隨著計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越顯現(xiàn)，過(guò)去曾經(jīng)被廣泛應(yīng)用的繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的綜合性能，所以可以毫無(wú)疑問(wèn)地說(shuō)，鐵路信號(hào)朝著計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)方向發(fā)展已經(jīng)是一個(gè)必然的趨勢(shì)，鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能要求主要有以下一些方面，包括：高性價(jià)比、安全性、可靠性、適時(shí)性、可維護(hù)性等。
(一)實(shí)時(shí)性要求
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)必須及時(shí)輸出關(guān)于信號(hào)和道岔之類(lèi)的控制命令，通過(guò)對(duì)于輸入變量的變化情況進(jìn)行采集，來(lái)將車(chē)站各類(lèi)表示信息及時(shí)刷新，并且以一種較為安全的形式來(lái)輸出。
(二)經(jīng)濟(jì)性
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的一個(gè)重要原因就是其經(jīng)濟(jì)性，這也是其能夠?qū)⒗^電聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行取代的原因。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在建筑、調(diào)試、設(shè)計(jì)、施工、制作等費(fèi)用上都能夠有效地降低成本。
(三)結(jié)構(gòu)模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化
由于各個(gè)鐵路站場(chǎng)有大有小，其各自的作業(yè)需求和規(guī)模都是不盡相同的，所以，在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟件和硬件中都必須具有模塊化的結(jié)構(gòu)特征，能夠?qū)崿F(xiàn)有效分離數(shù)據(jù)、真正實(shí)現(xiàn)程序化。
(四)功能擴(kuò)展
在過(guò)去所使用的繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)中，一般來(lái)說(shuō)，都只可以給用戶提供基本的操作界面和聯(lián)鎖功能，除此之外，就沒(méi)有其他的后續(xù)功能，而計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)則不然，除了具有以上一些特點(diǎn)之外，還具有遠(yuǎn)程通信、故障分析、故障診斷、故障重演及其他管理功能。
三、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備布置及機(jī)房條件
本系統(tǒng)微機(jī)設(shè)備安裝在三個(gè)19英寸的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)。三個(gè)機(jī)柜分別為聯(lián)鎖機(jī)柜A、聯(lián)鎖機(jī)柜B、監(jiān)控機(jī)柜。
機(jī)柜尺寸：長(zhǎng)×寬×高=600×750×1800mm。占用機(jī)房面積不小于15平米。室內(nèi)設(shè)防靜電地板。門(mén)窗防塵。設(shè)空調(diào)，夏季室內(nèi)溫度不超過(guò)25℃為宜。運(yùn)轉(zhuǎn)室內(nèi)設(shè)行車(chē)控制臺(tái)和圖形顯示器。機(jī)械室內(nèi)安裝繼電器組合架和電源屏。機(jī)械室和運(yùn)轉(zhuǎn)室的環(huán)境條件與繼電聯(lián)鎖的機(jī)械室和運(yùn)轉(zhuǎn)室條件相同。
本系統(tǒng)微機(jī)設(shè)備使用交流220V電源。電壓值220V±10%。總?cè)萘坎怀^(guò)2KVA。由信號(hào)電源屏單獨(dú)引出一路電源供給。采用兩臺(tái)1.4KVA UPS，大站采用2.0KVA UPS。由一臺(tái)工作供給全部設(shè)備用電，另一臺(tái)備用。經(jīng)過(guò)電源控制箱的控制，兩臺(tái)UPS可以自動(dòng)切換或人工切換。也可以不經(jīng)過(guò)UPS直接供電。
輸入和輸出接口使用直流24V電源。電壓范圍24V±10%。由信號(hào)電源屏輸出的直流24V電源供給。采用動(dòng)態(tài)板時(shí)需另配一路動(dòng)態(tài)板局部電源，電壓為30V。
本系統(tǒng)要求為微機(jī)系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置一根地線，接地電阻要求小于4歐姆。埋設(shè)地點(diǎn)與其它地線間距不小于20米。此地線上不得搭接其他設(shè)備。
四、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造
(一)工程概況
將2002年津霸線上的意大利ANsALD0計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)更換為北方交通大學(xué)的JD-IA型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。室外設(shè)備不動(dòng)，室內(nèi)組合架設(shè)備利舊改造，計(jì)算機(jī)及其I/O接口部分由舊設(shè)備更換為新設(shè)備。
(二)施工調(diào)查
在正式進(jìn)行改造施工之前，務(wù)必應(yīng)該掌握好原有的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中舊設(shè)備的使用狀況，掌握好舊設(shè)備的工作原理，做到將實(shí)物和圖紙相互結(jié)合、相互對(duì)應(yīng);對(duì)于那些容易引起行車(chē)事故、容易出現(xiàn)問(wèn)題的舊設(shè)備在施工工程中采取有效的防護(hù)措施;這樣做的目的在于避免出現(xiàn)突發(fā)故障。
(三)施工
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造施工主要包括兩個(gè)部分，分別是開(kāi)通當(dāng)天施工和開(kāi)通前施工。
(1)不能直接對(duì)舊系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行施工，這是因?yàn)橛卸鄠€(gè)繼電器固定在計(jì)算機(jī)設(shè)備上，在沒(méi)有將其拆除之前都是在運(yùn)轉(zhuǎn)使用中的。所以，正是由于考慮到了這一點(diǎn)，在這次計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的改造工程中特意新加設(shè)了一個(gè)接口柜。新接口柜上引入空余接點(diǎn)及復(fù)示繼電器的接點(diǎn)，而繼電器正在使用的那些舊接點(diǎn)不要去動(dòng)它們。
(2)有效地裝配繼電器線圈的連線，主要是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖驅(qū)動(dòng)到接口柜的連線。因?yàn)樵陂_(kāi)通前，這些繼電器都是處于運(yùn)行工作狀態(tài)，為了避免出現(xiàn)混線的問(wèn)題，所以這部分接線不可以直接與線圈相連，只可以暫時(shí)配至到側(cè)面端子。
(3)由于過(guò)去所采用的JD-IA型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，方向電路與系統(tǒng)結(jié)合的電路較為復(fù)雜，需要改造的地方也是很多，所以我們?cè)谡麄€(gè)的改造過(guò)程中，我們暫時(shí)不使用，封閉了方向電路與系統(tǒng)結(jié)合的電路
(4)對(duì)于計(jì)算機(jī)防雷柜到接口柜之間的所有電纜都進(jìn)行提前施工，主要包括公共回線電纜、驅(qū)動(dòng)電纜、采集電纜。
(5)需要提前做好與微機(jī)監(jiān)測(cè)相關(guān)的各種配線，就近增加防護(hù)單元和隔離傳感器。微機(jī)監(jiān)測(cè)所能夠涉及到的監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括有：主燈絲斷絲報(bào)警電路、電碼化電流、電纜絕緣、電碼化電壓、接收電壓/區(qū)間移頻發(fā)送、道岔電流、軌道電壓、電源屏輸出/輸入電壓等。
(6)做好計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中設(shè)備保護(hù)地線和防雷地線的整個(gè)施工，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)通信和采樣之類(lèi)的設(shè)備都是屬于高頻設(shè)備，這些高頻設(shè)備很容易就會(huì)產(chǎn)生出較強(qiáng)的感應(yīng)電壓，如果不加以控制，后果不堪設(shè)想。人身防護(hù)地線必須采用銅板制作，尺寸為1500mm×l000mm×l0mm，引出線的截面不能夠與其他設(shè)備地線同槽、同溝、面積不能小于40平方厘米，對(duì)地電阻不得大于4歐。而防雷地線與人身防護(hù)地線相比，危險(xiǎn)度相對(duì)要小些，所以可以采用普通石墨地線，在施工過(guò)程中，為了避開(kāi)其他設(shè)備，可以采用PVC管來(lái)防護(hù)防雷地線，對(duì)地電阻不得大于8Q。
(7)完善新增電源環(huán)線的施工。這些新增電源主要是指計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中新增復(fù)示繼電器柜和接口柜中的KF、KZ電源，需要“點(diǎn)”施工。而對(duì)于復(fù)示繼電器組合柜而言，需要對(duì)外部配線進(jìn)行“點(diǎn)”施工，對(duì)于內(nèi)部配線可以采取提前施工的方法。
(8)在完成好前面的七個(gè)施工步驟之后，就可以在開(kāi)通的過(guò)程中，及時(shí)地將繼電器配線進(jìn)行更換，注意是計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)中的。這樣做的目的在于最大程度上有效地減少改造對(duì)運(yùn)用的影響。
(四)改造過(guò)程中引入計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)
在實(shí)際中，我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備開(kāi)通使用后，電務(wù)維護(hù)人員對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備不熟悉，造成的維護(hù)不到位，故障后延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，影響行車(chē);車(chē)務(wù)操作人員由于對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備部熟悉操作不當(dāng)，發(fā)生不應(yīng)該影響行車(chē)的事情而影響行車(chē)，給鐵路運(yùn)輸帶來(lái)嚴(yán)重干擾，對(duì)鐵路運(yùn)輸安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了避免再次出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，在改造過(guò)程中我們引入計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)。此教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)能夠模擬現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備操作一致、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一致、計(jì)算機(jī)軟件一致。通過(guò)使用該教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)電務(wù)、車(chē)務(wù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，能夠大大提高現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員和使用人員的技術(shù)水平。
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)電務(wù)、車(chē)務(wù)人員學(xué)習(xí)、熟悉計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備及操作手續(xù)，分析、查找計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備故障方面有著重要意義，有效地防止和減少了因使用人員對(duì)設(shè)備及操作功能不熟悉，而發(fā)生的故障延時(shí)。電務(wù)部門(mén)可以利用該教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)不明原因的故障進(jìn)行分析，防止類(lèi)似信號(hào)故障的重復(fù)發(fā)生，為減少計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備故障起到積極的預(yù)防作用，從整體上提高了鐵路設(shè)備的安全運(yùn)用水平，提高了電務(wù)維修人員和車(chē)站值班人員的整體業(yè)務(wù)水平，保證了鐵路運(yùn)輸安全，有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和推廣應(yīng)用前景。
(五)改造后的使用效果
改造后的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用具有高可靠性的工業(yè)控制微機(jī)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)構(gòu)成多機(jī)分布式控制系統(tǒng)。聯(lián)鎖子系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)冗余的雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)，具有故障自動(dòng)切換和人工切換功能，滿足系統(tǒng)高可用性要求。聯(lián)鎖軟件采用雙份編碼，模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。安全輸出采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式。表示信息輸入采用動(dòng)態(tài)編碼方式，滿足故障導(dǎo)向安全要求。控顯子系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)，采用控顯機(jī)轉(zhuǎn)換箱進(jìn)行人工切換，滿足系統(tǒng)高可用性要求。人機(jī)界面具有多種可選的操作方法和表示方式。操作方法可選按鈕盤(pán)、數(shù)字化儀或鼠標(biāo)。站場(chǎng)表示設(shè)備可選圖形顯示器(CRT)或光帶表示盤(pán)。系統(tǒng)具有完善的自檢測(cè)和故障診斷功能，并可提供遠(yuǎn)程監(jiān)視，為設(shè)備維護(hù)提供有力的技術(shù)支持。系統(tǒng)具有與其它信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)交換信息的能力。
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[作者簡(jiǎn)介]王冠(1981.3-)，男，陜西西安人，西北政法大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心。畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。長(zhǎng)年從事信息網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作及教學(xué)教輔工作。
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