田建平

車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖應(yīng)急系統(tǒng)研究

田建平

大同煤礦集團(tuán)公司云岡、口泉、鐵豐鐵路專(zhuān)用線13個(gè)車(chē)站的信號(hào)指揮系統(tǒng)均采用ilock2×2取2車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。此系統(tǒng)聯(lián)鎖設(shè)備中的人機(jī)界面工控機(jī)均出現(xiàn)過(guò)損壞故障，影響鐵路正常行車(chē)指揮。將各車(chē)站上位機(jī)聯(lián)鎖程序集合在一臺(tái)工控機(jī)中，以單機(jī)備用的模式，實(shí)現(xiàn)了全線微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障后的應(yīng)急處理，有效保障了鐵路運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行。

鐵路運(yùn)輸；鐵路通信；車(chē)站信號(hào)指揮系統(tǒng)；ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)；上位機(jī)故障

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)鐵路車(chē)站聯(lián)鎖的信號(hào)系統(tǒng)，能滿足鐵路運(yùn)輸指揮作業(yè)的需要，并保證行車(chē)安全［1］。

目前，同煤集團(tuán)云岡、口泉、鐵豐鐵路專(zhuān)用線的13個(gè)主要車(chē)站均采用卡斯柯信號(hào)有限公司從法國(guó)ALSTOM公司引進(jìn)，經(jīng)國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)而成的ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

1 問(wèn)題的提出

目前，同煤集團(tuán)云岡、口泉、鐵豐鐵路專(zhuān)用線13個(gè)車(chē)站的信號(hào)指揮系統(tǒng)采用卡斯柯信號(hào)有限公司從法國(guó)ALSTOM公司引進(jìn)、經(jīng)國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)而成的ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。該設(shè)備自上道使用以來(lái)，由于專(zhuān)用線車(chē)站電源質(zhì)量不良及雷電襲擊，云岡站、云岡西站及同家梁站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備中的人機(jī)界面工控機(jī)均出現(xiàn)過(guò)損壞故障，影響鐵路正常行車(chē)指揮。而當(dāng)iLOCK系統(tǒng)中的人機(jī)界面工控機(jī)故障時(shí)均需由廠家售后人員負(fù)責(zé)處理。但由于鐵路運(yùn)輸?shù)牟豢芍袛嘈约皬S家響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、收費(fèi)高等原因，使鐵路維修單位承受著來(lái)自于太原鐵路局及集團(tuán)公司的巨大壓力，此問(wèn)題的解決已迫在眉捷。

2 ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)由人機(jī)界面（MMI）、聯(lián)鎖處理（IPS）、值班員臺(tái)（GPC）、診斷維護(hù)（SDM）、冗余網(wǎng)絡(luò)（RNET）和電源（PWR）等6個(gè)子系統(tǒng)組成(見(jiàn)圖1）[2]。

圖1 iLOCK系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

MMI是ilock系統(tǒng)與車(chē)站操作員之間的交互接口。ilock系統(tǒng)采用彩色顯示器作為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的人機(jī)交互界面，供車(chē)務(wù)人員通過(guò)鼠標(biāo)辦理各種作業(yè)，顯示站場(chǎng)信號(hào)設(shè)備，并給予明了的語(yǔ)音提示。同時(shí)，可以通過(guò)MMI的串口實(shí)現(xiàn)與TDCS、CTC等系統(tǒng)的信息交換。管內(nèi)車(chē)站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備故障均發(fā)生在人機(jī)界面系統(tǒng)。

IPS是由一個(gè)或多個(gè)機(jī)柜組成的二乘二取二系統(tǒng)，A系和B系無(wú)論是否同時(shí)啟動(dòng)，雙系開(kāi)機(jī)并通過(guò)安全校驗(yàn)后即能很快自動(dòng)同步。A系和B系采集共享，并行輸出，當(dāng)一個(gè)系某一路采集或輸出發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，只要另一個(gè)系對(duì)應(yīng)的碼位不發(fā)生錯(cuò)誤，即不會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行。單系實(shí)行雙通道采集、雙斷穩(wěn)太輸出，只有在雙通道運(yùn)算結(jié)果一致，雙通道總線控制結(jié)果一致、雙通道輸出電路完好等各項(xiàng)“2取2”嚴(yán)格條件都滿足以后，才使輸出真正有效。

GPC值班員臺(tái)。針對(duì)比較大的車(chē)站，設(shè)有GPC，供值班員監(jiān)視站場(chǎng)內(nèi)列車(chē)運(yùn)行情況以及站場(chǎng)狀態(tài)。GPC的界面顯示與MMI完全一致。目前，云岡站、云岡西站都設(shè)有GPC值班員臺(tái)。

SDM采用圖形化“診斷維護(hù)電子向?qū)А?，是維修人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和信號(hào)設(shè)備監(jiān)測(cè)的工具。

ilock系統(tǒng)還設(shè)有基于交換機(jī)的以太網(wǎng)技術(shù)的冗余網(wǎng)絡(luò)和冗余熱備的UPS供電裝置。

3 ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件

iLOCK2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要由人機(jī)界面(MMI)的上位機(jī)系統(tǒng)及IPS的下位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)站信號(hào)聯(lián)鎖功能。

3.1 操作系統(tǒng)

上位機(jī)系統(tǒng)由兩臺(tái)工業(yè)控制級(jí)計(jì)算機(jī)組成，操作系統(tǒng)采用Windows2000專(zhuān)業(yè)版。下位機(jī)系統(tǒng)由兩臺(tái)主機(jī)柜組成，采用VXworks操作系統(tǒng)。

上位機(jī)系統(tǒng)中的工控機(jī)整體外觀、結(jié)構(gòu)與家用機(jī)相仿。下位機(jī)采用單板式電腦，系統(tǒng)程序（VXworks）及應(yīng)用數(shù)據(jù)均采用電子盤(pán)，用寫(xiě)卡器一次性寫(xiě)成，不存在機(jī)械硬盤(pán)劃傷或系統(tǒng)崩潰等常見(jiàn)問(wèn)題。

3.2 應(yīng)用軟件

ilock2×2取2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中使用的應(yīng)用程序由聯(lián)鎖廠家根據(jù)設(shè)計(jì)文件中的車(chē)站“兩圖一表”及相關(guān)說(shuō)明，采用專(zhuān)業(yè)應(yīng)用工具，包括TLE_CBI設(shè)計(jì)軟件包（含CAD功能）、CAA應(yīng)用軟件包、SDM應(yīng)用軟件包、HMI應(yīng)用軟件包、ADV應(yīng)用軟件包、IFCAD應(yīng)用軟件包（CASCO公司開(kāi)發(fā)）等，生成車(chē)站聯(lián)鎖應(yīng)用程序（見(jiàn)圖2）。

（1）站場(chǎng)數(shù)據(jù)：*.sta,*.cad,*.ini,*.dis及相關(guān)配置文件（*代表車(chē)站站號(hào)）。

圖2 聯(lián)鎖應(yīng)用程序生成流程

（2）聯(lián)鎖文件：*.vcf，*.vtl,*.hdw，*.vsl，*CAD. com，*NR.com，*STDU.com（*代表車(chē)站站名）。

（3）聯(lián)鎖文件通過(guò)CAA應(yīng)用軟件編譯成聯(lián)鎖可執(zhí)行文件*.ADS，*.BDS,*.ADSVAR（*代表車(chē)站站名）。

站場(chǎng)數(shù)據(jù)及聯(lián)鎖文件以文件夾的形式放置于上位機(jī)的C盤(pán)及E盤(pán)中，ADS等聯(lián)鎖可執(zhí)行文件通過(guò)寫(xiě)卡器寫(xiě)入下位機(jī)電子盤(pán)中。

4 解決方案

通過(guò)研究，我們掌握了上位機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件組成及應(yīng)用軟件的安裝方法。針對(duì)上位機(jī)工控機(jī)故障，我們提出：雖然無(wú)法避免工控機(jī)的損壞，但可以組裝一臺(tái)裝有現(xiàn)場(chǎng)車(chē)站聯(lián)鎖程序的工控機(jī)作為備用設(shè)備，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)故障后立即啟用該備用工控機(jī)，從而恢復(fù)鐵路運(yùn)輸指揮。按照這一思路，開(kāi)始組裝機(jī)器并置入各車(chē)站聯(lián)鎖程序，具體操作步聚及方法如下。

（1）選用工控機(jī)。型號(hào)為研華PCA-6010VG。機(jī)箱610H。底板6113-P4R。主板：7個(gè)ISA，4個(gè)PCI PCA-6010VG網(wǎng)卡芯片2574A。處理器：INTEL P-D 2.6G（E5300）。內(nèi)存1×2G。硬盤(pán)SR2611-2S-S2R 2×250G。網(wǎng)口配置：主板集成1個(gè)10/100Base-T網(wǎng)口，1塊PCI接口Intel網(wǎng)卡。聲卡：1塊PCI接口聲卡。顯示卡：主板集成VGA顯示口。其他：兩個(gè)RS232串口，一個(gè)并口，鼠標(biāo)鍵盤(pán)支持長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)。

（2）裝入操作系統(tǒng)Windows2000及顯卡、聲卡、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)。操作系統(tǒng)：Windows2000或WindowsXP安裝在C盤(pán)，C盤(pán)分5G。顯卡、聲卡、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序備份在F盤(pán)，同時(shí)設(shè)置好本機(jī)IP地址（各車(chē)站的上位機(jī)（MMI）IP地址相同）。

（3）安裝應(yīng)用軟件VC＋＋6.0。

（4）在C盤(pán)建立CTC文件夾，在E盤(pán)中建立iLOCKMMI文件夾。CTC文件夾只能放在C盤(pán)根目錄下。

（5）進(jìn)行系統(tǒng)注冊(cè)。①運(yùn)行cmd命令，打開(kāi)DOS窗口；指定路徑到layout.ocx所在的目錄，如layout.ocx文件放置在E：ilockmmiLayoutControlLayoutDebug下，在DOS窗口中輸入“E”后回車(chē)。②輸入“CD ilockmmiLayoutControlLayoutDebug”后回車(chē)；③輸入“regsvr32 layout.ocx”后回車(chē)，出現(xiàn)“DllRegisterServer in layout.ocx succeeded.”后點(diǎn)確定，關(guān)閉DOS窗口。見(jiàn)圖3、圖4。

圖3 DOS窗口下系統(tǒng)注冊(cè)

圖4 系統(tǒng)注冊(cè)成功

（6）將車(chē)站的TLE數(shù)據(jù)文件（dmis_ctc.**.sta、dmis_ctc.**.cad、dmis_ctc.**.lni、dims_ctc.**.dis）及配置文件tledata**.cfg、sta**.cfg(**為站名號(hào)，例如云岡站為61012，云岡西站為61033等)分別拷貝至c:ctc目錄及c:ctcdatamor_data目錄中。將各站的*.vcf，*.vtl,*.hdw，*.vsl，*CAD.com，*NR.com，

*STDU.com及VPICAA.ADS，VPICAA.BDS，VPICAA. ADSVAR拷貝到E:ilockmmimain目錄下。

（7）在桌面上建立快捷方式，選擇運(yùn)行模式MMI（正式使用）、DIAG（脫機(jī)模擬測(cè)試）、SIMU（聯(lián)機(jī)模擬測(cè)試）、STDU（檢測(cè)站測(cè)試）；

選中桌面上的VPI快捷圖標(biāo)，點(diǎn)擊右鍵，修改其屬性對(duì)話框中的目標(biāo)項(xiàng)；

如果運(yùn)行MMI模式，將其修改為E: iLcokmmiMainvpi.exe MMI***（注意：在vpi.exe和MMI之間需要有一空格）；

運(yùn)行其他模式，只需將MMI改為DIAG、SIMU、STDU即可。

通過(guò)以上步驟，將13個(gè)車(chē)站的上位機(jī)程序集合于一臺(tái)工控機(jī)中，并在桌面上建立一個(gè)快捷方式文件夾，內(nèi)含13個(gè)車(chē)站上位機(jī)（MMI）的快捷啟動(dòng)方式（見(jiàn)圖5），形成一臺(tái)上位機(jī)應(yīng)急系統(tǒng)，直接點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)車(chē)站名快捷方式，啟動(dòng)不同車(chē)站聯(lián)鎖程序進(jìn)入站場(chǎng)畫(huà)面。一旦哪個(gè)車(chē)站上位機(jī)故障，聯(lián)接并啟用該備用工控機(jī)，即可恢復(fù)正常行車(chē)指揮。

圖5 車(chē)站聯(lián)鎖程序啟動(dòng)快捷方式

5 取得的效果

我們利用列車(chē)運(yùn)行間隙時(shí)間，在云支線、口支線各車(chē)站對(duì)該套上位機(jī)應(yīng)急系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。當(dāng)中斷車(chē)站運(yùn)用中的一臺(tái)上位機(jī)（MMMI）后，接入該系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)、試驗(yàn)，手動(dòng)點(diǎn)開(kāi)快捷方式文件夾，雙擊車(chē)站快捷方式啟動(dòng)應(yīng)用程序，進(jìn)入車(chē)站聯(lián)鎖界面。該備用上位機(jī)可完成車(chē)站指揮行車(chē)作業(yè)的全部功能，同時(shí)與另一臺(tái)備機(jī)協(xié)調(diào)工作，完全符合應(yīng)用要求，有效解決了專(zhuān)用線計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備故障后長(zhǎng)時(shí)間影響鐵路運(yùn)輸?shù)碾y題。

[1]中華人民共和國(guó)鐵道部.TB/T 3027-2002計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件［S］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2002：2-7.

[2]凌祝軍，唐俊，董高云.iLock型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的引進(jìn)與再開(kāi)發(fā)［J］.鐵道通信信號(hào)，2006（42）：60-62.

Study on Station Computer Interlocking Emergency System

Tian Jianping

13 station signal command system of Yungang，Kouquan and Tiefeng railway private sidings of Datong Coal Mine Group adopts 2 of ilock2×2 computer interlocking system.The system'sman-machine interface industrial PC of interlocking equipmenthas seen damage failure and it affects the normal railway traffic command.The computer interlocking program of each station is set in a industrial PC with single standbymode,emergency response is realized after all themicrocomputer interlocking system failure,normal railway transportation is effectively guaranteed.

railway transportation;railway communication;station signal command system;2 of ilock2×2 computer interlocking system；uppermachine fault

U284.3

B

1000-4866（2015）01-0031-03

2014－11－22

田建平，男，1972年12月出生，1992年7月畢業(yè)于南京鐵路運(yùn)輸學(xué)校（鐵道信號(hào)專(zhuān)業(yè)），2010年1月畢業(yè)于太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院（機(jī)械與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)），學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)就職于大同煤礦集團(tuán)礦山鐵路分公司，工程師。