探析计算机联锁控制系统在北京城铁中的应用
摘要: 介绍了北京城市轨道交通计算机联锁控制系统在系统结构方面的硬件改进, 阐述了诸如扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等特殊联锁功能和与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能的软件实现。关键词: 城市轨道交通 计算机 联锁
考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性, 北京城市轨道交通13 号线信号计算机联锁控制系统, 采用铁科院开发研制的T YJL2Ⅱ 型系统。虽然此系统已在全路400 余个站场投入使用, 但在满足现有的各项技术条件要求, 实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系, 确保列车运行安全的同时, 还必须进行一系列的改进和完善, 以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能, 并实现与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能。
1 系统结构的改进
根据北京城市轨道交通的特点, 对T YJL2Ⅱ 型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。
1. 各站通常不设信号维修人员, 为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行, 将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中, 使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲, 对站场简单的车站, 直接将监控机安装在联锁机柜内, 取消联锁总线的切换电路。A 监控机和A 控制台随着A 联锁机的切换而切换, B 监控机和B 控制台也如此。而对站场复杂的车站, 除切换方式同简单车站外, 仍采用原有TYJL2Ⅱ 型计算机联锁系统的结构, 保留联锁总线的切换电路。
2. 由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制, 且通常采用中心集中控制方式, 因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC 分机的'接口, 接收中心集中控制时的命令信息, 并向中心发送本站的表示信息, 接口采用RS2422 双网结构。车站分散控制时, 系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计, 使操作方式更加方便灵活。
3. 为了便于维修, 计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U 标准, 计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时, 为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求, 系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上, 计算机层、电源层在下。
4. 在保持原有T YJL2Ⅱ 型计算机联锁系统电路结构不变的情况下, 为提高系统的可靠性和抗干扰能力, 采取的措施主要包括: 提高印制板采用的芯片等级, 按5V 计算机电路与12V 采集、驱动电路分别布线, 并且分开设置接插件; 在接口架的驱动条件线上增加防雷器件; 采集、驱动32 芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。
2 系统特殊联锁功能的实现
由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能, 因此在联锁软件中又增加了相应的模块, 具体可分为3 类。
1. 原联锁软件中没有与其类似的功能, 需要建立全新的算法, 增加新模块。如, 扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关; 扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法, 并予以实现, 完成扣车作业。
2. 原联锁软件中有与其类似的功能, 可利用原有算法。如, 紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似, 其技术条件也基本相同。因此, 可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法, 在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。
3. 原联锁软件中虽有与其类似的功能, 但需对其算法稍加修改。如, 轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同, 二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中, 去掉区段占用检查条件, 就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下, 且人工确认该道岔区段无车时, 可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。