專利名稱：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速鐵路、普通鐵路、城市軌道交通線路的信號(hào)聯(lián)鎖領(lǐng)域，特 別涉及計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)必須在規(guī)定的聯(lián)鎖條件和規(guī)定的時(shí)序下對(duì)進(jìn)路、信號(hào)和道 岔實(shí)行控制，并能對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行采集。為了提高系統(tǒng)可靠性，保證鐵路/城市
軌道交通系統(tǒng)24小時(shí)不間斷運(yùn)營(yíng)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖應(yīng)采用硬件安全冗余結(jié)構(gòu)，如2 乘2取2 (或3取2)、雙機(jī)熱備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
iLOCK聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)采用雙系熱冗余的2乘2取2系統(tǒng)，A系和B系無 論是否同時(shí)啟動(dòng)，如果兩系均無故障且同步檢査條件滿足，經(jīng)過一定時(shí)間后能 自動(dòng)同步，當(dāng)工作子系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)都可以自動(dòng)切換至備用子系統(tǒng)；也可 以通過機(jī)柜上的切換開關(guān)手動(dòng)在雙系之間進(jìn)行切換；并且雙系切換不影響系統(tǒng) 正常工作。
現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)一般采用單系工作另一系備用的方式，或者可以達(dá) 到板級(jí)熱備，雖然兩系同時(shí)采集，但各系在進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算時(shí)，僅使用本系采集 的信息，并且只有作為工作系的聯(lián)鎖系統(tǒng)輸出驅(qū)動(dòng)接口電路的繼電器，從而實(shí) 現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。這種工作方式，當(dāng)兩系同時(shí)出現(xiàn)不影響系統(tǒng)工作的交叉 故障時(shí)，兩系均不能完成正常的工作。對(duì)于較大型車站/場(chǎng)，勢(shì)必影響工作效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高可靠 的、安全冗余的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余 方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1) 輸出并行控制；
(2) 采集信息共享。 所述的輸出并行控制包括以下步驟
(1) 設(shè)置信號(hào)機(jī)主備系并行輸出，主系沒有輸出時(shí)，備系對(duì)應(yīng)該輸出
關(guān)閉；
(2) 設(shè)置道岔備系不輸出道岔控制命令，以保證系統(tǒng)的安全性；
(3) 設(shè)置長(zhǎng)時(shí)間輸出有效的輸出端口實(shí)行并行輸出；主備系邏輯不同步 時(shí)，備系不輸出；備系與人機(jī)界面子系統(tǒng)通信中斷時(shí)，不輸出；對(duì)于短時(shí)間輸 出有效的輸出端口實(shí)行單系輸出，備系不輸出；
(4) 設(shè)置仿真測(cè)試時(shí)被測(cè)系輸出關(guān)閉；
(5) 設(shè)置切換開關(guān)處于手動(dòng)檔，備系關(guān)閉輸出；
(6) 設(shè)置主備系通信中斷時(shí)，備系不輸出。 所述的采集信息共享包括以下步驟
(1) 設(shè)置除系統(tǒng)碼位外所有采集均相互共享；
a. 區(qū)段用于信號(hào)開放時(shí)的空閑檢査時(shí)，使用共享的區(qū)段采集信息；
b. 區(qū)段用于列車運(yùn)行三點(diǎn)檢査解鎖時(shí)，使用本系的區(qū)段采集信息；
(2) 設(shè)置切換開關(guān)處于手動(dòng)檔，主備系不再共享采集信息；
(3) 設(shè)置仿真測(cè)試狀態(tài)時(shí)不使用采集共享信息；
(4) 設(shè)置當(dāng)對(duì)方子系統(tǒng)自檢不正常時(shí)，不共享對(duì)方系的采集信息。 與原有的技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高系統(tǒng)的可靠性，在一定程度上緩解計(jì)
算機(jī)系統(tǒng)在大站或?qū)\(yùn)營(yíng)要求較高的系統(tǒng)中可靠性降低的壓力，尤其是針對(duì)中 國(guó)繼電接口電路的端子配線故障較多的現(xiàn)實(shí)情況，以及站場(chǎng)存在較大干擾的情 況，"輸出并行控制"和"采集信息共享"措施能很好地杜絕信號(hào)因故突然關(guān) 閉的現(xiàn)象，引起列車緊急制動(dòng)，產(chǎn)生危險(xiǎn)。
圖1是本發(fā)明計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法的輸出并行控制的接口電路 示意圖2是本發(fā)明計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法的采集信息共享的接口電路 示意圖；圖3是本發(fā)明計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下以iLOCK系統(tǒng)的聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)(IPS)為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具 體實(shí)施方式作詳細(xì)描述。 輸出并行控制
如圖l所示，從電源屏引出的KZ和KF電源分別送至IPS，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) 相關(guān)的接口繼電器的驅(qū)動(dòng)電源。
輸出并行控制由應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)。針對(duì)同一個(gè)驅(qū)動(dòng)繼電器，IPSA和IPSB分 別驅(qū)動(dòng)繼電器的一組線圈，當(dāng)某輸出端口的A-OUT和B-OUT同時(shí)輸出時(shí)，實(shí) 現(xiàn)該端口的并行控制。否則，應(yīng)用軟件判斷某端口不能并行控制時(shí)，關(guān)閉該端 口備系的輸出，只有主系這組繼電器的線圈有驅(qū)動(dòng)電源，實(shí)現(xiàn)單系驅(qū)動(dòng)。
采集信息共享
如圖2所示，聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)的采集電源由IPSA和IPSB分別提供。采集 電源送接口架，再經(jīng)過被采集繼電器的接點(diǎn)送至聯(lián)鎖機(jī)各采集端口，實(shí)現(xiàn)信息 采集。
采集共享由應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)。針對(duì)同一個(gè)采集信息，IPSA和IPSB分別采集 接口繼電器的不同接點(diǎn)，只要繼電器工作正常且接配線可靠接觸，IPSA和IPSB 能同時(shí)接收到該采集信息，即A-IN和B-IN同時(shí)有信息輸入。IPSA和IPSB將 采集的信息通過安全通信發(fā)送給對(duì)方，由應(yīng)用軟件根據(jù)具體信息類型及應(yīng)用情 況判斷是否使用共享的信息。
根據(jù)不同的信號(hào)設(shè)備以及應(yīng)用的實(shí)際特點(diǎn)，有選擇地采用不同的輸出并行 控制和采集信息共享的方式。
本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的碼位級(jí)冗余技術(shù)一一計(jì)算機(jī) 聯(lián)鎖系統(tǒng)與車站/場(chǎng)信號(hào)設(shè)備采用采集信息共享、選擇性輸出并行控制的接口方 式，它可以提高計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。
1.輸出并行控制
針對(duì)不同的信號(hào)設(shè)備，iLOCK系統(tǒng)輸出并行控制的實(shí)現(xiàn)方式如下
1) 信號(hào)機(jī)主備系并行輸出，主系沒有輸出時(shí)，備系對(duì)應(yīng)該輸出關(guān)閉。
2) 道岔備系不輸出道岔控制命令，以保證系統(tǒng)的安全性。在中國(guó)，道岔啟動(dòng)電路是繼電器電路，該繼電電路由聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)輸出的繼電器作為啟 動(dòng)條件，該電路一經(jīng)啟動(dòng)，即通過電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)構(gòu)成自保電路，此時(shí)，聯(lián)鎖處理 子系統(tǒng)輸出的道岔啟動(dòng)條件已經(jīng)不起作用，既道岔輸出命令僅維持一段很短的
時(shí)間(一般為8秒)。
3) 其它
a) 長(zhǎng)時(shí)間輸出有效的輸出端口實(shí)行并行輸出； 主備系邏輯不同步時(shí)，備系不輸出； 備系與人機(jī)界面子系統(tǒng)(MMI)通信中斷時(shí)，不輸出。
b) 對(duì)于短時(shí)間輸出有效的輸出端口 (一般僅幾秒，如半自動(dòng)接口電路的 正電繼電器)實(shí)行單系輸出，備系不輸出。
4) 仿真測(cè)試時(shí)被測(cè)系輸出關(guān)閉。
5) 切換開關(guān)處于手動(dòng)檔以后，備系關(guān)閉輸出。
6) 主備系統(tǒng)通信中斷時(shí)，備系不輸出。 2.采集信息共享
采集信息共享是通過安全通信將主備聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)采集的信息互相 傳遞，避免了單套聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)采集斷線或受到干擾時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。 針對(duì)不同的信號(hào)設(shè)備，iLOCK系統(tǒng)采集信息共享的實(shí)現(xiàn)方式如下
1) 除系統(tǒng)碼位外所有采集信息均相互共享。
由于區(qū)段表示了列車運(yùn)行的相關(guān)狀態(tài)，iLOCK對(duì)區(qū)段采用了兩種共享方
式
a) 區(qū)段用于信號(hào)開放時(shí)的空閑檢查時(shí)，使用共享的區(qū)段采集信息。當(dāng)單系 區(qū)段采集故障時(shí)，信號(hào)不會(huì)突然關(guān)閉，從而避免行駛中的列車緊急制動(dòng)給乘客、 車輛、路軌等帶來的損傷。
b) 區(qū)段用于列車運(yùn)行三點(diǎn)檢查解鎖時(shí)，使用本系的區(qū)段采集信息。隨著 列車運(yùn)行速度的不斷提高，在三點(diǎn)檢查解鎖時(shí)如果使用共享信息，由于共享信 息的傳輸時(shí)延，可能會(huì)導(dǎo)致區(qū)段漏解鎖的現(xiàn)象發(fā)生。三點(diǎn)檢査解鎖時(shí)使用本系 區(qū)段采集信息，當(dāng)出現(xiàn)某區(qū)段采集故障時(shí)，首先聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換， 其次，如果出現(xiàn)雙重故障，列車運(yùn)行后，采集故障區(qū)段仍可以通過人工解鎖的 方式進(jìn)行解鎖，不影響系統(tǒng)使用。
2) 切換開關(guān)處于手動(dòng)檔以后，主備系不再共享采集信息。3) 仿真測(cè)試狀態(tài)時(shí)不使用采集共享信息。
4) 當(dāng)對(duì)方子系統(tǒng)自檢不正常時(shí)，不共享對(duì)方系的采集信息。 聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)可以通過人工切換開關(guān)進(jìn)行主備系切換。人工切換開關(guān)有
三檔聯(lián)鎖A機(jī)、自動(dòng)、聯(lián)鎖B機(jī)。正常情況下該開關(guān)設(shè)在自動(dòng)擋。 人工切換有兩種情況
1) 長(zhǎng)時(shí)間將該開關(guān)置于某個(gè)聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)(如聯(lián)鎖A機(jī))，這時(shí)，聯(lián) 鎖B機(jī)不輸出；
2) 如果原來聯(lián)鎖A機(jī)是主系，現(xiàn)在要通過人工切換開關(guān)將主系改為聯(lián)鎖 B機(jī)，這時(shí)，將開關(guān)轉(zhuǎn)換到"聯(lián)鎖B機(jī)"檔，隨后將開關(guān)轉(zhuǎn)回"自動(dòng)"檔。
在第二種情況下，聯(lián)鎖備系繼續(xù)輸出，以避免聯(lián)鎖主系意外宕機(jī)時(shí)，影響 信號(hào)顯示和列車運(yùn)行。為此，切換開關(guān)處于手動(dòng)檔以后，不進(jìn)行"輸出并行控 制"和"采集信息共享"。
如圖3所示， 一種計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括操作機(jī)A、操作機(jī)B、聯(lián) 鎖機(jī)A、聯(lián)鎖機(jī)B、采集模塊l、采集模塊2……采集模塊N、驅(qū)動(dòng)模塊l、驅(qū) 動(dòng)模塊2……驅(qū)動(dòng)模塊N，所述的操作機(jī)通過通信線與聯(lián)鎖機(jī)連接，所述的聯(lián) 鎖機(jī)通過采集線與采集模塊連接，所述的聯(lián)鎖機(jī)通過驅(qū)動(dòng)線與驅(qū)動(dòng)模塊連接。
權(quán)利要求
1.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)輸出并行控制；(2)采集信息共享。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法，其特征在于， 所述的輸出并行控制包括以下步驟(1) 設(shè)置信號(hào)機(jī)主備系并行輸出，主系沒有輸出時(shí)，備系對(duì)應(yīng)該輸出關(guān)閉；(2) 設(shè)置道岔備系不輸出道岔控制命令，以保證系統(tǒng)的安全性；(3) 設(shè)置長(zhǎng)時(shí)間輸出有效的輸出端口實(shí)行并行輸出；主備系邏輯不同步 時(shí)，備系不輸出；備系與人機(jī)界面子系統(tǒng)通信中斷時(shí)，不輸出；對(duì)于短時(shí)間輸 出有效的輸出端口實(shí)行單系輸出，備系不輸出；(4) 設(shè)置仿真測(cè)試時(shí)被測(cè)系輸出關(guān)閉；(5) 設(shè)置切換開關(guān)處于手動(dòng)檔，備系關(guān)閉輸出；(6) 設(shè)置主備系通信中斷時(shí)，備系不輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法，其特征在于， 所述的采集信息共享包括以下步驟(1) 設(shè)置除系統(tǒng)碼位外所有采集均相互共享；a. 區(qū)段用于信號(hào)開放時(shí)的空閑檢查時(shí)，使用共享的區(qū)段采集信息；b. 區(qū)段用于列車運(yùn)行三點(diǎn)檢査解鎖時(shí)，使用本系的區(qū)段采集信息；(2) 設(shè)置切換開關(guān)處于手動(dòng)檔，主備系不再共享采集信息；(3) 設(shè)置仿真測(cè)試狀態(tài)時(shí)不使用采集共享信息；(4) 設(shè)置當(dāng)對(duì)方子系統(tǒng)自檢不正常時(shí)，不共享對(duì)方系的采集信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級(jí)冗余方法，該方法包括以下步驟(1)輸出并行控制；(2)采集信息共享。與原有的技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高系統(tǒng)的可靠性，在一定程度上緩解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在大站或?qū)\(yùn)營(yíng)要求較高的系統(tǒng)中可靠性降低的壓力，尤其是針對(duì)中國(guó)繼電接口電路的端子配線故障較多的現(xiàn)實(shí)情況，以及站場(chǎng)存在較大干擾的情況，“輸出并行控制”和“采集信息共享”措施能很好地杜絕信號(hào)因故突然關(guān)閉的現(xiàn)象，引起列車緊急制動(dòng)，產(chǎn)生危險(xiǎn)。
文檔編號(hào)B61L7/00GK101580073SQ20081003729
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者凌祝軍, 師秀霞 申請(qǐng)人:卡斯柯信號(hào)有限公司