專利名稱：一種用于軌道交通區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指 一種用于軌道交通區(qū)域聯(lián)鎖 和站間通4言的系鄉(xiāng)充。
背景技術(shù)：
目前的軌道交通控制中，站間通信和區(qū)域聯(lián)鎖作為兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng) 絡(luò)，分別根據(jù)各自的通信需求，分別架設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)。首先，鋪設(shè)重復(fù) 的通信通道會(huì)大大增加基礎(chǔ)建設(shè)成本。其次，為支持應(yīng)用層處理不同 類型的通信數(shù)據(jù)，需要開(kāi)發(fā)獨(dú)立的硬件及軟件模塊，這種實(shí)現(xiàn)方式增 加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
此外，區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信傳輸?shù)亩际前踩嚓P(guān)的數(shù)據(jù)，具有很 高的安全性需求。因此，如果采取通用協(xié)議網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，為防 止傳輸網(wǎng)絡(luò)被入侵、偽裝等破壞性活動(dòng)，需要對(duì)數(shù)據(jù)采取額外的安全 措施，如加密解密等。在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中，這樣的實(shí)現(xiàn)方式會(huì)對(duì)系統(tǒng) 帶來(lái)巨大的額外負(fù)擔(dān)。在這種情況下，安全性更高的一體化網(wǎng)成為更 合適的選擇。
區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)是控制鐵路車站信號(hào)和道岔、保障行車安全的基礎(chǔ) 信號(hào)系統(tǒng)。區(qū)域聯(lián)鎖是在車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通 信技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)和安全信息傳輸技術(shù)，將整個(gè)控制區(qū)域視為一 個(gè)車站，使用一套聯(lián)鎖機(jī)完成區(qū)域內(nèi)多個(gè)車站的聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算和集中 控制，實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖、區(qū)間閉塞和站間聯(lián)系一體化控制的系統(tǒng)。
站間通信是聯(lián)鎖中心站之間通過(guò)安全傳輸通道，實(shí)現(xiàn)站間閉塞信 息和信號(hào)設(shè)備狀態(tài)信息的傳輸。隨著我國(guó)鐵路向重載和高速方向發(fā)展， 基于安全通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的區(qū)間閉塞控制模式將逐步取代既有半自 動(dòng)和自動(dòng)閉塞方式。
隨著鐵路信號(hào)系統(tǒng)集中控制、指揮、調(diào)度一體化的深入發(fā)展，兼 具區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信功能的控制系統(tǒng)將成為信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展方向，例如具有多個(gè)區(qū)域控制中心的城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)、與鐵路調(diào) 度指揮信息管理系統(tǒng)結(jié)合的區(qū)域聯(lián)鎖中心等，都同時(shí)具有大規(guī)模區(qū)域 聯(lián)鎖和多點(diǎn)站間通信的需求，而由于區(qū)域聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)和站間通信網(wǎng)絡(luò)采 用各自不同的通信技術(shù)，相互通信時(shí)需要為雙方不同的通信協(xié)議架設(shè) 接口網(wǎng)絡(luò)，通信的復(fù)雜度較高，通信成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明在于提供一種用于軌道區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信的 系統(tǒng)，以解決上述區(qū)域聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)和站間通信網(wǎng)絡(luò)采用各自不同的通信 技術(shù)，相互通信時(shí)需要為雙方不同的通信協(xié)議架設(shè)接口網(wǎng)絡(luò)，通信的 復(fù)雜度較高，通信成本較高的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于軌道區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信
的系統(tǒng)，包括
遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)、中心聯(lián)鎖設(shè)備連接由各個(gè)遠(yuǎn)程光通信接口組成的通 信網(wǎng)絡(luò)；
所述遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)，用于將來(lái)自所述中心聯(lián)鎖設(shè)備的控制命令發(fā) 送至受控設(shè)備，并接收受控設(shè)備的狀態(tài)回復(fù)至所述中心聯(lián)鎖設(shè)備；
所述中心聯(lián)鎖設(shè)備包括互為冗余的人機(jī)交互子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系 統(tǒng)、llr入l命出子系統(tǒng)；
人機(jī)交互子系統(tǒng)包括
維護(hù)機(jī)，用于顯示各子系統(tǒng)的故障信息并發(fā)出報(bào)警； 相互冗余的控顯機(jī)，用于顯示受控設(shè)備狀態(tài)，接受操作員命令， 并將指令發(fā)送至聯(lián)鎖子系統(tǒng)； 聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括
故障安全處理器，執(zhí)行聯(lián)鎖子系統(tǒng)內(nèi)的通信、邏輯數(shù)據(jù)處理； 操作維護(hù)Arcnet通信接口 ，用于連接人機(jī)交互子系統(tǒng)的通信接口 ， 傳輸操作命令與現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備狀態(tài)信息；
系間通信串行總線接口 ，用于所述冗余的聯(lián)鎖子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互；
輸入輸出通信串行總線接口 ，用于連接相應(yīng)的輸入輸出子系統(tǒng)的 通信接口 ，傳輸現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。
遠(yuǎn)程通信接口用于連接聯(lián)鎖子系統(tǒng)與遠(yuǎn)程聯(lián)鎖設(shè)備、遠(yuǎn)程IO
節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互；
輸入輸出子系統(tǒng)，用于通過(guò)連接的輸入輸出通信接口收發(fā)數(shù)據(jù)； 優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)程光通信接口，包括遠(yuǎn)程通信單元、光通道和通
信接口板；
遠(yuǎn)程通信單元，用于連接光網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)復(fù)用/分接，具有2Mbps 速率的低速光接口和640Mbps速率的高速光接口 ；
光通道，通過(guò)光通道連接遠(yuǎn)程通信單元的2Mbps低速光接口、 640Mbps高速光接口和通信接口板；
通信接口板，用于連接所述中心聯(lián)鎖設(shè)備的輸入輸出子系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)程通信單元內(nèi)包括
光電轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的光電/電光轉(zhuǎn)換；
接口芯片，用于與光電轉(zhuǎn)換模塊之間收發(fā)數(shù)據(jù)；
分接復(fù)用單元，用于將來(lái)自接口芯片的數(shù)據(jù)分接，或?qū)⑼ㄐ沤涌?板的數(shù)據(jù)復(fù)用后發(fā)送至接口芯片。
優(yōu)選的，所述中心聯(lián)鎖設(shè)備連接一個(gè)以上的遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)，所述 遠(yuǎn)程通信單元內(nèi)還包括數(shù)據(jù)截取子單元，用于將所述接口芯片收到 的數(shù)據(jù)中，獲取和預(yù)定標(biāo)識(shí)相同的數(shù)據(jù)，或?qū)⑺鼋涌谛酒l(fā)出的數(shù) 據(jù)，加入各個(gè)數(shù)據(jù)所歸屬的遠(yuǎn)程10節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)。
本發(fā)明的系統(tǒng)使用冗余光纖通道作為傳輸介質(zhì)，設(shè)計(jì)易于配置和 擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及可移植的網(wǎng)絡(luò)接口 ，運(yùn)用數(shù)字復(fù)接-分接通信技術(shù) 以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于同 一 網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域聯(lián)鎖與站間通信 一體化信息傳輸，可滿足目前鐵路信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)用的控制需求。


圖1是實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；圖2是中心聯(lián)鎖設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖3是遠(yuǎn)程光通信接口與中心聯(lián)鎖設(shè)備的連接示意圖； 圖4是遠(yuǎn)程光通信接口與遠(yuǎn)程I/0設(shè)備的連接示意圖； 圖5是遠(yuǎn)程光通信單元的數(shù)字復(fù)接過(guò)程的示意圖； 圖6是遠(yuǎn)程光通信單元的數(shù)字分接過(guò)程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為清楚說(shuō)明本發(fā)明的系統(tǒng)，下面給出優(yōu)選的實(shí)施例并結(jié)合附圖詳 細(xì)i兌明。
參見(jiàn)圖1，圖l是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明的系統(tǒng)采用光通信網(wǎng) 絡(luò)互聯(lián)，通過(guò)遠(yuǎn)程光通信接口連接遠(yuǎn)程I/O節(jié)點(diǎn)和中心耳關(guān)鎖i殳備。
中心聯(lián)鎖設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)向用戶輸出信息并接收用戶命令，遠(yuǎn)程I/O 節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)受控設(shè)備發(fā)送控制命令，并將受控設(shè)備的狀態(tài)回復(fù)至中心 聯(lián)鎖設(shè)備，光通信網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)字復(fù)接-分接技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
中心聯(lián)鎖設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖可參見(jiàn)圖2，中心聯(lián)鎖設(shè)備基于二乘二取 二結(jié)構(gòu)，由人才幾交互(Man-Machine Interface, MMI)子系統(tǒng)，聯(lián)鎖 (Central Interlocking Logic, CIL )子系統(tǒng)、豐命入豐lr出(Input-Output, IO ) 子系統(tǒng)組成。每個(gè)子系統(tǒng)均設(shè)計(jì)為雙重冗余結(jié)構(gòu)，三個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)冗 余通信網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可靠性和可用性。對(duì)于安全相關(guān)的CIL 子系統(tǒng)和IO子系統(tǒng)，每一個(gè)冗余模塊內(nèi)部均采用二取二結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的高安全性。
MMI子系統(tǒng)包括一個(gè)維護(hù)機(jī)和兩個(gè)冗余的控顯機(jī)，控顯機(jī)A (即 第一控顯機(jī))和控顯機(jī)B (即第二控顯才幾)，相互冗余的控顯機(jī)A/B: 用于通過(guò)屏幕顯示受控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，接受操作員命 令，并將指令發(fā)送至CIL子系統(tǒng)。
維護(hù)機(jī)用于顯示各子系統(tǒng)的工作情況以及故障信息并發(fā)出報(bào)警。 CIL子系統(tǒng)包括兩套冗余的聯(lián)鎖系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)又分別包括 故障安全處理器執(zhí)行CIL系統(tǒng)安全內(nèi)的通信、邏輯數(shù)據(jù)計(jì)算等。 操作維護(hù)Arcnet通信接口 用于連接MMI系統(tǒng)的通信接口 ，傳輸操作命令與現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備狀態(tài)信息。
系間通信串行總線接口 兩套冗余的CIL的子系統(tǒng)間的通信接口 ， 傳輸每套CIL系統(tǒng)的工作狀態(tài)與數(shù)據(jù)信息。
輸入輸出通信串行總線接口用于連接相應(yīng)的10子系統(tǒng)的通信 接口 ，傳輸現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。
遠(yuǎn)程通信接口用于聯(lián)鎖系統(tǒng)與遠(yuǎn)程聯(lián)鎖、IO系統(tǒng)的通信接口， 傳輸遠(yuǎn)程聯(lián)鎖數(shù)據(jù)。
輸入輸出子系統(tǒng)，用于通過(guò)連接的輸入輸出通信接口收發(fā)數(shù)據(jù)；
CIL子系統(tǒng)分別通過(guò)I/O系統(tǒng)中冗余的輸入輸出接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 傳輸。
網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)遠(yuǎn)程10節(jié)點(diǎn)可根據(jù)需要配置相應(yīng)的控顯終端。 遠(yuǎn)程10節(jié)點(diǎn)的控顯終端不僅可以顯示本站的設(shè)備狀態(tài)，還可以在中 心聯(lián)鎖設(shè)備授權(quán)的情況下，對(duì)本站的道岔或進(jìn)路進(jìn)行操作，方便現(xiàn)場(chǎng) 維護(hù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。
每個(gè)中心聯(lián)鎖設(shè)備可控制相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程I/O節(jié)點(diǎn)，各個(gè) 中心聯(lián)鎖i殳備和遠(yuǎn)程I/O節(jié)點(diǎn)組成相應(yīng)的域，各個(gè)域內(nèi)和域間通過(guò)遠(yuǎn) 程通信接口連接組成的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
遠(yuǎn)程光通信接口由遠(yuǎn)程通信單元、光通道和通信接口板組成。遠(yuǎn) 程通信單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)用-分接功能，并與2Mbps低速光通道協(xié)同工 作，實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的提取和分類。通信接口板實(shí)現(xiàn)對(duì)不同上層節(jié)點(diǎn)的 接口支持，完成與上層節(jié)點(diǎn)CPU板的數(shù)據(jù)交互。例如，中心聯(lián)鎖設(shè)備 遠(yuǎn)程通信接口中的通信接口板對(duì)接收到的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行兩套處理的子 系統(tǒng)來(lái)雙系交叉?zhèn)鬏?，并將?shù)據(jù)傳遞至中心聯(lián)鎖CPU板的兩個(gè)CPU， 實(shí)現(xiàn)對(duì)中心聯(lián)鎖節(jié)點(diǎn)二乘二取二功能的數(shù)據(jù)支持，如圖3所示。
一個(gè)遠(yuǎn)程通信單元通過(guò)2Mbps低速光通道可連接通信4妄口板，如 圖4所示，對(duì)于中心聯(lián)鎖設(shè)備，通信接口板是遠(yuǎn)程通信接口的一部分， 最多可接8路這樣的低速光通道。對(duì)于遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)，通信接口板可 接l路低速光通道。 一個(gè)遠(yuǎn)程通信單元通過(guò)低速光通道可連接一個(gè)聯(lián) 鎖通信接口板，或同時(shí)最多與8個(gè)IO通信接口板連接，如圖3、圖4所示，低速光通道采用通用異步串行格式(UART格式)通信，通信 速率為2Mbps。
在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，數(shù)字復(fù)接-分接由遠(yuǎn)程通信單元實(shí)現(xiàn)，目的 是將每個(gè)上層節(jié)點(diǎn)經(jīng)由多路低速光通道發(fā)送的數(shù)據(jù)重新打包，時(shí)分復(fù) 用后，通過(guò)環(huán)網(wǎng)可靠的發(fā)送到指定的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，并提取環(huán)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)， 轉(zhuǎn)換成多路單一類型的數(shù)據(jù)，發(fā)送到上層節(jié)點(diǎn)。
遠(yuǎn)程通信單元，用于連接光網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)復(fù)用/分接，具有2Mbps 速率的4氐速光接口和640Mbps速率的高速光接口 ；
光通道，通過(guò)光通道連接遠(yuǎn)程通信單元的2Mbps4氐速光接口、 640Mbps高速光接口和通信接口板；
通信接口板，用于連接所述中心聯(lián)鎖設(shè)備的輸入輸出子系統(tǒng)。
所述遠(yuǎn)程通信單元內(nèi)包括
光電轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的光電/電光轉(zhuǎn)換；
接口芯片，用于與光電轉(zhuǎn)換模塊之間收發(fā)數(shù)據(jù)；
分接復(fù)用單元，用于將來(lái)自接口芯片的數(shù)據(jù)分接，或?qū)⑼ㄐ沤涌?板的數(shù)據(jù)復(fù)用后發(fā)送至接口芯片。
所述遠(yuǎn)程通信單元內(nèi)還包括數(shù)據(jù)截取子單元，用于將所述接口 芯片收到的數(shù)據(jù)中，獲取和預(yù)定標(biāo)識(shí)相同的數(shù)據(jù)，或?qū)⑺鼋涌谛酒?發(fā)出的數(shù)據(jù)，加入各個(gè)數(shù)據(jù)所歸屬的遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)。
參見(jiàn)圖4，遠(yuǎn)程通信單元設(shè)計(jì)8路2Mbps低速光口和2路640Mbps 高速光口 。 8路低速光口分別與聯(lián)鎖通信接口板或IO通信接口板通過(guò) 光纖相連；各遠(yuǎn)程通信單元的640Mbps高速光口首尾互聯(lián)，形成邏輯 上的環(huán)網(wǎng)。在硬件設(shè)計(jì)上采用可編程邏輯器件(FPGA)與接口芯片， 包括光電轉(zhuǎn)換模塊、FPGA、高速全雙工串行通信接口芯片(SER/DES 接口芯片)等模塊。
數(shù)字復(fù)接的過(guò)程參見(jiàn)圖5。按照數(shù)據(jù)流的處理順序，串并轉(zhuǎn)換單 元首先將低速串行信號(hào)轉(zhuǎn)化為并行信號(hào)，加標(biāo)識(shí)信息后寫(xiě)入FPGA的 buffer,再通過(guò)復(fù)接單元將多路信號(hào)復(fù)接為 一路信號(hào)，由接口芯片編碼， 最后經(jīng)由光電模塊轉(zhuǎn)化為光信號(hào)發(fā)送至光網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字分接的過(guò)程參見(jiàn)圖6。分接過(guò)程與復(fù)接過(guò)程相反，光信號(hào)經(jīng) 光電模塊、解碼后，由數(shù)據(jù)截取單元獲取本站所需數(shù)據(jù)，去標(biāo)識(shí)后分 接為多路信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為UART格式數(shù)據(jù)發(fā)往2Mbps4氐速光通道。
數(shù)據(jù)的篩選和截取功能由遠(yuǎn)程通信單元的數(shù)據(jù)截取子單元實(shí)現(xiàn)。 遠(yuǎn)程通信單元，本節(jié)點(diǎn)的的節(jié)點(diǎn)地址ID和屏蔽ID由硬件撥碼設(shè)置。 遠(yuǎn)程通信單元根據(jù)硬件撥碼的設(shè)置對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的附屬信息進(jìn)行
判別，對(duì)來(lái)自不同域、不同站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)根據(jù)屏蔽ID進(jìn)行篩選，使 得只有本站需要接收的數(shù)據(jù)才能進(jìn)入本節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)區(qū)域。
通過(guò)遠(yuǎn)程通信單元篩選的數(shù)據(jù)由2Mbps低速光通道發(fā)送到通信接 口板，由于不同速率的光通道通信傳輸速率存在差異，如果,人640Mbps 高速光通道接收到的所有有效數(shù)據(jù)都經(jīng)一個(gè)低速光通道發(fā)送到通信接 口板，則低速光通道網(wǎng)絡(luò)將發(fā)生嚴(yán)重堵塞，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性無(wú)法得 到保證。因此系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)把同一節(jié)點(diǎn)不同類型 的數(shù)據(jù)分散到不同通道并行發(fā)送，遠(yuǎn)程通信單元根據(jù)接收數(shù)據(jù)附屬的 低速光通道信息，再把數(shù)據(jù)發(fā)送到與上層節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光通道上，使得 各光通道能夠均衡分配數(shù)據(jù)流量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同速率的光通道上傳 輸?shù)倪B續(xù)性和實(shí)時(shí)性。
環(huán)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)以上處理之后，在每個(gè)任務(wù)周期，上層節(jié)點(diǎn) CPU僅能收到發(fā)送至本節(jié)點(diǎn)的有效數(shù)據(jù)。
上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)傳It過(guò)程，該系統(tǒng)可實(shí) 現(xiàn)區(qū)域聯(lián)鎖通信和站間通信同時(shí)進(jìn)行，且不必進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，與原有 的兩套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相比，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜度和建設(shè)成本。
后者是網(wǎng)絡(luò)的傳輸i量瓶頸?？诰W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置技術(shù)根據(jù)通信需求(如節(jié)
點(diǎn)數(shù)量、各中心聯(lián)鎖之間通信數(shù)據(jù)量、區(qū)域聯(lián)鎖控制規(guī)模等)，動(dòng)態(tài)調(diào) 整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，配置各低速光通道的傳輸對(duì)象，達(dá)到合理利用網(wǎng)絡(luò)帶寬 的目的。
用戶通過(guò)輔助配置軟件界面輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)量、類型、中心站之間的 傳輸數(shù)據(jù)量、遠(yuǎn)程站控制規(guī)模、控顯終端配置情況等信息，可得到域內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)流的總集。選擇已利用光通道數(shù)量作為優(yōu)化目標(biāo)，網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)配置轉(zhuǎn)化為帶約束的最優(yōu)集合劃分問(wèn)題。這是一個(gè)典型的NP問(wèn)題， 目前在數(shù)學(xué)上沒(méi)有可行的方法能得到精確的最優(yōu)解。本發(fā)明采用了工 程上對(duì)這類問(wèn)題常用的貪心法求解，利用最小的計(jì)算量得到較優(yōu)的劃 分結(jié)果，進(jìn)而得到每一個(gè)上層節(jié)點(diǎn)的低速光通道連接方案、各類型數(shù) 據(jù)使用的低速光通道等配置信息。
本發(fā)明的系統(tǒng)使用冗余光纖通道作為傳輸介質(zhì)，設(shè)計(jì)易于配置和 擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及可移植的網(wǎng)絡(luò)接口 ，運(yùn)用數(shù)字復(fù)接-分接通信技術(shù) 以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于同 一 網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域聯(lián)鎖與站間通信 一體化信息傳輸，可滿足目前鐵路信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)用的控制需求。
對(duì)于本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中所闡述的系統(tǒng)，凡在本發(fā)明的精神和原 則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于軌道交通區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)、中心聯(lián)鎖設(shè)備連接由各個(gè)遠(yuǎn)程光通信接口組成的通信網(wǎng)絡(luò)；所述遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)，用于將來(lái)自所述中心聯(lián)鎖設(shè)備的控制命令發(fā)送至受控設(shè)備，并接收受控設(shè)備的狀態(tài)回復(fù)至所述中心聯(lián)鎖設(shè)備；所述中心聯(lián)鎖設(shè)備包括互為冗余的人機(jī)交互子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)；人機(jī)交互子系統(tǒng)包括維護(hù)機(jī)，用于顯示和記錄各子系統(tǒng)的故障信息并發(fā)出報(bào)警；相互冗余的控顯機(jī)，用于顯示受控設(shè)備狀態(tài)，接受操作員命令，并將指令發(fā)送至聯(lián)鎖子系統(tǒng)；聯(lián)鎖子系統(tǒng)包括故障安全處理器，執(zhí)行聯(lián)鎖子系統(tǒng)內(nèi)的通信、邏輯數(shù)據(jù)處理；操作維護(hù)Arcnet通信接口，用于連接人機(jī)交互子系統(tǒng)的通信接口，傳輸操作命令與現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備狀態(tài)信息；系間通信串行總線接口，用于所述冗余的聯(lián)鎖子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互；輸入輸出通信串行總線接口，用于連接相應(yīng)的IO子系統(tǒng)的通信接口，傳輸現(xiàn)場(chǎng)受控設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程通信接口用于連接聯(lián)鎖子系統(tǒng)與遠(yuǎn)程聯(lián)鎖設(shè)備、遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互；輸入輸出子系統(tǒng)，用于通過(guò)連接的輸入輸出通信接口收發(fā)數(shù)據(jù)；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程光通信 接口，包括遠(yuǎn)程通信單元、光通道和通信接口板；遠(yuǎn)程通信單元，用于連接光網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)復(fù)用/分接，具有2Mbps 速率的低速光接口和640Mbps速率的高速光4妄口 ；光通道，通過(guò)光通道連接遠(yuǎn)程通信單元的2Mbps低速光接口、 640Mbps高速光接口和通信接口板；通信接口板，用于連接所述中心聯(lián)鎖設(shè)備和遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程通信單 元內(nèi)包4舌光電轉(zhuǎn)換模塊，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的光電/電光轉(zhuǎn)換； 接口芯片，用于與光電轉(zhuǎn)換模塊之間收發(fā)數(shù)據(jù)； 分接復(fù)用單元，用于將來(lái)自接口芯片的數(shù)據(jù)分接，或?qū)⑼ㄐ沤涌?板的數(shù)據(jù)復(fù)用后發(fā)送至接口芯片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中心聯(lián)鎖設(shè) 備連接一個(gè)以上的遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)，所述遠(yuǎn)程通信單元內(nèi)還包括數(shù)據(jù) 截取子單元，用于將所述接口芯片收到的數(shù)據(jù)中，獲取和預(yù)定標(biāo)識(shí)相 同的數(shù)據(jù)，或?qū)⑺鼋涌谛酒l(fā)出的數(shù)據(jù)，加入各個(gè)數(shù)據(jù)所歸屬的遠(yuǎn) 程IO節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于軌道交通區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信的系統(tǒng)，本發(fā)明提供一種用于軌道交通區(qū)域聯(lián)鎖和站間通信的系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)、中心聯(lián)鎖設(shè)備連接由各個(gè)遠(yuǎn)程光通信接口組成的通信網(wǎng)絡(luò)；所述遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)，用于將來(lái)自所述中心聯(lián)鎖設(shè)備的控制命令發(fā)送至受控設(shè)備，并接收受控設(shè)備的狀態(tài)回復(fù)至所述中心聯(lián)鎖設(shè)備；所述中心聯(lián)鎖設(shè)備包括互為冗余的人機(jī)交互子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程光通信接口，包括遠(yuǎn)程通信單元、光通道和通信接口板。本發(fā)明的系統(tǒng)使用冗余光纖作為傳輸介質(zhì)，運(yùn)用數(shù)字復(fù)接-分接通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于同一網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域聯(lián)鎖與站間通信一體化信息傳輸。
文檔編號(hào)B61L27/00GK101605151SQ200910158488
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者佘曉麗, 劉曉冬, 盧利勇, 周夏芳, 姚元鵬, 孫壽龍, 孫志科, 崔新民, 張樂(lè)平, 張利峰, 民 李, 邱兆陽(yáng), 峰 邵, 健 鄭, 強(qiáng) 陳, 陳新冬 申請(qǐng)人:北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院