Tesis de graduación de enclavamiento informático de señalización ferroviaria (2)

Tesis de graduación sobre enclavamiento informático de señalización ferroviaria, parte 2

Una breve discusión sobre el sistema de supervisión de despacho y enclavamiento informático de señalización ferroviaria

Resumen Este artículo presenta brevemente el Transporte ferroviario Descripción general del sistema, sistema de enclavamiento informático y su aplicación en la señalización ferroviaria de nuestra empresa. Con base en la tecnología de equipos de redes informáticas, se centralizan los recursos de información de las estaciones ferroviarias subordinadas y se diseña un sistema de supervisión de despacho para el macrocontrol y la supervisión de las operaciones de maniobras ferroviarias.

Palabras clave sistema de supervisión de despacho de enclavamiento por computadora

1. Descripción general del sistema de transporte ferroviario de Tianjin Petrochemical Company

Dado que nuestra empresa es una empresa de recolección, transporte, petroquímica y química Empresa de fibra, una gran empresa estatal que integra procesamiento, producción y ventas. La distribución de la ubicación de las unidades secundarias determina las características de nuestros tres patios ferroviarios: cada equipo sirve como una estación relativamente independiente, y las líneas centradas en el despacho de cada equipo lanzan extensiones, puntos y múltiples longitudes de línea a cada departamento de operación. disperso. El área donde se encuentra el equipo se ve gravemente afectada por tormentas de arena, sal y álcali, humedad, sequedad, geología, etc., lo que conduce a una mayor tasa de fallas en los equipos interiores y exteriores del sistema de enclavamiento de la computadora, especialmente en los equipos exteriores.

2. Sistema de enclavamiento informático

1. Enclavamiento y seguridad orientada a fallos

El llamado enclavamiento se refiere a la interacción mutua entre interruptores, accesos y señales. El equipo que realiza la relación de restricciones e interdependencia se llama equipo de enclavamiento. El sistema de enclavamiento por computadora es un nuevo sistema de enclavamiento centralizado de estación basado en la experiencia exitosa de centralización eléctrica, que utiliza dispositivos informáticos de control industrial para reemplazar los circuitos de relé del grupo de selección de centralización eléctrica y el grupo de ejecución, y utiliza software de computadora para cumplir con todos los requisitos técnicos de centralización eléctrica. El dispositivo de enclavamiento de la computadora se compone principalmente de dos partes: equipo interior y equipo exterior. El personal de servicio de la estación maneja las operaciones del tren y conduce el diálogo entre persona y máquina a través de la consola de enclavamiento de la computadora o la estación del operador. La consola incluye un panel de botones o mouse y un monitor de la estación en color, que puede mostrar varias operaciones de la estación y el trabajo del equipo en el sitio. estado en tiempo real.

En términos generales, la seguridad orientada a fallas significa que cuando ocurre o falla un equipo que afecta el funcionamiento de la locomotora, la computadora de enclavamiento debe emitir una alarma con anticipación antes de operar la locomotora y notificar al departamento eléctrico o de ingeniería. personal para resolverlo a tiempo para evitar que la locomotora funcione mal o se produzca un accidente de tren durante la operación, cualquier sistema de enclavamiento por computadora debe garantizar primero la premisa de seguridad orientada a fallas.

2. Sistema de enclavamiento informático VSI 2000A

Dado que los sistemas de enclavamiento de nuestros tres patios de maniobras son similares, tomaremos el sistema del segundo equipo como ejemplo para analizar y explicar brevemente el ordenador. sistema de enclavamiento. El sistema de enclavamiento informático VSI 2000A se puede dividir en una estructura de tres capas. El diagrama de bloques estructural se muestra en 1:

La capa superior es la estación del operador (generalmente también llamada computadora host). Es un dispositivo de diálogo hombre-máquina para que los operadores de señales gestionen el acceso y controlen los equipos. Consta de dos ordenadores de control industrial de gran fiabilidad, formando un modo de trabajo redundante. Dos conjuntos de estaciones de operador están equipados respectivamente con equipos de visualización de operaciones, como monitores, ratones y parlantes. Utilice gráficos de tiras de luz de colores, texto y voz para proporcionar diagramas del sitio, pantallas de estado del equipo, indicaciones de operación y alarmas.

3. Sistema de supervisión de programación y su diseño

1. Breve análisis del sistema de supervisión de despacho. El sistema de supervisión de despacho es un sistema de información de gestión y supervisión en tiempo real con procesamiento de información como núcleo y tecnología de red como base. Utiliza la ocupación de vías, visualización de señales, disposición de rutas y operación de trenes de cada estación en el sistema de enclavamiento por computadora. de cada estación y datos relevantes y otra información importante, que se proporcionarán al personal de despacho y comando en todos los niveles de manera oportuna y precisa después del procesamiento, realizando la supervisión y visualización en tiempo real de las operaciones del tren y las operaciones de la estación, y mejorando la nivel de despacho, mando y gestión.

2. Selección de modo del sistema de supervisión de despacho. Generalmente existen dos modos para implementar sistemas de supervisión de programación. Una es utilizar la función de comunicación remota punto a punto del sistema de enclavamiento. Cada estación utiliza una línea telefónica para conectar un par de módems con el software de comunicación correspondiente para transmitir los datos al servidor. intercambio. . El segundo modo es utilizar la función Ethernet proporcionada por el sistema de enclavamiento para comunicarse con otras redes y compartir información de datos relevante. Por razones de seguridad, no es aconsejable operar el host de enclavamiento. En cambio, la base de datos actualizada de vez en cuando en la estación histórica se envía al servidor en el sistema de supervisión de despacho.

3. El plan de diseño general del sistema de despacho y supervisión.

Como puede verse en la Figura 2, la estructura general del sistema se divide en tres partes. El sistema de supervisión de despacho de nivel superior, el sistema de estaciones de base y la oficina de la empresa comparten parte. El sistema de despacho y supervisión de nivel superior consta de servidores, conmutadores LAN, estaciones de trabajo de supervisión y visualización, estaciones de trabajo de despachador, fuentes de alimentación UPS, etc., que constituyen un sistema LAN. Utilice la comunicación remota o la función de interconexión Ethernet del sistema de enclavamiento de computadora, adopte una base de datos Cliente/Servidor y use fibras ópticas para conectar las bases de datos del sistema de supervisión de despacho de nivel superior y los sistemas de enclavamiento de computadora de cada estación de base para formar una estrella. La conexión de red de línea dedicada completa el intercambio de datos entre las estaciones de base y los sistemas de despacho de nivel superior. La base de datos de cada estación se utiliza como base de datos remota del sistema de supervisión. Para las aplicaciones que se ejecutan en el servidor, las bases de datos remotas y locales son exactamente iguales, lo que garantiza la coherencia de la información entre el sistema de supervisión y cada estación.

El sistema operativo de supervisión de despacho adopta el sistema operativo de red estándar universal WindowsNT/2000 y el protocolo de comunicación de red TCP/IP para proporcionar una base de software para la expansión del sistema de supervisión de despacho y el intercambio de recursos. De acuerdo con las diferentes condiciones de cada sistema ferroviario, el servidor puede considerar el uso de una microcomputadora DELL altamente confiable o un sistema de respaldo en caliente de doble máquina para garantizar que pueda adaptarse a entornos hostiles.

IV.Mantenimiento y revisión del sistema de enclavamiento informático y del sistema de supervisión de despacho

(1) Durante las inspecciones diarias, fortalecer la inspección de los actuadores, las luces de estado de los módulos y las secciones de suministro de energía. Inspección de la máquina de enclavamiento, sólo de esta manera se podrán descubrir y solucionar oportunamente los problemas existentes en el equipo mediante cambios en las luces de estado. (2) Fortalecer el monitoreo de UPS y el suministro de energía, realizar pruebas diarias en línea de la corriente y el voltaje del suministro de energía, y realizar inspecciones de capacidad y carga y descarga de UPS trimestralmente. Mediante pruebas en tiempo real de la fuente de alimentación, se descubrió que la segunda fuente de alimentación era inestable y presentaba frecuentes cortes de energía. Por lo tanto, para reducir los posibles riesgos de seguridad causados por la operación de suministro de energía única para las operaciones de transporte en el sitio, se debe formular un plan de emergencia para cortes de energía de señales para identificar precauciones para las operaciones de transporte en el sitio bajo cortes de energía repentinos. (3) Realizar periódicamente pruebas de conmutación en la fuente de alimentación, la computadora host, la placa de comunicación, el UPS, etc., para evitar problemas como anomalías en la comunicación y fallas causadas por el funcionamiento prolongado del equipo. operaciones en el sitio, implementar periódicamente pruebas de reinicio. Se realizan operaciones como pruebas de conmutación para que el equipo pueda funcionar durante un largo período de tiempo. (4) Utilizar los datos registrados por las máquinas de monitoreo y las máquinas de mantenimiento eléctrico del sistema de enclavamiento por computadora y el sistema de supervisión de despacho, y con base en los registros de recuperación de las condiciones de operación de la estación y los valores de voltaje y corriente reproducidos, para analizar correctamente el Se analiza el estado de la fuente de alimentación y el estado del módulo actuador, la máquina de enclavamiento, el estado de comunicación, etc. para captar con precisión la tendencia operativa de todo el sistema. Concéntrese en analizar el estado de progreso del módulo actuador, registre las causas y el estado de los problemas en el módulo actuador y haga las sugerencias de mantenimiento correspondientes.

Al llevar a cabo un mantenimiento y reparación detallados de las partes clave del sistema de enclavamiento informático y del sistema de supervisión de despacho, y al aprovechar y analizar al máximo los datos registrados por la máquina de monitoreo, estos dos sistemas podrán operar de forma estable y segura durante mucho tiempo, garantizando la seguridad del transporte ferroviario.

Referencias

[1] [EE.UU.] Sue Plumley. Guía de redes para pequeñas y medianas empresas Beijing: Electronic Industry Press

[2] Editado por Li Fujuan. Tutorial de caso clásico de red de área local. Beijing: Tsinghua University Press

[3] HOLLIAS VSI 2000A. Dos de cada tres sistemas de enclavamiento informático de señales ferroviarias.

[4] Comunicación ferroviaria. señal Instituto Ferroviario de Comunicaciones y Señalización, Academia de Ciencias

[5] Reglamento de Gestión Técnica Ferroviaria de la República Popular China. Ministerio de Ferrocarriles de la República Popular China

Ferrocarril. Enclavamiento por computadora de señalización Tesis de graduación parte 3

Una breve discusión sobre la implementación de un sistema de respaldo en caliente de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria segura

Resumen: La señalización ferroviaria es un proyecto clave en la operación y gestión diaria de ferrocarriles. El sistema de enclavamiento por computadora es una base importante para lograr una operación ferroviaria moderna y puede mejorar efectivamente la capacidad de tráfico de la estación. En comparación con el sistema de enclavamiento eléctrico tradicional, el sistema de enclavamiento por computadora tiene las ventajas de un mantenimiento conveniente y un diseño simple, lo que facilita la transformación y gestión futuras y promueve la inteligencia, la informatización y la creación de redes de la gestión ferroviaria.

Palabras clave: enclavamiento informático; mejora de la señal ferroviaria

Con el continuo desarrollo de la tecnología de la información, el sistema de control de enclavamiento de la señal ferroviaria ha pasado por muchos períodos de desarrollo, incluida la maquinaria tradicional y los sistemas electromecánicos. se transforman en sistemas de control modernos como la microelectrónica y las computadoras en la sociedad moderna. El enclavamiento por computadora puede mantener el funcionamiento de la estación de manera eficiente y segura y mejorar la eficiencia operativa general de la estación. Este artículo combina tecnología de enclavamiento de computadora relevante para analizar cómo mi país debería implementar un sistema de respaldo en caliente de enclavamiento de computadora de señalización ferroviaria segura.

1. Diseño general de un sistema de espera en caliente de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria seguro

El sistema de espera en caliente de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria puede mejorar efectivamente la practicidad y confiabilidad del sistema de señalización ferroviaria. Basado en las características del sistema tradicional de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria, este artículo diseña un sistema hot standby de doble máquina con alto rendimiento práctico.

1. Sistema de espera activa de doble máquina

El sistema de cadena de computadora de espera activa de doble máquina es controlado por dos computadoras al mismo tiempo para realizar cálculos de operación lógica. Durante el trabajo, sólo una computadora controla la línea de transmisión, mientras que la otra permanece en espera. Si la máquina principal falla durante la operación pero la máquina de respaldo no falla, cambiará automáticamente a la máquina de respaldo y la máquina de respaldo cambiará a la máquina principal para continuar controlando el funcionamiento de la línea de transmisión.

En los sistemas de enclavamiento informáticos de señalización ferroviaria tradicionales, la mayoría utiliza respaldo en frío manual para garantizar la estabilidad del sistema de enclavamiento. Sin embargo, en comparación con los sistemas de respaldo en caliente de doble máquina, esto tiene desventajas obvias. En primer lugar, cuando el host falla, se requiere el cambio manual del dispositivo de respaldo, lo que resulta en poca comodidad y bajo rendimiento. En segundo lugar, durante el proceso de conmutación entre la máquina principal y la máquina de reserva, es probable que se produzca pérdida de información. Finalmente, en términos de desempeño de seguridad, el sistema de espera en frío de dos máquinas tiene fallas obvias y la eficiencia de una sola máquina es insuficiente. Es precisamente debido a las deficiencias obvias del respaldo en frío dual tradicional que es necesario acelerar el desarrollo de un sistema de respaldo en caliente de doble máquina.

2. Principios para diseñar un sistema hot standby de doble máquina

En el proceso de diseño de un sistema hot standby de doble máquina, es necesario aclarar la premisa, los objetivos y los principios. del trabajo de diseño para garantizar un proceso de diseño científico. ,

El requisito previo para diseñar un sistema de espera en caliente de doble máquina es garantizar la seguridad y eficiencia de la transmisión de información y garantizar la seguridad de conducción en la mayor medida posible.

En el proceso de diseño se deben tener en cuenta los siguientes factores:

(1) Precisión: El trabajo complementario entre la máquina principal y la máquina de respaldo es uno de los dobles. Sistemas de espera en caliente de la máquina Gran característica. Cuando la máquina host falla, es necesario asegurarse de que la máquina en espera pueda enviar señales a tiempo y comenzar a funcionar, y al mismo tiempo iniciar el programa de intercambio de información entre la máquina host y la máquina en espera. Cuando el host reanuda su trabajo, la máquina en espera necesita transmitir la información al host nuevamente.

(2) Conveniencia: la conveniencia se refiere principalmente a la finalización sin problemas del intercambio de información entre la máquina host y la máquina de respaldo.

3. Implementación de las funciones del sistema

El sistema de espera activa de doble máquina debe implementarse en cinco niveles, que incluyen: capa de diálogo persona-computadora, capa informática entrelazada, capa de controlador de revisión, y capa de interfaz y capa de objeto de monitoreo. Este artículo realiza un análisis de diseño dividiendo los cinco niveles.

(1) Capa de diálogo persona-computadora

La capa de diálogo persona-computadora consta de equipos informáticos básicos, como pantallas de visualización, parlantes y ratones. Se basa en el mouse y el teclado para ingresar y salir de información de comando y la transmite a dos computadoras a través del puerto serie. En circunstancias normales, se pueden usar una máquina y varias pantallas para mostrar la situación completa de la estación (el tamaño de la estación determina el número de pantallas), y la información dinámica en la plataforma de la estación y la información de texto en el sistema de enclavamiento de la computadora deben ser visualizado a través de un display dinámico o display LED. Se visualiza en pantalla para facilitar la inspección y gestión por parte del personal. Cuando el host falla, se emitirá una alarma a través de audio y música. También se debe configurar una luz de señal de falla intermitente en la pantalla para garantizar que los gerentes puedan captar la situación de falla y solucionarla la primera vez.

En el proceso de configuración de la capa de diálogo persona-computadora, es necesario garantizar que el sistema pueda iniciarse y apagarse automáticamente. Las instrucciones de arranque y parada deberán enviarse según las condiciones reales de la estación. La alarma óptica se puede implementar a tiempo, lo que hace que sea conveniente para los operadores administrarla y mantenerla.

(2) Capa informática entrelazada

En el sistema de respaldo en caliente de doble máquina, la computadora entrelazada es la parte central de todo el sistema. Consta de dos computadoras entrelazadas de respaldo en caliente complementarias. y *participantes relacionados. Durante la operación, la computadora de enclavamiento completa tareas como juzgar señales de comando, analizar señales de enclavamiento, generar comandos de control y diagnosticar fallas en las señales ferroviarias a través del software de enclavamiento interno.

En un sistema de espera activa de doble máquina, las dos computadoras entrelazadas de espera activa deben tener la misma configuración para garantizar que el sistema y los operadores puedan completar la conmutación automática o la conmutación manual de información a través del dispositivo compartido al detectar una falla en la computadora entrelazada. provocando que la computadora defectuosa salga del programa de administración de información de la aplicación y emita una alarma.

(3) Revisar la capa del controlador

La capa del controlador compuesto se compone de dos conjuntos de controladores lógicos programables PLC con configuraciones idénticas. El conductor de revisión es el principal responsable de recopilar información específica de la estación, analizar la información relevante, revisar los comandos emitidos por la computadora de enclavamiento, las señales de la estación de conducción y ayudar al sistema a completar el autocontrol. El controlador lógico programable PLC también es un sistema de respaldo mutuo en caliente. Puede detectar el estado de falla de módulos funcionales como CPU y E/S mediante la detección de fallas, y también puede realizar módulos funcionales como CPU y E/S en el programa PLC. Cambiar entre tareas.

(4)Capa de interfaz

La capa de interfaz es la clave para vincular el sistema de enclavamiento de la computadora y los objetos de monitoreo. La capa de interfaz es principalmente responsable de las siguientes tareas:

① Monitorear el sitio de la estación en todo momento, completar la conversión de la información de representación de nivel a estática/dinámica y la conversión de señales de impulsos entre señales del sistema PLC a información de representación de nivel.

② Supervise el funcionamiento de circuitos dedicados para controlar el equipo y apoye el sistema para completar el monitoreo.

(5) Capa de objeto de monitoreo

La capa de objeto de monitoreo se refiere principalmente al equipo de control de señales que utiliza el sistema de enclavamiento de computadora para monitorear el control del estado de la estación y movilizar locomotoras. Durante la operación de la estación, el equipo relevante en la capa de objetos de monitoreo incluye principalmente las luces de señal de colores utilizadas para indicar la operación del tren en la estación, la máquina de cambio que hace girar el interruptor, el circuito de vía que detecta la sección inactiva y el estado de ocupación de la pista en la estación, etc.

2. Protección de la seguridad del sistema

En el proceso de mejorar la seguridad de los sistemas de enclavamiento de computadoras, se adopta en casa el esquema de redundancia dinámica de dos modos o el esquema de redundancia estática de tres modos. y en el extranjero. La solución de redundancia estática de tres modos puede utilizar la redundancia de hardware para mejorar la confiabilidad del sistema. La solución de redundancia dinámica de dos modos utiliza recursos de redundancia de hardware integrados y combina tecnología de detección de fallas relevante para el análisis y el procesamiento. Para proteger la seguridad del sistema hot standby de dos máquinas, se pueden seleccionar soluciones según formas específicas.

Conclusión: Este artículo proporciona una dirección para el desarrollo futuro de la informatización de la señalización ferroviaria mediante un breve análisis del proceso de diseño del sistema de espera en caliente de doble máquina en el sistema de espera en caliente de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria segura, y espera resolver el problema para los departamentos relevantes. Ayuda con preguntas prácticas. Durante el proceso de implementación específico, habrá situaciones como intercambio de información inestable y datos inestables. Esperamos que el personal pueda superar las dificultades prácticas, practicar con valentía y enriquecer continuamente el sistema de espera en caliente de doble máquina para convertirlo en espera en caliente de doble máquina. sistema más concreto y práctico.