梁志國 劉 鵬 徐德龍

隨著計算機聯(lián)鎖相關通信、網絡、電子技術的發(fā)展，根據(jù)現(xiàn)場應用實際需要，在原有計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基礎上，現(xiàn)已衍生出多種形式的計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，它們能夠控制超大規(guī)模站場的車站。

超大規(guī)模的站場一般已經接近或者超過普通聯(lián)鎖設備的容量極限，如采用普通聯(lián)鎖設備，其實時性、穩(wěn)定性、可靠性等指標都會較差，給以后的使用、維護帶來隱患。本文假設圖1所示超大規(guī)模車站，并以此為例介紹一種基于通信方式實現(xiàn)的超大規(guī)模站場計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的解決方案。

1 系統(tǒng)構成

圖1所示站場以股道為界一分為二，分別為X行聯(lián)鎖系統(tǒng)、S行聯(lián)鎖系統(tǒng)，2套聯(lián)鎖系統(tǒng)同時控制一個車站，系統(tǒng)框圖如圖2所示。

圖1 超大規(guī)模站場簡單示意圖

X行、S行聯(lián)鎖分別使用一套既有的聯(lián)鎖系統(tǒng)，2套聯(lián)鎖系統(tǒng)中的每臺聯(lián)鎖機分別增加2塊通信板，采用通信的方式來傳遞信息，實現(xiàn)分割處的聯(lián)鎖關系檢查，稱之為“通信場聯(lián)”。整套聯(lián)鎖系統(tǒng)按照功能可分為操作表示層、聯(lián)鎖邏輯層、執(zhí)行表示層。其中操作表示層是接受值班員的操作命令，與聯(lián)鎖邏輯層通信，將整個站場狀態(tài)顯示給值班員;聯(lián)鎖邏輯層接收操作表示層轉發(fā)過來的操作命令，負責聯(lián)鎖邏輯運算，并將運算結果發(fā)送給操作表示層和執(zhí)行表示層;執(zhí)行表示層是對繼電器的接口，根據(jù)聯(lián)鎖邏輯層的驅動命令驅動相關的繼電器，并采集站場的繼電器狀態(tài)發(fā)送給聯(lián)鎖邏輯層。

2 系統(tǒng)分析

1.每套聯(lián)鎖系統(tǒng)分別包含2臺聯(lián)鎖機LSA、LSB;每臺聯(lián)鎖機分別有3種工作狀態(tài)：主機、備機、脫機。常態(tài)工作時，每套聯(lián)鎖系統(tǒng)中的一臺為主機、另外一臺為備機并保持在熱備狀態(tài)。當主機故障時，備機可自動升為主機工作狀態(tài)，原主機的主機狀態(tài)轉換到脫機狀態(tài)，當故障聯(lián)鎖機修復后由脫機狀態(tài)升為備機狀態(tài)并保持在熱備狀態(tài)。狀態(tài)轉移圖如圖3所示。

通信場聯(lián)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是在既有2套雙機熱備聯(lián)鎖系統(tǒng)的基礎上增加通信場聯(lián)功能，每臺聯(lián)鎖機分別增加2塊場聯(lián)通信板，與對方咽喉聯(lián)鎖系統(tǒng)的2臺聯(lián)鎖機通信，傳遞股道劃分處的聯(lián)鎖邏輯照查信息。

2.常態(tài)工作時，2套聯(lián)鎖系統(tǒng)之間主機與主機傳遞的聯(lián)鎖邏輯照查信息有效;主機與備機以及備機與備機傳遞的信息只是用來檢查通信狀態(tài)，用于2套聯(lián)鎖系統(tǒng)之間主機與主機的場聯(lián)通信中斷后，主機、備機的切換判斷。當2套聯(lián)鎖系統(tǒng)的主機與主機場聯(lián)通信中斷，且本聯(lián)鎖系統(tǒng)備機都與對方聯(lián)鎖系統(tǒng)主機通信場聯(lián)狀態(tài)正常時，X行聯(lián)鎖系統(tǒng)先進行主機、備機狀態(tài)的切換，X行聯(lián)鎖系統(tǒng)主機、備機切換優(yōu)于S行。場聯(lián)通信有效轉移狀態(tài)圖如圖4所示。

圖3 聯(lián)鎖機工作狀態(tài)轉移圖

其中XLSA、XLSB分別代表X行聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖A機、B機;SLSA、SLSB分別代表S行聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖A機、B機，XLSA主、SLSA主分別代表X行、S行聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖A機為主機，其傳遞的聯(lián)鎖邏輯照查信息有效。

圖4 場聯(lián)通信有效信息轉移狀態(tài)圖

3 場聯(lián)通信軟件實現(xiàn)

以股道劃分時，X、S行聯(lián)鎖系統(tǒng)需要軟件傳遞的聯(lián)鎖邏輯信息為ZCJ、ZJ、GJ，實現(xiàn)2套聯(lián)鎖系統(tǒng)在股道分割處的聯(lián)鎖邏輯關系檢查。為傳遞此信息，需要在既有的聯(lián)鎖軟件循環(huán)中增加對場聯(lián)通信的軟件調用。調用流程圖如圖5所示。

場聯(lián)通信傳遞的信息位“ZCJ、ZJ、GJ”等都為安全信息，需符合故障-安全原則，為保證傳遞信息的安全采取了如下措施：

1.采用編碼傳輸，每個字節(jié)代表一位信息。

2.代表編碼信息的吸起值、落下值與傳輸信息之間按順序號綁定。

3.編碼信息的吸起為順序號正碼，落下值為順序號反碼，吸起值與落下值之間碼距為8。

4.編碼信息除順序號正碼、反碼的其他值為非法，均按照落下處理。

5.每個信息包數(shù)據(jù)采用CRC校驗進行傳輸編碼的差錯檢驗。

舉例：X行聯(lián)鎖系統(tǒng)向S行傳遞的信息為S1ZCJ、S1ZJ、1G、……;其中S1ZCJ用1代表吸起，其他值代表落下;S1ZJ用2代表吸起，其他值代表落下;1G用3代表吸起，其他值代表落下。對于每一個信息位吸起值與落下值之間碼距為8，落下值畸變?yōu)槲鸬母怕蕿?/255，且吸起值與傳輸信息之間按順序號綁定，當程序取指指針錯誤時，取到的值對本信息位也為非法值，按落下處理，并對整個數(shù)據(jù)包進行CRC校驗。通過以上措施，可有效保證傳輸場聯(lián)通信信息的安全性。

4 總結

基于通信方式實現(xiàn)的超大規(guī)模站場聯(lián)鎖系統(tǒng)解決方案，也可推廣到其他型號的聯(lián)鎖系統(tǒng)，能巧妙地將2套聯(lián)鎖系統(tǒng)通過最小的改動將聯(lián)鎖系統(tǒng)可控制站場規(guī)模擴展到原來的2倍，對既有系統(tǒng)改動較小，開發(fā)周期短。同時針對不同的站場類型可靈活的選擇2套聯(lián)鎖系統(tǒng)的分割控制處，具體分析分割處的聯(lián)鎖邏輯條件，都可通過通信的方式傳遞到對方控制的聯(lián)鎖系統(tǒng)，在面對超大規(guī)模站場時是十分可行的工程實施方案。

［1］ TYJL-II型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)用戶手冊［Z］.北京市華鐵信息技術開發(fā)總公司，2005，5.

［2］ 何文卿.6502電氣集中電路［M］.北京：中國鐵道出版社，1997.

［3］ 中華人民共和國鐵道部.TB/T 3027-2002.計算機聯(lián)鎖技術條件.2002.

［4］ 楊季文.80X86匯編語言程序設計教程［M］.北京：清華大學出版社，1998.