浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统

浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 K5B型计算机联锁系统 浅谈DS6- 学 生 姓 名: 符攀 学 号: 0930534 专 业 班 级:铁道通信信号 391607班 指 导 教 师: 雷锡绒 西安铁路职业技术学院毕业设计() 摘 要 随着电子技术和计算机技术的发展，为最大限度地保证行车安全，提高效率，扩展功能，满足信号设备“长寿命，高安全，少维护，无维修”的发展要求，出现了新型的联锁设备----车站计算机联锁系统。该种联锁实现站内道岔、进路、信号机三者间相互制约的关系。计算机联锁安全可靠，处理速度快，与继电集中联锁相比具有十分明显的技术经济优势，无论在安全性，可靠性，经济性等方面都是继电集中联锁无法比拟的，具有独特的优点，而且设计、施工、维修和使用大为方便。它具有广阔的发展前景，是车站联锁设备的发展方向。本文主要介绍了DS6-K5B型计算机联锁系统的构成，以及操作方法和日常维护,了其常见的故障和处理方法。 关键词:计算机系统的构成;操作方法;常见故障处理 - I - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 目 录 摘 要 ............................................................................................................................... I 引 言 ...............................................................................................................................1 1 DS6-K5B型计算机联锁概述 .............................................................................................2 2 硬件系统的构成 ................................................................................................................3 2.1 联锁机 .....................................................................................................................4 2.2 电子终端 .................................................................................................................6 2.3控制台 ......................................................................................................................6 2.4 电务维护台 .............................................................................................................8 3 软件系统构成 ....................................................................................................................9 3.1 联锁机软件 .............................................................................................................9 3.2 控显机软件 .............................................................................................................9 3.3维修机软件 ............................................................................................................ 10 4 地线与防雷 ...................................................................................................................... 11 5 系统操作和注意事项 ...................................................................................................... 12 5.1 系统冷机启动的加电顺序 .................................................................................... 12 5.2 注意事项 ............................................................................................................... 12 6 日常维护及检修作业标准 ............................................................................................... 14 6.1 日常维护 ............................................................................................................... 14 6.2 检修作业标准 ....................................................................................................... 15 7 常见故障处理 .................................................................................................................. 19 7.1 故障应急处理方法 ................................................................................................ 19 7.2数字化仪不能正常办理的故障 ............................................................................. 19 7.3 联锁机(执表机)故障处理 ................................................................................ 20 7.4 监控机故障处理.................................................................................................... 21 7.5 事故继电器不励磁 ................................................................................................ 21 7.6 21英寸显示器黑屏、缺色 .................................................................................... 21 8 关于计算机联锁系统的建议 ........................................................................................... 22 8.1 需要改良的方面.................................................................................................... 22 8.2 需要完善的方面.................................................................................................... 22 结 论 ............................................................................................................................. 25 致 谢 ............................................................................................................................. 26 - II - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 参 考 文 献 ........................................................................................................................ 27 - III - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 引 言 随着铁路运输发展的需要和科学技术的进步，特别是电子计算机在各个领域的应用，使更为先进的联锁设备——计算机联锁应运而生。实现了从有接点到无接点的变革，使联锁设备更加小巧而可靠。 计算机联锁是一种运用微型计算机对车站值班员的操作命令及现场表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制的车站联锁设备。 计算机联锁由计算机硬件设备和计算机软件设备组成，操作方法与继电器联锁相仿。 计算机联锁的特点是: 1、动作速度快，信息量大，容易实现信号系统的自动控制和远程控制; 2、设备体积小，机件重量轻，降低造价; 3、采用软件和硬件，能适应站场的改建和扩建的需要; 4、 操作简便，提高了办理自动化的程度; 5、减少了有关行车人员的联络，防止错误操作，提高作业的安全和效率; 6、可实现车站管理和联锁系统的自动化。 计算机联锁是车站信号设备的发展方向，朔黄铁路随着计算机联锁的投入使用，即将实现:车站和区间得到一体化控制，简化站(场)间联系，取消站(场)间联系电路和联系电缆，改变以往站站设联锁的，使工程投资和人工成本得到节省，为提高列车在车站和区间的通过能力，为朔黄铁路信号专业跨越式发展创建一个崭新的模式。 - 1 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 1 DS6-K5B型计算机联锁概述 DS6-K5B型计算机联锁，是通号设计院与日本京三公司联合开发的新型计算机联锁系统。系统的联锁机和输入输出电路采用京三公司的K5B型产品(K5B型系统是日本京三制作所在K5型系统上采用32位处理器的升级系统)，该产品所有涉及到安全信息处理和传输的部件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。 联锁处理部件采取双CPU共用时钟，对数据母线信号执行同步比较，发生错误时使 故障—安全”性能。联锁2重系为主从式热备冗余，通过高速输出倒向安全。具备了“ 通道进行数据交换，保证2重系同步运行，可实现不间断切换。 输入输出电路采用京三公司生产的电子终端，电路为2重系并行工作，具有“故障-安全”性能。输入输出均采取静态方式。省去了“静态-动态”变换电路，简化继电器接口电路设计。 DS6-K5B系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，提高了系统抗干扰能力和防雷性能，保证系统具有高的运行稳定性。 DS6-K5B系统的联锁软件，在通号设计院DS6系统联锁软件基础上移植生成。保留了通过铁道部计算机联锁检验站测试的联锁软件的核心程序和数据结构。保证新系统的联锁功能满足我国车站计算机联锁技术条件的要求。控显机和监测机的应用软件，由通号设计院承担，在WIN NT操作平台重新进行了开发，使得操作界面得到改善，功能进一步提高。 DS6-K5B系统把通号设计院应用软件的开发成果和日本京三公司生产的具有高可靠性和高安全性的专用计算机设备结合在一起，使系统的安全性、可靠性和适用性达到了新的水平。 - 2 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 2 硬件系统的构成 K5B系统由控制台、电务维护台、联锁机、输入输出接口(在K5B系统中，输入输出电路称作“电子终端”，用字符“ET”表示)和电源五个部分组成。使用客专标准2350mm高度机柜的车站，根据实际情况，电务维护台可移入监控机柜。 控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的操作、表示设备组成。每一台控显机内安装两个采用光缆连接的串行通信接口板INIO卡，用于同联锁机的2重系通信。 控显双机互为备用。 电务维护台设备包括:维修机、键盘、显示器、打印机。维修机内安装两个采用光缆连接的串行通信接口板INIO卡，用于与联锁机2重系通信，从联锁双系取得联锁系统维护信息。电务维护人员可以通过键盘、显示器、打印机查询或打印输出各类监测信息。 联锁机由2重系组成，以主从方式并行运行。两系之间通过并行接口建立的高速通道交换信息，实现2重系的同步和切换。联锁机每一系各用一对光缆经过光分路器与控显双机相连，使联锁的每一系都能够分别与两台控显机通信。联锁机每一系用一对光缆分别与维修机的两个光通信接口相连，使联锁机每一系的维护信息分别送到维修机。联锁机每一系有5个连接电子终端的通信接口，称ET回线1,5。每个通信接口可连接一个电子终端机架(当系统采用一或二级扩展时，每个通信接口可连接二或三个电子终端机架)。 K5B系统开关量输入输出接口采用京三公司生产的电子终端(简称ET)。电子终端电路具有2重系，2重系的输入电路从继电器的同一组接点取得输入信号，分别发给联锁2重系。联锁2重系的输出分别送给电子终端的2重系。电子终端2重系的输出并联连接负载。 K5B系统的电源由一套UPS和两路直流24V稳压电源组成。UPS的输入由信号电源屏单独提供的一路交流220V电源供给。客专车站电源屏本身含有UPS装置时，K5B联锁不再提供UPS，由电源屏提供一路UPS电源直接给K5B设备供电。 两路直流24V电源中的一路称为逻辑24V(用符号L24V表示)，经联锁机和电子终端内部的DC-DC转换电路产生5V电压，供逻辑电路工作。另一路直流24V称作接口24V(用符号I24V表示)，供电子终端的输出电路驱动继电器和输入电路采集表示信息。 - 3 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 图2.1 K5B型计算机联锁系统配置图 2.1 联锁机 K5B系统联锁双机(1系和2系)安装在一个800×330mm的机架内。两系组成完全相同。每一系由IPU6电源板、F486-4I联锁CPU板、FSIO(1)电子终端及上位机接口板、FSIO(2)电子终端通信扩展接口板(可选)、Z2ETH以太网通信板(可选)、CANIF通信板(可选)、VHSC26通信板(可选)七种电路板组成，在联锁机笼的背面，除Z2ETH以太网通信板外，其他电路板还分别对应其后插电路板。其中电子终端通信扩展接口板为可选电路板，当站场规模较大需要连接超过3个回线时使用。以太网通信板、CAN通信板和125MLAN通信板为可选电路板，用于通过联锁逻辑部与外围设备(如列控中心、无线闭塞中心、相邻车站联锁等)通信，对于客专车站，可根据实际需要，选用其中的一种或者多种电路板。各板之间通过机架底板的VME总线互连。 联锁1系电源和联锁2系电源是两个输入直流24V，输出直流5V 的DC/DC电源。分别向联锁1系和联锁2系的逻辑电路提供5V电源。联锁机架(前面): - 4 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 图2.2 K5B联锁逻辑部正视图 在联锁机架背面，每系各有五种电路板:DID、FIO7[P]、EXT FIO7P(可选)、CANIO(可选)、HSC-SUB6(可选)与前面板对应。 DID板对应IPU6。 FIO7[P]板是FSIO(1)板的光电转换板，用于联锁机与电子终端之间的光缆连接以及联锁机与控显机和维修机之间的光缆连接。 EXTFIO7P板是FSIO(2)的光电转换板，用于联锁机与电子终端之间的光缆连接。 CANIO是对应CANIF的后置面板，用于与外围设备CAN通信的CAN总线接口连接。 HSC-SUB6是VHSC26的后置面板，用于与外围K5B设备LAN通信的LAN网连接。 - 5 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 图2.3 K5B联锁逻辑部后视图 2.2 电子终端 DS6-K5B的输入输出接口称为电子终端(Electronic Terminal，简称ET)。 ET电路安装在ET机架内。每个ET机架内必须安装两个ET LINE 模块。用二根两芯光缆与联锁二系的TLIO接口的一个ET NET线路连接。IF486共有五个ET NET 线路。可同时连接五个ET机架。 一个ET机架内有12个插槽。机架正面左边的两个插槽用于安装两个ET-LINE 模块。其余的10个插槽用于安装PIO模块。ET为两重系并列结构。左边第一个插槽安装1系LINE， 与联锁1系的IF486连接。第二个插槽安装2系LINE ，与联锁2系的IF486连接。 2.3控制台 K5B系统的控制台采用DS6系列的传统结构。操作显示设备设在运转室。一般车站采用的显示设备为液晶显示器，操作设备为鼠标。 控显机采用PC总线工控机。机箱内除安装连接操作显示设备的接口板外，安装2块带有光电转换的串行通信接口卡INIO，用于同联锁机通信。 控显机采用双机互为备用。每台控显机分别设一套操作显示设备，均可独立进行操作。 - 6 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 控显双机与联锁机的两重系，通过光分路器构成交叉互连的冗余关系。控显机和联锁机的连接如图2.4所示。 控显双机每一台内安装两块INIO通信卡:INIO1、INIO2。分别用于同联锁机1系和2系通信。联锁机的每一系有两个与控显机通信的接口。为了实现联锁的每一系都能够与控显双机同时或与其中的任意一台单独通信。在联锁机与控显机之间的通信线路上增设了光分路器(Optical Branch Unit)。 光分路器的作用是将一侧的输入信号分成两路输出。同时将另一侧两路输入的信号合并成一路输出。 K5B系统使用四个光分路器(型号:SPHC)，用于联锁双系与维修机及控显双机的光缆连接。 每个光分路器由两块电路板组成。一块电源板SPHC-PW，一块信号传送板SPHC-TT。光分路器由逻辑24V(I24V)供电。电源板产生5V电压供信号传送板工作。 图2.4 ET-PIO2板输出信号连接图 - 7 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 图2.5 光分路器电源连接图 2.4 电务维护台 电务维护台由维修机、显示器、键盘、打印机等组成。维修机采用PC总线工控机。机箱内安装两块带有光电转换的串行通信接口卡INIO，用于同联锁机2重系通信。 维修机接收来自联锁2重系的设备动作状态信息和监测报警信息。维修机通过串行通信接口与集中监测设备的上位机通信，将开关量监测信息发送给集中监测设备。 - 8 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 3 软件系统构成 K5B系统的软件系统由联锁机软件、控显机软件和维修机软件组成。 3.1 联锁机软件 联锁机软件运行在K5B系统的联锁机上。由基本程序(系统管理程序)和联锁运算 程序组成。 联锁机的基本程序包括以下功能模块: ?初始化模块:完成系统加电后硬件初始化，联锁运算参数文件的装载等工作; ?系统周期管理模块:完成系统运行周期管理、周期超时和空闲时间的管理等; ?双重系管理模块:完成主、从系状态的检查及主系故障时系切换控制; ?输出程序模块:启动电子终端网络和人机界面网络驱动程序，完成向联锁机外部设备输出数据; ?输入程序模块:完成从电子终端和控制台设备的数据输入; ?系间传送程序模块:完成双重系间数据交换。 联锁运算程序完成车站信号联锁控制功能。 联锁运算程序和系统基本程序通过一个称为“联锁演算区”的特定内存区进行数据交换。 系统基本程序的输入程序模块将从电子终端、控显机和维修机取得的输入信息以约定的数据格式放入联锁演算区的输入数据区。 联锁程序从该区取得输入数据进行联锁运算。联锁程序将运算结果生成的电子终端输出命令，控制台显示信息和监测信息以约定的数据格式放入联锁演算区的输出数据区。 系统基本程序的输出程序模块从输出数据区取得输出数据发送到相应的外部设备。 3.2 控显机软件 控显机软件是供车务值班人员办理行车作业的人机界面软件。主要功能有: 1)与联锁机通信，从联锁机接收站场实时变化信息、操作提示和报警信息; 2)向联锁机发送按钮命令信息; 3)完成控制台的站场图形显示、操作提示和报警信息的文字和语音输出; 4)鼠标操作和按钮信息处理等。 - 9 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 3.3维修机软件 维修机软件是在WINDOWS操作平台上开发的，供电务维护人员进行设备监视和故障诊断的人机界面程序，其主要功能有:与联锁机通信，接收联锁机发送的站场实时信息和K5B系统的工作状态信息和系统自诊断信息。监测程序将所有的信息记录到实时数据库中。维护人员可以通过屏幕菜单操作查询、显示或打印输出各类信息。 - 10 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 4 地线与防雷 K5B系统要求提供一根保护地线。此地线的埋设及接地电阻值，应符合铁道部颁发的《计算机联锁技术条件》的规定。 即:接地体与其他设备地线接地体间距不小于20米;此地线不得与电力、通信等设备的接地线合用;接地电阻不大于4Ω。 K5B系统按照日本京三公司设计，采取浮地方式防雷。联锁主机和电子终端电路的安装采取了多重绝缘措施。供计算机逻辑电路工作的5V电源对地浮空。输入输出接口电路工作的24V电源形成闭合的回路，且对地浮空。 在室内环境条件下，满足上述隔离要求，在输入输出端口不设防雷元件。 - 11 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 5 系统操作和注意事项 5.1 系统冷机启动的加电顺序 系统从冷机(未加电)状态启动，应首先确认所有设备连接正确，接插件连接牢靠，然后进行设备加电。设备加电应按照先外围，后联锁的顺序进行: 1、接通UPS220V电源，确认UPS输出220V电压正确。 2、接通控制台设备电源。控制台设备包括:控显机、显示器。 3、接通维修机(含显示器)电源。 4、接通微机电源柜电源。确认两路24V电源输出正常。 5、接通联锁1系和联锁2系的电源开关(如联锁逻辑部有125MLAN模块，需首先开启VHSC26上的电源开关)。在联锁机F486模块的IC卡插槽内插入IC卡。如有两个IC卡，可同时插在两系联锁机上。如只有一个IC卡，可先插入一系联锁机，待其进入运行状态后，取出IC卡再插入另一系联锁机。联锁机从IC卡读入程序和数据约须30秒左右。首先加电并插有IC卡的联锁机将进入“主系”状态运行，另一机进入“从系”状态运行(状态判断，详见F486-4I说明)。 6、顺序接通各ET机架上每个ET-LINE2B和ET-PIO2板的电源开关。确认每个板卡进入正常工作状态:“Normal”、“System”指示灯亮;“Txd”指示灯闪光。操作时， 需首先确认上一块PIO2板运行正常后，再开启下一块PIO2板。 至此，K5B系统从冷机状态加电启动完成。 系统停机下电，原则上应按上述的逆向顺序，依次切断各设备的电源。 5.2 注意事项 1、联锁机从冷机启动需从IC卡上读入程序和数据才能进入正常运行。因此IC卡平时应插在IC卡插槽内。这样，系统在停电恢复后可自动投入运行。 注意:IC卡易受静电冲击损坏，须妥善保管。 2、系统各设备间采用光缆连接。光缆较为脆弱，应注意以下事项: ? 不要用手触摸光缆接头的光端口。光缆接头不用时，必须带上防尘帽。 ? 光缆的弯曲半径必须在5公分以上，否则将造成光缆断裂。 ? 不可使光缆受到强烈的撞击、震动和重力挤压、拉扯。 ? 拆卸光缆连接须握住光缆接头的外壳拔插，不可拉拽光缆线。 ? 连接光缆接头要注意插头与插座的吻合，同时要拧紧固定螺丝。 - 12 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 3、联锁机的三个电路板(F486-4I、FSIO(1)、FSIO(2))，两个光电转换板(FIO7P、EXTFIO7)以及电子终端的ET-LINE2B和ET-PIO2板必须插在机架的指定槽位上。插错位置系统不能运行，并有可能造成设备故障。 4、系统中所有的电路板和模块严禁在带电的情况下拔插。违反此项规定将造成设备损坏。 5、ET-LINE2B板上的电源开关扳动时须用手握住开关柄轻轻向外拉出，然后再扳动。不可直接用力扳。 - 13 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 6 日常维护及检修作业标准 6.1 日常维护 (1)巡视并记录的内容 ?联锁逻辑部 4I板上D1指示灯。D1亮灯的一系为主系，D1灭灯的一系为从系。?观察两系F486- 确认并记录联锁I、II系的主从关系。与上次观察记录进行比较，确认两系主从关系的变化情况。 ?观察从系F486-4I板上D2指示灯的状态，确认从系是否与主系同步。D2灭灯两系同步，D2亮灯两系不同步。 ?观察FSIO板上指示各回线通信状态的指示灯RX、TX灯的状态，确认联锁和电子终端之间的通信状态正常(闪亮正常，灭灯或稳定亮灯为异常)，未使用的回线通信状态指示灯灭灯。本站使用三条回线，则三组指示灯对应的RX、TX指示灯为闪灯状态。 ?检查机笼背面光缆连接是否牢固，未使用的光接口上是否扣好遮光罩。 ?电子终端 ?观察ET-LINE2B板的Normal灯是否稳定点亮，TXD、RXD灯是否闪烁，如果是工作正常，如不是工作异常。 ?观察ET-PIO2板的Normal灯，System灯是否稳定点亮，TXD灯是否闪烁，如果是工作正常，如不是工作异常。 ?检查ET-LINE2B板背面的光缆连接是否牢固，未使用的光接口上是否扣好遮光罩。 ?UPS、冗余转换器及电源控制箱(或电源控制装板) ?观察UPS及冗余转换器面板指示灯是否正常(无黄灯和红灯点亮为正常)，有无报警声音。 ?观察系统是处于电源屏直接供电状态还是处于UPS供电状态，处于UPS供电状态为正常状态。 ?逻辑24V电源和接口24V电源 ?观察各直流稳压电源面板指示的电压值应为24—26V，电流值宜小于14A。 ?观察各直流稳压电源是否有声光报警。 ?电务维修终端 ?检查电务维修机图形显示、实时信息、历史信息记录等功能是否可用。 ?定期(一季度或半年)与北京一级维护中心连通远程，确认远程功能完好。 (2)天窗点内进行的试验及检验内容 - 14 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) ?控显双机切换，确认备机操作显示功能完好。 ?UPS切换，确认冗余转换器切换、输出功能完好。 ?检查系统所有电源接线端子是否有松动、打火、焦糊等现象，一旦发现及时处理， 确保系统安全可靠运行。 6.2 检修作业标准 表6.1 计算机联锁设备日常维护 设备 修 周 检修内容 检修作业标准 备 注 名称 程 期 1. 检查铅封1.1破封有登记记录，1. 日常养护周期，无 计数器号码有无变计数器记录数据与实际人值班车站每周1次。 化，检查破封登记数据核对无误。 情况。 2.1算机连锁系统有2. 雷雨天时，应将备 2. 访问车务无异常现象，对异常情用的空显机，从系统的 值班人员了解设备况，要即使处理。 电子终端(ET)电源关 使用情况(每天一 闭，但事前应在电务段 次，无人值班车站 调度备案。 用电话了解)。 机 日 每 算 3.1调使用良好，温度 常日机 3. 检查计算适中，保持在15?,13?3. USP需要自检通过，维一联 机机柜加锁及散热相对温度保持在10%,稳定30秒后方可带负护 次 锁 情况。 75%，机房密封、防尘、载。 防静电措施良好。 4.1 机箱、机柜门关闭 4(检查计算机好，操作键盘处于被散热4. 设备发生故障需要 柜加锁及散热情状态，风扇运转正常，散换设备备件时，必须先 况。 热良好。 切断被更换模块的电 源，再从机架上取下故 障模块，插入新模块， 然后加电恢复。 - 15 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 表6.1续 计算机联锁设备日常维护 设备 修 周 检修内容 检修作业标准 备 注 名称 程 期 5. 观察计算5.1 设备运行正常，系统工作良 机运行情况。 好，各部件无松动、损伤、过热、 异味等，各指示灯表示正确。 5.2确认连锁两重系哪一系为主 系，哪一系为从系。 6. 检查计算6.1机柜内各类电源、模块、部件 机各类电源的工作工作正常、无过大噪声、无异味、 情况。 表面不过热。 6.2 USP输出电源电压为220V;逻 辑24V电源，接口24V电源等各路 电源电压及电流稳定正常，在规定 7. 检查显示范围内。 器、数字化仪、鼠7.1 显示器无过大噪声、无异味、计 标及报警音响工作表面不过热、亮度、对比度合适，算 日 每 情况。 显示正常，鼠标移动灵活、工作良机 常 日 好。数字化仪盘内站场平面图纸不联 养 2 错位，光笔使用正常。控制台报警锁 护 次 8. 查看监测喇叭音量适中。 记录，发现异常及8.1 监测机运行良好，记录正确， 时处理。 发现异常情况及时进行处理，发生 9. 计算机机房环疑难故障及时存盘并做好记录。 境卫生整洁，地板9.1 计算机机房卫生环境整洁，地 平整，机房内无堆板平整，机房内无堆放杂物。控制 放杂物。控制台及台及显示器、鼠标清洁干净，桌面 显示器、鼠标清洁上无杂物。 干净，桌面上无杂 物。 10. 防火设施检10.1 防火设施完整，按规定位置 查。 摆放，防火通道无障碍物。 - 16 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 表6.2 计算机联锁设备集中检修 设备 修 周 检修内容 检修作业标准 备 注 名称 程 期 1、计算机电源全面1.1各类电源工作正常开关灵活，各1. 集 中检修工作必检查。 部件、模块安装牢固，无松动、损伤、过 须在天窗点内 热、异味等，配线整齐，配线端子紧固， 进行。 各类电源指示灯表示正确。电源柜开启灵 2、电路板件及2、各类配线、插接活，关闭紧密。 连线严禁带电件及防鼠措施检查。 2.1 各类配线(包括通信线、网线、 拔插。 电源线等)，配线端子紧固，配线整齐， 焊头焊接牢固，无破损无霉变，无毛刺， 断股不超过1/5。 2.2 各种插接件接触良好，不松动、每 接点无氧化，固定牢靠。 月 3、 对鼠标、显示器2.3 线条无伤痕，无破皮，无虫鼠咬一清洗。 伤情况，防赎措施可靠。 次 计 4、手动倒机检查。 集3.1 鼠标、显示器清洗干净，鼠标移算 中动灵活、动作可靠，显示器外壳无尘、图机 检象清晰。 联 修 4.1 倒机过程中，开放的实验信号不锁 应关闭。 4.2 倒机后能迅速同步、联机，原主 用的系统转换为从系状态。 4.3 要做好倒机记录，2重系每月交 替使用。 1. 机柜和控制台检1.1机柜和控制台内、外清洁无尘，配1、集中检修工 查、清扫、清洗工控线良好，各部件接触良好不松动，端作必须在“天每 机防尘网。 子紧固工控机防尘网清洁无尘。 窗”点内进行。 季2. UPS放电试验。 2.1没季进行一次UPS放电试验。方法:2、电路板见及一 在天窗点内，信号联锁设备停用情况下，连线严禁带电次 将UPS的220V输入电源断开，放电4,5拔插 分钟，看能否正常工作。 - 17 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 表6.2续 计算机联锁设备集中检修 设备 修 周 检修内容 检修作业标准 备 注 名称 程 期 1.信号联锁试验。 1.1在联锁、从系同步情况下，试验联锁1、集中检修工 表所列的进路，信号联锁关系正确无误。 作必须在天窗 点内进行。 2.接口架及机柜内2.1 接口架及工控机机箱、机柜内清洁无2、电路板件及 部清扫。 尘，配线良好规范，各部件接触良好不松连线严禁带电 3.试验备用器材。 动，端子紧固。 拔插。 3.1 备用器材齐全无损伤，接点清洁，标 每 识清晰，备用器材通电试验，性能稳定、年 工作状态良好。备用板件、模块倒换到从一4.检查插接件、电路系后，应确保2重系同步，倒换试验正常。 次 板。 4.1 各种插界件、电路板接触良好，不松 动，不变形，无异状，接点无氧化，无脱 焊，固定牢固，电路板表示灯显示正确。 5.各类报警试验。 5.1 各类报警试验良好正确，无误抱漏 6.整治地线。 抱。 6.1系统机柜接地良好，接地引入线无锈 蚀、无断股，接地电阻不大于4欧。 - 18 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 7 常见故障处理 DS6-K5B型计算机系统为双套配置，当工作机出现故障时，应首先进行主备机切换，使故障设备在备机状态，然后在备机上查找故障。根据故障发生的部位可分为微机部分故障和继电部分故障。继电部分主要是与室外信号设备相关的继电电路。继电部分故障主要是断线、混线、继电器损坏、熔丝断丝等，现只对微机部分和与其相关的接口故障作重点分析。 7.1 故障应急处理方法 倒机是故障处理最捷径的应急办法，也是判断故障位置的重要办法，倒机包括联锁机倒机、上位机倒机、控制台倒机。当工作机故障影响到使用时，为缩短影响使用时间，应尽快人工倒机，恢复正常使用后再对故障机进行故障处理。注:联锁机人工倒机会全站锁闭，影响现场的进路和信号，因此倒机前应确认全站均无进路在使用，并且所有机车都未在行走。上位机和控制台倒机只是在倒机过程中影响控制台的使用，对进路和信号的开放毫无影响，但是上位机倒换可能会影响已储存的溜放钩序和车次号以及道岔的封闭。 7.2数字化仪不能正常办理的故障 表7.1 故障现象 数字化仪不能办命令 从数字化仪至与故障有关的数字化仪 数字化仪切换电路 监控机之间连监控机 系统组成部分 线及接插件 1、 电源不正常 1.切换的24V电源1、 各段数字1.监控机故障 2、 电源接插件化线 故障 2.232口故障或主 动 2、 接插件松可能出现的故2.切换继电器故板故障 3、 数字化仪笔动 障原因 障，不能正常吸起、3.死机 障 3、 接插件虚 4、 数字化仪故落下或接点接触不焊 障 良 1、 更换电源 1.将切换电路输入1、 更换备用1.通过监控机切换 2、 固紧接插件 线 输出线直接接通，可判定是否监控机 3、 更换笔 2、 固紧接插故障处理 若正常则查24V电故障 4、 更换数字化件 源和切换条件线 2.死机可重新启动仪 3、 重新焊接 5、 盘面图复原 2.更换切换板 监控进行恢复 - 19 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 7.3 联锁机(执表机)故障处理 表7.2 面板上CPU运行灯、通信发送灯、中断灯、采集板第一排灯不闪烁，系统工作故障现象 不正常 可能故障部5V电源 CPU板 STD层其他板 位 1、 无5V电源 1、 死机 1、 STD-01板 2、 低于4.75V 2、 CPU板上FLASH或EPROM芯2.和7863板配套可能故障原 3、 电源插座松动 片坏 7709\7320\7308 因 4、 电源引线假焊 3、 CPU板故障 3.报警板I/O 1、 更换5V电源 1、 按压复位键或关电源重新更换 2、 固紧电源接插启动 故障处理 件 2、 更换FLASH或EPROM芯片坏 3、 重新焊接 3、 更换CPU板 联锁机(执表机)上的CPU运行灯、通信收发灯、中断灯是通过报警板点灯，因此，报警板的好坏直接影响各种指示灯的正确表示。但是，报警板故障只是影响灯的指示，不会影响到机器中程序的正确运转，也不会影响系统的正确输入输出以及设备间的正常通信。所以，当指示灯指示不正常而机器工作一切正常时，则可能是报警板故障，一般情况下机器重开机后若正常，表明报警板没问。 在CPU的运行灯，采集板第一排灯运行正常的情况下，说明CPU板是好的，此时可能出现下列故障情况: 表7.3 故障现采集不正常 控制不正常 与监控机、执表机主备机间通信不正常 象 1.采集用I/O板故1.驱动用I/O板1、 与监控机通信的PC-01、电缆、接插件、切换 电路故障 障 故障 2、 与执表机通信的PC-01、电缆、接插件、切换 2.I/O板至驱动电路故障 可能故2.I/O板至采集层层扁平电缆及插3、 主备机通信的PC-01(或7863口)、通信电缆、障部位 扁平电缆及插座座故障 接插件故障 故障 3.驱动板故障 3.采集板故障 注1)，重关开电源恢复正常，可能是瞬间故障或软件缺陷引起死机。 - 20 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 7.4 监控机故障处理 表7.4 通信故障 控制台 故障现 象 死机 CRT显示故数字化仪 语音提示与联锁机 与维修机 现象 障 (鼠标) 故障 1.主板1.PC-01板1.以太网1.图卡故1.主板232口1.语音卡 坏 故障 卡故障 障 故障 故障 可能故2.程序2.通信电2.通信电2.视频电2.数字化仪电2.语音电障 故障 缆及接插缆及接插缆及接插缆及接插件故缆及接插部位 3.电源件故障 件故障 件故障 障 件故障 故障 7.5 事故继电器不励磁 可能故障部位: ?、驱动板故障(本机任一驱动板故障均有可能造成停止驱动事故继电器) ?、1604-10、1604-18故障 ?、驱动电源故障 ?、某动态继电器或驱动单元故障 ?、采集信息中灯丝采集之后，道岔定表采集之前与信号同组的信息有混电 工作机的事故继电器正常应该一直保持驱动，备机的事故继电器只有在同步时才驱动。造成工作机事故继电器不驱动的原因在维修机记录中都可以查到。 7.6 21英寸显示器黑屏、缺色 黑屏的原因有:?显示器掉电?上位机掉电?显示卡故障?视频线插头脱落?控制台切换板故障?显示器故障; 显示缺色的可能原因:?视频线插头松动?视频线插头中端子断线或视频线断线?若控制台有显示切换板，查显示切换板?显示卡故障?显示器故障。 - 21 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 8 关于计算机联锁系统的建议 8.1 需要改良的方面 ?通过对设备的调查和研究，发现计算机联锁设备的插接口是设备的一个薄弱环节，容易发生接点虚接故障，而且由于接口采用的是多条通道整体插接方式，一个接口上有多条通道，当其中一个通道发生故障时，则不能甩开该通道进行故障查找。为此介于设备接口容易发生故障和不便于处理故障的原因，建议在设备招标时要求厂家对接口进行改造成，将多条通道整体插接方式改为单独插接方式，即可有效的解决上述问题。 ?当前的微机监测设备没有对电力外网输入电源信息进行采集，而在现场当电力外网瞬时或短时断电影响信号设备使用时，专业之间容易发生推诿扯皮现象，很难分清责任，不利于故障的判断查找，因此应当将电力外网输入电源信息输入监测工控机，从而可以随时监测到电力外网输入电源的各相位电压值，实现对各种输入输出电源的随时监测和历史记录查询。 ?当前的微机监测设备不能对继电器接点之间的电压信息进行采集，一旦继电器出现接点不良故障时，容易造成故障延时，因此应当将继电器接点之间的电压信息输入监测工控机，从而可以随时监测到继电器接点之间的电压值，从而能够及时发现和排除故障。 8.2 需要完善的方面 计算机联锁系统的配套设施微机监测设备具有强大的监测功能，但是由于有的数据需要有独立的监测设备才能完成，因此在进行计算机联锁施工的同时应该将相应的配套设备同步安装，具体有: 1)道岔表示缺口监测设备 随着朔黄铁路运量的增加，车流密度的增大,沿线道岔由于该设备固有的特点和外界以及气候的干扰,故障较多,尤其缺口变化未能及时发现处理而导致的故障占了相当的比例。 在电气集中车站，道岔是集中控制的室外两大对象之一，道岔表示又是电气集中设备联锁关系中的必要条件之一。道岔表示电路必须对道岔是否密贴进行监督，道岔表示缺口就是反应道岔位置的条件，当缺口位置发生变化超过规定范围时，将不能得 - 22 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 到表示信号。目前缺口位置的检查是靠信号工定期观测，不能实时监测，已不适合铁路高速发展的要求。 因此,对道岔表示缺口进行集中、远程、实时监测,就显得非常迫切。 道岔表示缺口超标报警系统能及时预报道岔表示缺口位置超标的情况，减少故障发生。一方面可提高检修作业的效率,在值班室内即可全天候查看各道岔的表示缺口状态,而不必到现场逐组要点检查;另一方面可确保设备正常使用,一旦发现缺口超标,可立即组织人员检查处理,将故障消灭在萌芽状态。同时,检修人员可随时掌握道岔设备的状态,为设备实行 状态修创造较好的条件. 2)轨道电路分路不良告警系统 当钢轨轨面生锈严重、车辆轮对锈蚀时,钢轨轨面会形成一层绝缘隔离层,造成列车轮对不能短路两侧钢轨,不能可靠切断该线路的电气回路,造成区段无车占用的假象，此时若向该区段办理进路，将导致列车冲突的重大危险，目前国内有一种轨道电路分路不良告警系统针对这种情况设计，当险情发生时能给出相应报警信号，通知行车人员进行确认，以预防重大事故的发生。该系统运用单片机控制技术和计算机技术，利用监测轨面动态电压波形的方法，结合6502电路动作的逻辑关系，对轨道电路进行综合分析，对区段有车占用而轨道继电器错误吸起的情况进行有效监督。有效防止列车冲突的重大危险，目前国内对轨道电路分路不良问题的研究主要集中在计轴式轨道电路、高压窄脉冲式轨道电路等几个方面，据了解该设备能在不改变当前轨道电路制式，不影响轨道电路正常工作状态的情况下，以较小的资金投入有效地解决这一问题。同时对区段调整电压进行实时监测、报警，有利于电务人员及时解决轨道电路问题，保持轨道电路的良好运用状态。轨道电路分路不良告警系统推广应用到现场后可有效解决轨道电路分路不良问题，有效预防列车冲突的重大危险，达到强化运输安全作业控制的目的，对区段调整电压进行实时监测、报警，有利于电务人员及时解决轨道电路问题，保持轨道电路的良好运用状态。同时在事故发生后可真实再现当时轨道电路工作状态，便于责任分析。系统实现了单片机实时监测运算与6502电路动作逻辑相结合，促进了铁路安全监测向智能化、规范化方向发展。 3)信号机灯泡断丝报警 目前现场使用的信号机灯泡断丝报警系统仅在区间能够实现具体信号机具体灯位报警，但在站内只能实现到具体信号机报警，像在神池南等大站一旦出现信号机灯泡断然丝报警，查找判断都是比较麻烦的问题，严重的还有可能影响列车的正常运行，因此应当要求厂家对此进行改进，把站内信号机灯泡断丝报警也要实现具体信号机具体灯位 - 23 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 报警，这样不但能减轻电务人员的工作量，更重要的是能有效降低故障延时，检修人员可随时掌握信号机的状态,为设备实行状态修创造较好的条件。 - 24 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 结 论 由于计算机联锁具有动作速度快，信息量大，容易实现信号系统的自动控制和远程控制，可实现车站管理和联锁系统的自动化等特点。因此全路随着计算机联锁的投入使用，可以进一步将各方资源进行整合，可以逐步撤减一些交通便利的中间站驻站人员，实现无人值守和设备状态修，如南湾、北大牛、古月等，加速电务专业尽快实现状态修，有效地提高设备运用质量和降低故障发生率，使工程投资和人工成本得到节省，为我国铁路信号专业跨越式发展创建一个崭新的模式。 - 25 - 浅谈DS6-K5B型计算机联锁系统 致 谢 时光飞逝，转眼三年的大学生活即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却 满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我也收获 所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师雷锡绒老师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学习目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。 感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。 感谢我的室友，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的感情，维系着寝室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我们没有红过脸，没有吵过嘴，没有发生上大学前所担心的任何不开心的事情。是你们，让我觉得生活如此美好。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意～ 同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。 最后再一次感谢所有在毕业论文中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在论文中被我引用或参考的论著的作者。 - 26 - 西安铁路职业技术学院毕业设计(论文) 参 考 文 献 [1] 王永信，喻喜平.《车站信号自动控制》.北京:中国铁道出版社，2010. [2] 林瑜筠.《铁路信号基础》.北京:中国铁道出版社，2006. [3] 铁路职工岗位培训教材 信号工(联锁，列控与区间信号设备维修).北京:中国铁道出版社，2010. [4] 《DS6-K5B型计算机联锁系统》.北京:北京全路通信信号研究设计院，2006. [5] 《神华集团朔黄铁路发展有限责任公司电务专业作业标准》.北京:中国铁道出版社，2011. [6] 《DS6-K5B型计算机联锁系统调研报告》.朔黄铁路原平分公司.2006. - 27 -