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

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

Este artículo presenta brevemente la descripción general del sistema de transporte ferroviario y la computadora de mi país. Sistema de enclavamiento y su aplicación en la señalización ferroviaria en mi país. Basado en la tecnología de equipos de redes informáticas y concentrando los recursos de información de las estaciones ferroviarias subordinadas, se diseña un sistema de supervisión de despacho para llevar a cabo el macrocontrol y la supervisión de las operaciones de maniobras ferroviarias.

Enclavamiento informático; sistema de despacho y supervisión

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

Porque nuestra empresa es una empresa que recolecta, transporta y transporta fibras petroquímicas y químicas. Una empresa estatal muy grande 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 es una estación relativamente independiente, y las líneas centradas en el despacho de cada equipo se extienden a cada departamento de operación, con muchos puntos y líneas largas, y ubicaciones dispersas. . El área donde se encuentra el equipo se ve gravemente afectada por el viento, la arena, la sal, la humedad, la sequedad y la geología, lo que resulta en una alta tasa de fallas de los equipos interiores y exteriores en el sistema de enclavamiento de la computadora, especialmente los equipos exteriores.

2. Sistema de enclavamiento informático

1. Enclavamiento y seguridad orientada a fallos

El llamado enclavamiento se refiere a interruptores, accesos y señales. entre ellos, y el equipo que realiza el enclavamiento se llama equipo de enclavamiento. El sistema de enclavamiento por computadora es un nuevo tipo de enclavamiento centralizado de estaciones que se basa en la experiencia exitosa de la centralización eléctrica, utiliza equipos informáticos de control industrial para reemplazar los circuitos de relé del grupo de selección y ejecución centralizados eléctricos, y utiliza software de computadora para realizar varios Requisitos técnicos del sistema de centralización eléctrica. Los dispositivos de enclavamiento de computadora se componen principalmente de equipos de interior y equipos de exterior. El encargado de la estación maneja las operaciones de conducción y el diálogo hombre-máquina a través de una consola de enclavamiento de computadora o una estación de operador. La consola incluye un panel de botones o mouse y una pantalla de estación a color, que puede mostrar todas las operaciones de la estación y el estado de funcionamiento del equipo de campo en tiempo real.

En términos generales, la seguridad orientada a fallas significa que cuando el equipo que afecta el funcionamiento de la locomotora falla o existe, la computadora de enclavamiento debe dar la alarma con anticipación antes de que la locomotora funcione y notificar al personal eléctrico o de ingeniería para resolverlo en tiempo para evitar que la locomotora o Se produjera un accidente mientras el tren estaba en funcionamiento. Cualquier sistema de enclavamiento informático debe ser, en primer lugar, seguro contra fallos.

2.Sistema de enclavamiento informático VSI 2000A

Debido a que los sistemas de enclavamiento de nuestros tres depósitos son similares, analizaremos y explicaremos brevemente el sistema de enclavamiento informático utilizando el sistema del segundo equipo como ejemplo. . El sistema de enclavamiento informático VSI 2000A se puede dividir en 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 manejen equipos de acceso y control. Es un modo de trabajo redundante compuesto por dos ordenadores de control industrial de alta fiabilidad. Los dos conjuntos de estaciones de operador están equipados respectivamente con monitores, ratones, parlantes y otros dispositivos de indicación de funcionamiento. Proporcione un mapa del sitio, visualización del estado del equipo, indicaciones de operación y alarmas en forma de gráficos de tiras de luz coloridas, texto y voz.

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 basado en procesamiento de información y tecnología de red. Utiliza información importante como la ocupación de las vías, la visualización de señales, la disposición de rutas, la operación del tren y datos relacionados de cada estación en el sistema de enclavamiento informático de cada estación. Después del procesamiento, se proporciona a los comandantes de despacho de todos los niveles de manera oportuna y precisa. para lograr el control sobre las operaciones de los trenes y el seguimiento y visualización en tiempo real de las operaciones de las estaciones para mejorar el nivel de despacho, mando y gestión.

2. Selección del modo del sistema de supervisión de programación. Los sistemas de supervisión de programación suelen implementarse de dos maneras. 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 y está equipada con el software de comunicación correspondiente para transmitir datos al servidor, y el servidor proporciona datos para otros * * * terminales de disfrute. El segundo modo es utilizar la función Ethernet proporcionada por el sistema de enclavamiento para comunicarse con otras redes y disfrutar de información de datos relacionada. Por razones de seguridad, no es adecuado operar el host de enclavamiento. En su lugar, 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. Plan de diseño general del sistema de despacho y supervisión. Como se muestra en la Figura 2, la estructura general del sistema se divide en tres partes.

El sistema de supervisión de despacho superior y el sistema de estaciones de base son compartidos por la oficina de la empresa. El sistema de monitoreo y despacho de nivel superior consta de servidores, conmutadores LAN, estaciones de trabajo con pantalla de despacho, estaciones de trabajo de despacho y fuentes de alimentación UPS. Utilice la comunicación remota o la función de interconexión Ethernet del sistema de enclavamiento de computadora y use la base de datos cliente/servidor para conectar el sistema de supervisión de despacho superior de la estación de base y la base de datos del sistema de enclavamiento de computadora a través de fibra óptica para formar una red privada en forma de estrella. conexión para completar el nivel de base Intercambio de datos entre la estación y el sistema de despacho superior. La base de datos de cada estación se utiliza como base de datos remota del sistema de monitoreo. 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 monitoreo 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, que proporciona una base de software para la expansión del sistema de supervisión de despacho y el disfrute de los recursos. Dependiendo de las diferentes condiciones de cada sistema ferroviario, el servidor puede considerar el uso de una microcomputadora Dell altamente confiable o un sistema de reserva activa de dos máquinas para garantizar que pueda adaptarse a entornos hostiles.

IV. Mantenimiento y revisión del sistema de enclavamiento de la computadora y del sistema de supervisión de despacho

(1) Durante la inspección de rutina, fortalecer la inspección de los actuadores, las luces de estado del módulo, varios tableros de energía, la inspección de máquina de enclavamiento. De esta manera, se pueden descubrir y solucionar problemas con el equipo de manera oportuna mediante cambios en las luces de estado. (2) Fortalecer el monitoreo del UPS y el suministro de energía, realizar pruebas en línea de la corriente y el voltaje del suministro de energía todos los días y realizar inspecciones de capacidad y carga y descarga del UPS cada trimestre. Mediante pruebas de suministro de energía en tiempo real, se descubrió que las dos fuentes de alimentación eran inestables y hubo muchos cortes de energía. Por lo tanto, para reducir los riesgos de seguridad causados ​​por la operación con un solo suministro de energía para las operaciones de transporte en el sitio, se debe formular un plan de emergencia para cortes de energía de la señal y se deben tomar precauciones para las operaciones de transporte en el sitio en caso de un corte de energía repentino. ser identificado. (3) Realice periódicamente pruebas de conmutación en la fuente de alimentación, la computadora host, la placa de comunicación y el UPS para evitar problemas como anomalías en la comunicación y fallas durante el funcionamiento prolongado del equipo. Con el objetivo de reducir el impacto en el funcionamiento in situ, se realizan periódicamente pruebas de reinicio y pruebas de conmutación para permitir que el equipo funcione durante un largo período de tiempo. (4) Utilizar los datos registrados por la máquina de monitoreo y la máquina de mantenimiento eléctrico del sistema de enclavamiento por computadora y el sistema de supervisión de despacho, y analizar correctamente el estado del suministro de energía, el estado del módulo actuador y el estado de la máquina de enclavamiento según la operación y el voltaje de la estación reproducida y registros de recuperación de valores actuales y estado de comunicación, para captar con precisión la tendencia operativa de todo el sistema. Concéntrese en analizar el estado de progreso del módulo de ejecución, registrar las causas y el estado de los problemas en el módulo de ejecución y proponer las sugerencias de mantenimiento correspondientes.

Mediante un cuidadoso mantenimiento y reparación de los componentes clave del sistema de enclavamiento informático y del sistema de supervisión de despacho, y haciendo pleno uso y análisis de los datos registrados por la máquina de monitoreo, estos dos sistemas seguramente operarán de manera estable y segura en a largo plazo, garantizando así la seguridad del transporte ferroviario.

Referencias

Sue Plumley. Recoger redes de redes pequeñas y medianas. Beijing: Electronic Industry Press

[2] Editor en jefe Li. Tutorial de caso clásico de Lan. Beijing: Prensa de la Universidad de Tsinghua.

[3] Hollis VSI, 2000. Dos de cada tres sistemas informáticos de enclavamiento de señales ferroviarias

[4] Señales de comunicación ferroviaria. Instituto de Comunicaciones y Señalización, Academia de Ciencias Ferroviarias

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

Tercera parte de la tesis de graduación sobre enclavamiento informático de señalización ferroviaria

Discusión sobre la implementación de un sistema Hot Standby de enclavamiento informático de señalización ferroviaria segura

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Resumen: La señalización ferroviaria es un proyecto clave en la operación y gestión diaria del ferrocarril. El sistema de enclavamiento informático es una base importante para realizar operaciones ferroviarias modernas y puede mejorar eficazmente las capacidades de apertura de las estaciones. En comparación con el sistema de enclavamiento eléctrico tradicional, el sistema de enclavamiento por computadora tiene las ventajas de un fácil mantenimiento 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; señal ferroviaria; promoción

Con el continuo desarrollo de la tecnología de la información, el sistema de control de enclavamiento de señales ferroviarias ha pasado por múltiples períodos de desarrollo, que consisten en sistemas mecánicos y electromecánicos tradicionales. Los sistemas se transforman en sistemas de control modernos, como la microelectrónica y las computadoras, en la sociedad moderna.

El enclavamiento de la computadora puede mantener de manera eficiente y segura el funcionamiento de la estación y mejorar la eficiencia operativa general de la estación. Este artículo combina tecnologías relacionadas con el enclavamiento de computadoras para analizar cómo implementar el sistema de respaldo en caliente de enclavamiento de computadoras de seguridad de señales ferroviarias de mi país.

1. Diseño general de un sistema de respaldo en caliente de enclavamiento informático de señalización ferroviaria segura.

El sistema de respaldo en caliente de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria puede mejorar efectivamente la practicidad y confiabilidad del sistema de señalización ferroviaria. De acuerdo con las características del sistema tradicional de enclavamiento por computadora de señales ferroviarias, se diseña un práctico sistema de respaldo en caliente de doble máquina.

1. Sistema de espera activa de doble máquina

El sistema de enclavamiento de computadora de espera activa de doble máquina es controlado por dos computadoras al mismo tiempo para realizar cálculos lógicos. Durante el trabajo, solo una computadora controla la línea de transmisión, mientras que la otra computadora permanece en modo de espera. Si la máquina principal falla durante la operación y la máquina de respaldo no tiene fallas, cambiará automáticamente a la máquina de respaldo, cambiará de la máquina de respaldo a la máquina principal y continuará controlando el funcionamiento de la línea de transmisión.

En los sistemas tradicionales de enclavamiento por computadora de señalización ferroviaria, el respaldo en frío manual se utiliza principalmente para garantizar la estabilidad del sistema de enclavamiento. Sin embargo, en comparación con los sistemas de respaldo en caliente de dos máquinas, esto tiene desventajas obvias. En primer lugar, cuando el host falla, es necesario cambiar manualmente el dispositivo de respaldo, lo que resulta en poca comodidad y bajo rendimiento. En segundo lugar, durante el proceso de conmutación activo/en espera, 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. Precisamente porque el sistema tradicional de espera en caliente de dos máquinas tiene deficiencias obvias, se debe acelerar el desarrollo del sistema de espera en caliente de dos máquinas.

2. Principios de diseño del sistema hot standby de doble máquina

En el proceso de diseño del sistema hot standby de doble máquina, la premisa, los objetivos y los principios del trabajo de diseño deben estar claros. definidos para asegurar el carácter científico del proceso de diseño. ,

La premisa del diseño de un sistema de espera en caliente de doble máquina es garantizar la seguridad y eficiencia de la transmisión de información y maximizar la seguridad en la conducción.

En el proceso de diseño, se deben considerar los siguientes factores:

(1) Precisión: el trabajo complementario de las máquinas principal y de respaldo es una característica importante de la máquina caliente de doble máquina. sistema de espera. Cuando la máquina principal falla, es necesario asegurarse de que la máquina de respaldo pueda enviar señales a tiempo y comenzar a funcionar, y al mismo tiempo iniciar el programa de intercambio de información entre la máquina principal y la máquina de respaldo. Cuando la máquina principal vuelve a funcionar, la computadora de respaldo debería transmitir la información a la máquina principal 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 funciones del sistema

El sistema de espera activa de doble máquina debe implementarse desde cinco niveles, que incluyen: capa de diálogo hombre-máquina, capa de operación de enclavamiento, capa de controlador de verificación, y capa de interfaz y capa de objeto de monitoreo. Este artículo analiza el diseño dividiéndolo en 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 acceder a la información del comando y transmitirla a dos computadoras a través del puerto serie. Por lo general, se puede usar una máquina y varias pantallas para mostrar la estación completa (el tamaño de la estación determina la cantidad de monitores. La información dinámica en la plataforma de la estación y la información de texto en el sistema de enclavamiento de la computadora también deben mostrarse en la pantalla). Pantalla de visualización dinámica o pantalla LED conveniente para que el personal la vea y administre. Cuando el host falla, se debe dar una alarma a través de música de audio. También se debe configurar una luz intermitente de falla en la pantalla para garantizar que los gerentes puedan captar la situación de falla y solucionarla de inmediato.

En el proceso de configuración de la capa de diálogo persona-computadora, es necesario asegurarse de que el sistema pueda iniciarse y apagarse automáticamente. Emitir instrucciones de inicio y parada basadas en las condiciones reales de la plataforma. Las alarmas ópticas se pueden implementar a tiempo para facilitar la gestión y el mantenimiento por parte de los operadores.

(2) Capa de operación entrelazada

En un sistema hot standby de doble máquina, la computadora entrelazada es la parte central de todo el sistema y consta de dos computadoras entrelazadas complementarias hot standby. Compuesto por computadoras y servidores relacionados. Durante la operación, la computadora de enclavamiento juzga la señal de comando a través del software de enclavamiento interno, analiza la señal de enclavamiento, genera comandos de control y diagnostica fallas en la señal ferroviaria. En un sistema de espera activa de doble máquina, las dos computadoras entrelazadas de espera activa deben tener la misma configuración para garantizar que cuando el sistema y los operadores detecten una falla en la computadora de interconexión, puedan cambiar información automáticamente o cambiar información manualmente a través del dispositivo compartido, lo que provocará la Computadora defectuosa para salir del programa de administración de información de la aplicación y alarma.

(3) Verifique la capa de unidad

La capa de unidad compuesta consta de dos conjuntos de controladores lógicos programables PLC con la misma configuración. El conductor de inspección es el principal responsable de recopilar información específica sobre la estación, analizar información relevante, verificar 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 la CPU, E/S y otros módulos funcionales mediante la detección de fallas, y también puede cambiar entre CPU, E/S y otros módulos funcionales en el PLC. programa.

(4) Capa de interfaz

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

① Monitorear la estación en todo momento y completar la conversión de información del nivel de líquido a señales estáticas/dinámicas y del sistema PLC desde señales de impulsos a información del nivel de líquido.

② Supervise el funcionamiento del equipo de control de circuito especial y apoye el sistema para completar el monitoreo.

(5) Capa de objeto de monitoreo

La capa de objeto de monitoreo se refiere principalmente al sistema de enclavamiento de computadora utilizado para monitorear el control del estado de la estación y movilizar el equipo de control de señales de locomotora. Durante el funcionamiento de la estación, el equipo relevante en la capa de objetos de monitoreo incluye principalmente luces de señales de colores utilizadas para indicar el funcionamiento de los trenes en la estación, máquinas de cambio utilizadas para girar las horquillas, circuitos de vía utilizados para detectar secciones inactivas y el estado de ocupación de la estación. pista en la estación, etc.

2. Protección de seguridad del sistema

En el proceso de mejorar la seguridad de los sistemas de enclavamiento de computadoras, se han adoptado soluciones de redundancia dinámica de modo dual o soluciones de redundancia estática de tres modos en el hogar y en el extranjero. La solución de redundancia estática de tres modos utiliza redundancia de hardware para mejorar la confiabilidad del sistema. La solución de redundancia dinámica de dos modos integra recursos de redundancia de hardware y combina tecnología de detección de fallas relevante para análisis y procesamiento. En el trabajo de proteger la seguridad del sistema hot standby de doble máquina, las soluciones se pueden seleccionar según la forma específica.

Conclusión: Este artículo proporciona una dirección para el desarrollo futuro de la informatización de la señalización ferroviaria al analizar brevemente el 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 ayudar a los departamentos relevantes a resolver problemas reales. Durante el proceso de implementación específico, habrá situaciones como un intercambio de información deficiente y datos inestables. Se espera que el personal pueda superar las dificultades prácticas, practicar con audacia y enriquecer continuamente el sistema de espera en caliente de doble máquina para hacerlo más específico y práctico.

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