iLOCK計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和故障分析

趙云涌

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iLOCK計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和故障分析

趙云涌

中鐵八局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，四川 成都 611700

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路信號(hào)的核心技術(shù)裝備，其主要職能是完成進(jìn)路控制，保證列車在車站內(nèi)的作業(yè)和運(yùn)行安全，提高運(yùn)輸能力，為行車指揮和列車運(yùn)行控制提供基礎(chǔ)信息。該系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對(duì)鐵路系統(tǒng)整體運(yùn)行造成很大影響。為此，就iLOCK計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及常見故障、維護(hù)對(duì)策進(jìn)行了分析。

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；故障；維護(hù)

引言

隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，其對(duì)于信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行要求逐漸提高。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為信號(hào)設(shè)備的關(guān)鍵構(gòu)成，其性能的好壞對(duì)鐵路的整體運(yùn)輸有著重要影響，所以需注重聯(lián)鎖系統(tǒng)的管控。需使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在使用周期內(nèi)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需要加強(qiáng)故障分析和管理[1]。

1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)構(gòu)成

目前，我國鐵路應(yīng)用的主流計(jì)算聯(lián)鎖系統(tǒng)，包括雙機(jī)熱備、二乘二取二和三取二3種制式。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的室內(nèi)控制部分，按照邏輯功能可以劃分為操作表示、聯(lián)鎖計(jì)算平臺(tái)、I/O接口3個(gè)層次。操作表示層設(shè)備為車站值班員提供操作手段，并實(shí)時(shí)顯示站場設(shè)備狀態(tài)和聯(lián)鎖控制狀態(tài)。操作表示計(jì)算機(jī)接收操作人員的控制指令，將指令傳遞給聯(lián)鎖計(jì)算平臺(tái)；同時(shí)，按照相應(yīng)的規(guī)范，把聯(lián)鎖計(jì)算平臺(tái)以及其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)發(fā)送過來的設(shè)備狀態(tài)、進(jìn)路狀態(tài)、行車信息等信息表示出來。聯(lián)鎖計(jì)算平臺(tái)采用多冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心部件。計(jì)算平臺(tái)承載聯(lián)鎖安全軟件，按照操作表示機(jī)發(fā)送的操作指令，根據(jù)I/O層采集到的道岔、信號(hào)機(jī)、軌道電路等室外設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算，輸出控制指令。I/O接口層是聯(lián)鎖計(jì)算平臺(tái)和室外被控對(duì)象的接口，通過繼電器組合架和分線盤連接到室外[2]。

2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障及處理對(duì)策

2.1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障因子

從運(yùn)行環(huán)境和系統(tǒng)架構(gòu)角度，對(duì)二乘二取二結(jié)構(gòu)類型的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，整理出導(dǎo)致計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障各個(gè)因子之間的作用關(guān)系。分析和研究發(fā)現(xiàn)故障因素包括4大類：硬件錯(cuò)誤、通信錯(cuò)誤、比較錯(cuò)誤和系統(tǒng)狀態(tài)錯(cuò)誤。每種因素進(jìn)一步細(xì)化為4～8個(gè)故障因子，共有21個(gè)故障因子，各個(gè)因子又直接相互關(guān)聯(lián)和互相影響。系統(tǒng)故障因子體系的內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)如圖1所示。

2.2 處理方式

2.2.1 建立故障樹專家系統(tǒng)診斷系統(tǒng)

圖1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障因子關(guān)系示意圖

專家系統(tǒng)能夠運(yùn)用專家的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理、判斷和決策，具有啟發(fā)性、透明性、靈活性等特點(diǎn)。故障樹（FTA）就是頂事件（系統(tǒng)失效）和底事件之間的一張邏輯圖，能夠系統(tǒng)地反映故障發(fā)生的原因及因果關(guān)系。故障樹專家系統(tǒng)是以故障樹和專家系統(tǒng)相結(jié)合的故障診斷模塊，該模塊滿足車站信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)初步診斷。對(duì)車站信號(hào)聯(lián)鎖這樣的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷時(shí)，簡單的故障描述是不夠的，為了滿足故障診斷和定位的需求，在故障診斷時(shí)，往往附加一些其他信息，如故障征兆的描述、故障的檢測(cè)方式或方法、診斷建議和維修策略等。基于故障樹專家系統(tǒng)，給出故障診斷的方法、診斷知識(shí)的規(guī)范化表示方法和快速推理策略，以解決車站信號(hào)聯(lián)鎖故障診斷專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取和快速推理問題。

2.2.2 校正性維護(hù)

校正性維護(hù)方法的實(shí)施對(duì)于提高系統(tǒng)的安全性和可用性具有積極意義，但是該方式對(duì)于維護(hù)工作人員的能力和素養(yǎng)要求較高，必須快速趕赴現(xiàn)場進(jìn)行故障處理，且伴有一定的隨機(jī)性。校正性維護(hù)成本較高，人力資源的調(diào)度難度較高，且系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間難以控制。由此可見，校正性維護(hù)方式較為被動(dòng)，且比較落后。對(duì)此，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的各生產(chǎn)廠家需要采用組建分公司或者是區(qū)域化維護(hù)方法，優(yōu)化校正性維護(hù)。校正性維護(hù)較適用于以下情況：第一，設(shè)備發(fā)生故障，但對(duì)于系統(tǒng)整體的安全性和功能無較大影響；第二，故障為偶發(fā)性且無規(guī)律可循，使用校正性維護(hù)經(jīng)濟(jì)性更高。

2.2.3 預(yù)防性維護(hù)

預(yù)防性維護(hù)的主要目的是避免故障的發(fā)生。維護(hù)工作通常在行車間隙進(jìn)行，必須做好維護(hù)資源、維護(hù)內(nèi)容、人力資源等多項(xiàng)準(zhǔn)備工作。在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以在“點(diǎn)內(nèi)”通過更換的方式替代維修，提升設(shè)備的可用性。系統(tǒng)維護(hù)的次數(shù)或者是間隔周期是生產(chǎn)廠家人員根據(jù)設(shè)備的規(guī)格以及安全分析結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)的。預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃必須包括且必須實(shí)施。維護(hù)工作時(shí)間通常作如下安排：利用天窗點(diǎn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線維護(hù)，或充分利用系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)間開展維護(hù)工作，這樣可最大限度地避免維護(hù)工作對(duì)行車秩序的影響。定期維護(hù)的重點(diǎn)在于選擇系統(tǒng)維護(hù)的最佳時(shí)機(jī)，其適用于以下情況：第一，故障的特征隨著時(shí)間的變化而變化，也就是說設(shè)備的穩(wěn)定性和運(yùn)行周期有密切關(guān)聯(lián)，設(shè)備的故障模式有規(guī)律可循；第二，在使用期間，因?yàn)樵O(shè)備元器件損壞或老化引發(fā)故障，為了保證行車安全，需要分析出即將發(fā)生故障的時(shí)間點(diǎn)并進(jìn)行維護(hù)；第三，系統(tǒng)內(nèi)一些部件沒有檢測(cè)手段確定其技術(shù)狀態(tài)時(shí)，采用定期維護(hù)是一種有效的方式。相對(duì)于被動(dòng)維護(hù)，成功的預(yù)防性維護(hù)成本大大減少。定期進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，雖然可以降低故障發(fā)生的可能性，但也可能造成資源浪費(fèi)、維護(hù)過剩的問題。

3 結(jié)束語

總之，將計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及故障研究應(yīng)用于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)維護(hù)中，能夠有效地指導(dǎo)維修活動(dòng)和工程實(shí)施，達(dá)到優(yōu)化維護(hù)策略、提高維修效率、降低維修成本等重大的現(xiàn)實(shí)意義[3]。

[1]董高云，孫軍峰.CRC查表法的推廣及其在iLOCK聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2015，24（1）：40-45.

[2]馮雪，王喜富.基于動(dòng)態(tài)故障樹的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及性能分析研究[J].鐵道學(xué)報(bào)，2011，33（12）：78-82.

[3]李偉.EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖現(xiàn)場調(diào)試中需要注意的幾個(gè)問題[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，12（5）：66-68.

iLOCK Computer Interlocking System Structure and Fault Analysis

Zhao Yunyong

TieBaJu Group Electricity Engineering Co., Ltd., Sichuan Chengdu 611700

The computer interlocking system is the core technology of railway signal equipment, its main function is to achieve access control, ensure the safety of the operation and train in the station operation, improve the transport ability, provides the basis for traffic command and train operation control information.When the system failure, great influence on the overall rail system operation.This paper is iLOCK computer interlocking system structure and common fault, maintenance countermeasures are analyzed.

computer interlocking system; structure; fault; maintenance

U284.362

A

1009-6434（2017）02-0131-02