大准铁路DS6—11计算机联锁系统工程故障处理

iluqetja

【摘要】DS6—11系统为多机分布式结构，铁路信号系统中的各台计算机通过网络互连进行通信，一但网络通信出现故障，将导致整个铁路信号指挥系统瘫痪。DS6—11系统采用双重冗余网络，系统中每个工控机内安装两个网卡。通过两条独立的网络电缆连接。维护人员在日常维护中通过仔细观察掌握网络状态，及时发现网络的单重故障，加以排除。保证系统的可靠性。联锁双机之间从此网络进行数据交换，通过机柜面板的指示灯状态监测双机同步情况。
【关键词】大准铁路；计算机联锁；系统工程；故障处理
大准铁路专线共有30个车站，其中有10个车站采用了计算机联锁，分别为DS6—11：岱海电厂；DS6—K5B：天成、南坪、九苏木；以及TYJL—TR9：点代沟、龙王渠、唐公塔、丹洲营、燕庄、二道河。
1、DS6—11升级型计算机联锁系统概述
DS6—11升级型计算机联锁系统采用具有较高可靠性能的工业控制计算机以及嵌入式CPU（中央处理器：Central Processing Unit）控制系统，运用网络通信技术构成多机分布式控制系统。
1.1联锁系统采用动态冗余的双机热备结构，具有故障自动切换和人工切换功能，满足系统高可用性要求。
1.2联锁软件采用模块化和结构化设计，有利于使程序设计标准化。
安全输出采用动态驱动方式，表示信息输入采用动态编码方式，满足故障导向安全要求。
1.3输入输出系统的安全性和可靠性得到了更加有效的提高。主要采取的措施：增加输出地址锁存及回读校验、输出数据锁存及回读校验、驱动数据回读校验、输入断线检查、输入错码检查、网络多重校核处理等功能。
1.4通过实现输入、输出板带电插拔，故障定位等，使输入、输出系统的维护工作和实施程序更加方便简洁。
1.5联锁与输入输出之间采用双网加多重校核方式，使系统安全性有了进一步保障。铁路信号系统的安全是铁路安全运行的生命保证，不容忽视。
1.6双机自动切换时能够确保不影响现场状态。
通过硬件及软件双重开关，实现单机现场脱机检测。
各级系统的多重校核和实时监测为电务系统提出的“状态修”提供了基础手段。
1.7控显子系统采用双机热备结构，通过控显转换箱进行自动切换，满足系统高可用性要求。
人机界面具有多种可选的操作方法和表示方式。操作方法为鼠标。站场表示设备可选图形显示器（CRT）或光带表示盘。
1.8系统具有完善的自检测和故障诊断功能，并可提供远程监视，为设备维护提供先进的、强有力的技术支持。尽量使系统具有与其它信息系统联网交换信息的基本能力。信息系统采用全网络安全结构，有利于微机连接系统的升级换代。系统通过了铁道部指定的测试单位进行的防雷和电磁兼容测试。
2、硬件系统构成及功能
DS6—11升级型计算机联锁硬件系统为多机分布式结构。系统由控制台子系统、网络通信子系统、联锁机子系统、输入子系统、输出子系统、监测子系统组成。在DS6—11升级系统结构设计框里，其中控制台子系统、联锁机子系统、监测子系统采用的计算机为PC总线工业控制微机，输入子系统、输出子系统采用的计算机为PC104总线嵌入式工业控制微机，机箱和电源为整体结构，具有良好的适应工业现场环境的各种抗损能力和抗干扰性能。系统的所有输入输出接口均经过光电耦合器处理，实现计算机设备与现场设备的电气隔离，能够有效地防止来自现场方面的电气干扰。各个子系统通过多层网络联接，其中上层网由ARCNET双网构成，联接联锁A机、联锁B机、控显A机、控显B机、监测机；下层网由两个分别独立的双冗余CAN网构成，联接联锁A（或B）机、输入A（或B）分机和输出A（或B）分机，输入分机、输出分机和联锁机都装有CAN通信卡，通过光纤全部连接到光纤集线器上（小站模式不需安装光纤集线器，直接将输入输出分机与联锁机用光纤连接）。其中双机同步数据从上层网络获取。各层网络设计均符合通信要求的可靠性和安全性。
3、DS6—11计算机联锁系统的日常维护
首先必须观察控制台显示器屏幕上的指示灯及字符提示，由此可以判断各台机器的网络工作状态。如果网络通信正常时，显示器上无任何提示；假如显示器上显示黄灯+机器名称表示该机有一个网处于下网状态；显示器上显示红灯+机器名称表示该机有两个网全部处于下网状态。
3.1从监测机上的系统网络工作状态标识判断下网节点。
从每个网卡后面的工作状态指示灯判断网卡状态。指示灯亮稳定绿灯（偶尔闪烁1、2下）表示正常。连续闪烁或灭灯表示故障。
单网故障，一般不影响系统正常运行。但应及时采取措施排除一切安全隐患，避免故障再生积累，造成双网故障，导致微机系统瘫痪，铁路信号中断的严重后果，将对铁路安全带来极大威胁，造成不可估量的损失。
3.2更换网卡。更换网卡时，换上的新网卡必须正确设置网卡上的SW1、SW2、JP1～JP14。每个网卡的节点地址用SW2设置。单网卡和双网卡的SW1、SW2、JP1～JP14设置均不相同，须仔细对照换下的故障网卡，将欲换上的新网卡的SW1、SW2、JP1～JP14设成与更换下的故障网卡一致；
3.3T型头和终端电阻接触不良。需要根据实际情况重新安装牢固；
3.4网络连接电缆断线。如确认检查电缆是断线，应更换电缆。
3.5控制台子系统
控制台子系统由控制显示计算机（简称控显机）、行车控制台、站场显示设备、控显转换箱组成。大型车站可增加21寸显示器的数量及鼠标的数量。控显机采用IPC—610型工控机，主板可以向上兼容。CPU为奔腾166。控显机出厂时配有软盘驱动器、键盘，这些设备在系统调试时使用。工程开通后，这些设备禁止使用，将从系统配置中删除。采用DOM半导体盘取代硬盘，直接安装系统程序。
控显机内安装两块AN—550BT网卡，用于实现网络通信。控显机配置（后视）图见图1。对于控显A机：一个网卡连接网络A，网络节点地址为“05H”，另一个网卡连接网络B，节点地址为“06H”。
对于控显B机：一个网卡连接网络A，网络节点地址为“07H”，另一个网卡连接网络B，节点地址为“08H”。
两台控显机为热备方式，同时显示站场情况，但只能有一台控显机可以下发操作命令。主、备控显机可以使用人工或者自动方式进行切换。
网络通信管理软件对双网的工作状态自动监视。正常情况下，从A网取得数据，当A网通信故障时自动切换到B网，保证通信从不中断。
系统的网络状态标志在站场表示设备上显示为三个指示灯：联锁A机、联锁B机、监测机。三个指示灯分别表示系统的两台联锁机及监测机的网络状态。系统正常工作时，指示灯不显示，指示灯黄色表示单网工作，红色表示联锁为冷备状态或其网络双网均故障。如果控显机与两台联锁机的通信都中断时，控显机会给出“联锁通信故障”的闪烁红字提示，表明控显机已经失去与两台联锁机的通信，应该及时进行有效处理。
结束语
以上概要阐述了DS6—11计算机联锁系统的基本性能、日常维护工作和故障处理方法，当两台联锁机的双机专用数据通道出现故障时，双机通道表示灯点亮红色，联锁双机若因故障导致无主控制时，CRT提示红色“联锁脱机”。发生上述情况时，值班员应立即通知电务维修人员及时排除故障。在实际维护中可能会遇到更为复杂的问题，有待于我们在今后的工作中不断地加强学习、充实完善，共同做好大准铁路信号系统的维护工作。