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【關(guān)鍵詞】軌道交通;信號(hào)系統(tǒng);可靠性;安全性
在軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行中采用相應(yīng)的交通信號(hào)系統(tǒng),不但能夠在最大程度上保證列車(chē)的安全正常行駛,解決各個(gè)列車(chē)行駛時(shí)間上的沖突和矛盾,避免追尾事件發(fā)生,還能夠極大的提高列車(chē)的運(yùn)行效率,增大軌道交通建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。除此之外,軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的使用還有利于實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行自動(dòng)化管理,對(duì)于提高城市交通管理現(xiàn)代化水平有著重要意義。而要使軌道交通信號(hào)系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用,就要確保其可靠性與安全性。以下本文筆者就結(jié)合自己對(duì)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)來(lái)探討其可安全性與可靠性問(wèn)題。
一、軌道交通信號(hào)系統(tǒng)概述
軌道交通信號(hào)系統(tǒng)主要是由連鎖裝置與列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC)組成。ATC系統(tǒng)又包括列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(ATP)及列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(ATO)。其中,ATS的主要作用是對(duì)列車(chē)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督與控制,這樣可以使行車(chē)調(diào)度工作者對(duì)整個(gè)線(xiàn)路的列車(chē)進(jìn)行全面、系統(tǒng)、完整的管理。ATP的作用主要是對(duì)行駛中的列車(chē)進(jìn)行監(jiān)控和安全防護(hù),避免其出現(xiàn)連鎖設(shè)備或自身系統(tǒng)中出現(xiàn)問(wèn)題故障而影響列車(chē)運(yùn)行安全。ATO則主要是通過(guò)分析地面情況來(lái)對(duì)列車(chē)進(jìn)行控制,這樣就可以避免列車(chē)在行駛中突然的加速或減速,提高列車(chē)運(yùn)行的舒適性和節(jié)能性。這三個(gè)系統(tǒng)相互作用,相互影響,從列車(chē)、地面、控制中心三個(gè)方面對(duì)列車(chē)進(jìn)行全方位的控制,確保列車(chē)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前的軌道交通系統(tǒng)是各種先進(jìn)科技的共同產(chǎn)物,其不但技術(shù)密集程度較高,而且成本低,效益高,是一種高速度、高效率、高安全性的可靠控制系統(tǒng)。
二、軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的安全性分析
對(duì)于軌道交通信號(hào)系統(tǒng)而言,安全性主要是指行車(chē)的安全和乘客的人身安全。在列車(chē)的行駛過(guò)程中,無(wú)論是因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障,還是因?yàn)殡娐贰④浖霈F(xiàn)問(wèn)題,都可能會(huì)影響到列車(chē)的正常行駛,而由此造成的誤動(dòng)或錯(cuò)誤操作,極有可能造成嚴(yán)重的安全事故。為此,在軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中,應(yīng)該將以故障為導(dǎo)向的安全性能放在首要地位。在此過(guò)程中,需要解決的問(wèn)題主要包括軌道數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動(dòng)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)热齻€(gè)方面的故障-安全問(wèn)題。可以采用當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),如容錯(cuò)技術(shù)、故障檢測(cè)和診斷技術(shù)以及多重化技術(shù)等,均能夠?yàn)樘岣哕壍澜煌ㄐ盘?hào)系統(tǒng)的安全性提供技術(shù)支持。以下主要對(duì)列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的安全性進(jìn)行分析。
1、ATS系統(tǒng)
(1)在控制中心設(shè)立兩套ATS系統(tǒng),互為熱備份,即其中的一個(gè)系統(tǒng)在線(xiàn)時(shí),另一個(gè)系統(tǒng)也在不斷更新其數(shù)據(jù)信息,當(dāng)出現(xiàn)故障需要切換時(shí),熱備份系統(tǒng)在很短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)軌旁信息的掃描,從而保證系統(tǒng)獲取最新的數(shù)據(jù)。
(2)控制中心ATS主機(jī)與車(chē)站ATS設(shè)備間采用雙通道(主、備)或環(huán)路方式構(gòu)成系統(tǒng)(由通信專(zhuān)業(yè)提供),以保證某點(diǎn)或某段通信信道發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)仍能正常工作。
(3)當(dāng)系統(tǒng)中某些單元出現(xiàn)故障或運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)異常情況時(shí),系統(tǒng)具備降級(jí)運(yùn)行的功能,由調(diào)度員人工介入設(shè)置進(jìn)路,對(duì)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整,如在車(chē)站可以完成自動(dòng)進(jìn)路調(diào)整或根據(jù)列車(chē)識(shí)別號(hào)進(jìn)行自動(dòng)信號(hào)控制。
(4)當(dāng)列車(chē)運(yùn)行偏離運(yùn)行圖時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)生成調(diào)整計(jì)劃或自動(dòng)調(diào)整列車(chē)的停站時(shí)間、區(qū)間運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)偏離誤差較大時(shí),可由調(diào)度員人工介入,指定列車(chē)的停站時(shí)間和區(qū)間運(yùn)行時(shí)間,或?qū)ο到y(tǒng)實(shí)施運(yùn)行圖進(jìn)行調(diào)整。
(5)通過(guò)列車(chē)識(shí)別裝置(PTI)能自動(dòng)完成全線(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的列車(chē)跟蹤(服務(wù)號(hào)、目的地號(hào)、車(chē)體號(hào)、車(chē)次號(hào))。隨著列車(chē)的運(yùn)行,跟蹤顯示從一個(gè)軌道區(qū)段向下一個(gè)軌道區(qū)段移位、顯示。
2、ATP系統(tǒng)
由于ATP系統(tǒng)主要是對(duì)列車(chē)的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)控,因此其安全性設(shè)計(jì)應(yīng)該將重點(diǎn)放在保證設(shè)備系統(tǒng)安全上。首先,ATP系統(tǒng)可以利用雙層網(wǎng)絡(luò)與全冗余的模式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),將系統(tǒng)中的所有設(shè)備都設(shè)置相應(yīng)的冗余接口,并做好備份,以保證系統(tǒng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后系統(tǒng)也可以不受影響而正常運(yùn)行。其次,編碼軟件也可以利用冗余技術(shù),且編碼中不可出現(xiàn)循環(huán)語(yǔ)句,這樣是為了保證某個(gè)編碼控制程序出現(xiàn)中斷后可以繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,且不會(huì)形成死循環(huán)的問(wèn)題。第三,為了進(jìn)一步的保證系統(tǒng)的安全性與可靠性,對(duì)于一些較為重要或者較為容易出現(xiàn)故障的設(shè)備,應(yīng)該進(jìn)行雙重備份。同時(shí),為了避免強(qiáng)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,還要在電路中設(shè)計(jì)一定的防沖擊電路和防干擾措施。這樣才可以很好的保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
3、ATO系統(tǒng)
作為以地控車(chē)的控制系統(tǒng),ATO系統(tǒng)應(yīng)該能夠在列車(chē)超速運(yùn)行時(shí)給予一定的警告,并利用系統(tǒng)中的車(chē)載設(shè)備采取一定制動(dòng)措施。正常情況下ATO系統(tǒng)是自動(dòng)運(yùn)行,但是如果其因故障無(wú)法自動(dòng)運(yùn)行,應(yīng)該要能夠盡快轉(zhuǎn)入人工操作的程序中,以保證列車(chē)安全運(yùn)行。同時(shí),在系統(tǒng)的運(yùn)行中需要大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),因此數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)該首先循環(huán)傳送。為了保證行駛中的列車(chē)和地面工作站點(diǎn)之間可以隨時(shí)聯(lián)系溝通,在列車(chē)出站之前,要對(duì)ATO系統(tǒng)進(jìn)行檢查,尤其是要對(duì)接口處進(jìn)行仔細(xì)檢查,以保證系統(tǒng)的安全工作。
三、軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的可靠性分析
要充分發(fā)揮軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的作用,不但要保證其安全性,還要保證其可靠性。因?yàn)橹挥写_保系統(tǒng)的可靠,才能保證其高安全性。尤其是在實(shí)踐中,可靠性是評(píng)價(jià)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)安全性的重要指標(biāo)。在國(guó)際上目前已經(jīng)提出了定量可靠性性分析指標(biāo),并規(guī)定列車(chē)超速防護(hù)的車(chē)上設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)不低于104h,地面設(shè)備的平均無(wú)故障時(shí)間不低于105h。
在城市軌道交通中由于ATP系統(tǒng)在正常駕駛模式下使用,是惟一能連續(xù)控制列車(chē)運(yùn)行,并長(zhǎng)期確保列車(chē)安全運(yùn)行的駕駛模式。降級(jí)駕駛模式是ATP系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下,在限速條件以人工駕駛來(lái)降低列車(chē)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)所采用的一種駕駛模式。不過(guò),該模式并不能避免所有風(fēng)險(xiǎn),所以要求正常駕駛模式必須非常穩(wěn)定可靠,以盡量減少采用降級(jí)駕駛模式。鑒于上述因素,在國(guó)外城市軌道交通工程中,提出ATP系統(tǒng)正常駕駛模式的可靠必須高于99.99%。
四、結(jié)語(yǔ)
總之,在現(xiàn)代城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展中,加強(qiáng)列車(chē)運(yùn)行的安全控制是非常重要的。這就需要合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)用軌道交通信號(hào)系統(tǒng),從每個(gè)子系統(tǒng)的角度出發(fā)來(lái)確保其安全性與可靠性,為人們出行提供安全可靠的交通設(shè)施。
參考文獻(xiàn)
[1]何泳斌.城市軌道交通信號(hào)控制方式研究[J].交通世界,2004(09).
摘要:本文從系統(tǒng)保證的角度開(kāi)始,對(duì)有關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了大量的深入閱讀。也參考了國(guó)外與國(guó)內(nèi)的一些項(xiàng)目,對(duì)其實(shí)施狀況進(jìn)行了分析和比較,在此基礎(chǔ)上對(duì)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的安全性、可用性、可維護(hù)性以及可靠性進(jìn)行了總結(jié)和論述,最后對(duì)怎樣實(shí)施全面的方法以及技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用性研究。
關(guān)鍵詞:軌道系統(tǒng) 信號(hào)系統(tǒng) 系統(tǒng)保證 故障安全
軌道交通信號(hào)設(shè)備的系統(tǒng)保證工程技術(shù)在城市軌道交通中發(fā)揮著重要的作用,該技術(shù)使用了系統(tǒng)保證領(lǐng)域中的一些方法以及手段,因此可以讓信號(hào)設(shè)備達(dá)到有關(guān)的要求,符合系統(tǒng)保證的指標(biāo)。這樣,城市軌道信號(hào)設(shè)備就會(huì)處于一種可用性、安全性、穩(wěn)定性以及可維護(hù)性的環(huán)境中運(yùn)行。在對(duì)城市軌道系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)以及運(yùn)作、測(cè)試、運(yùn)營(yíng)時(shí),都需要參考一定的準(zhǔn)則和指標(biāo),即:系統(tǒng)保證要求以及一些具體的指標(biāo),這樣行車(chē)才會(huì)安全。
1、系統(tǒng)保證文件的介紹
一般來(lái)說(shuō),信號(hào)系統(tǒng)在每一個(gè)工程階段時(shí),和系統(tǒng)保證有關(guān)系的任務(wù)、交付的文件以及相關(guān)的要求都會(huì)在合同中出現(xiàn),并給與一定的明確和界定。我們可以在表1中看到在工程信號(hào)階段時(shí),信號(hào)系統(tǒng)需要使用的不同種類(lèi)的通用性的系統(tǒng)保證文件。通過(guò)對(duì)表中的內(nèi)容分析,不難發(fā)現(xiàn)文件所處的階段不同,要求也就不同,因此系統(tǒng)保證的進(jìn)度管理以及質(zhì)量管理就會(huì)形成,這二者共同組成了系統(tǒng)保證文件的內(nèi)容。
2、信號(hào)系統(tǒng)的安全性分析
2.1安全完整性水平
在對(duì)信號(hào)每一個(gè)子系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行制定和設(shè)計(jì)時(shí),必須參考EN 50126、EN 50128以及EN 50129標(biāo)準(zhǔn)中的一些要求,比如:有關(guān)安全完整性方面的SRL要求和規(guī)定以及所要達(dá)到的SRL等級(jí)。我們可以在表2中看到關(guān)于信號(hào)系統(tǒng)中的每一個(gè)子系統(tǒng)的等級(jí)要求。需要注意的是,每一個(gè)信號(hào)系統(tǒng)接口的SRL等級(jí)一定要和其子系統(tǒng)的等級(jí)要一樣,保持一致,不能有偏差。
2.2信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期以及過(guò)程
EN 50129對(duì)信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期進(jìn)行了有關(guān)的界定,內(nèi)容包括:開(kāi)發(fā)需要的安全管理以及系統(tǒng)保證要使用的一些措施和方法。針對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的安全保證,我們一定要按照有關(guān)規(guī)定的步驟進(jìn)行操作,開(kāi)展開(kāi)發(fā)以及設(shè)計(jì)。
2.3危害性分析
所謂的危害性的分析指的是當(dāng)系統(tǒng)存在潛在的危險(xiǎn)時(shí),需要有關(guān)的工作人員進(jìn)行分析和研究。而危害性分析可以作為一項(xiàng)評(píng)估技術(shù),在工程項(xiàng)目的對(duì)應(yīng)階段被用來(lái)當(dāng)做信號(hào)系統(tǒng)的安全保證,其重要性可見(jiàn)一斑。在實(shí)際的實(shí)施過(guò)程中,我們需要提前對(duì)全部的危害進(jìn)行等級(jí)的評(píng)估,此外還要制定風(fēng)險(xiǎn)矩陣。
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的概念。(1)R1:如果沒(méi)有特殊的狀況,一般要對(duì)該類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行消除。(2)R2:一定要把風(fēng)險(xiǎn)降到最低,一直到最低的實(shí)際可行的水平。(3)R3:是可以承受的風(fēng)險(xiǎn),盡管這樣還要從成本的效益出發(fā),將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。(4)R4:可以接受的風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)于信號(hào)系統(tǒng)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的不同的處理要求。(1)當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)處于R1或者是R2這個(gè)等級(jí)時(shí),一定要對(duì)這些危害事件進(jìn)行處理方法的設(shè)計(jì),將風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)有效的降低,爭(zhēng)取降到R3或者是R4這個(gè)范圍中。(2)對(duì)于剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為R1時(shí),不要接受。
2.4量化風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估
當(dāng)剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為R1或者是R2時(shí),這些事件就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,會(huì)導(dǎo)致員工或者是乘客死亡。量化風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估的方法有兩種,分別是:故障樹(shù)分析和事件樹(shù)分析。
故障樹(shù)分析。使用該方法可以對(duì)復(fù)合故障、多種原因的影響、多余的設(shè)計(jì)以及人員的傷亡進(jìn)行綜合的分析和評(píng)估,也可以對(duì)組合事件發(fā)生的概率進(jìn)行分析。此外,一些人為的因素以及環(huán)境因素都會(huì)在其中被包括。
事件樹(shù)分析。使用該方法可以對(duì)全部的潛在后果進(jìn)行分析和評(píng)估。同樣,一些人為的因素以及環(huán)境因素都會(huì)在其中被包括。
3、可靠性、可用性和可維護(hù)性的分析
3.1 RAM分析
RAM分析一般在設(shè)計(jì)的階段會(huì)使用到,這樣信號(hào)的供貨商就會(huì)對(duì)系統(tǒng)的RAM表現(xiàn)進(jìn)行預(yù)測(cè),設(shè)計(jì)就會(huì)滿(mǎn)足設(shè)備的可靠性的要求。需要對(duì)以下這些情況進(jìn)行列明:維修時(shí)怎樣降低干擾和造成的不良影響、故障的模式等。此外,還包括人為因素。在分析之后,系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)就會(huì)得到確認(rèn),因此可以對(duì)改進(jìn)的子系統(tǒng)進(jìn)行清晰的顯示。在這個(gè)過(guò)程中,需要參考有關(guān)設(shè)備的故障記錄,從實(shí)際的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)出發(fā),做到對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源的詳細(xì)的記錄。我們要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)決定使用哪一種分析方法。
3.2 RAM證明計(jì)劃
可靠性、可用性和可維護(hù)性(RAM)的證明計(jì)劃需要信號(hào)供貨商進(jìn)行提供,一般是在保質(zhì)期的前3個(gè)月。
結(jié)束語(yǔ)
信號(hào)系統(tǒng)在城市的軌道交通中發(fā)揮著重要的作用,因此需要使用一些成熟、先進(jìn)的可靠設(shè)備,這樣才會(huì)降低運(yùn)營(yíng)的成本,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:質(zhì)量 安全 信號(hào) 系統(tǒng)集成管理
質(zhì)量是企業(yè)賴(lài)以生存和發(fā)展的基石,是保證安全的必要條件。7?23溫州動(dòng)車(chē)組特大事故使“質(zhì)量、安全”這一字眼再一次成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。軌道交通領(lǐng)域引入獨(dú)立第三方進(jìn)行安全評(píng)估,已成為十分迫切的事情之一。筆者認(rèn)為“安全”必須從質(zhì)量源頭抓起。本文通過(guò)對(duì)質(zhì)量、安全相關(guān)知識(shí)的闡述,對(duì)信號(hào)系統(tǒng)集成企業(yè)質(zhì)量安全工作策略進(jìn)行粗淺分析,望批評(píng)指正。
一、質(zhì)量、安全內(nèi)涵的釋義
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)量的內(nèi)涵在不斷充實(shí)、完善和深化。質(zhì)量的定義有兩層含義,第一層含義:質(zhì)量是一組固有特性滿(mǎn)足要求的程度。主要反映在對(duì)產(chǎn)品的性能、經(jīng)濟(jì)特性、服務(wù)特性、環(huán)境特性和心理特性等方面。這種“要求”可是技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的,也可能是在技術(shù)規(guī)范中未注明,但用戶(hù)在使用過(guò)程中實(shí)際存在的需要,它是動(dòng)態(tài)的、變化的、發(fā)展的和相對(duì)的,隨時(shí)間、地點(diǎn)、使用對(duì)象和社會(huì)環(huán)境的變化而變化。第二層含義:質(zhì)量是反映實(shí)體滿(mǎn)足明確或隱含需要能力的特性總和。這些特征和特性通常是可以衡量的,全部符合特征和特性要求的產(chǎn)品,就是滿(mǎn)足用戶(hù)要求的產(chǎn)品。實(shí)質(zhì)上就是產(chǎn)品或服務(wù)的“符合性”,它可以是活動(dòng)、過(guò)程、產(chǎn)品、組織、體系、人員以及它們組合。
質(zhì)量管理是指在對(duì)質(zhì)量方面指揮和控制組織的協(xié)調(diào)活動(dòng)。從當(dāng)初的“產(chǎn)品檢驗(yàn)制度”,發(fā)展到今天的全面質(zhì)量管理;從最初注重產(chǎn)品的一般性能發(fā)展為注重產(chǎn)品的可用性、可靠性、安全性、可維修性和經(jīng)濟(jì)性等方面,并形成一系列質(zhì)量管理和控制體系。質(zhì)量管理不僅要管好產(chǎn)品本身的質(zhì)量,還要管好質(zhì)量賴(lài)以產(chǎn)生和形成的工作質(zhì)量,并以工作質(zhì)量為管理的重點(diǎn)。通常包括制定質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)以及質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)等措施。
質(zhì)量本身具有社會(huì)性、經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)性三個(gè)重要屬性。社會(huì)性是指質(zhì)量的好壞不僅單從直接用戶(hù),而從整個(gè)社會(huì)的角度來(lái)評(píng)價(jià),尤其是關(guān)系到安全等方面問(wèn)題時(shí)更是如此。經(jīng)濟(jì)性是指質(zhì)量不僅從某些技術(shù)指標(biāo)來(lái)考慮,還需從制造成本、價(jià)格、使用價(jià)值和消耗等方面綜合評(píng)價(jià)。在確定質(zhì)量水平或目標(biāo)時(shí),不能脫離社會(huì)的條件和實(shí)際需要,不能單純追求技術(shù)上的先進(jìn)性,還應(yīng)考慮使用上的經(jīng)濟(jì)合理性,使質(zhì)量和價(jià)格達(dá)到合理的平衡。系統(tǒng)性是指質(zhì)量是一個(gè)受到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、施工安裝、操作使用等其它諸多過(guò)程、諸多環(huán)節(jié)和相關(guān)聯(lián)因素影響的復(fù)雜系統(tǒng)。
安全是指人、物、環(huán)境不受到危險(xiǎn)、危害和損失的良好狀態(tài)。是在生產(chǎn)過(guò)程中,將系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)人類(lèi)的生命、財(cái)產(chǎn)、環(huán)境可能產(chǎn)生的危害控制在可接受水平以下的狀態(tài)。安全性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要性能之一,安全始終是人們追求的最終目標(biāo)。但現(xiàn)實(shí)生活中并沒(méi)有絕對(duì)的安全,安全總是相對(duì)的。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí),以特殊的、技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)的方式作出反應(yīng)并導(dǎo)向安全,即軌道交通信號(hào)系統(tǒng)所遵循的“故障DD安全”原則。
二、信號(hào)系統(tǒng)質(zhì)量安全背景
截至2012年底,全國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)通車(chē)總里程約為10萬(wàn)公里,預(yù)計(jì)到2020年,運(yùn)營(yíng)通車(chē)總里程將達(dá)12萬(wàn)公里。在城市軌道交通領(lǐng)域,2012年全國(guó)共有35個(gè)城市正在建設(shè)城市軌道交通,投入通車(chē)運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通線(xiàn)路總里程達(dá)2042公里,預(yù)計(jì)到2020年,運(yùn)營(yíng)通車(chē)總里程將達(dá)到7400Km。信號(hào)系統(tǒng)是軌道交通領(lǐng)域眾多機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分,它好比人體的中樞神經(jīng),利用它可以把軌道交通各機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)之間的相互聯(lián)動(dòng)功能。從而實(shí)現(xiàn)保證列車(chē)運(yùn)行和乘客安全,提高運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行高效、指揮管理有序的自動(dòng)控制等功能。信號(hào)系統(tǒng)質(zhì)量的好壞,尤其是安全性能的好壞,直接關(guān)系到廣大乘客的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因信號(hào)系統(tǒng)本身質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的行車(chē)事故越來(lái)越多,事故性質(zhì)越來(lái)越嚴(yán)重,帶來(lái)的危害也越來(lái)越大。如在1997年發(fā)生的“4?29特大事故”、1999年的“7?9列車(chē)顛覆事故”和2011年的“7?23動(dòng)車(chē)特大事故”等均是由信號(hào)原因而造成的。
IRIS是一套適用于鐵路行業(yè)的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn),它是在ISO 9001:2000的基礎(chǔ)上,針對(duì)鐵路行業(yè)的特殊要求增加了投標(biāo)管理、項(xiàng)目管理、成本管理、績(jī)效管理等方面的內(nèi)容。在內(nèi)容上涵蓋了企業(yè)管理的方方面面,不僅包括了質(zhì)量管理的內(nèi)容,而且涉及環(huán)境管理、職業(yè)健康安全管理的內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)借鑒了航天(AS9100)、汽車(chē)(ISO/TS16949)、食品工業(yè)(ISO22000)行業(yè)對(duì)于質(zhì)量、安全方面比較好的做法,使之更貼合鐵路行業(yè)實(shí)際,目前已經(jīng)成為國(guó)際鐵路行業(yè)普遍認(rèn)可的質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)。IRIS管理體系和ISO 9001:2000最大的不同是增加了許多如體系要求、項(xiàng)目管理、質(zhì)量控制、設(shè)計(jì)與輸入、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)確認(rèn)、生產(chǎn)過(guò)程和服務(wù)的規(guī)范等強(qiáng)制性項(xiàng)目要求。它是基于鐵路行業(yè)的特殊要求,總結(jié)國(guó)際鐵路巨頭多年的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)并提出了相應(yīng)的系統(tǒng)化規(guī)范,集中體現(xiàn)了以產(chǎn)品全生命周期為核心的管理思想,增加鐵路產(chǎn)品在安全性、可靠性及質(zhì)量方面的特殊要求,要求其產(chǎn)品在性能、安全、成本、效率上加以體現(xiàn),期望在合理的成本下確保顧客滿(mǎn)意。
我國(guó)軌道交通信號(hào)系統(tǒng),主要是遵照原鐵道部制定的鐵路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或參照建設(shè)部、交通協(xié)會(huì)等制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。1994年引入新版ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn),并逐步開(kāi)展了第三方質(zhì)量體系認(rèn)證工作,促進(jìn)了質(zhì)量管理體系的普及和管理水平的提高。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,城市化進(jìn)程明顯加快,為解決城市交通和環(huán)境問(wèn)題,諸多大型、特大型城市把發(fā)展城際客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)和城市軌道交通作為發(fā)展公共交通的根本方針,可以說(shuō)我國(guó)軌道交通建設(shè)已步入建設(shè)的高峰期。由于目前我國(guó)信號(hào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展滯后,大多數(shù)軌道交通線(xiàn)路,特別是城市軌道交通線(xiàn)路核心信號(hào)系統(tǒng)主要采用國(guó)外系統(tǒng)和技術(shù),由國(guó)內(nèi)集成商進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和集成配套。由于國(guó)內(nèi)、外采用的信號(hào)系統(tǒng)的研制標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)水平存在差異,無(wú)法按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量管理,極易出現(xiàn)質(zhì)量管理不善導(dǎo)致安全問(wèn)題。2011年7月23日發(fā)生的溫州動(dòng)車(chē)組特大事故即是一起因信號(hào)系統(tǒng)質(zhì)量控制不力引發(fā)的典型事故案例。因此,軌道交通信號(hào)系統(tǒng)集成已經(jīng)成為一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的工作。
三、信號(hào)系統(tǒng)集成質(zhì)量安全管理策略
實(shí)施國(guó)產(chǎn)化政策,對(duì)扶持國(guó)有大型企業(yè)和民族工業(yè)發(fā)展,壯大我國(guó)軌道交通產(chǎn)業(yè)體系、拉動(dòng)內(nèi)需、保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)等具有重要作用。國(guó)家發(fā)改委于2010年以發(fā)改產(chǎn)業(yè)2866號(hào)文“國(guó)家發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)城市軌道交通裝備制造業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)”,對(duì)軌道交通裝備制造的國(guó)產(chǎn)化事宜提出要求,信號(hào)系統(tǒng)投標(biāo)企業(yè)必須具備信號(hào)系統(tǒng)列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)(ATS)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)(CI)(或列車(chē)自動(dòng)防護(hù)/列車(chē)自動(dòng)駕駛(ATP/ATO)子系統(tǒng))的合格產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)能力及信號(hào)系統(tǒng)集成能力。在當(dāng)前“爆發(fā)式”的建設(shè)形勢(shì)下,研發(fā)與工程并存、設(shè)計(jì)/生產(chǎn)與施工并存、國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口系統(tǒng)接口并存等,必須盡快建立符合國(guó)情和當(dāng)前情況并與我國(guó)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)模式相匹配的質(zhì)量安全管理體系。筆者建議從以下方面加強(qiáng)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)集成企業(yè)的質(zhì)量安全管理工作。
1. 建立和統(tǒng)一產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),形成與自身相適應(yīng)的質(zhì)量管理體系
當(dāng)前我國(guó)鐵路及城市軌道交通領(lǐng)域,大部分采用西門(mén)子、龐巴迪、泰雷茲等國(guó)外系統(tǒng)供應(yīng)商提供的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備,系統(tǒng)制式、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各不相同,建設(shè)和運(yùn)營(yíng)主管部門(mén)尚未對(duì)信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)品制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),給項(xiàng)目質(zhì)量管理和控制帶來(lái)難度。
國(guó)內(nèi)信號(hào)集成商雖已各自建立ISO9000質(zhì)量管理體系并通過(guò)了第三方質(zhì)量認(rèn)證,但由于各種原因并不能做到體系和實(shí)際的有機(jī)結(jié)合。相比之下國(guó)外的信號(hào)系統(tǒng)供應(yīng)商大都以IRIS作為質(zhì)量管理體系,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制生產(chǎn)、出廠檢驗(yàn)、供應(yīng)鏈管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、勘察定測(cè)、施工安裝、測(cè)試、交付、維護(hù)管理等,均嚴(yán)格遵守IRIS事先制定的質(zhì)量管理和控制程序。并將程序細(xì)化到每一項(xiàng)活動(dòng),詳細(xì)規(guī)定了每項(xiàng)活動(dòng)的質(zhì)量管理內(nèi)容和控制方法,輔以相應(yīng)的檢驗(yàn)表單作為證據(jù)記錄,從而保證整個(gè)活動(dòng)質(zhì)量管理過(guò)程的可追溯性。任何時(shí)間、地點(diǎn),任何人都不能逾越質(zhì)量這個(gè)紅線(xiàn),在上一工序出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題沒(méi)有解決前,絕對(duì)不會(huì)放行進(jìn)入下一工序。在整個(gè)質(zhì)量管理活動(dòng)中,質(zhì)量工程師有絕對(duì)的話(huà)語(yǔ)權(quán),尤其是安全保障工程師更具有一票否決權(quán)。從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的過(guò)程質(zhì)量控制,確保將風(fēng)險(xiǎn)降低到最低限度。
【關(guān)鍵詞】 車(chē)――車(chē)通信 CBTC 通信 自動(dòng)控制 信號(hào)控制系統(tǒng)
引言:
目前,大多數(shù)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)都采用了CBTC系統(tǒng),CBTC系統(tǒng)是基于通信的列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)與應(yīng)用已非常成熟。
隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,基于車(chē)――車(chē)通信技術(shù)的新型軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)將很有可能取代現(xiàn)有的CBTC系統(tǒng),成為主流的軌道交通信號(hào)系統(tǒng)。
一、基于通信的CBTC信號(hào)控制系統(tǒng)原理及缺點(diǎn)
基于通信的CBTC系統(tǒng)的核心是列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC),它由算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)(CI)、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)(ATP)、列車(chē)自動(dòng)駕駛子系統(tǒng)(ATO)及列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)(ATS)構(gòu)成。
各子系統(tǒng)之間通過(guò)數(shù)據(jù)通信傳輸子系統(tǒng)(DCS)作為信息交換網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)地面與車(chē)上控制相結(jié)合、現(xiàn)地控制與中央控制相結(jié)合,構(gòu)成一個(gè)以安全設(shè)備為基礎(chǔ),集行車(chē)指揮、運(yùn)行調(diào)整以及列車(chē)自動(dòng)駕駛自動(dòng)化等功能等為一體化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
其業(yè)務(wù)主要為:對(duì)列車(chē)實(shí)施調(diào)度、防護(hù)、操縱、多子系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化信息化。具體功能表現(xiàn)為:列車(chē)按照運(yùn)營(yíng)圖自動(dòng)運(yùn)行;為列車(chē)門(mén)、站臺(tái)屏蔽門(mén)的開(kāi)閉提供安全監(jiān)控信息;全線(xiàn)列車(chē)及信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控;列車(chē)運(yùn)行及信號(hào)運(yùn)行的日志及數(shù)據(jù)收集存儲(chǔ);與外部接口系統(tǒng)(如:綜合監(jiān)控系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)(PIS)、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、TCC系統(tǒng))的數(shù)據(jù)交互等。
雖然CBTC系統(tǒng)已日趨成熟且在軌道交通領(lǐng)域大量應(yīng)用,但仍有不少問(wèn)題亟待解決:如前后車(chē)運(yùn)行聯(lián)動(dòng)的問(wèn)題。CBTC系統(tǒng)雖支持不同控制級(jí)別列車(chē)的混跑,但當(dāng)CBTC級(jí)別的列車(chē)與點(diǎn)式列車(chē)互相追蹤時(shí),前車(chē)車(chē)載設(shè)備在不同控制級(jí)、不同故障類(lèi)型、不同駕駛模式下對(duì)后車(chē)運(yùn)行的影響,以及前后車(chē)追蹤間隔的設(shè)置等,都是需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。又如闖紅燈防護(hù)問(wèn)題。
在點(diǎn)式級(jí)別下,因?yàn)闆](méi)有連續(xù)的車(chē)-地通信,且應(yīng)答器作用范圍有限,司機(jī)很難做到對(duì)列車(chē)的誤啟動(dòng)保護(hù)。再如車(chē)-地?zé)o線(xiàn)傳輸及同站臺(tái)換乘車(chē)站無(wú)線(xiàn)干擾的問(wèn)題。車(chē)-地之間的無(wú)線(xiàn)傳輸對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量穩(wěn)定性的影響,以及現(xiàn)場(chǎng)不同系統(tǒng)的復(fù)雜信號(hào)干擾對(duì)線(xiàn)路開(kāi)通調(diào)試帶來(lái)的困難,甚至在運(yùn)營(yíng)階段由于通信不穩(wěn)定而導(dǎo)致的列車(chē)緊急制動(dòng)等問(wèn)題,也需進(jìn)一步優(yōu)化。
為了進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu),解決以上問(wèn)題,更新一代的基于車(chē)――車(chē)通信技術(shù)的新型城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)方案已悄然登場(chǎng)。
二、基于車(chē)――車(chē)通信的信號(hào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
基于車(chē)一車(chē)通信的新型信號(hào)控制系統(tǒng),其本質(zhì)是以列車(chē)為中心的新型CBTC系統(tǒng)。
根據(jù)ALSTOM在法國(guó)里爾l號(hào)線(xiàn)提出的基于車(chē)――車(chē)通信的新型CBTC系統(tǒng)概念,與傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)相比,其結(jié)構(gòu)中去掉了聯(lián)鎖子系統(tǒng)和區(qū)域控制器子系統(tǒng),ATS直接與車(chē)載控制器VOBC進(jìn)行通信,將進(jìn)路信息發(fā)送給車(chē)載,車(chē)載根據(jù)進(jìn)路信息,直接控制道岔的轉(zhuǎn)動(dòng)和進(jìn)路的開(kāi)放,以及移動(dòng)授權(quán)的計(jì)算等與軌旁相關(guān)的安全功能。這一設(shè)計(jì)不但減少了聯(lián)鎖子系統(tǒng),而且減少了系統(tǒng)的接口數(shù)量,從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
由于精簡(jiǎn)了軌旁的設(shè)備,基于車(chē)一車(chē)通信的新型CBTC系統(tǒng)與傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)在功能分配上差別很大:CBTC系統(tǒng)中大多數(shù)軌旁核心功能,都移至車(chē)載控制器上實(shí)現(xiàn),大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的復(fù)雜度,減少了信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,縮短了通信時(shí)延,提高了系統(tǒng)整體性能。
在車(chē)――車(chē)通信方式中,后續(xù)列車(chē)根據(jù)自己的狀態(tài),向前行列車(chē)請(qǐng)求前車(chē)的位置信息。后續(xù)列車(chē)可根據(jù)收到的前車(chē)位置信息自行計(jì)算移動(dòng)授權(quán)和相關(guān)的制動(dòng)曲線(xiàn)。因此,前后列車(chē)之間,僅僅通過(guò)交互列車(chē)位置信息的簡(jiǎn)單動(dòng)作便可實(shí)現(xiàn)列車(chē)移動(dòng)授權(quán)的計(jì)算等功能,而無(wú)需由軌旁系統(tǒng)計(jì)算后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給車(chē)載控制器,這樣就大量減少了數(shù)據(jù)通信量,降低了車(chē)載控制器的反應(yīng)時(shí)間,并且能快速更新后續(xù)列車(chē)的速度曲線(xiàn)。
三、基于車(chē)――車(chē)通信的信號(hào)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
3.1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉
車(chē)――車(chē)通信系統(tǒng)省略了聯(lián)鎖子系統(tǒng)和區(qū)域控制器子系統(tǒng),其余各個(gè)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流交互和接口簡(jiǎn)單清晰,避免了繁瑣的流程,降低了各個(gè)子系統(tǒng)之間的耦合度,防止了各子系統(tǒng)的干擾,而且系統(tǒng)不用過(guò)多的連接,也解決了系統(tǒng)接口不兼容的問(wèn)題,使系統(tǒng)在使用的過(guò)程中比較簡(jiǎn)單,維護(hù)過(guò)程中成本低廉。
3.2聯(lián)鎖功能更加靈活
車(chē)――車(chē)通信系統(tǒng)車(chē)載控制器的聯(lián)鎖功能可以在列車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中使之更加的靈活,可以對(duì)道岔道的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行控制,讓列車(chē)能夠及時(shí)地運(yùn)行決策,提升列車(chē)的運(yùn)行效率。
在確保運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上,防止對(duì)各類(lèi)設(shè)備的干擾,節(jié)省了大量管理設(shè)備的時(shí)間,而且在具體的運(yùn)行設(shè)計(jì)中也節(jié)省了時(shí)間。
3.3信息交互能力大幅提升
基于車(chē)一車(chē)通信的新型信號(hào)控制系統(tǒng)取消了軌道旁的控制器設(shè)備,所以也不用存儲(chǔ)聯(lián)鎖的數(shù)據(jù),客觀上精簡(jiǎn)了車(chē)――地之間交互的信息量以及交互時(shí)間,減少了車(chē)載控制器的系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間,使得車(chē)載控制器反應(yīng)的速度非常快,而且會(huì)及時(shí)地建立速度曲線(xiàn),列車(chē)會(huì)將自己的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整,在列車(chē)發(fā)出請(qǐng)求后,迅速獲得周?chē)熊?chē)和設(shè)備的位置,在接收到相關(guān)的信息后,通過(guò)對(duì)移動(dòng)授權(quán)的分析,繪制制動(dòng)曲線(xiàn)。所以,在列車(chē)之間,其交互性大大的提高,而且,通過(guò)移動(dòng)授權(quán)的計(jì)算,完成了各項(xiàng)功能。
3.4運(yùn)行時(shí)間間隔進(jìn)一步縮短
由于車(chē)――車(chē)通信系統(tǒng)減少了車(chē)載控制器的系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間,于是它能提供更小的運(yùn)行時(shí)間間隔。可以在保證安全的前提下,可以為運(yùn)營(yíng)提供更加靈活和多樣化的運(yùn)輸組織方案。
3.4節(jié)省大量空間
車(chē)――車(chē)通信系統(tǒng)去掉了聯(lián)鎖子系統(tǒng)和區(qū)域控制器子系統(tǒng),節(jié)省了大量的空間,不但提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能,而且使列車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中更加的安全。
總體而言,車(chē)――車(chē)通信系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新,使信息的交互性更好,有效控制了車(chē)載控制器反應(yīng)時(shí)間,使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能更有保障。
四、結(jié)語(yǔ)
基于車(chē)一車(chē)通信的新型信號(hào)控制系統(tǒng),能夠大幅度提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)性能、機(jī)動(dòng)靈活性能及安全穩(wěn)定性能,具有很大的發(fā)展空間和潛力,將是未來(lái)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]安靜,王令群,吳汶麒. 基于無(wú)線(xiàn)通信的列車(chē)控制系統(tǒng)研究及應(yīng)用綜述[J]. 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,02:132-138.
[2]陸[,朱翔,紀(jì)文莉,鄭國(guó)莘. CBTC系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信采用UHF低頻段的可靠性分析[J]. 城市軌道交通研究,2016,04:15-20.
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng);信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì);可行性
中圖分類(lèi)號(hào):C913文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 、MSS產(chǎn)生背景及在設(shè)計(jì)施工中存在的問(wèn)題
隨著我國(guó)城市軌道交通事業(yè)的高速發(fā)展,城市軌道交通的安全、高效運(yùn)營(yíng)日益受到高度重視。信號(hào)系統(tǒng)作為保障行車(chē)安全的核心設(shè)備,當(dāng)前迫切需要一套行之有效的手段對(duì)其進(jìn)行有效的維護(hù)管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理運(yùn)行中的故障,保證穩(wěn)定運(yùn)行。城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)(Maintenance Support System,MSS)應(yīng)運(yùn)而生,該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備狀態(tài),并對(duì)狀態(tài)信息進(jìn)行分析、處理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,對(duì)發(fā)生的故障及時(shí)定位,以壓縮故障延時(shí)。
MSS脫胎于國(guó)鐵的信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(微機(jī)監(jiān)測(cè)),在設(shè)計(jì)和施工組織上多延用國(guó)鐵的模式。在國(guó)鐵因歷史原因,造成信號(hào)集中監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)、施工與信號(hào)系統(tǒng)存在脫節(jié),需要在信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)安裝好的設(shè)備上進(jìn)行二次安裝和二次配線(xiàn)。MSS對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)和信號(hào)機(jī)的監(jiān)測(cè)需要在組合內(nèi)部安裝采集模塊,沿用原有模式需要對(duì)組合內(nèi)部配線(xiàn)進(jìn)行更改。由于現(xiàn)場(chǎng)施工條件限制,現(xiàn)場(chǎng)改動(dòng)組合內(nèi)部配線(xiàn)容易出錯(cuò),現(xiàn)場(chǎng)配線(xiàn)質(zhì)量較難于控制。而且這些問(wèn)題往往在設(shè)備上電調(diào)試期間甚至是到設(shè)備開(kāi)通時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn),在此期間處理問(wèn)題對(duì)配線(xiàn)和校線(xiàn)都有很多不便,甚至?xí)l(fā)新的問(wèn)題。
2、 MSS與信號(hào)同步設(shè)計(jì)的可行性與必要性
為了解決上述問(wèn)題,避免既有國(guó)鐵設(shè)計(jì)和施工模式的弊端在城市軌道交通中出現(xiàn),通過(guò)深入思考,結(jié)合工程實(shí)踐,認(rèn)為只要做到MSS與信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)及施工,就可以解決國(guó)鐵模式的弊端。只需在信號(hào)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段做好與設(shè)計(jì)單位的溝通,由設(shè)計(jì)單位統(tǒng)一協(xié)調(diào)即可以做到與信號(hào)圖紙同步統(tǒng)一設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)單位完成信號(hào)圖紙后(主要包括信號(hào)平面布置圖、電路、組合柜側(cè)面端子配線(xiàn)表及排列表),MSS的監(jiān)測(cè)對(duì)象和內(nèi)容已經(jīng)確定,配線(xiàn)位置、使用的傳感器類(lèi)型和數(shù)量也隨之確定。設(shè)計(jì)單位在原圖紙上增加MSS監(jiān)測(cè)用傳感器的安裝方式、內(nèi)部接線(xiàn)和配線(xiàn),并將其接口配線(xiàn)統(tǒng)一引到側(cè)面端子(需要安裝MSS采集模塊的組合側(cè)面端子一般都有空余,足夠MSS配線(xiàn)使用),然后由組合生產(chǎn)廠家在工廠內(nèi)完成MSS采集模塊的安裝和配線(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)只需要在MSS機(jī)柜與側(cè)面之間進(jìn)行配線(xiàn)。這樣可以有效地降低模塊安裝和配線(xiàn)出錯(cuò)概率,大大提高施工效率和施質(zhì)量。
3、 MSS與信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)的初步實(shí)踐
3.1 信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈回路電流監(jiān)測(cè)
點(diǎn)燈電流即為信號(hào)機(jī)燈絲繼電器的工作交流電流,MSS采用WB21414SH1_0.5型雙路電量傳感器對(duì)其進(jìn)行采集。某地鐵工程加入電量傳感器后信號(hào)機(jī)1DJ點(diǎn)燈電路的室內(nèi)部分見(jiàn)圖1,側(cè)面內(nèi)部配線(xiàn)圖見(jiàn)圖2,1DJ接點(diǎn)圖見(jiàn)圖3。
其中A路采集1DJ點(diǎn)燈電流。電纜從RD1的2接點(diǎn)接入側(cè)面端子01-9處,原圖中再由01-9接到1DJ的5接點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在01-9和1DJ的5接點(diǎn)連線(xiàn)處,穿心通過(guò)采集孔。傳感器電源由內(nèi)部06-5、06-6接入,輸出接入內(nèi)部01-17。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)只需要將MSS供電接到側(cè)面06-5、06-6,并把采集回線(xiàn)接到01-17即可。B路采集2DJ點(diǎn)燈電流,不再贅述。
對(duì)比:二次施工需要把5接點(diǎn)的焊點(diǎn)焊掉(從01-9處斷開(kāi)更麻煩,內(nèi)部配線(xiàn)在端子排后端,需要拆下整個(gè)端子排),同步施工直接從01-9經(jīng)傳感器穿孔后焊到5接點(diǎn)即可,與原施工內(nèi)容相比幾乎沒(méi)有變化。
3.2 道岔監(jiān)測(cè)
以三相道岔為例,MSS監(jiān)測(cè)內(nèi)容為1DQJ狀態(tài)、定位/反位表示、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電流/功率曲線(xiàn)。MSS采用WB9060-7型電流、有功功率傳感器,監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作電流曲線(xiàn)和功率曲線(xiàn)。1DQJ、定位/反位表示的采集與此類(lèi)似,不再詳述。斷相保護(hù)器BDZ對(duì)應(yīng)A、B、C三相電壓的輸出接點(diǎn)21、41、61分別接至傳感器的采集端,電流穿心過(guò)采集孔至1DQJ的接點(diǎn)12、1DQJF的接點(diǎn)12、22。傳感器電源由內(nèi)部側(cè)面06-14、06-15接入,采集輸出接入內(nèi)部側(cè)面
03-15、03-16、03-17、03-18。同樣,現(xiàn)場(chǎng)施工只需要把電源線(xiàn)、采集線(xiàn)接到對(duì)應(yīng)的側(cè)面即可。
4 、MSS與信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)的意義及實(shí)現(xiàn)條件
MSS與信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)避免了現(xiàn)場(chǎng)施工的重復(fù)勞動(dòng),提高了施工效率。由機(jī)柜廠家統(tǒng)一配內(nèi)部線(xiàn),施工方配采集線(xiàn),減少了現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量,降低了配線(xiàn)錯(cuò)誤概率,提高了MSS的可靠性和穩(wěn)定性。此外,如絕緣漏流測(cè)試線(xiàn)、外電網(wǎng)采集線(xiàn)等,需要在斷電情況下才能配線(xiàn),如果繼續(xù)采用國(guó)鐵模式則施工時(shí)間大大受限,往往會(huì)拖后工期。MSS的功能作用可以貫穿到整個(gè)地鐵信號(hào)施工的過(guò)程中,而不僅僅是地鐵正式運(yùn)營(yíng)以后對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的維護(hù)支持,便于及早發(fā)現(xiàn)和協(xié)助解決隱患。
由此可見(jiàn),MSS與信號(hào)系統(tǒng)同步設(shè)計(jì)具有重大意義。當(dāng)然,同步施工對(duì)各方也提出了更高的要求。首先,繪制施工圖紙需要更準(zhǔn)確。不僅設(shè)計(jì)單位需要保證圖紙的規(guī)范性一致性,做到概念明確無(wú)歧義,而且MSS廠家設(shè)計(jì)時(shí)要做到配線(xiàn)位置合適、監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集正確無(wú)遺漏、傳感器類(lèi)型及安裝位置無(wú)誤、接口數(shù)量類(lèi)型明確等,這些都需要提前做好協(xié)調(diào)工作。其次,增加MSS配線(xiàn)后,組合內(nèi)部配線(xiàn)更加復(fù)雜,加大了組合生產(chǎn)廠家的工作量,對(duì)組合生產(chǎn)廠家的業(yè)務(wù)水平要求也相應(yīng)提高。
【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;信號(hào)系統(tǒng)工程;接口管理
城市軌道交通工程是城市中的專(zhuān)業(yè)性、單位性的系統(tǒng)工程,同時(shí)也是一個(gè)城市展現(xiàn)其面貌的途徑。一般情況下,城市軌道交通的工程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的成本以及涉及系統(tǒng)設(shè)備的可靠性、可用性等各方面都需要經(jīng)過(guò)慎重的研究和論證;信號(hào)系統(tǒng)工程作為其中涉及運(yùn)營(yíng)安全相關(guān)的系統(tǒng)工程,便成為整個(gè)軌道交通建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分,因?yàn)樾盘?hào)系統(tǒng)工程的接口(含內(nèi)部接口和外部接口)較多且復(fù)雜,故加強(qiáng)信號(hào)系統(tǒng)工程接口方面的管理,實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)工程與其他系統(tǒng)工程的“無(wú)縫”連接,將會(huì)為城市軌道交通的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)安全,成為優(yōu)秀的城市交通工具打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1 城市軌道建設(shè)工程信號(hào)系統(tǒng)的工程概況
城市軌道交通在城市建設(shè)的過(guò)程中具有重要的作用,一般城市軌道交通的建設(shè)工程都分為以下幾個(gè)步驟。首先是前期工程,對(duì)軌道交通的建設(shè)工程進(jìn)行初期的規(guī)劃:線(xiàn)路走向、站點(diǎn)設(shè)置、工程的功能可行性研究及的初步設(shè)計(jì)等;其次是土建工程,對(duì)軌道交通的線(xiàn)路、站點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行土建開(kāi)挖,進(jìn)入土木結(jié)構(gòu)工程建設(shè)階段,為之后的設(shè)備安裝工程提供前期保障;隨后進(jìn)行軌道線(xiàn)路鋪設(shè)和車(chē)站的裝飾裝修工程;最后是軌道工程系統(tǒng)設(shè)備的安裝調(diào)試和其他工藝需求的安裝。在城市軌道建設(shè)的工程項(xiàng)目中,重要的步驟之一為安裝、調(diào)試軌道交通的系統(tǒng)設(shè)備,需要對(duì)包括信號(hào)、通信、供電和監(jiān)控等系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試并實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備軟、硬件設(shè)備調(diào)試則尤為重要。
城市軌道交通工程信號(hào)系統(tǒng)主要通過(guò)列車(chē)自動(dòng)控制子系統(tǒng)(automatic control systems,ATC)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)的自動(dòng)控制,該自動(dòng)控制系統(tǒng)又分為三個(gè)組成部分:列車(chē)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(automatic test system,ATS)、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(automatic test programm,ATP)和列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)(automatic test operating,ATO),該控制系統(tǒng)能夠有效地、實(shí)時(shí)地監(jiān)控(監(jiān)視和控制)列車(chē)的運(yùn)行情況。由于我國(guó)的科技不斷地快速發(fā)展,信息化的發(fā)展進(jìn)程也隨之加快并已應(yīng)用在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域之中,而在這個(gè)發(fā)展迅速的時(shí)代,城市軌道交通的信息化就應(yīng)運(yùn)而生了,列車(chē)的自動(dòng)控制系統(tǒng)也是信息化的產(chǎn)物。列車(chē)控制系統(tǒng)能夠?qū)④?chē)上與地面設(shè)備緊密地聯(lián)系在一起,通過(guò)二者的信息交換,形成一個(gè)嚴(yán)密的列車(chē)運(yùn)行控制網(wǎng)絡(luò),保障了列車(chē)運(yùn)行更加安全,提高了城市軌道交通的服務(wù)質(zhì)量。
2 城市軌道信號(hào)系統(tǒng)工程接口的構(gòu)成
按城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)工程范圍及技術(shù)接口協(xié)議來(lái)劃分,信號(hào)系統(tǒng)工程主要存在外部接口和內(nèi)部接口。信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)子系統(tǒng)之間的技術(shù)連接部分為內(nèi)部接口,參與信號(hào)系統(tǒng)工程管理的各單位之間的工作接口也是內(nèi)部接口;其他與信號(hào)系統(tǒng)工程的技術(shù)連接和工作連接部分為外部接口。協(xié)調(diào)好各個(gè)接口之間的關(guān)系,是工程順利進(jìn)行的保障。
2.1 內(nèi)部接口
一般地,城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的內(nèi)部接口大致如下:
1)軌旁控制單元ATP與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間的接口;
2)軌旁控制單元ATP與ATS之間的接口;
3)軌旁控制單元列車(chē)、線(xiàn)路數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與ATS之間的接口;
4)軌旁控制單元ATP與站臺(tái)緊急停車(chē)按鈕之間的接口;
5)軌旁控制單元ATP/軌旁控制單元列車(chē)、線(xiàn)路數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器到中央服務(wù)和診斷系統(tǒng)的接口 ;
6)軌旁控制單元ATP之間車(chē)載子系統(tǒng)之間的接口;
7)軌旁控制單元列車(chē)、線(xiàn)路數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與車(chē)載子系統(tǒng)之間的接口;
8)軌旁控制單元ATP與軌旁控制單元ATP之間的接口 ;
9)軌旁子系統(tǒng)與軌旁服務(wù)和診斷之間的接口 ;
10)車(chē)載子系統(tǒng)與車(chē)載服務(wù)與診斷系統(tǒng)的接口;
11)車(chē)載控制單元與車(chē)載控制單元之間的接口;
12)ATS與聯(lián)鎖系統(tǒng)之間的接口;
13)聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP/ATO子系統(tǒng)、 ATS子系統(tǒng)與電源子系統(tǒng)之間的接口
一般地,城市軌道交通工程的信號(hào)系統(tǒng)主要由聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP/ATO子系統(tǒng)、 ATS子系統(tǒng)組成。個(gè)子系統(tǒng)之間的接口關(guān)系如下圖所示。
中央ATS將列車(chē)運(yùn)行交路計(jì)劃下發(fā),由聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP/ATO子系統(tǒng)及信號(hào)部件、計(jì)軸和應(yīng)答器部件等組成軌旁設(shè)備,共同執(zhí)行進(jìn)一步的聯(lián)鎖和軌旁ATP功能,為列車(chē)提供安全可靠的運(yùn)行路徑,列車(chē)上同樣配置具備車(chē)載ATP/ATO設(shè)備,通過(guò)列車(chē)―地面信息連續(xù)的交互(無(wú)線(xiàn)通信),實(shí)現(xiàn)列車(chē)按計(jì)劃的安全運(yùn)行。
2.2 外部接口
1)與通信系統(tǒng)的接口
用于通信系統(tǒng)的時(shí)鐘子系統(tǒng)向信號(hào)系統(tǒng)提供時(shí)鐘信息。
2)與車(chē)輛的接口
主要表現(xiàn)為:車(chē)載子系統(tǒng)與列車(chē)控制裝置之間的接口;車(chē)載子系統(tǒng)與駕駛室之間的接口;車(chē)載子系統(tǒng)與乘客信息系統(tǒng)/列車(chē)管理系統(tǒng)之間的接口。
3)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口
用于信號(hào)系統(tǒng)向綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供全線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行信息。
4)與低壓配電系統(tǒng)的接口
用于低壓配電系統(tǒng)向信號(hào)系統(tǒng)的電源子系統(tǒng)提供電源。
5)與屏蔽門(mén)/安全門(mén)接口
用于站臺(tái)屏蔽門(mén)/安全門(mén)與信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。
關(guān)鍵詞 中高職銜接 “3+2”模式 課程體系
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.07.011
0引言
為認(rèn)真貫徹上級(jí)文件精神,促進(jìn)現(xiàn)代職業(yè)教育的健康發(fā)展,我院分別與六所學(xué)校聯(lián)合辦學(xué),其中我院的城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)與武漢機(jī)電工程學(xué)校的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)開(kāi)展中高職銜接“3+2”模式教育。本文針對(duì)中高職銜接中存在的問(wèn)題,探討了中高職銜銜接“3+2”模式課程體系的構(gòu)建。
1中高職課程體系銜接中存在的問(wèn)題
1.1中、高職階段的人才培養(yǎng)目標(biāo)不一致的問(wèn)題
武漢機(jī)電工程學(xué)校的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)主要是根據(jù)機(jī)電行業(yè)對(duì)機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)技能型人才崗位能力要求,培養(yǎng)具有從事自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和機(jī)床電氣控制設(shè)備的安裝調(diào)試、維護(hù)的高素質(zhì)技能實(shí)用型人才。而我院的城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)主要是根據(jù)城市軌道交通行業(yè)對(duì)城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)人才崗位能力要求,培養(yǎng)能從事城市軌道交通信號(hào)設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù)的高技能應(yīng)用型人才。由此可見(jiàn),中高職階段各自的就業(yè)行業(yè)、職業(yè)崗位能力需求不一樣,導(dǎo)致了兩者的培養(yǎng)目標(biāo)也不一樣。
1.2中、高職階段在課程設(shè)置上有重復(fù)、有差異
(1)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程科目基本一致但教學(xué)內(nèi)容有重復(fù)。在對(duì)中、高職的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行比對(duì)分析后,發(fā)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的科目基本一致,均開(kāi)設(shè)了電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)接口技術(shù)等理論課程;還有相應(yīng)的電工實(shí)訓(xùn)、模擬電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)、電氣識(shí)圖、機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)及機(jī)修鉗工實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐課程。課程名稱(chēng)大體相同,教學(xué)內(nèi)容上也存在很多重復(fù)。
(2)專(zhuān)業(yè)課科目基本不一樣。武漢機(jī)電工程學(xué)校的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)針對(duì)行業(yè)、企業(yè)崗位需求,開(kāi)設(shè)了氣壓傳動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用、電機(jī)及電氣控制技術(shù)應(yīng)用、單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)安裝、調(diào)試及維護(hù)、數(shù)控編程與操作、機(jī)床電氣安裝調(diào)試及維護(hù)等課程。我院的城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)針對(duì)城市軌道交通行業(yè)、企業(yè)崗位需求,開(kāi)設(shè)了城軌信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備維護(hù)、城軌聯(lián)鎖系統(tǒng)維護(hù)、城軌列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)維護(hù)、城軌電源系統(tǒng)維護(hù)、城軌數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)維護(hù)、城軌無(wú)線(xiàn)集群系統(tǒng)維護(hù)、城軌傳輸系統(tǒng)維護(hù)等課程。中、高職階段的專(zhuān)業(yè)課基本不一致。
1.3中、高職階段公共課程教學(xué)脫節(jié)的問(wèn)題
中、高職階段開(kāi)設(shè)的公共課程都有語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)等。在中、高職的不同階段,這些文化基礎(chǔ)課程的開(kāi)設(shè)應(yīng)該充分體現(xiàn)其層次性。可目前的現(xiàn)狀是,中職學(xué)生重視職業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能的訓(xùn)練,文化基礎(chǔ)課程的學(xué)時(shí)很少。本來(lái)這些中職生的文化知識(shí)(語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英、物理)就很薄弱,中職階段又沒(méi)重視文化基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),這樣到了高職階段,他們對(duì)大學(xué)語(yǔ)文、大學(xué)英語(yǔ)、高等數(shù)學(xué)這些公共課程的學(xué)習(xí)就存在很大困難;另外文化基礎(chǔ)底子差對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)也會(huì)產(chǎn)生影響等。這些對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和終身職業(yè)能力的發(fā)展是非常不利的。
2中、高職銜接“3+2”模式城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建
2.1中、高職銜接“3+2”模式課程體系構(gòu)建的基本思路
(1)從職業(yè)面向入手,確定城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。我們通過(guò)對(duì)城市軌道交通行業(yè)、企業(yè)人才需求調(diào)查及單位走訪等,明確了城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)面向的職業(yè)崗位是信號(hào)工;綜合信號(hào)工崗位知識(shí)、技能及素質(zhì)規(guī)格要求,確定了城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
(2)分析信號(hào)工崗位典型工作任務(wù),確定專(zhuān)業(yè)課程及制定課程標(biāo)準(zhǔn)。召開(kāi)實(shí)踐專(zhuān)家研討會(huì),確定城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)所面向的信號(hào)工崗位典型工作任務(wù)。由企業(yè)專(zhuān)家、課程專(zhuān)家、專(zhuān)業(yè)教師、實(shí)踐專(zhuān)家進(jìn)行研討、歸納,將典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)課程;由專(zhuān)業(yè)教師和實(shí)踐專(zhuān)家共同制定課程標(biāo)準(zhǔn),課程標(biāo)準(zhǔn)包括學(xué)時(shí)、先修課程、后續(xù)課程、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)的重難點(diǎn)、教學(xué)組織、教學(xué)的方法與手段、考核要求等內(nèi)容。
(3)遵循人的認(rèn)知規(guī)律,確定了中、高職不同階段層次化的課程體系。由教育專(zhuān)家、企業(yè)專(zhuān)家、課程專(zhuān)家和專(zhuān)職教師組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì),根據(jù)專(zhuān)業(yè)所面向的職業(yè)崗位,分析、歸納信號(hào)工崗位典型工作任務(wù)及其所涉及的知識(shí)、技能,結(jié)合《職業(yè)技能鑒定規(guī)范》對(duì)信號(hào)工知識(shí)、技能和態(tài)度的要求,遵循人的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律,遵循人的職業(yè)成長(zhǎng)和職業(yè)生涯發(fā)展規(guī)律,構(gòu)建城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)課程體系。在中職階段,我們重點(diǎn)突出文化基礎(chǔ)課程及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),目的是夯實(shí)基礎(chǔ);在高職階段,我們重點(diǎn)突出專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí),以強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。
2.2中、高職銜接“3+2”模式城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)課程體系(表1)
【關(guān)鍵詞】城市軌道交通;聯(lián)鎖系統(tǒng);MicrolokⅡ;信號(hào)
前言
國(guó)內(nèi)城市軌道交通正處于跨越式發(fā)展的階段中,在軌道交通成為廣大市民出行最便利的方式之一的同時(shí),作為其核心的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備也逐漸呈現(xiàn)在人們眼前。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品種類(lèi)繁多,其中MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是多用途的鐵路和軌旁聯(lián)鎖設(shè)備的控制和監(jiān)視系統(tǒng)。MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以為軌道交通提供廣泛的應(yīng)用。
一、MicrolokⅡ系統(tǒng)的原理
(一)系統(tǒng)原理
MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器是一個(gè)提供故障安全二進(jìn)制輸入輸出管理的安全邏輯處理器。每個(gè)MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器對(duì)應(yīng)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都僅有唯一的IP地址,通過(guò)軌旁網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域控制器保持安全通信。
MicrolokⅡ通過(guò)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的不同硬件配置來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能。MicrolokⅡ的模塊化設(shè)計(jì)可以使用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)配置系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)所需控制方式和接口需求。MicrolokⅡ的操作結(jié)構(gòu)主要是用應(yīng)用邏輯軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,該軟件是用MicrolokⅡ編程工具配置實(shí)現(xiàn)的。
(二)MicrolokⅡ的應(yīng)用和使用
MicrolokⅡ的應(yīng)用和使用包括:軌旁信號(hào)直接控制、道岔位置監(jiān)視、控制轉(zhuǎn)轍機(jī)、通過(guò)鋼軌通信、監(jiān)視軌道電路的占用狀態(tài)、機(jī)車(chē)信號(hào)傳送/傳輸編碼。其擴(kuò)展應(yīng)用和使用又包括:(作為)通信線(xiàn)路接口、非安全控制邏輯、軌旁信號(hào)和轉(zhuǎn)轍機(jī)本地控制、非安全/與遠(yuǎn)端控制室代碼線(xiàn)信息傳輸、與其他兼容系統(tǒng)不間斷通信。
二、MicrolokⅡ系統(tǒng)的基本硬件和軟件元素
(一)MicrolokⅡ系統(tǒng)的基本硬件
MicrolokⅡ系統(tǒng)的基本硬件包括:機(jī)籠、安全斷路繼電器(VCOR)、電源監(jiān)控、電路絕緣/保護(hù)。
系統(tǒng)的構(gòu)成有用于現(xiàn)地控制盤(pán)的非安全控制和指示的非安全I(xiàn)/O通道、用于與其他遠(yuǎn)端系統(tǒng)通信的安全串行I/O數(shù)據(jù)通道、用于非安全代碼通信的非安全串行I/O通道、用于應(yīng)用邏輯和執(zhí)行軟件下載和升級(jí)的串行I/O通道、用于指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和診斷的用戶(hù)控制顯示單元、軌道電路傳輸?shù)能?chē)載信號(hào)的生成和編碼、現(xiàn)地控制盤(pán)。
安全斷路繼電器(VCOR)用于CPU控制提供電池電源給安全輸出電路。作為商業(yè)電源監(jiān)視器,一個(gè)電源切斷繼電器提供非安全的商業(yè)電源故障指示。
電碼化軌道電路和機(jī)車(chē)信號(hào)接口具有下列特色:用于電碼化軌道電路信號(hào)接收和向鋼軌輸出軌道代碼的接口盤(pán)、用于不同載頻時(shí)車(chē)載信號(hào)輸出的接口盤(pán)、用于使編碼軌道探測(cè)反應(yīng)時(shí)間最小化的快速分路模塊。
電路絕緣/保護(hù)具有下列安全特性:用于雙斷安全輸出電路絕緣的絕緣模塊、用于非安全串行通信線(xiàn)的浪涌抑制/絕緣單元、用于保護(hù)與遠(yuǎn)端設(shè)備室安全串行連接的串行通信適配器盤(pán)。
(二)MicrolokⅡ系統(tǒng)的軟件元素
MicrolokⅡ系統(tǒng)的軟件元素:MicrolokⅡ通過(guò)使用軟件發(fā)揮硬件的作用,它基于布爾函數(shù)的邏輯對(duì)處理系統(tǒng)輸入變量和輸出函數(shù)的軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)和維護(hù)。在建立MicrolokⅡ應(yīng)用源文件時(shí)必須遵守一些規(guī)則和協(xié)議。MicrolokⅡ程序是不拘格式的,并且不易受損。MicrolokⅡ支持兩種數(shù)據(jù)類(lèi)型:布爾比特位和數(shù)字變量。離開(kāi)了對(duì)布爾邏輯的準(zhǔn)確理解就不能對(duì)MicrolokⅡ支持軟件進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)。
三、MicrolokⅡ聯(lián)鎖系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
(一)MicrolokⅡ聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作方式
MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在軌道交通系統(tǒng)中用作安全聯(lián)鎖控制器和軌道電路的通信中介,執(zhí)行聯(lián)鎖邏輯功能,驅(qū)動(dòng)安全輸入輸出設(shè)備。MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)一般在設(shè)備集中車(chē)站安裝為聯(lián)鎖Microlok和軌道Microlok兩個(gè)獨(dú)立而相互聯(lián)系的機(jī)柜,均采用雙機(jī)熱備的工作方式。
(二)聯(lián)鎖Microlok
聯(lián)鎖Microlok通過(guò)操控相關(guān)繼電器負(fù)責(zé)車(chē)站聯(lián)鎖區(qū)域道岔和信號(hào)機(jī)的控制,并將運(yùn)算數(shù)據(jù)和軌道電路數(shù)據(jù)通過(guò)非安全邏輯控制器(NVLE)與車(chē)站控制工作站及控制中心數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信交互。任何必須的安全輸出都通過(guò)與Microlok并口相連的安全型繼電器實(shí)現(xiàn)。
(三)軌道Microlok
軌道Microlok是聯(lián)鎖Microlok的從單元,實(shí)現(xiàn)串行通信,完成速度數(shù)據(jù)邏輯控制,與軌道電路進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給聯(lián)鎖Microlok。軌道電路將信息送到系統(tǒng)進(jìn)行管理,以便控制中心進(jìn)行安全處理和通信。
圖1
(四)MicrolokⅡ系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)
MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是一個(gè)具有軟件多樣性和自診斷功能的安全系統(tǒng)。每個(gè)MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器包括主備兩個(gè)單元。當(dāng)在線(xiàn)單元故障時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用單元并向車(chē)站控制工作站和控制中心發(fā)出報(bào)警信息,當(dāng)備用單元故障時(shí)在線(xiàn)單元在正常工作的同時(shí)向車(chē)站控制工作站和控制中心發(fā)出報(bào)警信息。MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制器板卡上提供用于檢測(cè)和設(shè)置的串口,可用于連接帶有相應(yīng)串口的筆記本電腦,通過(guò)電腦上安裝的診斷程序?qū)β?lián)鎖控制器進(jìn)行相應(yīng)的歷史記錄下載、系統(tǒng)時(shí)鐘修正、應(yīng)用程序更新等操作。
四、MicrolokⅡ聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展
城市軌道交通信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)快速發(fā)展,MicrolokⅡ聯(lián)鎖控制系統(tǒng)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐,在半移動(dòng)閉塞、移動(dòng)閉塞控制廣泛應(yīng)用的環(huán)境下為確保列車(chē)運(yùn)行安全提供必需的聯(lián)鎖功能。經(jīng)過(guò)多年的積累和升級(jí)發(fā)展,MicrolokⅡ接口已經(jīng)可以包括本站及其聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)其它車(chē)站的信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、計(jì)軸主機(jī)、緊急停車(chē)按鈕、自動(dòng)折返按鈕、站臺(tái)屏蔽門(mén)和防淹門(mén)等。
MicrolokⅡ作為較為成熟的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在今后軌道交通中可以繼續(xù)實(shí)現(xiàn)它的功能和價(jià)值。信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)伴隨著軌道交通科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的深度融合,成為了當(dāng)今世界軌道交通系統(tǒng)的主流形勢(shì),對(duì)加強(qiáng)系統(tǒng)集成起到巨大推動(dòng)作用,進(jìn)一步推動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)向安全系統(tǒng)化、移動(dòng)智能化的大力發(fā)展,為適應(yīng)城市軌道交通信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展,提供了有力的科學(xué)技術(shù)條件,為實(shí)現(xiàn)信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的創(chuàng)新打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市軌道交通得到了極大的發(fā)展。在發(fā)展的大環(huán)境中信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)也隨著前進(jìn)的步伐正在逐步的升級(jí)完善,以降低和減少故障的發(fā)生,保證行車(chē)安全和人身安全。城市軌道交通信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)日趨成熟,可以滿(mǎn)足人們對(duì)軌道交通安全、準(zhǔn)點(diǎn)、高效、節(jié)能等不斷增長(zhǎng)的需求,從而支撐和引領(lǐng)軌道交通信號(hào)系統(tǒng)向更加安全化和智能化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)信息安全采集設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)快速發(fā)展,特別是基于無(wú)線(xiàn)通信的列車(chē)控制系統(tǒng)和無(wú)人駕駛等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,使得列車(chē)的行車(chē)間隔越來(lái)越短,信號(hào)維護(hù)壓力越來(lái)越大,這就需要在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中引入信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)。城市軌道交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng),為城市軌道交通系統(tǒng)的信號(hào)設(shè)備維護(hù)、維修提供全方位的服務(wù)和支持,為其提供一個(gè)日常管理和維護(hù)的工作平臺(tái),能夠有效提高信號(hào)設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量和維護(hù)效率,為城市軌道交通系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行提供有力的支持。
一、地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)與管理
軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中,將地鐵信號(hào)的維護(hù)支持系統(tǒng)即MSS(Maintenance Support System)引入,并作為整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、日常維護(hù)的輔助工具,在列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)(ATP)、列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)(ATO)、列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖(CI)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)(DCS)等發(fā)生故障的情況下,能快速、準(zhǔn)確地幫助信號(hào)維護(hù)人員將故障設(shè)備進(jìn)行定位,對(duì)維修作業(yè)進(jìn)行管理,并能提供維護(hù)項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的指導(dǎo)文檔,制定維護(hù)計(jì)劃,完成維護(hù)管理。對(duì)信號(hào)系統(tǒng)中各類(lèi)信息的采集網(wǎng)絡(luò)如圖1.1
1.1地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)信息安全采集網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
二、接口安全問(wèn)題
地鐵交通信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)接口對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行信息采集,信號(hào)設(shè)備提供的接口方式有串口RS232、RS422 /485、CAN總線(xiàn)、以太網(wǎng),通常車(chē)載控制器(CC) 、列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)(ATS) 、區(qū)域控制器(ZC) 、聯(lián)鎖(CI) 、 數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)(DCS) 等信號(hào)設(shè)備提供以太網(wǎng)接口,計(jì)軸(ACS)、UPS、智能電源屏等設(shè)備提供RS232 或RS422 /485 接口。
信號(hào)設(shè)備與信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)采用RS232、RS422 /485、CAN 等接口進(jìn)行通信時(shí),通訊設(shè)備間可能存在參考電位不同、系統(tǒng)噪聲以及浪涌等,容易造成影響信號(hào)設(shè)備正常工作的通信故障甚至信號(hào)設(shè)備的損壞,嚴(yán)重時(shí)則會(huì)影響到行車(chē)效率和行車(chē)安全。
而在采用以太網(wǎng)將信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)接鎖、數(shù)據(jù)通信、區(qū)域控制器、列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控等子系統(tǒng)時(shí),則有可能出現(xiàn)因外接系統(tǒng)造成原來(lái)各子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的信息采集、傳輸方面的額外連接,進(jìn)而造成各系統(tǒng)直接的數(shù)據(jù)傳輸混亂。同時(shí),也因?yàn)橥獠繑?shù)據(jù)進(jìn)鎖系統(tǒng),增加了計(jì)算機(jī)病毒、外部數(shù)據(jù)給聯(lián)鎖信息帶來(lái)不安全隱患。如果出現(xiàn)上述問(wèn)題,將可能造成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題,甚至是系統(tǒng)的崩潰,對(duì)信號(hào)系統(tǒng)以及運(yùn)營(yíng)安全帶來(lái)巨大影響。
三、串口通信安全方案
信號(hào)設(shè)備通過(guò)串口與信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)通信時(shí),通常聯(lián)鎖提供RS-422 接口,ACS、UPS、智能電源屏等信號(hào)設(shè)備提供RS-485 接口。為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)對(duì)信號(hào)設(shè)備接口信息的安全采集,通常采用帶光電隔離的串口.
1、系統(tǒng)隔離
信號(hào)傳輸中非預(yù)期的電涌可能由多種原因引起,它們是電流通過(guò)感應(yīng)方式耦合到電纜上的結(jié)果,信號(hào)系統(tǒng)中的長(zhǎng)電纜特別容易受此現(xiàn)象的影響。電機(jī)操作尤其容易引起地電位的快速變化,這些變化可產(chǎn)生電流,流過(guò)所有鄰近線(xiàn)路以補(bǔ)償?shù)仉娢弧F渌袘?yīng)電涌來(lái)源包括靜電放電( ESD) 和電擊 ,它們可導(dǎo)致線(xiàn)路中的電位高達(dá)數(shù)百或甚至上千伏特,并表現(xiàn)為瞬態(tài)電流和電壓浪涌。
由于RS-485 系統(tǒng)鋪設(shè)距離長(zhǎng)并且連接多種系統(tǒng),特別容易受到這類(lèi)情況的影響。為防范此類(lèi)潛在的破壞,總線(xiàn)上的所有設(shè)備和連接至總線(xiàn)的系統(tǒng)都必須參考同一地線(xiàn)。將RS-485 系統(tǒng)器件與連接至總線(xiàn)的各個(gè)系統(tǒng)隔離,可防止接地環(huán)路和電涌損壞電路。連接至RS-485電纜總線(xiàn)的各系統(tǒng)和每個(gè)RS-485 電路都有單獨(dú)且隔離的地線(xiàn),使各RS-485 電路僅參考同一地線(xiàn),可消除接地環(huán)路。通過(guò)隔離,還可以使RS-485電路基準(zhǔn)電壓水平隨著電纜線(xiàn)中產(chǎn)生的電涌而升高和降低。使電路基準(zhǔn)電壓源隨浪涌而變化,而不是鉗位在固定的地線(xiàn),可防止器件損壞。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)隔離,必須將RS-485 信號(hào)線(xiàn)和電源隔離。電源隔離是使用隔離DC-DC 電源實(shí)現(xiàn)的。信號(hào)隔離通常是使用光耦合器實(shí)現(xiàn)的。隔離的實(shí)現(xiàn)方式并不復(fù)雜,但設(shè)計(jì)者在實(shí)現(xiàn)隔離電路時(shí)必須考慮多個(gè)因素。由于數(shù)字隔離器不支持RS-485 標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法在RS-485 接收器、驅(qū)動(dòng)器和RS-485 電纜之間插入數(shù)字隔離器。為實(shí)現(xiàn)RS-485 系統(tǒng)信號(hào)路徑隔離,需要在RS-485 驅(qū)動(dòng)器、接收器和本地系統(tǒng)之間的數(shù)字信號(hào)路徑中設(shè)計(jì)一個(gè)隔離器。
2、系統(tǒng)應(yīng)用
RS-485 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是使用最廣泛的物理層總線(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)可用于驅(qū)動(dòng)多達(dá)32個(gè)驅(qū)動(dòng)器/接收器。長(zhǎng)度可以達(dá)4 000 m。RS-485的多功能性使該設(shè)計(jì)適用于各類(lèi)應(yīng)用,尤其是遠(yuǎn)程的系統(tǒng)間連接。RS-485 驅(qū)動(dòng)器使用平衡的差分信號(hào)通過(guò)兩條輸出線(xiàn)路發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)。接收器通過(guò)將這兩個(gè)輸入信號(hào)互相比較進(jìn)而確定邏輯狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)器和接收器包含差分放大器和兩個(gè)差分信號(hào)線(xiàn)路之間的電路引導(dǎo)電流。相比單端驅(qū)動(dòng)方案( 如RS-232)差分信號(hào)的使用使系統(tǒng)具有較高的抗噪水平。
所有的RS-485 驅(qū)動(dòng)器還包含使能驅(qū)動(dòng),可使驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài)。使能驅(qū)動(dòng)功能可使多個(gè)驅(qū)動(dòng)器共享同一總線(xiàn)并防止總線(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)器使能功能和軟件協(xié)議定義了驅(qū)動(dòng)器之間線(xiàn)路共享的仲載程序。軟件協(xié)議在驅(qū)動(dòng)器之間仲載,確保一次只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器保持激活狀態(tài)。此仲裁允許多達(dá)32 個(gè)驅(qū)動(dòng)器共享線(xiàn)路。RS-485 可采用一種半雙工、雙向、雙線(xiàn)、多分支配置,在一條總線(xiàn)上支持多達(dá)32 個(gè)驅(qū)動(dòng)器和32 個(gè)接收器。線(xiàn)路上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含一個(gè)接收器和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。在此配置中,所有的接收器和驅(qū)動(dòng)器都共享相同的兩個(gè)差分信號(hào)線(xiàn)路.雙線(xiàn)系統(tǒng)可以使用一條雙絞線(xiàn)安裝。該設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化安裝并降低成本,但它需要所有驅(qū)動(dòng)器共享線(xiàn)路,從而限制了最大數(shù)據(jù)吞吐率。
利用數(shù)字隔離技術(shù)可減少信號(hào)失真和誤差,并防止系統(tǒng)和組件發(fā)生和總線(xiàn)電壓及接地失配。在網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題日益突出的今天,采用串口通信的方式可以有效隔離病毒。串口間的數(shù)據(jù)流、編碼格式、數(shù)據(jù)報(bào)文完全由串口通信程序控制,通用的TCP /IP 協(xié)議、UDP 協(xié)議無(wú)法在此通過(guò)。
同時(shí)串口通訊協(xié)議不是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,都是自己根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)計(jì),只有符合串口通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)才能完成傳輸,如果設(shè)備間只是通過(guò)串口進(jìn)行連接,病毒將無(wú)法通過(guò)串口通信線(xiàn)路進(jìn)行傳播。造成串口通信設(shè)備損壞的主要原因有兩端設(shè)備不共地、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電干擾、熱插拔、電磁干擾等,當(dāng)串口通信設(shè)備采用光電隔離技術(shù)后,兩端串口通信設(shè)備的電氣與地線(xiàn)回路完全隔離,使得一側(cè)的電信號(hào)變成光信號(hào)傳到另一側(cè)以后,再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào),從而保護(hù)了串口通信設(shè)備,提高了系統(tǒng)通信的可靠性與穩(wěn)定性。
3、通信接口機(jī)
如果信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)直接通過(guò)交換機(jī)與信號(hào)設(shè)備相連,可能造成本來(lái)沒(méi)有互連關(guān)系的信號(hào)設(shè)備通過(guò)信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)提供的交換機(jī)有了互連關(guān)系,對(duì)列車(chē)的安全運(yùn)行來(lái)說(shuō)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)需要采集的接口數(shù)據(jù)量較大,同時(shí)通信距離又較遠(yuǎn),采用光電隔離的串口通信安全方案無(wú)法滿(mǎn)足要求時(shí),可以采用以太網(wǎng)通信安全方案。在通信安全方案中可以采用通信接口機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備與信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)間的互聯(lián)互通,同時(shí)保證通信的安全。
因此,通信接口機(jī)可以很好地實(shí)現(xiàn)信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)與信號(hào)設(shè)備間、各信號(hào)設(shè)備間的安全隔離。若采用通信接口機(jī)作為安全隔離方案,還需要考慮通信接口機(jī)、多串口卡( 當(dāng)信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)提供的串口太少且無(wú)法滿(mǎn)足與多種信號(hào)設(shè)備通信時(shí),采用多串口卡進(jìn)行串口擴(kuò)展) 的串口速率以及網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。若信號(hào)設(shè)備發(fā)送給信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量特別大,由于串口速率較小,此時(shí)就不適合采用通信接口機(jī)這種安全隔離方案,只能采用其它的安全隔離措施。
結(jié)語(yǔ):綜上所述,地鐵交通信號(hào)系統(tǒng)是運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,日益增長(zhǎng)的客流對(duì)信號(hào)設(shè)備安全、高效運(yùn)行的要求越來(lái)越高。信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)通過(guò)對(duì)信號(hào)設(shè)備
工作信息的實(shí)時(shí)采集和智能分析,可以從整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)的視角對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。對(duì)信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠及時(shí)地對(duì)設(shè)備運(yùn)行故障發(fā)出預(yù)警,提高信號(hào)系統(tǒng)的維護(hù)質(zhì)量。在地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)中串口安全通信的優(yōu)點(diǎn)是基于光電隔離的串口通信成本低,隔離病毒。但是通信速率較低,通信距離短;適用于通信距離短、通信數(shù)據(jù)量較小的信號(hào)設(shè)備通信。通信接口機(jī)優(yōu)點(diǎn)成本低,隔離病毒,各路通訊通道間相互獨(dú)立。但是通信速率較低,不適合通信數(shù)據(jù)量較大的場(chǎng)合,適用于控制中心、設(shè)備集中站、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)的信號(hào)設(shè)備的通信安全隔離,因此在應(yīng)用時(shí)可根據(jù)不同的場(chǎng)景選擇不同的設(shè)計(jì)方案。
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