WESTRACE联锁系统在天津地铁1号线的应用

吕文斌

摘要：天津地铁1号线正线联锁系统使用的是英国西屋公司的联锁系统（WESTRACE），它主要是由联锁机和目标控制器（WOC机）组成。文章重点介绍WESTRACE联锁系统的系统结构、功能、特点以及故障处理的方法。

关键词：联锁系统；WESTRACE；天津地铁1号线

1WESTRACE联锁系统概述

在城市轨道交通信号系统中，计算机联锁系统是不可或缺的核心部分，为确保行车安全，必须在一定的联锁规则下控制轨旁设备，自动生成联锁逻辑提高逻辑生成的效率，减少不必要的人为错误。

天津地铁1号线WESTRACE是由各个设备集中站相对独立的、从西屋公司引进的“故障安全”专用联锁机组成。联锁处理子系统是整个系统的核心部分，主要负责对WOC机采集的线路相关的实时信息进行联锁处理和处理ATP轨道码数据，并将处理后的结果以命令的形式送回WOC机。而WOC机主要是控制并监视轨旁设备的状态，将所有设备状态及现地命令传送给具有完成安全逻辑的WESTRACE（A/B）联锁机。

每套双机热备的联锁由2个完全相同的单元组成：A机和B机。每个单元均包含一些WESTRACE模块（这些模块和背板相连，装在19英寸机柜中），包括电源模块、诊断模块、安全逻辑模块、通信模块以及（若需要）一些为维护和相关功能需要而设的并行输入输出模块。联锁和ATP应用程序逻辑嵌入安全逻辑模块。每个单元均可作为“主机”或“备机”，当一台处理器（A或B）离线，另一台可完全独立运行。主备机均处于活动状态，并监测彼此运行情况，备机输出将被禁止。

2WESTRACE联锁系统结构

天津地铁1号线的WESTRACE联锁系统配置有3个热备WESTRACE联锁，用来处理联锁和ATP轨道码数据，而且它们还通过一个专用的网络连接到8个WESTRACE目标控制器（WOC）站点上，因而它就可以和轨旁设备进行通讯。WESTRACE联锁将和本地的列车自动监督（LATS）系统进行通讯，而那些WOC将与本地控制盘（LCP）和远程终端单元进行通讯。

联锁设备由双重的WESTRACE系统（A/B）构成，每个系统都含有系列WESTRACE模块，WESTRACE联锁设备模块详细说明如下：（1）功率输出模块（OPC50模块）：对初级和次级否定信号进行验证；驱动OPCR继电器；驱动安全串行启动电压；检测OPCR驱动和后接点。（2）WESTACE网络通讯模块（WNCM模块）：由VLM6和NCDM组合而成；VLM6是安全逻辑模块，其包括系统控制器、应用数据EPROMS（存储安全逻辑关系）、执行安全逻辑、数据版本转换、输出闪光信号、产生初级和次级否定信号等功能；NCDM是通讯诊断模块，为安全和非安全通讯提供接口，提供诊断用网络及接口，作为非安全逻辑处理器。（3）安全灯输出模块（VLOM110F模块）：用于输出点灯电压点亮信号机光源，同时进行热灯丝检测；输出检测电压对光源板进行冷灯丝检测。（4）24V安全并行输入模块（VPIM24F模块）：采集道岔表示信息、场联条件信息、紧急关闭状态信息、发码方向问题、熔丝报警信息和安全门相关信息。（5）50V安全并行输入模块（VPIM50F模块）：采集轨道占用状态。（6）24V安全继电器输出模块（VROM24F模块）：驱动24V安全型继电器、道岔操纵继电器、场联继电器和安全门的开门允许继电器。（7）50V安全继电器输出模块（VROM50F模块）：驱动50V英式继电器、FOCR继电器和轨道方向继电器。（8）轨道码输出模块（TCOM模块）：向轨道电路发送ATP速度码信号。（9）供电单元（PSU模块）：整流输出电压；发送系统重启信号；为所有模块提供工作电源；直流24V电压输入本模块。

3WESTRACE联锁系统故障处理方法

3.1利用故障查找流程图查找故障

在WESTRACE出现故障的情况下，可利用WESTRACE故障流程图查找故障，如图1所示。

3.2利用WESTRACE故障指示灯查找故障

每个WESTRACE电路板卡在其前面板上都有指示灯，WESTRACE内的故障产生一个故障代码，这个故障码由模块前面板上的故障诊断指示灯进行指示。但NCDC除外，它在一个4位字母数字显示器上显示故障代码。

在VPIM，VROM，TCOM，VLOM，VLC6模块的前面板上各有8个诊断指示灯，将子机架前盖拆卸就可以看到这些指示灯。

根据指示灯的显示，读取故障码，然后对照故障码定义表找出故障原因。为了更便捷地指明故障所在，在长期的维护中，总结了如下更加方便、有效的方法。

（1）所有的指示灯都灭。如果一个WESTRACE设备的所有指示灯都熄灭，就怀疑电源出现故障，如果输入给联锁WESTRACE的PSU主电源不存在，那么WESTRACE将会切换到备用系统，不会将其应用于WOC。（2）唯一的故障码方法。通过对故障码进行比较就有可能确定故障模块，如果某个模块有一个故障码，但是该故障码却没有显示在其他模块上，就怀疑那个模块出现了故障。（3）所有的诊断指示灯都亮。如果某个安全模块显示的故障码是255（FF HEX），可能这个模块没有插好，或者是电源出现问题，确认模块完全插入到其连接插头上，然后检查输入电压和PSU。（4）所有的诊断指示灯都灭。由于故障而使WESTRACE断电后，如果某个安全模块没有显示故障码，就怀疑该模块是出现故障的那个模块。（5）较高/较低的故障码数值。故障码数值低于127（7F HEX）时，一般表明故障出在其他模块上，一般来说故障模块的显示故障码是128（80 HEX）或者是一个高于128的数值。（6）故障码是01，2D和2E。故障码是01，2D或2E时，表明故障出在其他模块上，如果所有的安全模块都显示这几个故障码中的一个，就检查背板上的链接是否进行了正确配置，这种状况一般只发生在初始安装过程中。

4结语

WESTRACE联锁系统由联锁机和目标控制器（WOC机）组成，满足故障导向安全的原则，确保地铁列车安全高效的运行。总体来看，WESTRACE联锁系统在天津地铁1号线中的应用较为稳定，故障比较少。由于联锁系统关系着行车安全，因此弄清WESTRACE联锁系统的结构原理、明确故障查找的方法是非常有必要的。