MCIS模块化计算机联锁系统在黄陵矿业铁路专用线中的应用及维护

王玮

摘要：为满足铁路运输跨越式发展的需要，适应黄矿铁路专用线货运量的逐年增长，2010年公司新上MCIS模块化计算机联锁系统。从设备结构、安全性、可靠性、日常维护等方面對MCIS模块化计算机联锁系统进行介绍。

关键词：联锁系统、应用、维护、故障处理

计算机联锁系统的主要功能是保证铁路行车安全。随着铁路信号技术的发展和铁路计算机联锁系统的广泛应用，计算机联锁系统也成为提高铁路运输能力、增加铁路经济效益、改善员工劳动条件的一种现代化科学管理手段和新型技术。

一、MCIS模块化计算机联锁系统的组成

MCIS模块化计算机联锁系统是保证系统安全、可靠、稳定的前提下，系统的硬件、软件方面采用“模块化”的思想设计开发的计算机联锁系统。MCIS模块化计算机联锁系统采用三取二制式，是三取二容错计算机联锁，它采用了分布式多表决器进行三取二表决，实现联锁机的三重系，以保证联锁机瞬间发生故障时，系统仍能无差错、不间断地工作。联锁机三取二可自动降级，降级模式为：3-2-1-0。三取二系统是三重容错系统，但对外界来说是一套系统，他们之间没有切换电路，其三重系的构建完全在其内部实现。以四大基本10模块（道岔模块、信号模块、轨道模块、零散模块）为核心单元，以四大基本10组合（道岔组合、信号组合、轨道组合、零散组合）为接口对象，直接控制并监测（内部集成现有微机监测系统的功能）室外道岔、信号机、轨道电路及各种联系电路。

MCIS模块化计算机联锁系由：电源屏、控制台、主机柜、扩展机柜及室外分线盘组成。

二、MCIS模块化计算机联锁系统应用后取得的良好效果

（1）安全性、可靠性高，MCIS模块化计算机联锁系统是采用双机热备制式的，而且所有模块全部采用三取二的安全原则，任何一个输入输出都完全由二套完全独立的电路完成，提高了信号设备安全性、可靠性和稳定性，完全符合“故障一安全”的原理。

（2）施工方便，在完全不影响安全运输的前提下进行设备更新、改造，由于它采用“模块化”设计。施工主要是把模块插接件进行对接，极大程度上减少了施工配线以及施工量，既方便又安全。

（3）易于维修，系统以模块为单位直接控制室外转辙机、信号机、轨道电路，具有明确、完善的故障自诊断与故障指示，全部模块支持热拔插。系统克服了过去继电器电气集中系统“先分析——后处理”这一影响运输的维修方式，而是采用直接更换模块，“先处理——后分析”的维修方式。

f41开放性好，MCIS模块化计算机联锁系统“消息传递”与“模块拼装”的联锁思路与现有DS6——11系统的15个状态码与拼图设计的方式十分类似，并且系统预留出与其他计算机接口，便于站场改建、扩建。

（5）节省空间，以现有的DS6-11计算机联锁系统为例，共有3排14架继电器组合，而MCIS模块化计算机联锁系统主要有3个机柜，其占地空间只相当于1排继电器组合那么大。

（6）操作简单，MCIS模块化计算机联锁系统采用“面向对象”的设计思想，控制台上的操作简单易懂，人机对话界面，维修机储存了每次联锁指令，以及故障记录，便于查找维护。

三、MCIS模块化计算机联锁系统的优越性

铁运公司于2006年的技改建成由北京通信信号研究设计院研发的DS6-11型计算机联锁系统，但是此套计算机联锁系统，仍保留了6502电气集中近40%的继电器电路，结构繁琐，占地面积大，接线多、焊点多，导致故障多，抗干扰能力弱，并且还需要独立的继电器室、微机室、电源屏室，接口复杂，难于维护。随着设备运行时间的延长，在设备运行中暴露出了一些问题，给安全长稳运行带来了不利影响。主要存在的问题有：

（1）室内继电器组合故障率多发。

（2）每次查找、分析故障、工作量大、费时。

上述问题致使信号工对设备维护困难，有时信号设备出了故障在短时间内处理不完，影响货物运输效率。

铁路运输公司于2010年在机务段新上北京康吉森MCIS模块化计算机联锁系统。该系统具有以下特点：

1、硬件方面：

MCIS模块化计算机联锁系统采用工业控制技术，全部取消现有DS6-11系统的所有继电器，以模块为单元直接控制室外转辙机、信号机、轨道电路，以明确完善的故障自诊断与故障指示及全部模块支持热拔插能力，机柜配线采用插接式电缆直接对应分线盘，将施工量降到最低，采用直接更换模块，先处理后分析的维修方式，实现“傻瓜式”施工与维修，从而使信号设备运行更加可靠、安全。

2、软件方面：

该系统联锁软件已突破目前其他计算机联锁系统联锁闭关自守的障碍，实现源代码级的开放，并且其消息传递与模块拼装的联锁思路，实行全电子模块化，从而保证最大限度地及早发现并解决软件中的各种潜在安全隐患，计算机辅助设计系统只要用户输入站场平面图及必要的参数设置，即可自动生成联锁程序和数据，最大限度地降低人为错误。

四、MCIS模块化计算机联锁系统的检查维护与常见故障处理

MCIS模块化计算机联锁系统具有完善的自检测和自诊断功能，因此，对它的维护可采用故障维修方式，既通过“日常巡视”进行维护，并根据系统提示、报警信息进行维修。

4.1日常维护：

1、系统UPS电源工作检查。通过UPS电源面板指示灯的状态进行判断。（UPS电源指示灯如有异常）便要及时处理。

2、IO模块的工作检查。可以直接看机柜组合模块面板的状态，也可以通过维修的模块状态进行观察。有故障及时处理。

3、CPU模块的工作检查。联锁机工作主要通过电务维修机里的“联锁机”状态进行观察，上位机可以从操作台进行观察，当然从操作台的显示器上也可以观察联锁机的工作状态，可以清楚的了解到联锁机的“主控”、“同步”、“中断”工作状态。

4、机械室系统工作环境检查。MCIS系统主要是电子器件产品，为了保证系统能稳定可靠的工作，要求室温控制在250c以下，防塵、防火、防鼠、防静电措施良好。

4.2定期维护：

1、UPS电源断电检查。每季度要对UPS电源断电检查一次。检查方法：断开UPS电源的220v输入电源，观察UPS电源的电池工作是否正常。一般电池工作持续时间要大于5分钟。如果时间太短，要考虑更换UPS电源电池。

2、24v电源模块检查。每季度要对24v电源检查一次。检查方法：用万用表直流档量24v电源模块的24v直流输出是否正常。

3、交换机检查。每半年要对交换机检查一次。检查方法：交换机的工作电源是否正常，将网线都切换到备用交换机上看是否能正常工作。

4、联锁机切换检查。每季度对联锁机切换检查一次。检查方法：将“主控”机转换成“同步”机、“同步”机转换成“主控”机，看是否能正常工作。

5、上位机切换检查。每季度要对上位机切换检查一次。检查方法：利用切换器进行切换，看是否能正常工作。

6、联锁设备接地电阻要定期检查。每季度要对接地阻值检查一次。接地电阻要达到规定的阻值。正常防雷≤4Ω，安全≤10Ω。

由于MCIS模块化计算机联锁系统主要是计算机和模块单元需要干净、凉爽的空间环境，信号维修人员通过每天对室内环境进行检查，对系统设备通过面板指示等进行观察，此系统克服了电器集中继电器电路接线多、焊点多，导致故障率高，并且故障分析处理速度慢的弱点，使维修、维护变得非常容易。

4.3常见故障处理

1、控制台显示器黑屏

控制台显示器电源指示灯灭灯：（1、电源故障、2、显示器故障）控制台显示器间断黑屏：（1、显示器故障、2、电磁干扰、检查接到控制台的视频线是否与强电电缆线路同沟同槽等。）

2、轨道区段不能正常解锁

轨道区段分路不良会使进路不能正常解锁（可以查看上位机提示和维修机记录）。

不能正常解锁的方法：（1、观察相应进路上是否留有始、终端，如果有，在始、终端的地方应用菜单中的“人解”解锁。2、如果无始、终端，采用相应区段菜单里的“故障解”进行解锁）。

3、信号不能开放

认真仔细的分析上位机提示和维修记录。

检查相应信号的灯丝是否完好。

检查相应的信号组合配线和模块的好坏。

4、道岔不能转动

检查相应的道岔断路器是否完好驱动道岔点，到分线盘端子测量是否有动作电源送出。（1）、如果分线盘端子没有动作电源送出：A、检查道岔模块的好坏、B、检查道岔组合配线是否完好。（2）、如果分线盘有动作电源送出：A、查找室外电缆是否完好、B、检查室外道岔设备是否完好。

5、轨道区段故障

看相应的区段轨道电压是否正常（正常轨道电压10.5v——16v）。

检查相应的轨道区段组合配线、轨道模块是否完好。

6、UPS电源不稳定

故障现象：蓄电池供电和直接供电表示灯频繁切换，输入电压过高、过低与正常输入表示灯频繁切换故障分析：蓄电池工作不稳定，外电源工作不稳定。

处理：（1）、检查蓄电池工作是否正常，可将UPS输入灵敏度调低、（2）、提高UPS输入电源稳定性。

7、维修机故障

故障现象：维修机站场图像红屏，不能正常启动

故障分析：通信中断，维修机硬件故障

处理：检查通信网络，更换维修机。

8、联锁机故障

故障现象：上位机红屏，与IOC模块没有通信

故障分析：通信中断，联锁机硬件故障

处理：检查通信网络，维修联锁机。

MCIS模块化计算机联锁系统从2010年12月运行到现在，也出现过一次硬件故障，坏了一个道岔模块，在故障指示灯的提示下，更换后就消除了故障。故障率明显下降，维修故障也变得简单灵活了。

五、结束语

为了全面保证铁路运输的安全，所以就要求铁路信号系统具有高可靠性和高安全性。MCIS模块化计算机联锁系统的建成投用，解决了信号设备故障多的问题，以及信号设备维护难的问题，从而保证了生产运输的安全性、可靠性。为黄陵矿业铁路专用线与先进的国铁接轨打下了坚实的基础。