iLOCK计算机联锁系统结构和故障分析

赵云涌



iLOCK计算机联锁系统结构和故障分析

赵云涌

中铁八局集团电务工程有限公司，四川 成都 611700

计算机联锁系统是铁路信号的核心技术装备，其主要职能是完成进路控制，保证列车在车站内的作业和运行安全，提高运输能力，为行车指挥和列车运行控制提供基础信息。该系统出现故障，对铁路系统整体运行造成很大影响。为此，就iLOCK计算机联锁系统结构以及常见故障、维护对策进行了分析。

计算机联锁系统；结构；故障；维护

引言

随着我国高速铁路的快速发展，其对于信号设备的运行要求逐渐提高。计算机联锁系统作为信号设备的关键构成，其性能的好坏对铁路的整体运输有着重要影响，所以需注重联锁系统的管控。需使计算机联锁系统在使用周期内能够安全、稳定运行，需要加强故障分析和管理[1]。

1 计算机联锁系统构成

目前，我国铁路应用的主流计算联锁系统，包括双机热备、二乘二取二和三取二3种制式。计算机联锁系统的室内控制部分，按照逻辑功能可以划分为操作表示、联锁计算平台、I/O接口3个层次。操作表示层设备为车站值班员提供操作手段，并实时显示站场设备状态和联锁控制状态。操作表示计算机接收操作人员的控制指令，将指令传递给联锁计算平台；同时，按照相应的规范，把联锁计算平台以及其他关联系统发送过来的设备状态、进路状态、行车信息等信息表示出来。联锁计算平台采用多冗余结构设计，是计算机联锁系统的核心部件。计算平台承载联锁安全软件，按照操作表示机发送的操作指令，根据I/O层采集到的道岔、信号机、轨道电路等室外设备状态进行联锁运算，输出控制指令。I/O接口层是联锁计算平台和室外被控对象的接口，通过继电器组合架和分线盘连接到室外[2]。

2 计算机联锁系统故障及处理对策

2.1 计算机联锁系统故障因子

从运行环境和系统架构角度，对二乘二取二结构类型的计算机联锁系统故障进行统计分析，整理出导致计算机联锁系统故障各个因子之间的作用关系。分析和研究发现故障因素包括4大类：硬件错误、通信错误、比较错误和系统状态错误。每种因素进一步细化为4～8个故障因子，共有21个故障因子，各个因子又直接相互关联和互相影响。系统故障因子体系的内部相互关联如图1所示。

2.2 处理方式

2.2.1 建立故障树专家系统诊断系统

图1 计算机联锁系统故障因子关系示意图

专家系统能够运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策，具有启发性、透明性、灵活性等特点。故障树（FTA）就是顶事件（系统失效）和底事件之间的一张逻辑图，能够系统地反映故障发生的原因及因果关系。故障树专家系统是以故障树和专家系统相结合的故障诊断模块，该模块满足车站信号联锁系统初步诊断。对车站信号联锁这样的复杂系统进行故障诊断时，简单的故障描述是不够的，为了满足故障诊断和定位的需求，在故障诊断时，往往附加一些其他信息，如故障征兆的描述、故障的检测方式或方法、诊断建议和维修策略等。基于故障树专家系统，给出故障诊断的方法、诊断知识的规范化表示方法和快速推理策略，以解决车站信号联锁故障诊断专家系统的知识获取和快速推理问题。

2.2.2 校正性维护

校正性维护方法的实施对于提高系统的安全性和可用性具有积极意义，但是该方式对于维护工作人员的能力和素养要求较高，必须快速赶赴现场进行故障处理，且伴有一定的随机性。校正性维护成本较高，人力资源的调度难度较高，且系统的恢复时间难以控制。由此可见，校正性维护方式较为被动，且比较落后。对此，计算机联锁系统的各生产厂家需要采用组建分公司或者是区域化维护方法，优化校正性维护。校正性维护较适用于以下情况：第一，设备发生故障，但对于系统整体的安全性和功能无较大影响；第二，故障为偶发性且无规律可循，使用校正性维护经济性更高。

2.2.3 预防性维护

预防性维护的主要目的是避免故障的发生。维护工作通常在行车间隙进行，必须做好维护资源、维护内容、人力资源等多项准备工作。在设备发生故障时，可以在“点内”通过更换的方式替代维修，提升设备的可用性。系统维护的次数或者是间隔周期是生产厂家人员根据设备的规格以及安全分析结果进行确认的。预防性维护计划必须包括且必须实施。维护工作时间通常作如下安排：利用天窗点对设备进行在线维护，或充分利用系统关闭时间开展维护工作，这样可最大限度地避免维护工作对行车秩序的影响。定期维护的重点在于选择系统维护的最佳时机，其适用于以下情况：第一，故障的特征随着时间的变化而变化，也就是说设备的稳定性和运行周期有密切关联，设备的故障模式有规律可循；第二，在使用期间，因为设备元器件损坏或老化引发故障，为了保证行车安全，需要分析出即将发生故障的时间点并进行维护；第三，系统内一些部件没有检测手段确定其技术状态时，采用定期维护是一种有效的方式。相对于被动维护，成功的预防性维护成本大大减少。定期进行预防性维护，虽然可以降低故障发生的可能性，但也可能造成资源浪费、维护过剩的问题。

3 结束语

总之，将计算机联锁系统结构及故障研究应用于计算机联锁系统维护中，能够有效地指导维修活动和工程实施，达到优化维护策略、提高维修效率、降低维修成本等重大的现实意义[3]。

[1]董高云，孙军峰.CRC查表法的推广及其在iLOCK联锁系统中的应用[J].铁路计算机应用，2015，24（1）：40-45.

[2]冯雪，王喜富.基于动态故障树的计算机联锁系统可靠性及性能分析研究[J].铁道学报，2011，33（12）：78-82.

[3]李伟.EI32-JD型计算机联锁现场调试中需要注意的几个问题[J].电子技术与软件工程，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