專利名稱：計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及高速鐵路、普通鐵路、城市軌道交通線路的信號聯(lián)鎖領域，特 別涉及計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法。
背景技術(shù)：
計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)必須在規(guī)定的聯(lián)鎖條件和規(guī)定的時序下對進路、信號和道 岔實行控制，并能對狀態(tài)信息進行采集。為了提高系統(tǒng)可靠性，保證鐵路/城市
軌道交通系統(tǒng)24小時不間斷運營，計算機聯(lián)鎖應采用硬件安全冗余結(jié)構(gòu)，如2 乘2取2 (或3取2)、雙機熱備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
iLOCK聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)采用雙系熱冗余的2乘2取2系統(tǒng)，A系和B系無 論是否同時啟動，如果兩系均無故障且同步檢査條件滿足，經(jīng)過一定時間后能 自動同步，當工作子系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)都可以自動切換至備用子系統(tǒng)；也可 以通過機柜上的切換開關手動在雙系之間進行切換；并且雙系切換不影響系統(tǒng) 正常工作。
現(xiàn)有的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)一般采用單系工作另一系備用的方式，或者可以達 到板級熱備，雖然兩系同時采集，但各系在進行聯(lián)鎖運算時，僅使用本系采集 的信息，并且只有作為工作系的聯(lián)鎖系統(tǒng)輸出驅(qū)動接口電路的繼電器，從而實 現(xiàn)對現(xiàn)場設備的控制。這種工作方式，當兩系同時出現(xiàn)不影響系統(tǒng)工作的交叉 故障時，兩系均不能完成正常的工作。對于較大型車站/場，勢必影響工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高可靠 的、安全冗余的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余 方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1) 輸出并行控制；
(2) 采集信息共享。 所述的輸出并行控制包括以下步驟
(1) 設置信號機主備系并行輸出，主系沒有輸出時，備系對應該輸出
關閉；
(2) 設置道岔備系不輸出道岔控制命令，以保證系統(tǒng)的安全性；
(3) 設置長時間輸出有效的輸出端口實行并行輸出；主備系邏輯不同步 時，備系不輸出；備系與人機界面子系統(tǒng)通信中斷時，不輸出；對于短時間輸 出有效的輸出端口實行單系輸出，備系不輸出；
(4) 設置仿真測試時被測系輸出關閉；
(5) 設置切換開關處于手動檔，備系關閉輸出；
(6) 設置主備系通信中斷時，備系不輸出。 所述的采集信息共享包括以下步驟
(1) 設置除系統(tǒng)碼位外所有采集均相互共享；
a. 區(qū)段用于信號開放時的空閑檢査時，使用共享的區(qū)段采集信息；
b. 區(qū)段用于列車運行三點檢査解鎖時，使用本系的區(qū)段采集信息；
(2) 設置切換開關處于手動檔，主備系不再共享采集信息；
(3) 設置仿真測試狀態(tài)時不使用采集共享信息；
(4) 設置當對方子系統(tǒng)自檢不正常時，不共享對方系的采集信息。 與原有的技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高系統(tǒng)的可靠性，在一定程度上緩解計
算機系統(tǒng)在大站或?qū)\營要求較高的系統(tǒng)中可靠性降低的壓力，尤其是針對中 國繼電接口電路的端子配線故障較多的現(xiàn)實情況，以及站場存在較大干擾的情 況，"輸出并行控制"和"采集信息共享"措施能很好地杜絕信號因故突然關 閉的現(xiàn)象，引起列車緊急制動，產(chǎn)生危險。


圖1是本發(fā)明計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法的輸出并行控制的接口電路 示意圖2是本發(fā)明計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法的采集信息共享的接口電路 示意圖；圖3是本發(fā)明計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下以iLOCK系統(tǒng)的聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)(IPS)為例，結(jié)合附圖對本發(fā)明具 體實施方式作詳細描述。 輸出并行控制
如圖l所示，從電源屏引出的KZ和KF電源分別送至IPS，用于產(chǎn)生驅(qū)動 相關的接口繼電器的驅(qū)動電源。
輸出并行控制由應用軟件實現(xiàn)。針對同一個驅(qū)動繼電器，IPSA和IPSB分 別驅(qū)動繼電器的一組線圈，當某輸出端口的A-OUT和B-OUT同時輸出時，實 現(xiàn)該端口的并行控制。否則，應用軟件判斷某端口不能并行控制時，關閉該端 口備系的輸出，只有主系這組繼電器的線圈有驅(qū)動電源，實現(xiàn)單系驅(qū)動。
采集信息共享
如圖2所示，聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)的采集電源由IPSA和IPSB分別提供。采集 電源送接口架，再經(jīng)過被采集繼電器的接點送至聯(lián)鎖機各采集端口，實現(xiàn)信息 采集。
采集共享由應用軟件實現(xiàn)。針對同一個采集信息，IPSA和IPSB分別采集 接口繼電器的不同接點，只要繼電器工作正常且接配線可靠接觸，IPSA和IPSB 能同時接收到該采集信息，即A-IN和B-IN同時有信息輸入。IPSA和IPSB將 采集的信息通過安全通信發(fā)送給對方，由應用軟件根據(jù)具體信息類型及應用情 況判斷是否使用共享的信息。
根據(jù)不同的信號設備以及應用的實際特點，有選擇地采用不同的輸出并行 控制和采集信息共享的方式。
本發(fā)明的目的是提供一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的碼位級冗余技術(shù)一一計算機 聯(lián)鎖系統(tǒng)與車站/場信號設備采用采集信息共享、選擇性輸出并行控制的接口方 式，它可以提高計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。
1.輸出并行控制
針對不同的信號設備，iLOCK系統(tǒng)輸出并行控制的實現(xiàn)方式如下
1) 信號機主備系并行輸出，主系沒有輸出時，備系對應該輸出關閉。
2) 道岔備系不輸出道岔控制命令，以保證系統(tǒng)的安全性。在中國，道岔啟動電路是繼電器電路，該繼電電路由聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)輸出的繼電器作為啟 動條件，該電路一經(jīng)啟動，即通過電動轉(zhuǎn)轍機構(gòu)成自保電路，此時，聯(lián)鎖處理 子系統(tǒng)輸出的道岔啟動條件已經(jīng)不起作用，既道岔輸出命令僅維持一段很短的
時間(一般為8秒)。
3) 其它
a) 長時間輸出有效的輸出端口實行并行輸出； 主備系邏輯不同步時，備系不輸出； 備系與人機界面子系統(tǒng)(MMI)通信中斷時，不輸出。
b) 對于短時間輸出有效的輸出端口 (一般僅幾秒，如半自動接口電路的 正電繼電器)實行單系輸出，備系不輸出。
4) 仿真測試時被測系輸出關閉。
5) 切換開關處于手動檔以后，備系關閉輸出。
6) 主備系統(tǒng)通信中斷時，備系不輸出。 2.采集信息共享
采集信息共享是通過安全通信將主備聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)采集的信息互相 傳遞，避免了單套聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)采集斷線或受到干擾時對系統(tǒng)的影響。 針對不同的信號設備，iLOCK系統(tǒng)采集信息共享的實現(xiàn)方式如下
1) 除系統(tǒng)碼位外所有采集信息均相互共享。
由于區(qū)段表示了列車運行的相關狀態(tài)，iLOCK對區(qū)段采用了兩種共享方
式
a) 區(qū)段用于信號開放時的空閑檢查時，使用共享的區(qū)段采集信息。當單系 區(qū)段采集故障時，信號不會突然關閉，從而避免行駛中的列車緊急制動給乘客、 車輛、路軌等帶來的損傷。
b) 區(qū)段用于列車運行三點檢查解鎖時，使用本系的區(qū)段采集信息。隨著 列車運行速度的不斷提高，在三點檢查解鎖時如果使用共享信息，由于共享信 息的傳輸時延，可能會導致區(qū)段漏解鎖的現(xiàn)象發(fā)生。三點檢査解鎖時使用本系 區(qū)段采集信息，當出現(xiàn)某區(qū)段采集故障時，首先聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)會自動切換， 其次，如果出現(xiàn)雙重故障，列車運行后，采集故障區(qū)段仍可以通過人工解鎖的 方式進行解鎖，不影響系統(tǒng)使用。
2) 切換開關處于手動檔以后，主備系不再共享采集信息。3) 仿真測試狀態(tài)時不使用采集共享信息。
4) 當對方子系統(tǒng)自檢不正常時，不共享對方系的采集信息。 聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)可以通過人工切換開關進行主備系切換。人工切換開關有
三檔聯(lián)鎖A機、自動、聯(lián)鎖B機。正常情況下該開關設在自動擋。 人工切換有兩種情況
1) 長時間將該開關置于某個聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)(如聯(lián)鎖A機)，這時，聯(lián) 鎖B機不輸出；
2) 如果原來聯(lián)鎖A機是主系，現(xiàn)在要通過人工切換開關將主系改為聯(lián)鎖 B機，這時，將開關轉(zhuǎn)換到"聯(lián)鎖B機"檔，隨后將開關轉(zhuǎn)回"自動"檔。
在第二種情況下，聯(lián)鎖備系繼續(xù)輸出，以避免聯(lián)鎖主系意外宕機時，影響 信號顯示和列車運行。為此，切換開關處于手動檔以后，不進行"輸出并行控 制"和"采集信息共享"。
如圖3所示， 一種計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括操作機A、操作機B、聯(lián) 鎖機A、聯(lián)鎖機B、采集模塊l、采集模塊2……采集模塊N、驅(qū)動模塊l、驅(qū) 動模塊2……驅(qū)動模塊N，所述的操作機通過通信線與聯(lián)鎖機連接，所述的聯(lián) 鎖機通過采集線與采集模塊連接，所述的聯(lián)鎖機通過驅(qū)動線與驅(qū)動模塊連接。
權(quán)利要求
1.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)輸出并行控制；(2)采集信息共享。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法，其特征在于， 所述的輸出并行控制包括以下步驟(1) 設置信號機主備系并行輸出，主系沒有輸出時，備系對應該輸出關閉；(2) 設置道岔備系不輸出道岔控制命令，以保證系統(tǒng)的安全性；(3) 設置長時間輸出有效的輸出端口實行并行輸出；主備系邏輯不同步 時，備系不輸出；備系與人機界面子系統(tǒng)通信中斷時，不輸出；對于短時間輸 出有效的輸出端口實行單系輸出，備系不輸出；(4) 設置仿真測試時被測系輸出關閉；(5) 設置切換開關處于手動檔，備系關閉輸出；(6) 設置主備系通信中斷時，備系不輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法，其特征在于， 所述的采集信息共享包括以下步驟(1) 設置除系統(tǒng)碼位外所有采集均相互共享；a. 區(qū)段用于信號開放時的空閑檢查時，使用共享的區(qū)段采集信息；b. 區(qū)段用于列車運行三點檢査解鎖時，使用本系的區(qū)段采集信息；(2) 設置切換開關處于手動檔，主備系不再共享采集信息；(3) 設置仿真測試狀態(tài)時不使用采集共享信息；(4) 設置當對方子系統(tǒng)自檢不正常時，不共享對方系的采集信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)碼位級冗余方法，該方法包括以下步驟(1)輸出并行控制；(2)采集信息共享。與原有的技術(shù)相比，本發(fā)明可以提高系統(tǒng)的可靠性，在一定程度上緩解計算機系統(tǒng)在大站或?qū)\營要求較高的系統(tǒng)中可靠性降低的壓力，尤其是針對中國繼電接口電路的端子配線故障較多的現(xiàn)實情況，以及站場存在較大干擾的情況，“輸出并行控制”和“采集信息共享”措施能很好地杜絕信號因故突然關閉的現(xiàn)象，引起列車緊急制動，產(chǎn)生危險。
文檔編號B61L7/00GK101580073SQ20081003729
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者凌祝軍, 師秀霞 申請人:卡斯柯信號有限公司