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1、南京铁道职业技术学院毕 业 论 文题 目： 车辆段计算机联锁设备维护及问题处理 作 者： 李凌霄 学 号： 1856770330 二级学院： 通信信号学院 系 ： 城轨信号系 专 业： 城市轨道交通通信信号技术 班 级： 城轨通号1804 指导者： 王锡奎 讲师 评阅者： 年 月 第 16 页 共 16 页毕业设计（论文）中文摘要车辆段计算机联锁设备维护及问题处理摘要计算机联锁体系设施是达到中国改革目标以及现代化的基础设施组成。是为了保证车辆的安全，是在车辆段内接发车能力的一种信号设备。车辆的操作命令及现场设置情况显示的信息进展，从而实现对信号机及道岔、进路等进行聚合控制，使其达到相互制约,以
2、保证行车安全的车站联锁设备。文章里选取的繁杂组成包含双机热备体系、2*2取2以及3取2体系组成。文章里表述了iLOCK计算机联锁体系，针对它的作用原则、体系保持以及困难解决实施解答。关键词 计算机联锁 问题处理 维护目 次1引言.Y2计算机联锁基本认知.Y2.1计算机联锁设备的构成.Y2.2计算机联锁设备的功能.Y2.3计算机联锁设备的原理.Y3 iLOCK型计算机联锁设备介绍.Y3.1 iLOCK计算机设备概述.Y3.2 iLOCK计算机联锁设备的驱动、接口和采集原理.Y3.3 iLOCK计算机设备的繁杂网络.Y4 iLOCK计算机联锁的硬件介绍.Y4.1 VIE板.Y4.2 VPS板.Y4
3、.3 I/OBUS2板.Y5 iLOCK计算机联锁设备的维护及问题处理.Y5.1 iLOCK计算机联锁设备的维护.Y5.2 iLOCK计算机联锁设备的问题处理.Y结论.Y致谢.Y参考文献.Y1 引言计算机联锁信号体系设施是达到中国改革目标以及现代化的主要设施组成。是为了保证车辆的安全，是在车辆段内接发车能力的一种信号设备。车辆的操作命令及现场设置情况显示的信息进展，从而实现对信号机及道岔、进路等进行聚合控制，使其达到相互制约,以保证行车安全的车站联锁设备。2计算机联锁的基本认知 计算机联锁是以计算机技术为核心，采用总线技术、避错技术、容错技术、“问题-安全”技术实现车站联锁要求的实时控制设备。
4、2.1 计算机联锁设备的构成计算机联锁体系APP的基础组成能够归类为下列几个种类。以方式构造归类：能够归类为人机沟通方面、联锁计算方面以及处理方面，它的构造就像下列以繁杂构造归类：能够归类成双机热备体系构造、2*2取2体系构造、和3取2构造。双机热备结构采用了可靠型的繁杂配置，当联锁A机发生问题时，通过切换电路，联锁B机升为主机，代替问题机继续运行，“二乘二”指在一套子设备上采用两套中央处理器，两套中央处理器同时比较，只有两套中央处理器运行符合时，才对外输出。“三取二”结构的输出由表决器进行表决，只有三套设备中的两套输出相同，表决器才会有正确的输出。以聚合站归类：能够归类为聚合站以及非聚合站。
5、聚合站内设立一个双系热繁杂的2*2取2联锁设备；配给两层繁杂的信息传送组成；设立一个热备繁杂的车站现地处理地点（HMI）；设立一个设备保障地点（SDM）。非聚合站设置1套车站ATS工作站，提供所属设备聚合站范围内信号设备状态的显示和列车的运行显示，同时提供和发车表示器的接口。该设备布置在综合控制台上。2.2计算机联锁设备的功能联锁的定义是用于控制信号轨旁设备及实现联锁逻辑，用来保证列车在进路上的运行安全。功能包括：（1）进路建立（2）进路锁闭（3）进路解锁（4）进路防护（5）信号控制（6）道岔控制（7）自动通过进路（8）自动折返进路（9）紧急停车（10）信号的封锁和解锁（11）区段的封锁和解锁
6、（12）问题诊断、信号设备监督和报警功能（13）操作防护功能2.3计算机联锁设备的原理联锁计算机一般是以NISAL技艺为基础的，自身具有“问题-安全”校验中央处理器的硬件可信度繁杂车站联锁处理设备，它的Logic Gates一般为安全逻辑构成。联锁机采用同步跟踪技术、设备局部问题自动重组技术，并且使用了军标级的元器件和接插件，使联锁子设备具有很高的可靠性和可用性。联锁机具有全面的自诊断功能。各种印制电路板的面板上都设有表示灯，电务维修人员可以及时的了解各印制板工作状态，发现排除问题。3iLOCK型计算机联锁设备构造保障和它的工作原理3.1 ILOCK计算机联锁设备概述iLOCK联锁电脑是一个以
7、NISAL技术为基础，自身具有 “问题安全”监测中央处理器的硬件可信度繁杂车站联锁处理设备，其Logic Gates一般是安全型逻辑构成。其将旧的以继电器达到的联锁逻辑以及处理逻辑“写”成各种类型推演表达式（即布尔表达式），此类推演表达式的进行保障一般以NISAL-数字聚合安全保障逻辑技艺为基础确保的。NISAL技术的运用使得联锁计算机具有“问题-安全”特性。也就是说，NISAL的逻辑信用度很高，而且在基础逻辑（也就是联锁逻辑）之外实施，所以NISAL给予的是一个不同的安全检验。设备机箱（SYS机箱）高度为9U，可放置VLE板、VPS板、I/OBUS2板。I/O机箱高度为6U，可放置I/OBE
8、2板、VIIB和VOOB板。所有I/O机箱具有十四个槽，首个槽放入I/OBE2板，剩下的槽放入VIIB以及VOOB板。每块I/OBUS2板可以带1个输入输出机箱，一个CBI子设备最多能配置13块I/OBUS2板。上图为iLOCK型计算机联锁设备C机双机切换与电源机架，从上至下依次为设备切换机箱，配电机箱。3.2iLOCK型计算机联锁体系的构成部分iLOCK联锁设备以繁杂的2X2取2的计算机设备为基础，以此为依据来提高本身的“问题-安全”监测中央处理器。选取数字聚合安全保障逻辑达到繁杂和并行处理。在车辆段设置一套CI设备负责车辆段内所有设备的监控和操作。iLOCK设备一般是下列5个子设备构成：(
9、1)联锁控制子设备；(2)人机系统子设备；(3)判别维修子设备；(4)繁杂网络子设备；(5) 电源子设备（PWR）。1. SDM设备介绍iLOCK设备判别维修子设备（SDM）一般负责电脑联锁设备的判别维修和接口设备的在线监测的性能。达到对iLOCK体系的设施以及接口设备的网上检测以及记载。设备上电后，记录功能自动启动。 SDM功能：1.联锁处理子设备（IPS）的设备判别和维修（以高速网口为基础）；2.受到源于HMI的处理以及表达，记载主要步骤以及表达（以internet为基础）；3.网络状态管理；4.达到远程判别干涉（通过MODEM实现）；5.为与iLOCK通信的其它设备提供接口（通过以太网或
10、串口）；6.与各种类的中央维护中心给予接口。 SDM模式：SDM 提供了二种基本网络连接模式（主模式和精简模式），这二种模式均能形象直观的反映当前联锁设备的网络状态。互联网里联锁设备有三种作业形式：浅蓝色代表设备双网联通、正常作业；黄色代表设备单网联通、设备报警；红色代表设备断开情况。互联网路线有两种情况：绿色代表路线无问题；红色代表路线问题。上图为SDM设备的主模式下图为SDM设备的精简模式SDM数据回放：数据回放用于重现联锁机以前一段时间内或者某个时刻的采集、驱动状态，HMI的站场表示信息。问题时通过回放可以看到问题时刻设备的状态变化。SDM实时报警：实时报警主要是实时提取“数据记录”中部
11、分关键数据加以报警，主要是方便用户查找报警记录。2. HMIHMI是iLOCK体系和处理着之间的沟通接口。一般状况下iLOCK体系选取非黑白屏幕当做电脑联锁体系的人机交流设备，以此来给予处理者以鼠标为基础解决所有工作，表现站场信号设备，并提供明显的语音提醒。HMI各功能按钮进路建立：建立对照的进路总取消：取消进路等操作信号重开：信号重新开放总人解：临近信号机前被列车占用时，排列好的进路不能通过总取消功能取消只能通过总人解且只能一段一段的解。以及在开放指导进路，删除进路时要总人解。引导按钮：开放引导按钮引导总锁：进行引导信号锁闭道岔总定、总反：进行道岔定操、反操操作道岔单锁：将对照道岔锁闭，不能
12、操动，但可排进路道岔解锁：解除道岔单锁性能按钮：实施信号开启、计轴复原一系列工作自动进路：进路排列完成后，列车占用，出清后进路任然存在封锁按钮：封锁信号机或道岔区故解 ：通常是设备复原，白光带采取区故解3. IPSIPS一般是单个甚至好几个设备构成的2*2取2设备，A以及B机不论是不是一起开始，启动且经过安全监测就可以及时进行同步。A以及B机共同收集、一起传输，在某系某路收集以及输出有了不正确的问题时，如果别的机对照的码位没有产生损坏，就不可能干扰设备工作。单机采取双路线收集、双断稳态输出，如果在双通道最终计算相同、双路线整体处理后果相同、双路线输出电路无损坏等所有“2取2”前提先决全部符合后
13、，才可以让输出确实有效。3.3iLOCK型计算机联锁设备的驱动、接口和采集原理联锁机驱动就是联锁机给需要供电的继电器供电，只是在供电之前必须满足联锁条件才能够实现给继电器供电。驱动电源来自电源屏（屏1）。联锁采集是联锁通过继电器接点的接通实现信息的采集（绝大多数情况是采集前接点）。联锁驱动采集电路是体现联锁功能的最直观的表现，理清联锁电路图有助于我们进一步理解联锁的工作原理。上图为驱动和采集电路的原理图联锁的接口：CBTC模式下的接口，数字接口，继电器接口。继电器接口主要有：防淹门，信号机，道岔转辙机，计轴，屏蔽门/安全门，IBP盘，LEU。3.4iLOCK型计算机联锁设备的繁杂网络iLOCK
14、联锁设备的网络设备分为红网、蓝网、深灰网和浅灰网。其中红蓝网为安全网，深浅灰网为非安全网。简单的讲红蓝网相当于广域网连接聚合站与聚合站之间的通信，而深灰网是局域网用来连接聚合站与其管辖的非聚合站以及站内之间的通信。红蓝网与深浅灰网物理上是隔离的。4iLOCK计算机联锁设备的硬件简介4.1 VLE板VLE板是所有联锁处理子设备的基础，包含以I/O选址为基础读取输入/输出信息、实施联锁计算、与MMI、SDM、别的iLOCK设备安全通信等。VLE板电气特质：(1）Logic Gates作业电压：4.755.25VDC(2)Logic Gates最大电流：4ASECURITE:并行口ON/OFF :电
15、源开关PWR电源指示灯，有电源电压时常亮红灯L1L4:4个中央处理器软件控制灯，常点绿VSL4:4对中央处理器高速串口指示灯;VSL1和VSL2为四二二电平，VSL3和VSL4为四八五电平NET1,NET2:中央处理器网口指示灯，引导信息接受。点“黄绿”灯上下所有中央处理器板块的所有表示灯意义大体一样。CAN1,CAN2:中央处理器CAN口指示灯，引导信息接受，点“红绿”灯COM1,COM2：中央处理器CAN口指示灯，引导信息接受，点“红绿”灯；COM1为二三二电平，COM2为四二二电平RESET复位按钮VCC：直流电压测试孔，接万用表正电输入端GND；直接电压测试孔，接万用表负电输入端正常作
16、业电压是五伏上下MAC:串行口，DB9插座4.2VPS板vps 板是 ilock 设施的安全类检测组织,自主开发 vle 板针对设施进行了全方位的安全检测。它用适当的间隙承受到一系列可检查的信息来进行检测的数据,如通过查验此类检测的数据是否正确,就会向设施输出一个安全类的数字信息,此类检测的信号需要历经一个安全类滤波器进行滤波且在励磁一个安全型继电器 vrd ,以此表示是对设施检测无误。任何从 ilock 设施前往的安全类型输出电源均需要经由此继电器 vrd 的前相连接点。在我们可以察觉到设施中的断路器出现了问题时,在九十毫秒内 vrd 继电器就会被消磁,最终此类安全级别的继电器便会断绝 il
17、ock 一切安全级别的输出电源。 vrd 继电器要在 vpn 通过七个期限进行持续性检验,证实在设施中是没有任何问题时才能够可以再次进行激励,用来维护设施的安全。PWR：电源指示灯，有电源电压时常亮“红”灯REQ/RDY;VPS读写指示灯，指引信息接受，点“红绿”灯RELAY：设备监测表达灯，当设备硬件复核检测结果后，RELAY灯点“红”灯RESET：复位按钮VCC:直流电压测试孔，连万用表正电输入端GND：直流电压测试孔，连万用表负电输入端常规作业电压是五伏V上下4.3 I/OBUS2板I/OBUS2板是VLE板和输入输出板沟通数据的路径，对照1块I/OBE2板，I/OBUS2为输入板的检测
18、信息以及输出板的端口检测信息给予贮存能力；与此它还囊括逻辑以及时序电路，以解决输出端口的长时间检察。I/OBUS2板能和I/OBE2板沟通信息，以I/OBE2板为基础达到差分启动，启动双断输出板。PWR:电源指示灯，电源电压经常亮“红”灯RD/WR:读写指示灯，指示I/OBUS2信息接受，点“红绿”灯RD/WR:读写指示灯，指示I/OBUS2信息接受，点“红绿”灯VCC：直流电压测试孔，连万用表正电输入端GND：直流电压测试孔，与万用表负电输入端相连普通作业电压大概五伏上下5iLOCK计算机联锁设备的保障及问题解决5.1 iLOCK计算机联锁设备的维护1、联锁机设备维护（1）日常维护经常查验设
19、备的作业情况（联锁机上各指示灯是否正常），查询车务掌控是不是和平常一样。检察设备维护装置的“联锁机诊断日志”是不是包含问题记载。一切控显机屏幕是不是没有问题，是否含有报警灯，光标操作是不是没有问题。检察各工控机时钟，特别是查验维修机的表要同车站一模一样。监测手动变换手柄方位是不是在正中方位。研究计算机里边所有电源电压（一周一回）。联锁机作业电压五伏，必须在设备板子上量取实现四点九至五点二五伏；联锁机汇集电源二十四伏（iLOCK）或十二伏，必须在接口架处量取在二十二至二十六伏（iLOCK）以及十至十三伏；联锁机二十四伏电压，必须在SYSA/SYSB线圈处量取二十二至二十五伏；联锁机驱动电源KZ/
20、KF-VRDA/B-Q，必须在接口架处量取二十二至二十六伏；查看设备维护台网络连接状态，如果线路颜色变为红色，先重启工控机；重启问题未解除以后在点内将对照线路重新拔插，看到网卡绿灯闪烁后再次查看网络状态，如果还不正常，基本判断为网卡问题，请联系卡斯柯售后；查看设备维护台记录信息，是否存在问题信息；正常情况下，报设备维护台奇偶周期正常，如果有其它问题信息，请参照本手册进行应急处理，并及时联系卡斯柯售后。（2）每月维护在VLE面板上的测试口量取一下板子的电压，电压值在5.10V-5.15V 之间,如果电压值不满足需求，请用一字小螺丝刀调节 5V 电源旋钮，将电压值调整在 规定范围内； 量取 12/
21、24V 电源，12V 电压值在 11.4-12.6V；24V 电压值在 22.8-25.2V，请 确保电压值满足使用要求。如果电压值过低，请用一字小螺丝刀调节 12/24V 电源 旋钮，将电压值调整在规定范围内；在接口架处量取设备采集和驱动电压，采集电压值在 22.8-25.2V 之间，如果电压过低，请用一字小螺丝刀调节 12/24V 电源旋钮，将电压值调整在规定范围内； 驱动电压值在 22.8-25.2V里边，如果电压太低，就处理电源屏KZKF电压；量取防雷箱处荷载电压值理论上二百二十加减百分之五里；在天窗实施联锁倒机检察，A/B机互倒二至三回。2、 工控机维护(1)日常维护 查看显示器状态
22、，是否出现黑屏或是花屏的现象；检查视频长线看是否松动，将视频头重新拔插；如果无法解决，请重启工控机。 查看鼠标是否可正常使用；如果无法正常使用，重启工控机，如果无法解决，请更换鼠标重启再试。查看所有操作机运行状态，如有程序报错现象，重启工控机；如果无法解决， 请关机更换备盘重启（2） 每月维护在天窗点内将工控机逐个重新启动，必需一台操作全部重启进入设备以后再 重启另一台操作机； 测验一切工控电源以及线路是不是稳定；注意：请每一年更换一次所有备盘，确保备盘可以完整使用。（3） 年度维护每年安排一次彻底的开箱清扫除尘。假若灰尘渗透至特定板卡的线路里就会造成此板卡出现故障从而产生死机以及别的问题，一
23、般是无缘由死机。器械里灰尘积累也可能对有的主要工控机设施的制冷问题产生不好的作用。散热风扇的维护。一段时间监测一下工控机里所有风扇的作业情况且时常给予实施润滑（最好采取缝纫机油）甚至替换用来解决这些问题。假若已经出产生了只要一用就会死机的情况，最好放平心态，仅仅需要打开机箱且在工控机运转时查验所有风扇有无问题（若噪音极高且转速显著减缓甚至停止等）以及有的硬件温差过高（若有的芯片以及散热温度过高），最后再完善对照的解决就行。务必不要采取工控机运转过程拔电源、RESET等不是一般关机方法，或许会导致设备数据损毁甚至消失，导致在开启、使用中、关闭时产生定格，蓝屏等死机情况。正常的关机方法是 WIND
24、OWS 的正常软关机，或者在设置了关机按钮等同于正 常关机的工控机上，长按关机按钮。 保持工控机的密封性。许多人以为，在有空调的微机室内打开工控机更 加有利于散热，除尘也更方便，这种想法是不对的。正规厂家的工控机风扇的布 局，使得工控机内的空气形成前后对流，尤其 中央处理器、内存等关键部位都在对流上， 这样既有利于散热，也使灰尘不易堆积。如果打开工控机外壳，就破坏了这种对流，中央处理器和内存的散热受到影响，灰尘堆积加快。3、 UPS维护每隔三个月，UPS 电池需充放电一次，以保证正常使用。 （1）将设备电源切换机笼背部的 K1（JZ220 输入）空气开关断开 （2）待电池指示灯只剩下一格时，合
25、上空气开关。上述操作需要在天窗时 间内完成。4、 备板维护在天窗时间更换相关备板，以验证备板的性能，查看维护台均正常后，即可将换下来的板子进行复原。请注意更换 VLE 板时，要将其中的芯片对照原板的位置一一进行更换。建议每一年更换一次所有备板。5.2iLOCK计算机联锁设备的问题解决一、 怎样分类室内问题还是室外问题1、 采集：首先要检查对照的继电器情况是不是和意愿相同，如果相同，就问题位置在外边，如果不符合，那么问题点在室内。如果问题位置在室内，按照联锁机收取码位表，检查对照的印制板灯位置，如果灯如实和继电器情况相同，就表明是IPS问题。如果灯位和继电器情况不相同，就表明问题出现在采集板和接
26、口继电器电路里。这时在联锁机接口架处对照的方位量取电压，诊断出何种根线的联通有问题。例如：在MMI上有道岔挤岔体现，第一要检察道岔表达继电器是不是有吸起，如果没有吸起，就是室外问题，如果吸起就是室内问题。2、 驱动：查看对照的继电器方位是不是和想象的符合，如果符合，就是问题点在室外，如果不符合，那么问题点在室内。参考联锁机驱动码位表，比对对照的印制板灯，若灯亮起，但是继电器无启动迹象，表示驱动的前提电源不具备，检察联锁机机架后24V电源处安全状态。二、 MMI上出现回采报警1、如果对照启动的继电器还未吸起，量取接口架上这个码位驱动有无含有KZ电，如果有就表示是接口架至继电器励磁电路之间的问题，
27、如果还未输出插头配给；2、对照继电器如果吸起，就表示是板子未回采到，换掉此输出板；3、如果所有板子的所有码位输出都出现回采报警，就表示是所有该板的KZ前提电源没有，在接口架上量取此板的前提电源有无，如果未含有查接口架配线，如果有的话监测此板的输出插头配线。三、 当遭遇以下问题时，可以再一次开始对照工控系统1、硬件连接无误，光标却无法正常使用；2、界面显示程序异常关闭； 3、光标触及系统没有回应；4、界面显示不再变化。四、PCB问题判断及处理1、设备维护台与MMI通信中断方法：第一检查SDM与MMI之间线路是不是联通无误；将设备维护设施关掉然后再次启动。2、联锁机A机的“A机联机”灯闪亮方法：一
28、般情况下，“A机联机”代表灯亮安稳的光。在这个代表灯有光时，代表联锁机A机或MMI信息异常。能够遵循下列方式查验错误理由：方法一：查验联锁机和MMI的信息传输线有无问题方法二：复原VLE板，如果还未修复，建议换一个VLE板。3、联锁机A机的“VRD灯”灭方法三：一般情况下，“VRD灯”点稳定的灯光。如果“VRD灯”不亮，就遵循下列行为查验：方法一：查验这个灯泡有无损坏；方法二：对联锁机实施判别，判别是否损坏。4、联锁机“同步工作”表示灯灭普通情况下，“同步作业”代表灯点安稳的光。如果“同步工作”表示灯灭， 则按以下方法检查： 方法一：监测这个表示灯的内里有无损坏；方法二：查验联锁机A机以及B机
29、的安全信息传输有无损坏；方法三：复原VLE板，如果还未修复，建议换一个VLE板。结论自一九八零年之后，伴随电脑技艺、当前信息技艺、互联网技艺的成长，车站联锁正达到了智能联锁时期。智能联锁因为它的数据量多、信用度高、便于储存、方便整合联网提升控制引导效率、易于检查维修、自身包含诊断和记载能力的性质，表现出它在信号层面成长的光明未来。伴随铁道部飞跃式成长思维的倡议，有关智能联锁构造的是否安全、信用度给予了极高的标准。正是在此情况，自二十世纪初开始，卡斯柯企业由ALSTOM导入完善的安全型特定联锁机技艺，综合现在的以铁道部检验以及肯定的VPI构造联锁APP和人机体系为基础等开始进行研究，实施了iLO
30、CK（2*2取2）智能安全型计算机联锁体系的本土化研究。正是有着一代又一代铁路人不断研发创兴，才使我国的铁路事业飞速发展，处于世界领先地位。致谢时光荏苒，大学三年的时光即将结束。回首近几年的大学生活，我内心的情感复杂，我由衷地对我的学校、我的同袍、我的教师、家人以及所有帮助过我的人表示感激。感谢南铁院给我继续学习的机会，让我成为了一名当代社会主义青年；感谢我的家人们这三年各个方面的全面支持；感谢南铁院老师在课堂上讲解的每一个知识点，让我们更容易掌握各个学科。然后还要感谢我的同学们，三年的时光，我们经历了许多，在我困难的时候细心的帮助我解决问题，在我陷入迷茫的时候耐心的指引方向，是你们陪我度过了
31、最难忘的大学时光，在这里祝你们前程似锦，归来仍是少年。最后，还要对我的指导老师王锡奎表示衷心的感谢，您的认真负责，每一次催促，还有您每次帮助我指出论文中存在的问题，我知道那都是您花费大量的时间与精力来帮助我。作为您的学生，我感到很幸运。参考文献1 贾淋然，计算机联锁设备在铁路方面的运用，20142 iLOCK智能安全型计算机联锁设备维修手册，20103 王军，才让草，iLOCK型计算机联锁设备常见问题分析与处理，20164 孙毅，iLOCK计算机联锁设备介绍，20145 张海军，地铁信号设备联锁技术，20156 石瑶，韩雪，城市轨道交通联锁设备的运用，20197 刘玉杰，浅谈计算机联锁设备的维护，2007