电子自动闭塞系统监测维护终端研究
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【摘要】电子自动闭塞系统监测维护终端把现代最新的计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术融为一体，通过监测并记录系统运行的状态及通信数据，为电务部门掌握区间主机当前状态和进行事故分析提供科学依据。该监测维护终端完全满足技术要求，实现了电子自动闭塞系统的实时监测，故障的诊断、实时定位和预防功能。
【关键词】电子自动闭塞系统；监测维护终端
The Study and simulation research on the Monitoring Maintenance Terminal for Electronic Automatic Block System
Zhang Rui-fang
（Key Laboratory of Opto-electronic Technology and Intelligent Control，Ministry of Education，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070）
Abstract：The monitoring maintenance terminal for electronic automatic block system blend the computer network communication，database，software engineering as a whole，provide the scientific basis for electricity department to master current status of interval host and analysis accident by monitoring and recording the operation of the system’s state and communication data. This monitoring maintenance terminal completely meets the need of technical requirements，realizes the real-time monitoring，diagnosising，positioning，preventing the fault of the monitoring maintenance terminal.
Key words：Electronic Automatic Block System；Monitoring Maintenance Terminal
1.引言
目前我国时速160km以下的区间自动闭塞系统，即CTCS0/CTCS1级自动闭塞系统仍采用传统的继电器组合电路实现自动闭塞的逻辑关系，电路体积大，维护和排除故障困难，影响自动闭塞区段的通过能力。随着计算机技术、信息技术和电子技术的快速发展，使自动闭塞系统的电子化，即电子自动闭塞系统的实现成为可能。
监测维护终端实时接收区间控制系统主机发送的监测信息，并通过人机界面显示。系统还具有数据逻辑判断功能，当通信数据异常时，及时进行报警，避免因系统故障或通信异常影响列车安全[1]。监测维护终端是监视区间控制主机通信状态、可靠运行，及时发现和排除潜在隐患，进行事故分析的重要设备[2]。通过对监测维护终端的仿真研究，实现其各个部分功能的数据化仿真与测试，对于保证设计方案的正确性，测试设备的适应性，减少试验周期与试验成本，提高行车效率，保证高速铁路建设质量是十分必要的。
本论文拟实现电子双线双向自动闭塞系统监测维护终端的仿真，具有重要意义。目前，还缺少对区间控制主机监测维护终端的仿真，本论文正是针对此问题，提出方案，实现监测维护终端仿真，使电子双线双向自动闭塞系统的仿真系统更加完善。
2.监测维护终端简介
2.1 主要功能
自动闭塞系统的电子化实现采用集中式控制模式，系统单独设置区间控制机柜，由区间控制系统主机和区间电子执行单元组成。电子自动闭塞系统监测维护终端的主要功能有以下几点：
（1）具有操作方便易于维护的人机交互界面。
（2）实时显示并记录系统运行情况。
（3）对所记录的信息进行逻辑分析。
（4）对所记录的信息提供查询、打印、回放。
（5）对异常情况进行报警，根据系统故障性质分别产生一级报警、二级报警、三级报警和预警。
（6）监测维护终端应当独立于电子自动闭塞系统，终端的故障不能影响系统正常运行。
2.2 监测内容
监测维护终端对电子自动闭塞系统的工作状态进行监测报警，具体内容如下[3]：
（1）区间控制系统主机的工作状态，区间控制系统主机与联锁、邻站的通信接口状态。
（2）CPU板卡、通信板、LXA信号机点灯模块板卡、区间轨道电路模块板卡接口通信状态。
（3）联锁接发车进路信息、线路方向信息、信号降级信息。
（4）邻站的边界信息、改方信息。
（5）区间区段信息：空闲、占用码位。
（6）区间信号点灯状态：灭灯、红灯、绿灯、黄灯、绿黄。
（7）轨道电路编码信息。
（8）区间控制系统主机维护报警信息。
3.监测维护终端需求概述
监测维护终端设备启动应由系统初始化、与区间控制主机建立通信，对邻站控制系统、联锁系统的通信建立监听三个过程组成。在系统主机上电、复位后，应首先进行系统各变量状态的初始化。
3.1 系统总体功能和结构
电子自动闭塞系统具备诊断与维护功能，同时把监测状态信息发送给集中监测设备。监测维护终端通过以太网接口实现对区间信号控制系统的监测和维护。系统结构图如1所示。
电子自动闭塞系统的总体功能有以下几点：
（1）根据列车进路状态和轨道区段状态，实现区间轨道电路的载频、低频信息编码功能，并控制区间轨道电路发送方向。
（2）可以获取区间轨道电路状态信息。
（3）可以实现区间运行方向与闭塞控制。
（4）实现站间安全信息传输，实时传输区间轨道电路状态、区间方向等安全信息。
（5）实现区间信号机点灯控制。
（6）实现中继站控制。
（7）具备诊断与维护功能，同时把监测状态信息发送给集中监测设备。
3.2 硬件系统需求
本系统所需硬件设备如表1所示。
3.3 软件系统需求
本文以Windows 2000／XP及以上环境作为操作平台，用Visual C++ 6.0及其以上版本进行开发。其中区间显示数据，进路显示数据等以文本文件的形式存储，区间进路实时数据及信号灯点灯状态以Access表格的形式存储。软件设计采用自顶向下的设计思想，将系统分为通信接口、记录存储、数据查询和数据显示四个功能模块，采用模块化的设计思想实现监测维护终端功能。
3.4 系统外部接口需求
监测维护系统通过一路100Base-T以太网接口与区间控制系统主机连接。实时接收由区间控制系统主机传输的状态信息和报警信息。通信通道采用点对点连接方式。监测维护系统和区间控制系统主机的通信接口为标准RJ45类型。数据流图如图2所示。
区间控制系统主机发送至监测维护终端的监测信息有：
（1）系统工作状态和通信接口状态：硬件板卡状态、与本站模拟系统、邻站模拟系统通信接口状态；
（2）区间信号点灯状态；
（3）轨道电路编码；
（4）方向继电器驱动输出；
（5）与ZPW-2000接口信息。
4.结束语
本文分析原有继电自动闭塞系统的工作电路，包括闭塞分区电路及移频总报警电路，分析监测信息与报警条件，对自动闭塞系统监测维护终端进行了研究。根据自动闭塞系统电子化实现的系统原理，采用仿真技术及模块化软件设计思想对电子双线双向自动闭塞系统监测维护终端进行辅助研究和预研验证，并且实现对电子双线双向自动闭塞系统的实时监测和系统故障的诊断、实时定位和预防功能。
参考文献
[1]林瑜筠.新型移频自动闭塞[M].北京:中国铁道出版社,2007.
[2]赵相荣.TJWX-2000型信号微机监测系统[M].北京:中国铁道出版社,2003
[3]铁路信号集中监测系统技术条件[J].运基信号[2010]709号.
作者简介：张瑞芳（1986—），女，甘肃兰州人，硕士研究生，现就读于兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，研究方向：交通信息工程及控制。