地铁信号系统计算机联锁常见故障分析论文_于佳玮

地铁信号系统计算机联锁常见故障分析论文_于佳玮

比亚迪精密制造有限公司 广东深圳 518000

摘要:为了提高设备的可靠性与安全性,地铁信号系统广泛采用计算机联锁系统,与传统的继电联锁相比功能更加齐全,并且更可靠、实用。计算机联锁设备的可靠工作与地铁运营的安全、准点、舒适息息相关。因此,分析联锁设备常见的故障,并提出有效、快速的解决措施意义重大。

关键词:计算机联锁;常见故障;处理措施

Abstract:In order to improve the reliability and security of the equipment, the computer interlocking system is widely used in the subway signal system. Compared with the traditional relay interlocking system, the function is more complete, and more reliable and practical. The reliable work of the microcomputer interlocking equipment is closely related to the safety, punctuality and comfort of the subway operation. Therefore, it is of great significance to analyze the common faults of microcomputer interlocking equipment and put forward effective and quick solution measures.

Keywords:microcomputer interlocking;commonfaults;solution measures

信号系统作为城市轨道交通的组成部分,对保障列车运营的安全、准点、舒适起着重要作用,而计算机联锁子系统正是实现这一功能的关键设备。随着科技水平的不断提高,近年来微机联锁系统逐渐取代传统的继电联锁系统,广泛使用在各城市轨道交通信号系统中,其丰富的接口能力、高容量的数据通信能力以及开放的网络通信标准为信号系统的网络化、智能化创造了条件。但在实际应用过程中,计算机联锁系统现阶段仍存在部分缺陷或不足,致使其在运行过程中发生故障,本文主要对常见的故障进行归纳总结。

一、系统简介

计算机联锁系统的结构一般可分为三个层次:操作显示接口层、逻辑运算层、输入输出层。

操作显示接口层:由操作显示接口子系统和维护终端子系统组成,一般包括监控机、维修机。操作显示接口子系统和维护终端子系统之间通过局域网交换信息。操作显示接口层可以完成和自动列车监控子系统(ATS)、微机监测等外部信号系统之间的信息交换,完成列车运行指挥控制和设备维护管理等功能。

逻辑运算层:即联锁逻辑子系统,是整个联锁系统的核心层,由具有安全冗余结构的专用计算机组成。联锁逻辑子系统通过安全数据通道与输入输出层,以及区域控制中心(ZC)系统、相邻站联锁系统、VOBC系统、轨旁电子单元(LEU)等外部信号系统交换信息;通过局域网和操作显示接口层交换信息。联锁逻辑子系统接收来自操作显示接口层、外部信号系统的操作命令信息和来自输入子系统、外部信号系统的现场设备状态、列车信息等,据此进行联锁运算,产生相应的输出控制,通过输出子系统、以及相关的外部信号系统对现场设备进行控制。

输入输出层:由输入子系统和输出子系统组成,即I/O子系统。I/O子系统通过安全数据通道与联锁逻辑子系统交换信息。输入子系统通过采集接口电路,采集现场设备的状态信息,发送给联锁逻辑子系统;输出子系统接收来自联锁逻辑子系统的输出控制信息,通过驱动接口电路,安全地控制现场信号设备。

联锁逻辑子系统,输入输出子系统为安全子系统,一般按照‘二乘二取二’硬件安全冗余结构进行设计。

二、常见故障及处理措施

(一)通信中断

1.本CPU 与另系通信中断

1.1故障表现及原因

CPU板卡上表示两系通信状态的灯显示故障状态,联锁维修机终端及操作显示终端会有相应的故障报警信息。产生此故障的原因有两系联锁机中的一系离线;主系通信线损坏或从系通信线损坏。

1.2故障处理措施

如果联锁机一系离线,通过维修机终端显示的报警信息及该系各板卡异常显示分析联锁离线原因;检查主、从联锁机CPU板卡连接网线是否正常,查看网线是否出现松脱或破损,若网线连接正常,查看Net⁃ work网络协议是否处在正常状态,查看网络通信配置是否正常。

2.与监控机、维修机通信中断

2.1故障表现及原因

监控机、维修机、联锁机工作异常,处于关闭、死机等状态;通信使用的以太网线损坏;监控机、维修机的以太网卡损坏;联锁机的以太网通信板损坏。

2.2故障处理措施

检查监控机、维修机、联锁机的工作状态,若处于关闭、死机,重启确保该设备工作正常;检查并更换该设备与交换机间的以太网通信线,检查确保各插接头连接可靠;更换通信线后,故障仍未排除,则建议更换网卡。

3.与输入输出子系统通信中断

3.1故障表现及原因

联锁机通信板显示异常,采集或驱动板显示异常。主要原因有:某块采集板或驱动板出现故障;某块采集板或驱动板未能完整的插入IO 母板中;主(从)与I/O子系统通信线损坏;主(从)通信板损坏。

3.2故障处理措施

根据报警提示,检查该采集或驱动板是否存在异常或未能插入母板,若有则更换板板卡或重新拔插;检查该机笼供电是否正常;检查该系与I/O子系统通信线或通信板是否正常,更换通信线或板卡。

(二)驱动板不能驱动相关继电器

1.故障表现及原因

联锁机发出控制指令后,相应继电器不动作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要原因有:不具备联锁驱动条件;驱动板故障;驱动回路断线;继电器故障。

2.故障处理措施

检查联锁条件是否满足,控制命令是否符合联锁逻辑;若驱动板“ERR”灯点亮,需检查驱动板是否故障,可尝试更换驱动板;若驱动板驱动灯位显示正常,继电器不动作,检查驱动回路是否存在断线或接触不良;若继电器回路正常,检查继电器是否故障。

(三)联锁信息采集不到

1.故障表现及原因

联锁机驱动板显示正常,继电器工作正常,采集板采集不到相应状态信息。主要原因有:采集回路有断线;采集板故障;继电器接点故障。

2.故障处理措施

若被采集的继电器吸起,而相应采集点不点灯,则检查采集回路是否有断线或接触不良;采集板红色“ERR”灯点亮,需检查采集板是否故障;检查继电器是否故障。

(四)电源故障

1.机柜全部或部分无电

1.1故障表现及原因

部分或全部板卡掉电,电源灯灭,不能正常工作。主要原因有:电源屏掉电;联锁综合柜空开跳闸;电源线断线;电源模块故障。

1.2故障处理措施

检查电源屏有无电源送至联锁机,处理电源屏供电故障;检查机柜内空开是否都合上,合上跳闸空开;检查电源线缆是否有断线,更换或连接好电源线;检查综合柜电压电流表显示是否正常,更换故障电源模块。

2.联锁电源板卡故障

2.1故障表现及原因

联锁机电源板卡显示异常,无电或显示故障状态,主要原因有:电源板块工作电源异常;电源板块插接不良;电源板块自身故障。

2.2故障处理措施

检查电源板卡“+5V”灯是否灭灯,若灭灯,检查由电源屏送出的工作电源是否正常,若正常,可能为电源板故障,更换电源板块;检查电源板块固定螺丝是否已经紧固,重新插拨电源板块,固定板块螺丝。

(五)轨道电路故障

1.故障表现及原因

轨道电路咽喉区一片或单一轨道电路红光带,轨道红光带所在道岔无法正常转换、经过该区段的进路无法排列,信号无法开放。主要原因有室外开路故障,室外短路故障;室内开路故障;室内采集故障等。

2.故障处理措施

对于轨道电路故障,首先需要区分是室内故障还是室外故障,具体方法是在室内分线盘上甩开室外回线,

如果有几个区段同时红光带,则应为某一电源故障,应重点测试输出电压是够正常,若输出电压正常,则为室外故障,且为多电缆断线,若无输出,则说明室内电源或断路器故障。若单区段红光带,在分线盘处甩开回线电缆,测量电缆两侧的电压,若电压比平时高,则说明室内故障,若测得电压值很小或为零,则为室外故障。

(六)道岔故障

1.故障表现及原因

道岔故障分为启动电路故障和表示电路故障,这两类故障又分为室内、室外故障。道岔故障主要表现为道岔操不动,表示灯不闪或只闪一下;道岔操不动,熔丝报警或挤岔报警。道岔操纵瞬间报挤岔报警;单动道岔操动13秒后停止报挤岔报警等。表示故障主要表现为道岔操动后无表示。

2.故障处理措施

单动道岔在操动时控制台的电流表有指示,说明动作道岔的电已送至到道岔。若这时道岔不能操到规定位置,是室外原因。在操动道岔时,如果控制台的电流表没有指示,首先到设备房的室外分线盘测量该道岔有没有电压,如果有电压说明动作道岔的电已送出,是室外故障。

双动道岔在操动时控制台的电流表动一下就不动了,说明动作道岔的电已送到了一动道岔,故障出在一动道岔以后,是室外故障。

以ZDJ9转辙机为例,如果道岔定、反位都能操动,但没有表示,用万用表交流档,在分线盘测量X1-X2、X1-X3间有无交流60V、直流20V左右电压,如果有电压,则是室外故障,否则是室内故障;当道岔处于四开状态时,表示电压为0。

(七)信号机故障

1.故障表现及原因

信号机故障主要为信号机不能正常开放禁止信号或允许信号,有灯丝断丝报警信号等,

故障原因也包括室内故障与室外故障。室内故障有驱动、采集电路故障;继电器故障或接触不良;电源故障;室内隔离变压器故障等。室外故障主要有室外线缆开路;室外点灯单元变压器故障;室外灯丝断丝等。

2.故障处理措施

检查信号机的故障先从分线盘开始,若点灯命令发出后,继电器能够正常吸起,则室内联锁电路正常。在分线盘处测电压,若测得电压正常,则故障原因在室外。

三、结语

本文对铁路信号计算机联锁系统常见故障进行了分析,但实际应用仍会出现上述没有提到的故障,或者多个故障并发出现,为了更好底应对这些问题,地铁信号人员应不断提升专业技能,不断在实际运用中积累经验,提高故障的应变能力,保障列车安全、正点运营。

参考文献

[1]王瑞莲.铁路信号微机联锁系统常见故障及解决方案[J].科技与企业,2013(24):380.

[2]周翰民.铁路信号微机联锁系统常见故障及解决方案. 信息技术,2016(11): 63-64.

论文作者:于佳玮

论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/16

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