受扰计轴区段预复位方案分析
费守勇;黄磊
【摘 要】Axle counter system is one of most important detection methods in block protect solution of metro signaling system, while the block disturbing is one of the common unhealthy status of the axle counter system, so it is important to take method to pre-reset the disturbed block safely and conveniently.In this essay, several commonly used pre-reset solutions for the disturbed block of metro axle counter system are introduced and analyzed.A Thales Saic developed axle counter system is used to explain the pre-reset implementation process.%计轴系统是城市轨道交通信号系统区段防护方案中的一种重要检测手段.区段受扰是计轴系统使用过程中的一种常见非健康状态.如何能既保证安全又方便快捷地预复位计轴受扰区段,对运营意义重大.对目前国内城市轨道中常用的几种受扰计轴区优预复位方案进行了分析.以自仪泰雷兹计轴系统为例,介绍了其受扰计轴区段预复位方案的实施步骤. 【期刊名称】《城市轨道交通研究》 【年(卷),期】2015(018)0z2 【总页数】4页(P71-74)
【关键词】计轴系统;区段防护;受扰计轴区段;预复位 【作 者】费守勇;黄磊
【作者单位】上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司,201206,上海;上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司,201206,上海
【正文语种】中 文 【中图分类】U284.47
Author’s address Thales Saic Transportation System Limited Company,201206,Shanghai,China
作为一种重要的区段检测手段,计轴系统已经被越来越广泛地应用在城市轨道交通行业。在上海已经开通的14条轨道交通线路线中，使用计轴系统的有10条线。作为安全防护系统的计轴系统,当故障时,能够快速安全地进行维护和恢复变得非常重要。计轴受扰是一种常见的计轴故障,该故障的处理方式和方法关系着运营效率和线路安全。本文重点探讨计轴系统在受扰故障发生后的预复位方案。 计轴区段受扰，是指计轴系统因计轴设备本身硬件故障原因或者外部干扰因素,使计轴系统区段出现非预期的占用状态。
计轴区段受扰的原因通常有:计轴主机宕机;计轴主机重启;计轴检测点磁头与计轴主机间的通信受扰;计轴检测点磁头受到金属物干扰,使区段的轮轴计数值为负数;计轴主机CPU的对计轴检测点的数值比对不一致。
计轴受扰后的常规恢复手段,是对受扰区段先进行预复位,然后通过列车清扫,或者使用专用计轴清扫设备(车轮模拟器),使进入计轴区段的轮轴数量和离开计轴区段的数量一致,来使受扰区段恢复。计轴系统也可以通过软件设置,然后使用控制柜内钥匙直接复位。该功能为非安全功能,通常只在实验室和工厂调试使用。 2.1 钥匙本地预复位方案
钥匙本地预复位，是指在设备房受扰计轴区段对应的板卡上(见图1),使用钥匙对钥匙开关进行操作。该预复位方案的缺点是，需要进入设备房,并找到对应的区计轴段板卡,并且该操作只能由专业的信号维护人员操作。
该方案实施时的时间、地点局限性比较大,对人员专业性要求较高,所以该方案通常
只作为必要的后备方案使用。 2.2 车控室按钮盘预复位方案
车控室按钮盘预复位方案，是指在本地的车控室内设置计轴预复位按钮盘(见图2)，车站控制人员可以直接在车站控制室内,根据ATS(列车自动监控)上显示的受扰区段进行预复位操作。
车控室按钮盘预复位方案的细化方案通常有单按钮、总按钮+单按钮和双按钮3种方案。
控制电路的串联按钮和节点的数量,取决于按钮和节点的可靠性指标以及失效模式。在单个开关和节点的参数相同的条件下,双按钮的安全性高于总按钮+单按钮,总按钮+单按钮优于单按钮。但只要这些预复位按钮构成的电路满足非安全侧失效概率<10-12,就可以接受。
图3～图5电路中使用了双继电器隔离电路,该电路既实现了计轴接口电路双断控制,同时也可以隔离来自线路的干扰信号。
如果按钮到计轴机柜间使用屏蔽线缆,并且线缆和按钮盘有良好的接地和电磁环境,那么，不使用隔离继电器,只用按钮触点设计双断电路控制电路,也是可行的。 车控室按钮盘预复位方案,使站控人员可以在车控室内进行计轴预复位。相对于钥匙预复位方案,该方案的操作地点是车控室,比设备房更容易接近;操作人员可以是站控人员,对其专业要求的门槛有所降低。该方案的便捷性和灵活性较钥匙本地预复位方案有了很大提升。
2.3 ATS+PLC预复位方案和分析
ATS+PLC的复位方案,是由运营控制中心(OCC)调度人员,或经授权的本地站控人员,通过操作ATS控制界面和使能按钮对受扰计轴区段进行远程或本地的预复位。 由于PLC(可编程逻辑控制器)ATS和DCS(数据通信系统)都属于非安全系统,所以出于安全考虑需要增加本地使能按钮。作为预复位继电器的总电源开关,使能按钮不
需要区分受计轴扰区段。在操作时,操作人员只需要在车控室内按下使能按钮,并通过ATS界面选择受扰计轴区段发出复位指令,复位指令将被发送给PLC,PLC通过干接点控制预复位继电器实现计轴预复位。使能按钮和PLC预复位控制电路如图7所示。
该方案具有受扰计轴区段识别简单,操作灵活、方便、快捷的特点。 2.4 ATS+联锁系统预复位方案
ATS+联锁系统的预复位方案,与ATS+PLC的方案类似,可以由OCC调度人员,或经授权本地站控人员,通过ATS控制界面对受扰计轴区段进行远程或本地的预复位操作。
在该方案中，联锁系统取代PLC,通过控制预复位继电器对计轴系统进行预复位操作。由于联锁系统属于安全系统,可以直接通过对计轴系统进行复位,无需增加使能按钮。因此该方案具有受扰计轴区段识别简单,操作灵活、方便、快捷的特点,但会增加联锁系统软件逻辑的复杂性。
自仪泰雷兹计轴系统ATS+PLC预复位和区段清扫过程如下。
步骤1，受扰计轴区段确认：打开计轴区段预复位菜单,选择需要进行预复位的区段；把鼠标光标放在受扰计轴区段上，受扰计轴区段编号会自动显示，如图9所示。
步骤2,使能按钮激活:车站值班员打开位于受扰计轴区段所在的集中站内计轴预复位控制盒上的计轴预复位使能按钮的铅封,同时按下2个按钮并保持。此时2个按钮上的LED灯会同时亮起，如图10所示。
步骤3，计轴区段预复位：OCC调度员自行操作或授权车站值班员操作,通过操作ATS命令,对受扰计轴区段预复位。在重置计轴区段对话框中，选取受扰计轴区段，再单击应用(或确定)按钮,然后关闭对话框。
步骤4，松开使能按钮：步骤3的计轴预复位指令操作完成后,等待10 s,然后松开
计轴预复位使能按钮,使能按钮LED灯熄灭。计轴远程预复位操作完成。 步骤5，列车进行清扫,恢复区段：受扰计轴区段完成预复位后,即可用列车进行清扫，如图12所示。列车清扫后,轨道将由受扰状态恢复到正常状态。
随着城市轨道交通的发展,以及计轴系统在城市轨道交通中越来越广泛的应用,将来会有更多的计轴预复位方案被设计出和投入使用。但任何一种预复位方案被应用的前提,都是符合系统安全要求。在保证系统安全的前提下,操作更简单便捷、拥有良好的人机界面、具备防出错功能,以及良好的性价比的方案,必将成为主流方案。
【相关文献】
[1] 方明豹,殷军,罗青.城市轨道交通信号系统国产化的战略思考[J].都市快轨交通,2005(5):68. [2] 杨再兴.AzLM型计轴远程诊断系统[J].铁道通信信号,2013(10):23. [3] 冯圣华. 计轴系统在广州地铁中的应用[M].都市快轨交通,2006(6):20.
