電氣集中控制臺

重點科研與攻關(guān)工程可行性爭論報告6502目 錄\l“_TOC_250013“一、選題的必要性 3\l“_TOC_250012“二、技術(shù)方案論述 5\l“_TOC_250011“1、工程的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)點 5\l“_TOC_250010“2、工程技術(shù)方案論述 12\l“_TOC_250009“3、工程擬到達的技術(shù)指標： 244、工程各階段目標 24\l“_TOC_250008“5、工程經(jīng)費預算狀況 25\l“_TOC_250007“三、工程實施支撐條件 28\l“_TOC_250006“2、公司根本狀況 28\l“_TOC_250005“3、工程組人員專業(yè)構(gòu)造、職稱構(gòu)造； 29\l“_TOC_250004“4、工程增投資籌集狀況 30\l“_TOC_250003“四、工程預期經(jīng)濟效益 30\l“_TOC_250002“1、預期市場需求； 30\l“_TOC_250001“2、預期盈利水平 31\l“_TOC_250000“4、工程實施風險分析 326502一、選題的必要性21的投入使得原有傳統(tǒng)行業(yè)中的人工操作更為簡潔、安全、有效，因此650265026502被執(zhí)行后，設備反響信息和列車運行信息的綜合表示局部。6502計的多種缺陷，如：構(gòu)造簡單、科技含量低、維護量大、故障幾率高、獨處理，操作無存儲等。錯誤操作報警、非正常操作報警、未準時開放信號報警、信號非正常關(guān)閉報警、安全帽〔牌〕提醒、正常和非正常行車狀況下適用規(guī)章提示等多個安全模塊軟件程序，大大提高了運輸?shù)陌踩慰啃浴Ｔ撜莆张_，供給了一個科學牢靠的技術(shù)平臺，實現(xiàn)資源共享，以兼容信號微機監(jiān)測、調(diào)度監(jiān)視、調(diào)度集中、調(diào)車監(jiān)視、站場和區(qū)間人統(tǒng)，從而削減更改造、設備大修的重復投資。并且留有極大的擴展障專家診斷系統(tǒng)，留有極大的擴展空間。該掌握臺是一個兼容調(diào)度監(jiān)視、調(diào)度集中、微機監(jiān)測等的產(chǎn)品，6502資?，F(xiàn)行掌握臺存在構(gòu)造簡單，科技含量低，維護工作量大，故障機6502的工作環(huán)境，提高行車部門治理的科技含量，削減電務維護，縮短故的開發(fā)研制空間，為將來專家診斷系統(tǒng)，誤操作報警系統(tǒng)，車站運轉(zhuǎn)治理系統(tǒng)，供給有力的技術(shù)支持手段。二、技術(shù)方案論述1、工程的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)點1)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)vxWorks格外大。在鐵路以往的工程中，大局部選用的系統(tǒng)如WindowsNT、DOS、Linux等都是商用系統(tǒng)，其實時性都在十毫秒級，系統(tǒng)浩大，CPU全，并且由于內(nèi)存治理的問題，無法長時間牢靠工作，操作系統(tǒng)的選6502vxWorks它有以下優(yōu)點：市場占有率廣，產(chǎn)品線豐富，具有良好的第三方技術(shù)支持，已成功的應用在軍事、航空、航天、通信、醫(yī)療等關(guān)鍵領(lǐng)域。性能優(yōu)越，實時性到達了十微秒級，比Linux100復位功能，完全可以滿足鐵路信號監(jiān)控的需要穩(wěn)定性好，系統(tǒng)具有最小資源開銷，運行是穩(wěn)定和可推測的。網(wǎng)絡功能，系統(tǒng)能便利的通過網(wǎng)絡與其它系統(tǒng)通信和共享資源。經(jīng)過實踐證明，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，軟、硬件編程便利，徹底解決了在WindowsNT、Linux滿足鐵路信號監(jiān)控的要求。掌握系統(tǒng)安全冗余技術(shù)由于本系統(tǒng)要向其他系統(tǒng)供給根本鐵路信號實時信息，因此它的如掌握局部、現(xiàn)場總線、主機系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息具有龐雜又必需按需要集中使用的特點，假設承受在這種應用場合中承受了數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)。數(shù)據(jù)倉庫具有以下四個特點：面對主題數(shù)據(jù)集成反映歷史變化11234〔數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)體系構(gòu)造圖〕1數(shù)據(jù)源：是數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的根底，是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源泉。通常包括內(nèi)部信息和外部信息。2數(shù)據(jù)倉庫：是整個數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)倉庫的真正關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的存儲和治理。組織治理方式是針對現(xiàn)有各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進展抽取、清理，并有效集成，依據(jù)主題進展組織。依據(jù)數(shù)據(jù)的掩蓋范圍可以分為企業(yè)級數(shù)據(jù)倉庫和部門級數(shù)據(jù)倉庫〔通常稱為數(shù)據(jù)集市〕。3OLAP以組織，以便進展多角度、多層次的分析，并覺察趨勢。其具體實現(xiàn)可以分為：ROLAP、MOLAPHOLAP。4中數(shù)據(jù)分析工具主要針對OLAP要針對數(shù)據(jù)倉庫。軟件開發(fā)測試技術(shù)〔１〕測試是一個程序的執(zhí)行過程，其目標在于覺察錯誤〔２〕〔３〕一個成功的測試則是覺察至今尚未覺察的錯誤的測試?！玻病畴H狀態(tài)與預期狀態(tài)是否全都。本系統(tǒng)是實時系統(tǒng)，所以在測試時要考慮系統(tǒng)的實時特性。測試vxWorksCPUShell具，進展了單個任務測試〔tasktesting、行為測試〔behavioraltesting、任務間通訊測試(intertasktesting)、系統(tǒng)硬件測試(systemtesting)；用SourceInsight3.0析，保證系統(tǒng)的代碼規(guī)律正確。通過上述測試方法或測試過程，可以覺察系統(tǒng)中的可能存在的規(guī)律、接口、行為、內(nèi)存溢出、任務的時序等錯誤，覺察系統(tǒng)的潛在的錯誤。此外還對系統(tǒng)使用大數(shù)據(jù)量的強度測試，測試系統(tǒng)的能夠承載的任務負載強度。2〕工程的技術(shù)創(chuàng)點系統(tǒng)在線故障診斷和在線恢復技術(shù)統(tǒng)的強健性和穩(wěn)定性的根底。在工程中承受軟件狗、硬件看門狗、硬件判錯、和任務實時自我判錯等判錯機制來進展系統(tǒng)的在線故障診系統(tǒng)還可以通過鐵路信號專用網(wǎng)絡進展遠程的故障診斷。用CANCANCAN備機雙CAN在CAN總線上承受數(shù)據(jù)容錯技術(shù)使本系統(tǒng)實現(xiàn)了掌握系統(tǒng)的容錯運行。數(shù)據(jù)容錯機制是工業(yè)掌握領(lǐng)域推斷數(shù)據(jù)正確性常用的、有效的方CANCAN雙CAN總線進展同一幀數(shù)據(jù)比較，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)序列正確性。通過在CAN。圖形方式顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)圖形方式顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)，可以使現(xiàn)場工作人員直觀的了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)。本系統(tǒng)承受了信號燈、系統(tǒng)網(wǎng)絡圖、機籠狀態(tài)圖、實部位，并進展快速修理，恢復系統(tǒng)的正常運行。防止故障擴大技術(shù)防止故障擴大是工業(yè)掌握系統(tǒng)中重要的技術(shù)，這種技術(shù)使系統(tǒng)在了光電隔離技術(shù)、電壓穩(wěn)壓保護技術(shù)、防雷技術(shù)。在防止軟件故障擴的目的。具有三級層次信息共享的軟硬件接口信息共享技術(shù)軟硬件接口是工業(yè)掌握系統(tǒng)生存力量和延長系統(tǒng)轉(zhuǎn)換接口。TCP/IP轉(zhuǎn)換接口是指系統(tǒng)供給了專用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口軟硬件與車站的現(xiàn)有設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，這樣可以更好的利用車站的現(xiàn)有設備降低本錢。通過這種三級層次的接口設計必將提高本系統(tǒng)的生存力量和延長本系統(tǒng)生存期。2、工程技術(shù)方案論述信號解決方案性。爭論對象確實定鐵路信號設備種類眾多，相應產(chǎn)生的信息量也是浩大、簡單的，對鐵路信號信息量進展爭論、分析，兼容其他信息系統(tǒng)的需求，并預類型與性質(zhì)，是信號解決方案的根底。信號信息的來源，包括鐵路信號的集中聯(lián)鎖設備、非集中聯(lián)鎖設備、閉塞設備、其它信號設備和由接口電路。確定鐵路信號接口的標準電路采集位置相對集中，采集方法標準合理經(jīng)濟，施工便利和安全。確保原則。制定標準信號接口電路圖冊計標準要求，規(guī)定信號接口電路的系統(tǒng)聯(lián)絡、電源配置、設備位置和名稱代號、采集對象的采樣名稱和采樣位置、采集器材等內(nèi)容。硬件解決方案性與穩(wěn)定性供給試驗依據(jù)。為滿足上述要求，我們在研制6502案〔如圖〕：掌握機系統(tǒng)、信息處理機、信息共享網(wǎng)絡子系統(tǒng)組成，主要設備安裝在19”標準機柜里，尺寸承受歐標的相應大小，關(guān)鍵局部承受雙機原則。信號采集與掌握子系統(tǒng)信號采集與掌握子系統(tǒng)主要完成對鐵路信號的采集和掌握信號象包括信號設備、電源監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、車次號等等。理，并對輸出的掌握信息進展規(guī)律推斷，防止非安全信息輸出。子系統(tǒng)可以對自身的狀態(tài)進展自我檢測，將故障確定到板級，并極范圍內(nèi)，并能在不中斷運行的狀況下，實現(xiàn)在線修復。子系統(tǒng)具有較強的防雷力量。子系統(tǒng)具有通訊的故障容錯功能，實現(xiàn)誤碼的自動偵測和糾錯。子系統(tǒng)具有較高的采集速度、總線通訊速度和CPU足各種信息系統(tǒng)對采集速度的要求?，F(xiàn)場總線子系統(tǒng)現(xiàn)場總線子系統(tǒng)完成主備掌握主機與信號采集與掌握子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞，構(gòu)成集散式掌握系統(tǒng)。供給高性能的現(xiàn)場總線，具有高速度，高牢靠、低本錢、多端口的現(xiàn)場總線接口。通過冗余的方法可以構(gòu)成牢靠的信息傳輸體系，供給誤碼的自動偵測和故障的容錯功能。具有良好的實時性能，具有最短的信息傳輸延遲，實現(xiàn)重要信息的優(yōu)先傳輸。主備掌握機子系統(tǒng)采集從下位傳來的掌握信號，進展處理后，顯示在屏幕上，并將信息傳往信息處理機。輸入掌握信息，進展處理后，通過現(xiàn)場總線發(fā)往掌握輸出系統(tǒng)。并將輸出的結(jié)果返回給信息處理機。承受低功耗高牢靠的工業(yè)掌握機，軟件固化在ROM盤，軟驅(qū)等易損件。保證機器能長時間不連續(xù)運行。承受專用的面對任務對象的實時多任務嵌入式操作系統(tǒng)，可將應連續(xù)運行。主備機同步運行，互為主備，但備機不能向現(xiàn)場總線系統(tǒng)上發(fā)送掌握信息。當主機發(fā)生故障時，產(chǎn)生設備故障報警，系統(tǒng)自動或人工介入切換至備機。備機通過檢測下位機和主機的數(shù)據(jù)包，對掌握臺系統(tǒng)進展實時的檢測，并以圖形的方式顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)，一但發(fā)生故障，馬上在速修理，保證系統(tǒng)的正常運行。信息處理機存貯、查詢和回放站場信息。DMIS信號信息。向需要特別要求的信息系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。為以后的系統(tǒng)供給計算機平臺。信息共享網(wǎng)絡子系統(tǒng)本系統(tǒng)為不同需求的信息系統(tǒng)供給了以下三種接口：現(xiàn)場總線接口；以太網(wǎng)標準數(shù)據(jù)接口；特別信息轉(zhuǎn)換接口；通過供給以上三種接口，可以實現(xiàn)與儀器的連接、與其他信息系統(tǒng)的連接，特別數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，也可以實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成大型信息共享網(wǎng)絡系統(tǒng)。軟件解決方案〔附構(gòu)造框圖〕：軟件系統(tǒng)由掌握機軟件子系統(tǒng)與信息處理機軟件子系統(tǒng)組成，以下為簡介：軟件系統(tǒng)的組成：掌握機軟件vxWorks言承受AnsiCWindRiver開發(fā)環(huán)境TornadoII軟件功能：包括信息的采集與處理、站場實時顯示、掌握信息的形成與主備機切換和信息的現(xiàn)場總線接入等。安全性：掌握機軟件子系統(tǒng)考慮了主、備機兩種運行狀態(tài)，以兩臺機器啟動挨次的先后確定主機和備機，主機界面為車站掌握界面，備機界面為系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視界面。當主機工作特別時，備機自動報警，并可依據(jù)軟件錯誤的標志自動或手動切換成主機運行。掌握機軟件包括了任務調(diào)度與特別處理機制，任務執(zhí)行特別時將啟動特別處理程序，進展故障自動檢測與自動屏蔽，然后由調(diào)度程序重喚醒掛起或堵塞的任務，恢復系統(tǒng)的正常運行?，F(xiàn)場總線協(xié)議能夠完成對信息采集與掌握信息輸出的校驗，到達防錯的目的。實時性：vxWorks硬件驅(qū)動承受中斷和定時結(jié)合的方式，通過高速中斷響應和準確定時的特性實現(xiàn)信息采集和掌握的實時性。專用性：由于在嵌入式系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)與應用軟件是一體化化的，系統(tǒng)啟動后，直接運行應用軟件，并且只有關(guān)閉電源才能停頓應用軟件的運行，也就是說，應用軟件與操作系統(tǒng)是為特定的應用設計的，具有專用性，不行能運行無關(guān)的軟件，從而大大減輕了治理的負擔。交互性：車站掌握界面承受圖元控件化處理，車站值班員通過鼠標點擊信號圖元形成掌握信息并輸出。信息處理機軟件子系統(tǒng)開發(fā)平臺：Windows2023Server，編程語言承受VisualC++，數(shù)據(jù)庫承受SQLServer。功能：接入主備掌握機的采集信息和掌握信息、信息的存儲和治理、重用性和可擴展性：信息處理機軟件承受數(shù)據(jù)構(gòu)造的標準根底類設計，供給數(shù)據(jù)構(gòu)造的標準接口；承受功能函數(shù)的DLL〔動態(tài)鏈接〕設計，供給功能函數(shù)的標準接口。信息處理機軟件通過這兩種標準接口完成數(shù)據(jù)定義、功能函數(shù)的重用與擴展。信息共享的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應用和協(xié)議轉(zhuǎn)換接口通過數(shù)據(jù)庫訪問模塊，本系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)之間可以進展數(shù)據(jù)換，本系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)之間的信息交換由協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊完成。實時信息接口其他信息系統(tǒng)可通過以太網(wǎng)標準接口與本系統(tǒng)進展實時信息交換?，F(xiàn)場總線接口其他信息系統(tǒng)在現(xiàn)場總線這一級可以得到本系統(tǒng)的信息，也可以用本系統(tǒng)的現(xiàn)場總線類型。信息共享方案信息系統(tǒng)對信息共享的需要?，F(xiàn)場總線接口用于和小型儀器或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的接口，如電源監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境線，可以直接接入；假設被接入系統(tǒng)只有其它類型接口，則需要通過電氣隔離，并進展數(shù)據(jù)過濾，防止外部設備影響系統(tǒng)安全。場總線上直接獵取信息，保證系統(tǒng)的實時性。以太網(wǎng)標準數(shù)據(jù)接口100M系統(tǒng)供給低本錢、高性能、高牢靠的物理連接，通過承受TCP/IP協(xié)議，可以便利地組本錢地局域網(wǎng)，實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，也可以通過路由器構(gòu)成廣域網(wǎng)，實現(xiàn)更大范圍的數(shù)據(jù)交換。計算機數(shù)據(jù)庫接口和轉(zhuǎn)換接口儲、打印和治理的功能，并向外部供給的數(shù)據(jù)庫接口。為了與現(xiàn)有設軟件實現(xiàn)與現(xiàn)有信息系統(tǒng)的接口，以適應現(xiàn)場簡單的任務需求。試驗方案第一階段：真仿實物試驗，以檢測設計要求的全部功能，整合信號接口電路、硬件采集、軟件程序、通信傳輸及各子系統(tǒng)間的設計協(xié)調(diào)。其次階段：第三階段：標準草案，及信號接口電路標準、軟件和硬件說明書等，為通過鐵道部的鑒定做好充分預備。的目的是通過測試驗證系統(tǒng)的安全性、牢靠性和可用性。試驗原則：應消滅災難性后果。試驗方法如下：通過掌握主機界面，進展信號試驗，驗證系統(tǒng)的總體性能。模擬故障試驗，突出驗證系統(tǒng)的安全性與牢靠性。系統(tǒng)在現(xiàn)場通過試運行期，驗證系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行的力量。將系統(tǒng)性能試驗的結(jié)果、意見形成文字，完畢系統(tǒng)的性能試驗。3、工程擬到達的技術(shù)指標：系統(tǒng)連續(xù)運行時間：>20230系統(tǒng)重啟時間：<60系統(tǒng)主備機切換時間：<10單一部件更換時間：<5整機修復時間：<1采集信號的正確性：100%隔離電壓：>2500V，1系統(tǒng)運行溫度要求： 0C—35C系統(tǒng)運行的濕度要求： 40%—90%4、工程各階段目標工程初步建設的主要目標是完成工程產(chǎn)業(yè)化前期的全部相關(guān)工作，為工程的產(chǎn)業(yè)化做好預備。包括以下方面的內(nèi)容：第一階段：完成樣機的開發(fā)工作，實現(xiàn)設計要求的全部功能其次階段：套樣機的安裝。第三階段：通過鐵道部專業(yè)部門的鑒定。5、工程經(jīng)費預算狀況工程投資與資金籌措表工程投資與資金籌措表序號項序號項目金額投資總額投資總額1601固定資產(chǎn)投資流淌資金資金籌措自籌資金15其中：已完成投資1202增投資40申請科技三項經(jīng)費25借〔貸〕款工程開發(fā)本錢費用預算方案申請科技三項經(jīng)費使用預算表金額金額序使用名 稱 單位 數(shù)量 (萬號 時間元)1開發(fā)費工程開發(fā)人員費0.20萬/人/10人/月84個月月原材料動力費49個月檢測費 3 3個月調(diào)研費 3 9個月查費 0.5 1個月技術(shù)詢問費轉(zhuǎn)讓、合作費設備費申請三項經(jīng)費資助設備：

6.5 9個月試制費人員費原材料動力費檢測費檢測費4鑒定驗收費三、工程實施支撐條件1)工程技術(shù)來源；6502，路通公司是整個掌握臺工程的核心，負責工程的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、各單位的協(xié)調(diào)和將來的工程實施。上海通訊工廠負責機械構(gòu)造設計，樣機的生產(chǎn)制造，以及以后的專用設備的生產(chǎn)制造。通公司全部。2、公司根本狀況45402480％。2023520238月，獲得國家《涉及國家隱秘的計算機信息系統(tǒng)集成資質(zhì)證202310〔四級。3、工程組人員專業(yè)構(gòu)造、職稱構(gòu)造；發(fā)部配備軟件、硬件開發(fā)人員負責具體開發(fā)工作，分工狀況見下表：爭論人員表姓名職稱年齡爭論任務及分工全時率%吳華高級工程師55系統(tǒng)籌劃25%張小江高級工程師46系統(tǒng)籌劃25%施宗保高級工程師45車務專業(yè)協(xié)作25%葉俊高級工程師36信號專業(yè)協(xié)作25%王岡高級工程師34總體設計100%趙俊工 程師26軟件設計100%郭嘉昌工 程師50信號專業(yè)協(xié)作100%曾剛助理工程師24軟件編程100%王劍助理工程師24軟件編程100%鄧濤助理工程師24接口編程100%劉亞科助理工程師24通訊及網(wǎng)絡100%鄭光緒助理工程師23硬件設計100%王福海助理工程師24系統(tǒng)測試100%劉利平劉利平助理工程師23板卡設計100%4、工程增投資籌集狀況15四、工程預期經(jīng)濟效益1、預期市場需求；安裝此系統(tǒng)，從而解決了資金來源的問題。全國共有車站5000個，每十年需要進展一次大修，也就是說，500100個左400401.6據(jù)我們從鐵道部運輸局了解，目前，鐵路還沒有同類成熟產(chǎn)品面市，也沒有相關(guān)企業(yè)研制的消息，假設公司能爭取資金，加快開發(fā)進度，搶先進入市場后，不斷改進技術(shù)，降低生產(chǎn)本錢，始終保持領(lǐng)先的地位，就可以不斷的擴大市場份額，制造源源不斷的利潤來源。公司的主要客戶是各鐵路局，依據(jù)慣例，在鐵路上假設要承受產(chǎn)品，必需經(jīng)過肯定時間的試運行，再經(jīng)鐵道部的鑒定，才能在鐵路20237申請鐵道部的鑒定，再到各鐵路局推廣。2、預期盈利水平6502：2023200202310200202350100030020231002023600設備的科技含量，保障運輸安全，削減設備維護量，將帶來可觀的經(jīng)從而進入全國鐵路系統(tǒng)市場。在搶先進入市場后，降低生產(chǎn)本錢，進展制造源源不斷的利潤來源。4、工程實施風險分析析，制定合理的目標，承受適宜的技術(shù)措施，充分利用已有的人力資源和物質(zhì)資源，在工程的初期，就把風險減低到最小程度。目 錄一、選題的必要性 3二、技術(shù)方案論述 51、工程的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)點 52、工程技術(shù)方案論述 123、工程擬到達的技術(shù)指標： 244、工程各階段目標 245、工程經(jīng)費預算狀況 25三、工程實施支撐條件 282、公司根本狀況 283、工程組人員專業(yè)構(gòu)造、職稱構(gòu)造； 294、工程增投資籌集狀況 30四、工程預期經(jīng)濟效益 301、預期市場需求； 302、預期盈利水平 314、工程實施風險分析 32目 錄第一章總論 錯誤！未定義書簽。第一節(jié)工程概述...................錯誤！未定義書簽。其次節(jié)工程建設單位根本狀況.......錯誤！未定義書簽。第三節(jié)可行性爭論范圍及依據(jù).....