城市軌道交通聯(lián)鎖系統(tǒng)維護（第2版）（共2冊）課件 項目5 城市軌道交通正線ATC系統(tǒng)中的聯(lián)鎖設(shè)備維護

項目5城軌正線ATC系統(tǒng)中聯(lián)鎖設(shè)備維護

任務(wù)1SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)中STC設(shè)備維護任務(wù)2卡斯柯Urbalis888信號系統(tǒng)中聯(lián)鎖設(shè)備維護任務(wù)3西門子CBTC系統(tǒng)中SICAS+DSTT型聯(lián)鎖設(shè)備

維護任務(wù)4通號院CBTC系統(tǒng)中DS6-60型聯(lián)鎖設(shè)備維護任務(wù)5西門子CBTC系統(tǒng)中SICASIC/ECC型聯(lián)鎖設(shè)

備維護項目小結(jié)復(fù)習(xí)思考題任務(wù)1SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)中STC設(shè)備維護

SelTracMBS40型移動閉塞ATC系統(tǒng)，由加拿大阿爾卡特交通自動化部開發(fā)提供，有基于感應(yīng)環(huán)線通信的移動閉塞制式CBTC和基于無線通信的移動閉塞制式CBTC。以下的SelTracMBS40型為基于感應(yīng)環(huán)線通信的CBTC系統(tǒng)。

5.1.1SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)中STC設(shè)備基本認(rèn)知

1.SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)

SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)如圖5-1所示。該系統(tǒng)主要由以下幾個子系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成：

（1）系統(tǒng)管理中心SMC（SystemManagementCenter）

SMC由位于OCC的所有設(shè)備（不包括VCC和VCC中央調(diào)度員終端VCCCOT）和位于各個車站的現(xiàn)地SMC工作站構(gòu)成。SMC通過運營控制中心的主工作站，也可以通過現(xiàn)地SMC工作站來提供受時刻表驅(qū)動的、可調(diào)整的自動列車服務(wù)功能。

調(diào)度員通過工作站和大屏幕系統(tǒng)提供的基于圖形的人機界面（HMI）來調(diào)用這些功能。HMI將顯示中文字符。為了進行測試，當(dāng)工作站啟動時也可以選擇英文顯示。

圖5-1SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)

系統(tǒng)狀態(tài)連續(xù)地得到監(jiān)視并進行顯示，且生成適當(dāng)?shù)膱缶畔?。SMC還向站臺旅客向?qū)到y(tǒng)提供列車服務(wù)信息，以便通知車站上的乘客。調(diào)度員可以通過工作站上所提供的功能來發(fā)起無線呼叫。由其他廠商提供的無線設(shè)備建立和管理這些呼叫。SMC從其他廠商提供的主時鐘系統(tǒng)讀取時間，并把它發(fā)布給需要的ATC子系統(tǒng)。

SMC發(fā)給VCC的命令有：所要的進路辦理請求、計劃的速率、臨時限速請求、車站開放/關(guān)閉等等。反之，SMC從VCC接收運行狀態(tài)，如列車位置、設(shè)備狀態(tài)。

現(xiàn)地SMC工作站允許車站值班員也可以控制服務(wù)，比如扣車、在故障期間運營服務(wù)、現(xiàn)地模式時操作道岔、為線路清掃重新復(fù)位計軸閉塞ACB?，F(xiàn)地SMC工作站還向站臺發(fā)車指示器提供距離發(fā)車還有多少時間的信息。

SMC向站臺旅客向?qū)到y(tǒng)PPG提供列車移動信息報文，然后站臺旅客向?qū)到y(tǒng)PPG對報文進行解碼并在站臺告示板上顯示以導(dǎo)引乘客。

SMC的功能是非安全的。（2）車輛控制中心VCC（VehicleControlCenter）

在移動閉塞運行時VCC負(fù)責(zé)計算列車的安全間隔和移動限制。列車移動與列車辦理進路所要求的安全道岔轉(zhuǎn)換進行聯(lián)鎖。這些功能然后通過發(fā)給VOBC和STC的命令來完成。VCC從SMC接收排路和服務(wù)運營命令，然后向SMC提供服務(wù)和設(shè)備的狀態(tài)。

VCC計算每列車的目標(biāo)點并相應(yīng)地向VOBC發(fā)送指令。目標(biāo)點是指列車經(jīng)授權(quán)后，在沿VCC已經(jīng)設(shè)定的線路運行方向且已經(jīng)確認(rèn)空閑安全可以通過的線路上所能到達的位置點。列車運行過程中會不斷有新的目標(biāo)點發(fā)送給VOBC。VCC向STC發(fā)送道岔轉(zhuǎn)動命令來為列車辦理進路。VCC還定期從VOBC和STC取得狀態(tài)報告（主要是列車位置和道岔位置）。

VCC與VOBC的通信鏈接也為SMC提供了向車載旅客向?qū)到y(tǒng)發(fā)送報文的途徑。

與VCC連接的VCC調(diào)度員終端用于向VCC輸入安全命令（如取消限速）。如果SMC或其與VCC的連接出現(xiàn)故障，可以利用該終端以有限的方式提供運營服務(wù)。

（3）車站控制器STC（StationController）

STC采集軌旁狀態(tài)信息并把它們轉(zhuǎn)發(fā)給VCC及現(xiàn)地工作站LSMC。它還根據(jù)VCC或現(xiàn)地工作站LSMC的命令來轉(zhuǎn)動道岔。

STC具體功能如下：

1）處理來自于VCC的報文，并檢查是否有傳輸錯誤；

2）向轉(zhuǎn)轍機發(fā)出解鎖、向左和向右扳動命令；

3）處理轉(zhuǎn)轍機的狀態(tài)信息并發(fā)送給VCC；

4）將任何傳輸故障/錯誤告知VCC；

5）監(jiān)控站臺緊急停車按鈕的狀態(tài)；

6）按預(yù)定的路線控制軌旁信號機（4種顯示）；

7）執(zhí)行每個道岔扳動之前的接近、條件和死鎖操作；

8）處理區(qū)間狀態(tài)信息并將相關(guān)的狀態(tài)碼發(fā)送給VCC；

9）與車場東/西口和國鐵接口；

10）監(jiān)控熔絲報警的狀態(tài)。

（4）車載控制器VOBC（VehicleonBoardController）

VOBC安裝在列車上并與各種列車單元接口，這樣列車才能自動運行。VOBC通過控制列車的牽引和制動系統(tǒng)來控制其運行。當(dāng)停車到站時它還控制列車門。

VOBC翻譯發(fā)自VCC的命令并根據(jù)所命令的速度曲線和目標(biāo)點來控制列車。VOBC還把列車位置、速度、運行方向和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送給VCC。在大部分運行模式下，如果VOBC與VCC的通信中斷，則VOBC會讓列車停車。VOBC通過安裝在車架下的天線與VCC通信。

VOBC通過轉(zhuǎn)速計和加速度計來測量列車速度。它利用環(huán)線號和環(huán)線電纜上的交叉來對列車在線路上的位置進行粗略定位，并通過安裝在車軸上的轉(zhuǎn)速計進行精確定位。

VOBC從VCC接收旅客向?qū)畔⒉⑵滢D(zhuǎn)發(fā)給由其他供貨商提供的車載旅客向?qū)到y(tǒng)。VOBC在列車司機顯示單元TOD上顯示列車運營狀態(tài)（如實際速度）以及報警信息來指導(dǎo)司機。

VOBC與車載列車管理系統(tǒng)TMS交換健康狀態(tài)和性能數(shù)據(jù)信息。（5）感應(yīng)環(huán)線

感應(yīng)環(huán)線敷設(shè)于整個正線線路上。它允許車載VOBC和VCC進行雙向通信。每個環(huán)線都有一個由VCC傳輸?shù)摹白R別”號，允許VOBC初始化其計數(shù)系統(tǒng)。每個環(huán)線還有VOBC進行定

位所用的交叉（大約每6.25米交叉一次）。

（6）計軸磁頭和評估器

計軸磁頭是一個傳感器，用于檢測在每個運行方向上所通過的列車軸數(shù)。

計軸評估器（ACE）對一組計軸磁頭的信號進行處理，以確定計軸閉塞（ACB）的占用情況并用于后退模式運營。每個計軸閉塞（ACB）的占用情況通過比較ACB兩端計軸磁頭的軸數(shù)而確定。注意由兩個相鄰信號機所形成的一個（固定）閉塞內(nèi)可能包括一個或多個ACB。閉塞的占用情況不向VCC報告，但由STC直接向SMC報告。

2.設(shè)備集中站主要設(shè)備組成及功能

設(shè)備集中站配有數(shù)據(jù)電纜分線盤、車站LSMC設(shè)備、車站控制器STC設(shè)備、環(huán)線控制單元、計軸評估器、接口架、繼電器架、FID設(shè)備等。設(shè)備集中站的設(shè)備配置框圖如圖5-2所示。

圖5-2設(shè)備集中站的設(shè)備配置框圖（1）數(shù)據(jù)電纜分線盤

數(shù)據(jù)電纜分線盤（CTF）是位于SER內(nèi)用于終止進入和導(dǎo)出電纜，安裝于墻上的箱子。所有的連接都必須通過位于標(biāo)準(zhǔn)DIN金屬安裝桿上的終端塊。

CTF具備以下功能：

1）是所有進入和導(dǎo)出SER電纜的中央接口點；

2）能夠獨立地從設(shè)備上斷開和隔離某條電線而不需要移動電線本身；

3）保護設(shè)備不受外部過壓的損壞；

4）是所有電纜的接地保護點。

CTF分為兩類：數(shù)據(jù)和控制。數(shù)據(jù)CTF用于OCC和SER之間的電纜?？刂艭TF則用于連接繼電器架和軌旁設(shè)備的電纜。

（2）車站LSMC設(shè)備

LSMC（本地SMC工作站）位于信號設(shè)備室中，是一臺帶彩色顯示器的臺式PC。它與電子架上其中一個INTERSIGCPU的串口相連。它允許維護人員人工控制道岔的扳動并監(jiān)視道岔和ESD的狀態(tài)。每個STC和車站都配有一個LSMC。（3）STC電子架

STC電子架如圖5-3所示。

圖5-3STC電子架1調(diào)制解調(diào)器子架

2接口板總成（包括IntersigID和環(huán)路監(jiān)督插座）3電源子架4INTERSIG預(yù)處理器5INTERSIG電子單元

6擴展隔離單元16I/O

7計軸評估器單元

8電源接線盒1）調(diào)制解調(diào)器子架

調(diào)制解調(diào)器子架如圖5-4所示。它的作用是將INTERSIG和VCC串行連接，它包括以下模塊：24VDC供電單元、適配卡(Adpt)和調(diào)制解調(diào)卡(Mod)。

圖5-4調(diào)制解調(diào)器子架124VDC供電單元

2適配卡(Adpt)

3調(diào)制解調(diào)卡(Mod)

①供電單元（PSU）

此PSU是一個DC/DC轉(zhuǎn)換器，輸入范圍為17VDC到72VDC。此項目中，電源子架供給它的電壓為24VDC。此模塊有雙套12VDC輸出，它們一起將24VDC供給調(diào)制解調(diào)器。

②適配卡

適配卡是一個48-針的連接器板，它將后方的總線與子架的前面相連接。

③調(diào)制解調(diào)卡

調(diào)制解調(diào)器為INTERSIG和VCC提供串行數(shù)據(jù)傳輸。調(diào)制解調(diào)器必須配置為CCITTV.23(1200Baud)、-10dBm（缺省設(shè)置）。子架母板為調(diào)制解調(diào)器Tx激活線提供了+15VDC。調(diào)制解調(diào)器將在內(nèi)部生成±10VDC電壓。2）接口板總成（IPA）

IPA是STC電子架和繼電器架之間的物理連接點。除此之外，它還有各種LED顯示器，控制繼電器和斷路器。IPA如圖5-5所示。

圖5-5接口面板總成1LED印刷板總成

2繼電器,4PDT,10A,28VDC,類型K

3斷路器，2-極2安培

①發(fā)光二極管PBA

IPA板共有19個LED指示等燈，分別指示正線和車場內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)：

LED編號

顯示

右1-8 道岔1到8在右位（如果不亮則表示在左位）

鎖閉1-8 道岔1到8已鎖閉在設(shè)定位置

INTERSIG激活 INTERSIG狀態(tài)佳

MODEMA激活

通道A調(diào)制解調(diào)器電源開

MODEMB激活

通道B調(diào)制解調(diào)器電源開

②控制繼電器

控制繼電器K1和K2具有激活調(diào)制解調(diào)器電源的功能。CPU1發(fā)出“MODA/1”和CPU2發(fā)出“MODA/2”的INTERSIG安全輸出信號使繼電器K1吸起。CPU1發(fā)出“MODB/1”和CPU2發(fā)出“MODB/2”的INTERSIG安全輸出信號使繼電器K2吸起。調(diào)制解調(diào)器電源使回采信號，即K1的MODA-CB和K2的MODB-CB，通過繼電器并以狀態(tài)信號的形式返回至CPU，以驗證繼電器的功能是否正確。VCC決定并選擇與STC進行通信的通道（調(diào)制解調(diào)器A或B）。

正常操作時，兩個“激活的調(diào)制解調(diào)器”的LED都點亮，表示調(diào)制解調(diào)器能被VCC選擇使用。

③斷路器

斷路器SW1為ACE單元提供60VDC電源，SW2為調(diào)制解調(diào)器子架提供24VDC電源，SW3為IPP單元提供24VDC電源。

④插件

STC根據(jù)它的INTERSIG的唯一特定ID進行識別，這個ID由與接口板P3相連的INTERSIGID插件決定。

車站

插件部件編號

ZOG 300-2-00172-BAA

QKL 300-2-00172-BAB

DZL 300-2-00172-BAC

HPL 300-2-00172-BAD

⑤環(huán)路監(jiān)督插件

位于IPAP2處的環(huán)路監(jiān)督插件用于當(dāng)內(nèi)置于ACE內(nèi)的道岔死鎖的硬件功能失去時允許ACE重啟。

⑥連接

安裝在IPA前部的接線端子排A和B為調(diào)制解調(diào)器及為調(diào)制解調(diào)器和IPP提供的來自于電源子架的12VDC，15VDC和24VDC電源提供連接點。每個終端塊安裝有閘刀，便于維護和診斷故障時斷開來自于繼電器架的各種電壓。

電子架和繼電器架之間的聯(lián)絡(luò)通過48針Harting連接器，安裝在IPA前部的P1-P21和AMP連接器與繼電器架連接。

電子架上的每個端口都通過一根電纜與繼電器架上的相應(yīng)端口連接。這兩個不同的連接器配置也不同。

電纜總成以向后繞線的方式將IPA與電子架背面EISO單元的前部連接器進行連接。EISO的背板與INTERSIG的前部離散輸入/輸出（DIO）模塊連接。

3）電源子架

電源子架如圖6所示。STC架的電源安裝在一個單獨的子架上，包括3個獨立的切換式電源單元：供電單元-AC/DC+12VDC、供電單元-AC/DC+24VDC(12VDC/12VDC雙重的)和供電單元-AC/DC+15VDC/15VDC(雙重的)。

1供電單元-AC/DC+12VDC

2供電單元-AC/DC+24VDC(12VDC/12VDC雙重的)3供電單元-AC/DC+15VDC/15VDC(雙重的)①12VDC供電單元(AC/DC,12VDC)

此模塊是一個將240VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為+12VDC輸出電壓的整流器。前面板上的LED指示輸出電壓的狀態(tài)。此電壓將供給INTERSIG的供電單元。

②24VDC供電單元(AC/DC,12VDC/12VDC)

此模塊是一個將240VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為雙12VDC來提供+24VDC輸出電壓的整流器。前面板上的LED指示輸出電壓的狀態(tài)。此電壓將供給INTERSIG預(yù)處理器子架和調(diào)制解調(diào)器子架。

③30VDC供電單元(AC/DC,15VDC/15VDC)

這兩個模塊是將240VAC輸入電壓轉(zhuǎn)換為雙15VDC電壓來提供一個30VDC的輸出的整流器。兩個這樣的模塊一起提供一個+60VDC的輸出電壓。前面板上的LED指示輸出電壓的狀態(tài)。這些供電單元將給ACE供電。

4）INTERSIG預(yù)處理器(IPP)

INTERSIG預(yù)處理器(IPP)如圖5-7所示。它是INTERSIG單元和VCC之間的通信接口。IPP單元包括的模塊：中央處理單元A(CPUA)、中央處理單元B(CPUB)、RS-232組件1、RS-232組件2和變壓器。

①中央處理單元A

此模塊采用英特爾8032微處理器，將VCC報文（位形式）轉(zhuǎn)化為INTERSIG所需要的標(biāo)準(zhǔn)的SELCOM

1格式（字節(jié)形式）。

②中央處理單元B

此模塊采用英特爾8032微處理器，將來自于INTERSIG的SELCOM格式報文（字節(jié)形式）轉(zhuǎn)化成VCC格式（位形式）。

③RS-232組件

此模塊在CPU模塊和調(diào)制解調(diào)器子架之間以及CPU模塊和IEU模塊之間提供TTL到RS232的電平轉(zhuǎn)換。

④變壓器

此電源單元將額定的24VDC輸入轉(zhuǎn)換成±12VDC和5VDC輸出。圖5-7INTERSIG預(yù)處理器1中央處理單元A(CPUA)2中央處理單元B(CPUB)3RS-232組件1

4RS-232組件2

5變壓器

5）INTERSIG電子單元（IEU）

IEU安全控制并監(jiān)視道岔扳動，使其與VCC發(fā)來的報文保持一致，并監(jiān)視道岔位置的狀態(tài)。此單元是采用英特爾80286微處理器的雙處理器冗余校驗子系統(tǒng)。

IEU只有一個子架，上面安裝有加深型歐洲卡模塊。子架分為兩個子系統(tǒng)；子系統(tǒng)1位于安全監(jiān)督模塊（VS）的左邊，子系統(tǒng)2位于它的右邊。兩個子系統(tǒng)共享一個VS。

INTERSIG電子單元（IEU）如圖5-8所示。它包括的模塊：中央處理單元1、串行輸入/輸出、離散輸入/輸出、安全監(jiān)督模塊、中央處理單元2、供電單元和隔離板。

①中央處理單元1和2

每個CPU模塊均采用80C286微處理器，以10兆赫茲（MHz）的頻率運行。支持硬件包括一個82284時鐘生成器，一個82288總線控制器和1MBRAM。

注意：微處理器編號部分的字母C表示它是一個補償式金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）設(shè)備。

每個CPU模塊有兩個串行的I/O端口。其中一個端口用于與另一個CPU進行通信，另一個端口則與INTERSIG前面板上的J6和J7相連的維護員終端通信以提供IEU診斷，或與LSMC通信使維護員能夠人工扳動道岔。

CPU模塊的前部有兩個離散的LED顯示。較低的LED表示微處理器處于死機或關(guān)閉狀態(tài)（ON亮）。上面那個LED沒有使用。兩個包括文字和數(shù)字的顯示用于表示微處理器死機情況下的故障代碼。

CPU模塊包括下列可擦除編程只讀存儲器芯片（EPROM）：U53-3CU10079FJAA和

U45-3CU10079FHAA。圖5-8INTERSIG電子單元(IEU)

1中央處理單元1

2串行輸入/輸出

3離散輸入/輸出

4安全監(jiān)督模塊

5中央處理單元2

6供電單元7隔離板

②串行輸入/輸出

串行I/O模塊提供INTERSIGCPU與VCC的調(diào)制解調(diào)器通道之間通信的接口。每個卡均使用雙通道的85230加強串口通信控制器（ESCC/1）。只有ESCC/1的通道A專門用于與VCC之間的通信。

③離散輸入/輸出模塊

DIO模塊為CPU和EISO子架提供接口。它有6組8-位的輸入端口和四組8-位的輸出端口，總共48組離散輸入和32組離散輸出。INTERSIG的每個CPU對應(yīng)四個DIO模塊，因此每個CPU子系統(tǒng)有192組離散輸入和128組離散輸出。

INTERSIG通過這些DIO端口并由經(jīng)EISO板和IPA與道岔實現(xiàn)接口。

DIO的信號輸出要通過安裝在前部連接器。

④安全監(jiān)督卡

VSC通過使用IMC執(zhí)行CPU的“看門狗”功能，由此監(jiān)控INTERSIG系統(tǒng)的運行和狀態(tài)狀況。每個校驗冗余、雙處理器配置的INTERSIGCPU都將生成一個“生命”信號。此信號具有固定的循環(huán)周期，當(dāng)任何一個CPU不能正常生成此信號時，IMC將強制啟動“HALT”狀態(tài)并將INTERSIG從安全控制電路斷開。

VSC具有下列監(jiān)控功能：

a.IMC的狀態(tài)；

b.+24VDC和+5VDC電源等級的狀態(tài)

c.兩個CPU子系統(tǒng)FAR的狀態(tài)；

d.丟失卡的檢測；

e.CPU識別號（ID）檢測。

VSC上的六個LED用于顯示子系統(tǒng)的狀態(tài)。最上面的三個LED指示的是CPU子系統(tǒng)2的狀態(tài)，下面的三個則指示CPU子系統(tǒng)1的狀態(tài)，如下面所示：

LED

顯示

上面的

“狀態(tài)OK”（強制啟動繼電器閉合）

中間的 +5VOK

下面的 +12VOK

⑤INTERSIG電源單元

INTERSIGPSU含有能將輸入電壓（額定12VDC）轉(zhuǎn)化為INTERSIG所需電壓等級（5VDC，15VDC，24VDC）的DC/DC逆變器。每個INTERSIG有兩個PSU，各用于一個CPU子系統(tǒng)。

⑥隔離板

隔離板為串行I/O信號提供過壓保護。它也包含有INTERSIG輸出失效強制啟動繼電器（FAR）。FAR受VSC的控制。

⑦連接器

IEU上五個連接器（見圖9）的功能如下：

a.J1–將FAR與IPA連接；

b.J4–將IEU與IPP連接；

c.J6–診斷接口CPU1（BITE）；

d.J7–診斷接口CPU2（BITE）；

e.J8–PSU子架的電源輸入。

6）擴展隔離單元

EISO單元為INTERSIG內(nèi)的DIO模塊的48V輸入和輸出信號提供噪音保護和電介質(zhì)隔離功能。圖9中所示的EISO子架包括16個一樣的EISO模塊。

①擴展隔離模塊

每個EISO模塊包括八個隔離的離散輸出電路和14個隔離的離散輸入電路。每個輸出電路包括一個輸入驅(qū)動，隔離變壓器，AC/DC整流器，輸出晶體管，以及保護電路。每個輸入電路則包括一個帶反電壓保護的光耦合器，限流二極管，和一個用于設(shè)定輸入限值的穩(wěn)壓二極管。

輸出至道岔的信號通過IPA的前部連接器傳送繼電器架上。

②間隔測量電路繼電器

IEU發(fā)生故障時，繼電器架上的兩個IMC繼電器將切除繼電器架提供的DC電源，使得INTERSIG對道岔的輸出斷開，由此實現(xiàn)安全道岔控制功能。

圖5-9擴展隔離單元子架

7）連接

①離散輸入/輸出到擴展隔離

DIO和EISO模塊之間的連接通過DIO/EISO電纜總成實現(xiàn)。

②INTERSIG電子單元到電源

12VDCPSU到IEU的J8通過到IEU的電源電纜連接。

③INTERSIG電子單元到INTERSIG預(yù)處理器

IPPRS-232模塊到IEU的J4通過從IPP到IEU的電纜連接。

④強制啟動繼電器到INTERSIG電子單元

FAR到IEU的電纜連接IPA的P4到IEU的J1。

⑤預(yù)處理器到調(diào)制解調(diào)適配模塊

IPPRS-232模塊到調(diào)制解調(diào)器子機架的調(diào)制解調(diào)適配器模塊是通過從IPP到調(diào)制解調(diào)適配器的電纜連接。

⑥擴展隔離到接口板總成

所有的EISO通過電纜總成與IPA連接器的P2到P12、IPA后背的P15到P17連接。連接EISO與IPA的電纜共16條。

圖5-10為VCC-INTERSIGEU-轉(zhuǎn)轍機之間的信號流程圖。圖5-10VCC-INTERSIGEU-轉(zhuǎn)轍機之間的信號流程圖5.1.2車站控制器STC設(shè)備工作原理

1.車站控制器STC設(shè)備的接口電路

（1）采集電路

1）道岔采集電路

道岔采集電路舉例如圖5-11所示。

圖5-11道岔采集電路

2）信號機采集電路

信號機采集電路舉例如圖5-12(a)、5-12（b)所示。

（a）圖5-12信號機采集電路（b）3）站臺緊急停車按鈕（PESB）采集電路

站臺緊急停車按鈕（PESB）采集電路舉例如圖5-13所示。

每個車站有6個PESB按鈕：每個軌道站臺有2個；2個(每個軌道1個)在車站控制室。每個按鈕包括2組定位閉合節(jié)點，每組節(jié)點連接到下一按鈕的節(jié)點組，如圖5-13所示。

STC采集PESB繼電器的一組上節(jié)點，采集原理與道岔定反位表示類似；PESB繼電器常態(tài)吸起，溝通繼電器采集電路。當(dāng)有PESB被按下時，采集PESB的電路中斷，STC采集到PESB激活，與PESB設(shè)備相關(guān)的站臺軌道將被迅速鎖閉。任何自動列車控制(ATO)列車將被制動停止，中心控制操作員(CCO)收到一條報警信息的通知。

只有重置PESB,通過CCO的命令才能重新開放軌道。

PESB通過光-隔離的EISO與INTERSIG接口。當(dāng)PESB被啟用時，一組常閉獨立接點斷開，這樣就斷開了到兩個INTERSIGCPU的獨立輸入。PESB狀態(tài)線經(jīng)由電纜分線盤（CTF）到電子架。

NTERSIG會將每個PESB的狀態(tài)發(fā)回給VCC處理。

正確按下按鈕后，兩個STC繼電器架輸入都為0VDC。如果一個輸入降為0VDC而另一個沒有時，那么將被認(rèn)為出現(xiàn)故障。由于該故障，軌道將關(guān)閉并且該故障將顯示在VCCCO終端上。

圖5-13站臺緊急停車按鈕（PESB）采集電路（2）驅(qū)動電路

1）道岔驅(qū)動電路

道岔驅(qū)動電路舉例如圖5-14所示。

圖5-14道岔驅(qū)動電路2）信號機驅(qū)動電路

信號機驅(qū)動電路舉例如圖5-15所示。

圖5-15信號機驅(qū)動電路（3）STC與VCCD/T機架之間交換的信息

STC機柜負(fù)責(zé)控制道岔扳動、信號機的點燈以及緊急停車按鈕的狀態(tài)監(jiān)督，因此它與VCCDT機架之間相互交換的信息有：VCC給STC的命令報文包括對道岔的扳動命令、對信號機的點燈命令、對緊急停車按鈕狀態(tài)和道岔狀態(tài)的需要；而STC反饋給VCC的狀態(tài)報文包括對道岔狀態(tài)的反饋、信號機狀態(tài)的反饋、緊停設(shè)備狀態(tài)的反饋以及其他STC工作時產(chǎn)生的健康碼及其參數(shù)。若有屏蔽門信號，STC與VCCDT架之間還有屏蔽門的動作和狀態(tài)的報文反饋。

2.車站控制器STC設(shè)備工作的信息通道

在SelTracMBS40型CBTC系統(tǒng)里，車站聯(lián)鎖關(guān)系在VCC控制中心實現(xiàn)，STC相當(dāng)于管理現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)采集與信息驅(qū)動的接口微機。

1）采集信息輸入通道

綜上所述，可將STC設(shè)備工作的采集信息輸入通道歸納為：

道岔、信號機或PESB的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成繼電器的接點信息→接口架→STC電子架的IPA→EISO子架→INTERSIG電子單元子架的DIO模塊→INTERSIG電子單元子架的串行輸入/輸出?！鶬NTERSIG電子單元子架的CPU→INTERSIG電子單元子架的串行輸入/輸出模塊→INTERSIG電子單元子架的DIO模塊→INTERSIG預(yù)處理器（IPP）的RS-232組件2→INTERSIG預(yù)處理器（IPP）的CPU→INTERSIG預(yù)處理器（IPP）的RS-232組件1→STC電子架的調(diào)制解調(diào)器子→CTF（設(shè)備集中站）→CTF（控制中心）→VCCD/T架→VCCI/O架→VCC。

2）驅(qū)動信息輸出通道

綜上所述，可將STC設(shè)備工作的驅(qū)動信息輸出通道歸納為：

VCC信息→VCCI/O架→VCCD/T架→CTF（控制中心）→CTF（設(shè)備集中站）→STC電子架的調(diào)制解調(diào)器子架→INTERSIG預(yù)處理器（IPP）的RS-232組件1→INTERSIG預(yù)處理器（IPP）的CPU→INTERSIG預(yù)處理器（IPP）的RS-232組件2→INTERSIG電子單元子架的DIO模塊→INTERSIG電子單元子架的串行輸入/輸出模塊→INTERSIG電子單元子架的CPU→INTERSIG電子單元子架的串行輸入/輸出模塊→INTERSIG電子單元子架的DIO模塊→EISO子架→IPA→電纜→接口架→組合架上繼電器→分線盤→室外道岔或信號機等。

5.1.3車站控制器STC設(shè)備維護

1.車站控制器STC設(shè)備檢修

1）STC設(shè)備預(yù)防性維修

STC設(shè)備預(yù)防性維修如表5-1所示。

2）STC設(shè)備檢修規(guī)程

STC設(shè)備檢修規(guī)程如表5-2所示。2.車站控制器STC設(shè)備常見故障處理

1）故障現(xiàn)象

SMC上顯示STC控制區(qū)范圍內(nèi)所有軌道同時關(guān)閉，所有道岔失去表示，信號機轉(zhuǎn)為后退模式，且SMC報警窗口上顯示“VCC與XXSTC失去通信”。

2）處理方法

①判斷STC故障類型

STC故障可以分為VCC-STC通信通道故障、STC輸入/輸出單元故障、STC死機三類故障。

VCC-STC通信通道故障涉及的范圍包括INTERSIG本身板卡、IPP預(yù)處理器、MODEM子架、CTF通道電纜；STC輸入/輸出單元故障涉及的范圍包括INTERSIG本身板卡、IMC繼電器及其相關(guān)24V電源、繼電器架的道岔采集電路、緊急停車按鈕采集電路及其相關(guān)電源設(shè)備（包括輸入的220V電源和交流接觸器工作情況）；STC死機涉及的范圍包括INTERSIG板卡、J6/J7的外部輸入串口線。

②處理過程

處理流程如圖5-16所示。

圖5-16處理流程

任務(wù)2卡斯柯Urbalis888信號系統(tǒng)中聯(lián)鎖設(shè)備維護

Urbalis888信號系統(tǒng)由卡斯柯信號有限公司和其母公司Alstom聯(lián)合開發(fā)，是一套基于無線通信的CBTC系統(tǒng)。

5.2.1卡斯柯Urbalis888信號系統(tǒng)中聯(lián)鎖設(shè)備認(rèn)知

1.Urbalis888信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成及功能

Urbalis888信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5-17所示。

圖5-17Urbalis888信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Urbalis888信號系統(tǒng)的組成如圖5-18所示。圖5-18Urbalis888信號系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)主要由5個子系統(tǒng)構(gòu)成：自動列車控制子系統(tǒng)（ATC）、聯(lián)鎖計算機子系統(tǒng)（CBI）、自動列車監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）、維護支持子系統(tǒng)（MSS）、通信子系統(tǒng)（DCS）。

（1）自動列車監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）

1）ATS子系統(tǒng)的構(gòu)成

ATS子系統(tǒng)的組成：控制中心ATS、集中站ATS、非集中站ATS、車場及車輛段ATS。

2）ATS子系統(tǒng)的功能

ATS子系統(tǒng)的功能有：信號設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、列車監(jiān)控、離線計劃管理、線路列車運行管理、模擬培訓(xùn)、維護支持和外部接口。

（2）自動列車控制子系統(tǒng)（ATC）

1）ATP子系統(tǒng)

它包括軌旁ATP和車載ATP子系統(tǒng)。

①軌旁ATP子系統(tǒng)

安裝在軌旁的ATP子系統(tǒng)有：軌旁線路控制器(LC)、數(shù)據(jù)存儲單元（DSU）、軌旁區(qū)域控制器（ZC）和信標(biāo)。

線路控制器(LC)管理整個線路的臨時限速，負(fù)責(zé)存儲、更新ATS發(fā)送的TSR（臨時限速）請求。LC還控制ZC和CC的應(yīng)用軟件和配置數(shù)據(jù)版本的校核。同時，在通信過程中LC也向ZC和CC提供內(nèi)部時鐘同步。

數(shù)據(jù)存儲單元(DSU)管理：用戶訪問DSU軟件，列車配置，線路上每列列車的靜態(tài)配置，每種類型列車適用文件的版本，車載數(shù)據(jù)的升級，DSU和CC之間的通信，CC模式的改變，DSU到CC的CC數(shù)據(jù)文件的傳輸，處理CC的重啟，核查當(dāng)前安裝于CC的版本，處理一組列車的升級。

軌旁區(qū)域控制器（ZC）：處理線路占用信息、自動防護和進路等信息。根據(jù)CC設(shè)備發(fā)送的列車精確位置信息，ZC設(shè)備主要為每列列車計算保護區(qū)域，即AP（自動防護），并通過無線傳輸向每列車發(fā)送其授權(quán)終點（EOA）。ZC設(shè)備通過DCS子系統(tǒng)同其它子系統(tǒng)（內(nèi)部和外部）設(shè)備連接。

當(dāng)列車越過信標(biāo)時，信標(biāo)子系統(tǒng)允許CC子系統(tǒng)讀取軌旁信息。軌道上安裝了1種信標(biāo)，稱RB(重定位信標(biāo))。

②車載ATP子系統(tǒng)

安裝在列車上的車載ATP設(shè)備主要包括：車載控制器CC、司機顯示單元DMI、編碼里程計、信標(biāo)天線。

③ATP子系統(tǒng)的功能

ATP子系統(tǒng)的功能有：列車定位、列車位移和速度測量、超速防護和防護點防護、臨時限速管理、運行方向和倒溜的監(jiān)督、停穩(wěn)監(jiān)督、退行監(jiān)督、車門監(jiān)督及釋放、緊急制動激活、站臺屏蔽門監(jiān)督、緊急停車按鈕、列車完整性監(jiān)督和車輛故障監(jiān)督。

2）AT0子系統(tǒng)

從硬件來看，ATP/ATO系統(tǒng)是一個整體。ATO子系統(tǒng)包括ATO應(yīng)用軟件（安裝在CC機架的CMP板內(nèi)），CMP板上有兩個不同的CPU：一個用于安全軟件應(yīng)用，主要用于ATP軟件應(yīng)用；一個用于非安全軟件應(yīng)用，包括ATO。

ATO子系統(tǒng)的功能有：

①自動駕駛功能：自動駕駛和車門管理；

②ATO精確停車；

③調(diào)整功能：發(fā)車、區(qū)間運行時間、提前發(fā)車、扣車和跳停。

（3）聯(lián)鎖計算機子系統(tǒng)（CBI）

聯(lián)鎖計算機子系統(tǒng)（CBI）有：設(shè)備集中站CBI、非集中站CBI、停車場CBI和試車線CBI。

聯(lián)鎖功能、接口功能、故障診斷、信號設(shè)備監(jiān)督、報警功能和操作防護功能。

（4）通信子系統(tǒng)（DCS）

1）DCS子系統(tǒng)的組成

DCS數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為信號系統(tǒng)提供一個可靠的冗余的通信網(wǎng)絡(luò)，主要由以下四大部分組成：

①DCS有線傳輸系統(tǒng)包括:

a.核心骨干層：SDH傳輸節(jié)點所組成的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)；

b.接入網(wǎng)層：接入網(wǎng)交換機。

②DCS無線通信系統(tǒng)，包括車載無線設(shè)備和軌旁無線設(shè)備，DCS采用波導(dǎo)管方式建立車載和軌旁設(shè)備間可靠的通信連接。軌旁設(shè)備通過光電轉(zhuǎn)換器與DCS有線傳輸系統(tǒng)相連。

③DCS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，包括SDH網(wǎng)管系統(tǒng)和IP設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)。實現(xiàn)對所有DCS設(shè)備的管理，維護和配置。

④DCS接入網(wǎng)：DCS的接入網(wǎng)設(shè)備包括交換機、光電轉(zhuǎn)換器等。

2）DCS子系統(tǒng)的功能

①DCS有線傳輸系統(tǒng)：為信號系統(tǒng)提供一個信息交互所需的傳輸通道，保證地面應(yīng)用間可靠的通信連接，同時DCS有線系統(tǒng)也為軌旁無線設(shè)備和車載無線設(shè)備的通信提供一個接口。

②DCS接入網(wǎng)：DCS骨干網(wǎng)在每個設(shè)置有SDH的車站、車輛段和停車場為ATP(ATO)、CBI、ATS和MSS(維護支持系統(tǒng))提供以太網(wǎng)接口，并在SDH網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置專用局域網(wǎng)(EPLAN)。

③DCS無線系統(tǒng)：為軌旁和車載CBTC系統(tǒng)提供可靠、持續(xù)、雙向的通信服務(wù)。

（5）維護支持子系統(tǒng)（MSS）

維護支持子系統(tǒng)（簡稱MSS系統(tǒng)）作為信號系統(tǒng)項目的一個子系統(tǒng)，是整個信號系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和維護輔助工具，主要用于維護信息的采集，幫助維修調(diào)度人員對故障設(shè)備進行定位，管理維修作業(yè)。調(diào)度員可借助遠(yuǎn)程維修診斷系統(tǒng)制定、計劃與安排維修工作，達到比傳統(tǒng)人工方式更加有效的效果。

主要承擔(dān)的功能包括：

①對整個信號系統(tǒng)所有設(shè)備（包括電源設(shè)備）的工作狀態(tài)和基礎(chǔ)信號設(shè)備的模擬量電氣性能指標(biāo)進行在線監(jiān)測和集中報警；

②收集、顯示包括ATS、ATP/ATO、聯(lián)鎖、DCS等子系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)和報警信息；

③輔助用戶進行設(shè)備臺帳管理；

④輔助用戶方便計劃和制定預(yù)防性和糾正性維護作業(yè)；

⑤輔助用戶分析數(shù)據(jù)，自動生成文本和圖形格式的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)定制維修報表功能；

⑥提供功能性操作員的管理操作。

2.設(shè)備集中站計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）的組成及功能

（1）設(shè)備集中站結(jié)構(gòu)，設(shè)備集中站結(jié)構(gòu)如圖5-19所示。

圖5-19設(shè)備集中站結(jié)構(gòu)

（2）設(shè)備集中站計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）的主要設(shè)備組成及功能

設(shè)備集中站計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI)采用卡斯柯限號有限公司的ilock型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，它是二乘二取二結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。如圖5-20所示。

ilock聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)主要由聯(lián)鎖綜合機柜、聯(lián)鎖I/O機柜（A/B）、接口架、繼電器機架、分線盤及室外設(shè)備等組成。

圖5-20設(shè)備集中站計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1）聯(lián)鎖綜合機柜

聯(lián)鎖綜合機柜如圖5-21所示。聯(lián)鎖綜合機柜有：

系統(tǒng)切換箱：該箱面板上有多個指示燈，指示聯(lián)鎖A/B機的工作情況；有聯(lián)鎖機切換手柄，可進行聯(lián)鎖A/B機的切換。

電源切換箱：該箱面板上有多個按鈕，可進行A/B兩路電源的切換；可進行UPSA/B兩個電源的切換。

交換機A/B：用于聯(lián)鎖子系統(tǒng)CBI與冗余SDH骨干網(wǎng)交換信息。

不間斷UPSA/B電源：在外電網(wǎng)斷電的情況下，給計算機提供穩(wěn)壓電源。

UPSA/B電池：給UPSA/B提供電源。

操作臺主機A/B：與HMIA/B連接，進行人機界面信息處理。

2）聯(lián)鎖I/O機柜（A/B）

①A/B機系統(tǒng)機籠

聯(lián)鎖I/O(A/B)機柜如圖5-22所示。

圖5-21聯(lián)鎖綜合機柜圖5-22聯(lián)鎖A/B機柜

a.安全邏輯運算板（VLE）

VLE板是整個聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)的核心，包括通過I/O選址讀取輸入/輸出信息、進行聯(lián)鎖運算、與MMI、SDM、其它iLOCK系統(tǒng)安全通信等。該板指示燈表示的含義如圖5-23所示。

圖5-23安全邏輯運算板（VLE）指示燈b.安全校驗板（VPS）

VPS板是iLOCK系統(tǒng)的安全型監(jiān)視機構(gòu)，獨立于VLE板面對系統(tǒng)進行全面的安全檢查。它以一定的間隔接收到一組編碼檢查信息，如經(jīng)檢查這組信息正確，則輸出一個安全型數(shù)字信號，這個信號通過一個安全型濾波器濾波并用于勵磁一個安全型繼電器VRD，用以證明系統(tǒng)自檢正常。所有通向iLOCK系統(tǒng)的安全型輸出的電源都經(jīng)過該繼電器VRD的前接點。當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有錯誤時，VRD繼電器立即失磁，然后這個安全型繼電器將會切斷iLOCK所有的安全型輸出的電源。VRD繼電器在VPS經(jīng)過7個周期連續(xù)檢查后，證明系統(tǒng)是正常時才能再度激勵，以確保系統(tǒng)安全。該板指示燈表示的含義如圖5-24所示。

圖5-24安全校驗板（VPS）指示燈

c.輸入輸出總線接口板（I/OBUS2）

I/OBUS2板是VLE板和輸入輸出板交換信息的通道，I/OBUS2為輸入板的測試數(shù)據(jù)和輸出板的端口校驗數(shù)據(jù)提供存儲空間；同時它也包含邏輯和時序電路，以控制輸出端口的連續(xù)校驗。I/OBUS2板能與I/OBE2板交換信息，通過I/OBE2板實現(xiàn)差分驅(qū)動，驅(qū)動雙斷輸出板。該板指示燈表示的含義如圖5-25所示。

圖5-25輸入輸出總線接口板（I/OBUS2）表示

②A/BI/O機籠（第一層）

a.輸入輸出總線擴展板（I/OBE2）

I/OBUS2板與I/OBE2板交換信息，通過I/OBE2板實現(xiàn)差分驅(qū)動，驅(qū)動雙斷輸出板。

該板指示燈表示的含義如圖5-26所示。

圖5-26輸入輸出總線擴展板（I/OBE2）表示燈b.雙采安全型輸入板（VIIB）

VIIB板為iLOCK系統(tǒng)的兩個CPU分別采集提供相同的接口。每塊VIIB板有16個輸入端口，每個輸入端口對應(yīng)一個指示燈，當(dāng)某端口有輸入信號時，相應(yīng)的指示燈點亮。該板指示燈表示的含義如圖5-27所示。

圖5-27雙采安全型輸入板（VIIB）表示燈

③A/BI/O機籠（第二層）

安全型雙斷輸出板（VOOB）

VLE板通過VOOB板產(chǎn)生輸出信號，驅(qū)動接口設(shè)備，并且系統(tǒng)能時時檢測VOOB板輸出的正確性，輸出與實際驅(qū)動的一致性。作為雙斷輸出板，VOOB板為“2取2”系統(tǒng)的兩個CPU分別提供正負(fù)電控制對象。每塊VOOB板有8對輸出，每對輸出設(shè)一個正電輸出和一個負(fù)電輸出對應(yīng)一個有效輸出。每對輸出端口設(shè)一個指示燈，當(dāng)正電和負(fù)電輸出同時有效時，相應(yīng)的指示燈點亮。該板指示燈表示的含義如圖5-28所示。

5-28安全型雙斷輸出板（VOOB）圖表示燈

④母板（MB）

母板是iLOCK聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)中各印制電路板之間連接的橋梁，通過母板VLE板可以進行I/O選址，可以與VPS板交換信息，對于配置安全通信板的聯(lián)鎖車站還可以與CPU/PD1板交換信息，通過母板、I/OB板可以與輸入、輸出板交換數(shù)據(jù)，從而達到了整個聯(lián)鎖處理子系統(tǒng)之間的信息互通。

⑤DVCOM板

DVCOM板為雙通道安全通信板，主要負(fù)責(zé)相鄰兩站ZLC之間的安全通信。該板指示燈表示的含義如圖5-29所示。

圖5-29DVCOM板指示燈

（3）冗余網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）配置3層通信傳輸通道，一層用于冗余ATS子網(wǎng)，一層用于冗余信號子網(wǎng)。另外，單設(shè)一個獨立的站間傳輸通道，適用于聯(lián)鎖站間傳輸。CBI網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)如圖5-30所示。

圖5-30CBI網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)1）聯(lián)鎖A機、聯(lián)鎖B機、車站操作員工作站和系統(tǒng)維護臺各提供2個網(wǎng)絡(luò)接口，接入冗余的基于TCP/IP協(xié)議的ATS子網(wǎng)，實現(xiàn)相互之間信息交換。同時，通過SDH節(jié)點接入骨干網(wǎng)，實現(xiàn)和中心ATS之間的信息交換；

2）聯(lián)鎖A/B機通過另外獨立的兩個網(wǎng)口接入冗余的基于FSFB2協(xié)議的信號子網(wǎng)（ATP/ATO），通過SDH節(jié)點接入骨干網(wǎng)，實現(xiàn)和中心軌旁ATP/ATO、車載ATP/ATO之間的信息交換；

3）聯(lián)鎖A/B機通過獨立物理通道的站間安全通信子網(wǎng)，實現(xiàn)站間獨立的信息的安全交換，并不受其它2個子網(wǎng)工作狀態(tài)的影響。

這三層通信傳輸通道，均采用冗余的方式，因此一旦冗余網(wǎng)絡(luò)中的一條網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，各子系統(tǒng)仍可以通過另一條網(wǎng)絡(luò)進行通信。5.2.2計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）的工作原理

1.聯(lián)鎖機的硬件原理

CBI硬件方框圖如圖5-31所示。

圖5-31CBI硬件方框圖

2.計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)(CBI)的接口

1）計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)(CBI)與ZC計算機之間的數(shù)據(jù)交換

①聯(lián)鎖子系統(tǒng)與ZC的連接

聯(lián)鎖子系統(tǒng)與ZC的連接如圖5-32所示。ZLC通過信號子網(wǎng)接入骨干網(wǎng)，通過骨干網(wǎng)的安全通信與其它相關(guān)子系統(tǒng)交換信息。

圖5-32聯(lián)鎖子系統(tǒng)與ZC的連接

ZLC采集現(xiàn)場信號設(shè)備的狀態(tài)（信號機、道岔、車站緊急停車按鈕、屏蔽門/安全門、計軸信息等），接受ZC的列車位置、列車停穩(wěn)等信息，經(jīng)過聯(lián)鎖處理后，把處理結(jié)果一方面通過安全型雙斷輸出板控制現(xiàn)場的相關(guān)設(shè)備（信號機、道岔等），另一方面通過骨干網(wǎng)傳遞給ZC。

②ATC系統(tǒng)是基于CBTC的移動閉塞系統(tǒng)，聯(lián)鎖子系統(tǒng)所需的軌道信息由軌旁ZC通過骨干網(wǎng)傳來；輔助計軸系統(tǒng)的軌道信息則由ZLC通過安全型采集板采集。

2）計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)(CBI)與ATS之間的數(shù)據(jù)交換

①CBI向ATS發(fā)送的數(shù)據(jù)包括：

a.現(xiàn)場信號設(shè)備狀態(tài)：計軸器、道岔位置、信號機顯示、緊急停車按鈕狀態(tài)等；

b.內(nèi)部設(shè)備狀態(tài)：進路、子進路、運行方向等。

②ATS向CBI發(fā)送的數(shù)據(jù)包括：

信號設(shè)備控制：進路、道岔、信號機、緊急停車按鈕復(fù)位等。

3)計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）與相鄰聯(lián)鎖設(shè)備站的接口

所有聯(lián)鎖站之間的ZLC通過信號子網(wǎng)接入骨干網(wǎng)。

在骨干網(wǎng)故障的情況下，相鄰聯(lián)鎖站之間還可以通過獨立物理通道的站間安全通信后備網(wǎng)，實現(xiàn)站間獨立的信息的安全交換。

4)計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）與道岔轉(zhuǎn)轍機、信號機的接口

①與信號機的接口

通過安全型繼電器控制信號機的每個燈位，這些繼電器由CBI的安全型輸出板控制；通過一個安全型繼電器監(jiān)測信號機的工作情況，CBI通過安全型輸入板采集該信息；

LED信號機報警總機通過串口向SDM傳送信號機每個燈位的燈絲斷絲信息。

②與轉(zhuǎn)轍機的接口

通過安全型繼電器控制轉(zhuǎn)轍機，繼電器由CBI的安全型輸出板控制。通過安全型繼電器來監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機的位置，CBI通過安全型輸入板采集轉(zhuǎn)轍機位置信息；

與道岔轉(zhuǎn)轍機，信號機的接口分界點在室外電纜終端架外線端。

5）計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）與CC的接口

CBI向CC發(fā)送屏蔽門關(guān)閉并鎖閉信息、屏蔽門旁路信息，CC向CBI發(fā)送屏蔽門開/關(guān)的信息。

6）計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）與站臺屏蔽門/安全門的接口

在確定列車停在規(guī)定的停車窗內(nèi)，車載ATP才允許ATO開車門和屏蔽門。開門、關(guān)門命令由安全繼電器接點經(jīng)室內(nèi)信號設(shè)備傳送至屏蔽門。某站聯(lián)鎖區(qū)與屏蔽門接口電路如圖5-33(a)、(b)、(c)所示。

圖中，GMJ:關(guān)門繼電器，KMJ:開門繼電器，PDKJ:屏蔽門關(guān)門且鎖閉繼電器，PDQCJ:屏蔽門切除繼電器。

(a)

(b)

(c)

圖5-33某站聯(lián)鎖區(qū)與屏蔽門接口電路

7）計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）與防淹門的接口

①與防淹門的物理連接

ATC系統(tǒng)通過繼電器架和防淹門電纜盒之間的連線與軌旁防淹門設(shè)備接口，如圖5-34所示。

圖5-34ATC系統(tǒng)與防淹門的物理連接

②防淹門區(qū)域及信號機顯示

ATC系統(tǒng)對防淹門按成對對待，并后退模式關(guān)聯(lián)一個“防淹門區(qū)域”到每對防淹門，如圖5-35所示。防淹門區(qū)域由計軸區(qū)段構(gòu)成，當(dāng)任何一對防淹門要關(guān)閉或不再鎖定打開時，這些計軸區(qū)段必須出清。

ATC系統(tǒng)（如ATS、ZC等）

CBI子系統(tǒng)CBI繼電器架和分線盤防淹門接口電纜盒防淹門

圖5-35防淹門區(qū)域

為了自動列車行駛的需要，ATC系統(tǒng)將確保在防淹門指示不再是“鎖定打開”時，自動列車不會進入或占用防淹門間的軌道。

對于后備模式運行，ATC系統(tǒng)在每個防淹門處提供了一個進路進入信號機和一個非進路（防淹門）信號機。防淹門信號機位于退出防淹門處。按列車行駛的正常方向，對每個防淹門命名為“進入防淹門”或“退出防淹門”。

在ATC模式，防淹門信號機和后退進路信號機在正常情況下都顯示藍(lán)色信號。當(dāng)從“進入防淹門”或“退出防淹門”收到“關(guān)閉請求”指示或“未開啟且鎖定”指示時，兩架信號機都顯示紅色信號。

在后備模式，防淹門信號機通常顯示紅色，而后退進路進入信號機按照當(dāng)時鐵路情況如信號顏色控制表顯示紅、綠或黃色。當(dāng)從“進入防淹門”或“退出防淹門”收到“關(guān)閉請求”指示或“未開啟且鎖定”指示時，這些信號機都顯示紅色。

CBI持續(xù)地監(jiān)視每個防淹門的指示。這些指示狀態(tài)會報告給ATC系統(tǒng)，并連同相關(guān)告警顯示給操作員并顯示在信號圖上。中心操作員將在防淹門不處于鎖定打開狀態(tài)或正在要關(guān)閉時，提示列車司機，以便他們能準(zhǔn)備下一步的操作，如不要進入防淹門區(qū)域，并離開防淹門區(qū)域。

通常地，只要監(jiān)視的指示不正常，ATC系統(tǒng)都會控制信號機和自動列車，讓其他的列車不要進入防淹門區(qū)域，而且一旦防淹門被關(guān)閉，所有列車將會出清防淹門區(qū)域。

①CBI子系統(tǒng)與防淹門設(shè)備的接口信號

CBI子系統(tǒng)通過繼電器架接收每個防淹門設(shè)備的指示，并通過繼電器架向該設(shè)備發(fā)送命令，如圖5-36所示，該圖所表示的含義如表5-3所示。

圖5-36CBI子系統(tǒng)與防淹門設(shè)備的接口信號

表5-3接口信號所表示的含義

信號發(fā)起設(shè)備信號繼電器名稱含義鎖定打開防淹門設(shè)備安全型繼電器1安全型繼電器2發(fā)出時，表示防淹門鎖定打開。關(guān)閉請求防淹門設(shè)備安全型繼電器3安全型繼電器4發(fā)出時，表示外部操作員正請求允許關(guān)閉防淹門。關(guān)閉激活A(yù)TC系統(tǒng)安全型繼電器5安全型繼電器6發(fā)出時，表示ATC系統(tǒng)已允許外部操作員關(guān)閉防淹門，并且在防淹門區(qū)域沒有列車。5.2.3計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）的維護

計算機聯(lián)鎖子系統(tǒng)（CBI）采用ilock型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，它的日常維護工作如下：

1.系統(tǒng)檢修

（1）聯(lián)鎖機維護

1）每日巡視內(nèi)容

查看系統(tǒng)維護臺網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，若網(wǎng)線顏色變?yōu)榧t色，先重啟工控機；重啟故障未解除以后在點內(nèi)將相應(yīng)網(wǎng)線重新拔插，看到網(wǎng)卡綠燈閃爍后再次查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，若還不正常，基本判斷為網(wǎng)卡故障，請聯(lián)系卡斯柯售后；

查看系統(tǒng)維護臺記錄信息，是否存在故障信息；正常情況下，報系統(tǒng)維護臺奇偶周期正常，若有其它故障信息，請參照本手冊進行應(yīng)急處理，并及時聯(lián)系卡斯柯售后。

2）每月巡視內(nèi)容

在VLE面板上的測試口測量一下板子上面的電壓，電壓值在5.10V-5.15V之間,若電壓值不滿足需求，請用一字小螺絲刀調(diào)節(jié)5V電源旋鈕，將電壓值調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)；

測量12/24V電源，12V電壓值在11.4-12.6V；24V電壓值在22.8-25.2V，請確保電壓值滿足使用要求。若電壓值過低，請用一字小螺絲刀調(diào)節(jié)12/24V電源旋鈕，將電壓值調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)；

在接口架處測量系統(tǒng)采集和驅(qū)動電壓，采集電壓值在22.8-25.2V之間，若電壓過低，請用一字小螺絲刀調(diào)節(jié)12/24V電源旋鈕，將電壓值調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)；驅(qū)動電壓值在22.8-25.2V之間，若電壓過低，請調(diào)整電源屏KZKF電壓；

測量防雷箱處電源電壓值應(yīng)在220±5%之間；

在天窗時間進行聯(lián)鎖倒機測試，A/B機之間互倒2-3次。

（2）操作臺主機（工控機）維護

1）每日巡視內(nèi)容

查看顯示器狀態(tài)，是否出現(xiàn)黑屏或是花屏的現(xiàn)象；檢查視頻長線看是否松動，將視頻頭重新拔插；若無法解決，請重啟工控機；

查看鼠標(biāo)是否可正常使用；若無法正常使用，重啟工控機，若無法解決，請更換鼠標(biāo)重啟再試；

查看所有操作機運行狀態(tài)，如有程序報錯現(xiàn)象，重啟工控機；若無法解決，請關(guān)機更換備盤重啟。

2）每月巡視內(nèi)容

在天窗點內(nèi)將工控機逐個重新啟動，必需一臺操作全部重啟進入系統(tǒng)以后再重啟另一臺操作機；

檢查所有工控機電源和網(wǎng)線是否接觸牢固；

注意：請每一年更換一次所有備盤，確保備盤可以完整使用。

（3）UPS維護

每隔三個月，UPS電池需充放電一次，以保證其正常使用。

操作步驟：

1）將系統(tǒng)電源切換機籠背部的K1（JZ220輸入）空氣開關(guān)斷開，如圖5-37所示。

2）待電池指示燈只剩下一格時，合上空氣開關(guān)。上述操作需要在天窗時間內(nèi)完成。

圖5-37空氣開關(guān)

2.系統(tǒng)故障處理

（1）故障處理流程

故障處理流程如圖5-38所示。

圖5-38故障處理流程

（2）常見故障判斷及處理方法流程圖

常見故障判斷及處理方法流程圖如圖5-39所示。

故障處理人員務(wù)必清楚系統(tǒng)各部分功能及設(shè)備分布、電源開關(guān)才可進行下述處理。

圖5-39常見故障判斷及處理方法流程圖

3.故障排除方法

（1）如何區(qū)分是室外故障還是室內(nèi)故障：

1）采集

主要查看相應(yīng)的繼電器狀態(tài)是否與意圖一致，如一致，則故障點在室外，如不一致，則故障點在室內(nèi)。

若故障點在室內(nèi)，對照聯(lián)鎖機采集碼位表，查看相應(yīng)的印制板燈位，如燈確實與繼電器狀態(tài)一致，則說明是IPS故障。若燈位與繼電器狀態(tài)不一致，則說明故障發(fā)生在采集板與接口繼電器電路之間。此時在聯(lián)鎖機接口架處相應(yīng)的位置測量電壓，判斷出哪一根線的連接有故障。

例如：在MMI上有道岔擠岔表示，首先查看道岔表示繼電器是否有吸起，如無吸起，則為室外故障，如吸起則為室內(nèi)故障。

2）驅(qū)動：

查看相應(yīng)的繼電器位置是否與要求的一致，如一致，則故障點為室外，如不一致，則故障點在室內(nèi)。

對照聯(lián)鎖機驅(qū)動碼位表，查看相應(yīng)的印制板燈位，如燈已點亮，而繼電器無驅(qū)動，說明驅(qū)動的條件電源沒有，查看聯(lián)鎖機機架后24V電源處保險狀態(tài)。

（2）MMI上出現(xiàn)回采報警：

1)若相應(yīng)驅(qū)動的繼電器沒有吸起，測量接口架上該碼位驅(qū)動是否有KZ電，若有則說明是接口架至繼電器勵磁電路之間的問題，若沒有查輸出插頭配線；

2)相應(yīng)繼電器已吸起，則說明是板子沒回采到，更換該輸出板；

3)若整塊板子的所有碼位輸出都出現(xiàn)回采報警，則說明是整塊該板的KZ條件電源沒有，在接口架上測量這塊板的條件電源是否有，若沒有查接口架配線，若有的話查這塊板的輸出插頭配線。.

（3）在遇到下列故障時，請重新啟動相應(yīng)工控機

1)硬件連線都正確，鼠標(biāo)卻不能動作；

2)界面顯示程序異常關(guān)閉；

3)鼠標(biāo)點擊界面無任何反應(yīng)時；

4)界面顯示不再變化。

任務(wù)3西門子CBTC系統(tǒng)中SICAS+DSTT型

計算機聯(lián)鎖設(shè)備維護

5.3.1CBTC系統(tǒng)中SICAS+DSTT型計算機聯(lián)鎖設(shè)備基本認(rèn)知

1.西門子CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）包含兩種類型，一種是基于感應(yīng)環(huán)線的型CBTC，一種是基于無線的CBTC。西門子公司CBTC系統(tǒng)是基于無線通信的列車運行控制系統(tǒng)，由SICAS型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、TRAINGUARD

MT移動閉塞列控系統(tǒng)(ATP／ATO)、VICOSOC系統(tǒng)(ATS)組成。西門子CBTC系統(tǒng)與西門子準(zhǔn)移動閉塞ATC系統(tǒng)的區(qū)別在于通信方式，CBTC系統(tǒng)采用無線通信構(gòu)成移動閉塞，而后者采用數(shù)字編碼軌道電路構(gòu)成準(zhǔn)移動閉塞，它們的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)及ATS是基本相同的。

西門子CBTC系統(tǒng)分為中央層、軌旁層、車載層、通信層四個層級，分級實現(xiàn)ATC的功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如5-40。圖5-40西門子CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(1)ATS系統(tǒng)的集中控制層。ATS系統(tǒng)的集中控制層位于綜合控制中心。VICOSOC501

實現(xiàn)線路集中控制功能及其備用功能。在車站級，為車站控制和后備模式的功能提供操作員工作站和列車進路計算機(TRC)。

(2)沿著線路分布的軌旁層。包括SICAS型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，Train—Guard

MT系統(tǒng)及信號部件、計軸和應(yīng)答器部件等，共同執(zhí)行聯(lián)鎖和軌旁ATP功能。

(3)通信層。通信層在軌旁和車載設(shè)備之間提供連續(xù)式通信。包括局域網(wǎng)絡(luò)、無線等通信系統(tǒng)以及環(huán)線、應(yīng)答器等地—車通信設(shè)備。

(4)車載層。包括TrainGuard

MT的車載ATP和ATO功能，以及連續(xù)式/點式通信功能。車載層包括TRAINGUARDMT的車載ATP和AT0功能。按照地面軌旁信號系統(tǒng)運營的站間閉塞備用模式基于固定閉塞原理實現(xiàn)，其列車定位功能通過計軸系統(tǒng)實現(xiàn)。

整個信號系統(tǒng)的信息交換和內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖5-41。

圖5-41西門子CBTC組成圖2.SICAS型計算機聯(lián)鎖組成和功能

(1）SICAS計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

SICAS型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三層：分別是操作顯示層、聯(lián)鎖運算層、控制監(jiān)督層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如5-42。

1）操作顯示層的功能是傳送和生成操作命令和表示信息。操作/顯示層一方面接收來自控制臺、鍵盤或鼠標(biāo)器等的操作輸入，判明操作輸入能否構(gòu)成有效的操作命令，并將操作命令轉(zhuǎn)換成約定的格式輸送給聯(lián)鎖計算機，還可以集中控制功能和服務(wù)診斷功能。另一方面，接收來自聯(lián)鎖計算機的表示信息，將它們轉(zhuǎn)換成顯示器或控制臺能夠接收的格式。圖5-42SICAS型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2）聯(lián)鎖運算層。主要負(fù)責(zé)聯(lián)鎖邏輯的運算及和其他系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換。通過它完成操作員具體的命令，實現(xiàn)進路的排列、鎖閉、監(jiān)督、解鎖，防止同時排列敵對進路。從監(jiān)督控制層發(fā)出的命令通過數(shù)據(jù)處理接口傳到聯(lián)鎖邏輯層，由其完成處理，所產(chǎn)生的結(jié)果狀態(tài)和故障信息發(fā)回到操做顯示層。

3）控制監(jiān)督層?？刂泼罱?jīng)由此層轉(zhuǎn)換和發(fā)送到現(xiàn)場設(shè)備?？刂坪捅O(jiān)督現(xiàn)場設(shè)備，如轉(zhuǎn)轍機、信號機和軌道占用/空閑表示，并顯示聯(lián)鎖邏輯單元的狀態(tài)。

(2）SICAS計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備組成

1）SMC-86聯(lián)鎖機柜

SMC-86計算機安裝在聯(lián)鎖機柜，機柜如圖5-43三臺計算機構(gòu)成了三取二冗余的聯(lián)鎖主機，完成系統(tǒng)的聯(lián)鎖運算和控制功能。每一個通道均安裝在各自的一個子架中，三取二計算機則由3個子架組成，各計算機通道上下疊放，每一個子架由若干插板組成。SICAS每一個安裝機架上的板件主要有同步比較板VESUV3、處理器板VENUS2、中斷請求板VESIN、總線控制板BUMA、數(shù)字輸入板MELDE2、命令輸出板KOMDA2。

圖5-43SICAS聯(lián)鎖機柜圖

①同步比較板VESUV3

該模板是故障安全計算機系統(tǒng)的硬件操作系統(tǒng)的組成部分。它可同步雙計算機通道或三計算機通道的程序流。通過輸入分配器和中斷分配器來使輸入請求相互配合。另外，該模塊包括了所有必需的監(jiān)控功能。它包括硬件比較器，它可自動比較所有的各自計算機通道的輸出數(shù)據(jù)和鄰近通道的輸出數(shù)據(jù)，過壓/欠壓繼電器，它按照允許的范圍監(jiān)督電源電壓，定時器監(jiān)督單元，它檢查計算機的同步。

發(fā)現(xiàn)故障后，該模塊通過切斷與安全有關(guān)的外部設(shè)備的電源來安全地關(guān)閉相應(yīng)的計算機通道。同步比較板采用5V電源供電。VESUV3單元前面板如圖5-44。三個計算機的VESUV3單元程序運行是通過同步器硬件協(xié)助完成的，輸入數(shù)據(jù)和中斷請求是通過一個輸入分配器和一個中斷分配器實現(xiàn)的，在正常運行狀態(tài)下，亮燈情況如圖5-44。圖5-44VESUV3單元的前面板②處理器板VENUS2

VENUS2是中央邏輯處理計算機的核心功能部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀入、數(shù)據(jù)的處理、發(fā)出控制命令并指示狀態(tài)顯示。該模塊包括了集中聯(lián)鎖計算機的中心功能部分。由CPU，EPROM和RAM組成，通過輸入外圍設(shè)備讀入輸入，在系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)處理，通過外圍設(shè)備把控制命令輸出，此外在模塊上還有支持過程功能的單元，如中斷控制器和定時器。處理器板采用5V電源供電。圖5-45所示為VENUS2單元的前面板。

圖5-45VENUS2單元的前面板③中斷請求板VESIN