JD-1A型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

1、北方交通大學(xué)2003年4月70年代：第一次在國內(nèi)提出發(fā)展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的倡議-何文卿教授的一篇論文80年代：率先開展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的理論研究-第一篇計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖相關(guān)研究生論文90年代：繼續(xù)開展理論研究同時(shí)開發(fā)實(shí)用系統(tǒng)-第一本理論專著:微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)-北方交大第一代系統(tǒng)獲冶金部鑒定9393年：第一代系統(tǒng)年：第一代系統(tǒng)特性：STD8088 雙機(jī)冷備9595年：年：第二代系統(tǒng)第二代系統(tǒng)特性：STD8088、雙機(jī)熱備l其余型號(hào)：其余型號(hào)：4343個(gè)車站個(gè)車站9797年：第三代系統(tǒng)年：第三代系統(tǒng)（JD-A型前身）特性：外部控制總線、雙機(jī)熱備99年6月：對(duì)青山站開通2000年5月：對(duì)青山站鑒定2000年8月：聯(lián)鎖

2、軟件制式測(cè)試通過2001年5月：制式通過鐵道部防雷測(cè)試和電磁兼容測(cè)試2002年3月：率先獲得制造特許證 對(duì)交大表示祝賀，成果來之不易，是部和交大堅(jiān)定不移地貫徹94、112號(hào)文的結(jié)果，是近年來部對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖規(guī)范上道管理的成果，意義重大，異乎尋常。交大人才濟(jì)濟(jì)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖研究起步很早，但在研究之初校內(nèi)山頭林立，多頭開發(fā)，人才分散，各自為政，產(chǎn)品檔次不高。94號(hào)文后，部決心很大，交大領(lǐng)導(dǎo)決心也很大，克服重重阻力，人員結(jié)構(gòu)做了大的改組，鏟平了山頭，按公司機(jī)制運(yùn)作，在內(nèi)部有了求生存的壓力，有了發(fā)展的活力。北方交通大學(xué)擁有優(yōu)秀的人才，按部專家組的意見對(duì)舊產(chǎn)品做了認(rèn)真的整改，在8個(gè)方面做了重大的改進(jìn)提高，在

3、不到一年的時(shí)間里，開發(fā)了新一代產(chǎn)品，向鐵道部和專家組交出了一份象樣的答卷，做出了象樣的產(chǎn)品。該產(chǎn)品經(jīng)受了10個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn)，值班員、工長、信號(hào)記錄一致反映該系統(tǒng)穩(wěn)定，未出故障。對(duì)此產(chǎn)品，專家組非常挑剔，該產(chǎn)品經(jīng)得起挑剔，順利通過了鑒定，來之不易，我內(nèi)心感到十分高興。北方交大回去要好好總結(jié)，其中間過程是一段歷史，今天成果是突破。太嵐鎮(zhèn)城底292003.10.23成渝內(nèi)江東182003.10.17隴海英豪242003.10.17偃師262003.10.16牙林伊圖里河472003.9.29太嵐古東302003.9.18京包沙河522003.9.17太焦臺(tái)曲192003.8.30石太榆次一場(chǎng)2820

4、03.8.21北同蒲東榆林122003.7.29沈陽樞紐蘇家屯772003.7.28南同蒲兩渡302003.7.8京山北京南662003.7.3京承張辛272003.6.25符合鐵道部頒布的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)符合故障-安全要求聯(lián)鎖軟件通過了鐵道部計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖檢驗(yàn)站的測(cè)試采用外控制總線，系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng)采用雙機(jī)熱備、雙套軟件校核、多點(diǎn)采集等手段，保證系統(tǒng)高可靠性采取抗干擾和防雷措施，提高系統(tǒng)的電磁兼容性能，并通過了鐵道部的電磁兼容和防雷測(cè)試具備故障檢測(cè)和遠(yuǎn)程診斷能力具備仿真測(cè)試能力具備多屏顯示和語音提示能力，操作表示信息豐富l2000年4月成立l北京市海淀區(qū)試驗(yàn)區(qū)注冊(cè)的新技術(shù)企業(yè)l北方交

5、通大學(xué)為最大股東的股份制企業(yè)l員工35名博士1人碩士6人教授副教授4人高級(jí)工程師8人(一)硬件總體結(jié)構(gòu)(二)結(jié)構(gòu)原理(三)設(shè)備配置(四)硬件電路及其故障檢測(cè)(五)聯(lián)鎖機(jī)倒機(jī)原理(六)操作表示機(jī)倒機(jī)原理(七)軟件概要(八)工程結(jié)合(九)應(yīng)急臺(tái)(十)日常維護(hù)和故障處理操作機(jī)A操作機(jī)B聯(lián)鎖機(jī)A聯(lián)鎖機(jī)B監(jiān)測(cè)機(jī)仿真測(cè)試機(jī)圖例圖例同軸細(xì)纜雙絞線RJ45網(wǎng)線多芯電纜大屏幕A大屏幕B采集板輸出驅(qū)動(dòng)檢測(cè)板繼 電 設(shè) 備輸出驅(qū)動(dòng)檢測(cè)板采集板監(jiān)測(cè)機(jī)柜音箱鼠標(biāo)打印機(jī)切換電路電務(wù)維修機(jī)CPU速度不匹配不利于抗干擾總線接口資源少計(jì)算機(jī)總線和控制總線之間相對(duì)獨(dú)立機(jī)箱容量擴(kuò)展能力強(qiáng)總線本身可以提供測(cè)試返回信號(hào)。便于主機(jī)升級(jí)換

6、代。CPU主機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口接口板接口板接口板接口板計(jì)算機(jī)總線外部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)CPU主機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口總線轉(zhuǎn)換板機(jī)箱控制板外部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口板接口板接口板接口板計(jì)算機(jī)總線控制總線l采用外部控制總線，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)總線和控制總線的分離，這是國內(nèi)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖在主機(jī)運(yùn)用上的一個(gè)突破。采用外部控制總線后，有下列優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)抗干擾性大大提高系統(tǒng)擴(kuò)展能力大大增強(qiáng)，無論多大站場(chǎng)，均可用一臺(tái)聯(lián)鎖機(jī)完成，不必增加執(zhí)表機(jī)主機(jī)選用靈活，可應(yīng)用戶要求配置不同規(guī)格的工業(yè)控制級(jí)微機(jī)A 操作機(jī)操作機(jī)B 聯(lián)聯(lián) 鎖鎖 機(jī)機(jī)A 聯(lián)聯(lián) 鎖鎖 機(jī)機(jī)電務(wù)維修電務(wù)維修監(jiān)測(cè)機(jī)監(jiān)測(cè)機(jī) 道道 岔岔 采采 集集 機(jī)機(jī) 軌軌 道道 采采 集集 機(jī)機(jī) 綜綜 合合 采采

7、集集 機(jī)機(jī) 電電 源源 采采 集集 機(jī)機(jī)監(jiān)測(cè)網(wǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)聯(lián)鎖網(wǎng)聯(lián)鎖網(wǎng) 1 1聯(lián)鎖網(wǎng)聯(lián)鎖網(wǎng) 2 2監(jiān)控網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)B 操作機(jī)操作機(jī)l這是本系統(tǒng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。一般計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的網(wǎng)絡(luò)或是單網(wǎng)使用，或是故障切換方式。本系統(tǒng)采用CAN網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)并用結(jié)構(gòu)，兩網(wǎng)同時(shí)負(fù)擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，一旦某網(wǎng)故障，另一網(wǎng)仍在工作，沒有切換問題，性能穩(wěn)定。轉(zhuǎn)接通道對(duì)外聯(lián)系外部網(wǎng)維修網(wǎng)聯(lián)鎖機(jī)A聯(lián)鎖機(jī)B上位機(jī)B上位機(jī)A維修機(jī)B聯(lián)鎖CAN網(wǎng)調(diào)監(jiān)/監(jiān)測(cè)機(jī)A/B機(jī)判決邏輯輸出繼電器l動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的薄弱環(huán)節(jié)，且為輸出末級(jí)，一般采用單套結(jié)構(gòu)，即在組合架上采用電子驅(qū)動(dòng)與電磁機(jī)構(gòu)合一的動(dòng)態(tài)繼電器。但動(dòng)態(tài)繼電器故障多，維修困難。l在JD-IA系統(tǒng)中不

8、采用動(dòng)態(tài)繼電器，而是將電子驅(qū)動(dòng)電路劃入聯(lián)鎖機(jī)內(nèi)部，即動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)板?？紤]到驅(qū)動(dòng)電路所采用的電容器相對(duì)來說易于老化，可靠性相對(duì)較低，因而設(shè)計(jì)了檢測(cè)電路，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電平。當(dāng)聯(lián)鎖機(jī)有控制信息輸出時(shí)，若驅(qū)動(dòng)電路的輸出電路達(dá)不到工作值時(shí)，可立即檢測(cè)出，并報(bào)警，以便及早維護(hù)。lJD-IA系統(tǒng)將動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路納入系統(tǒng)內(nèi)部，A、B機(jī)各設(shè)一套驅(qū)動(dòng)板。如果某套驅(qū)動(dòng)板故障，或檢測(cè)到輸出電平達(dá)不到工作值時(shí)，可立即倒機(jī)，由備份電路自動(dòng)頂替。l采用雙套，更換驅(qū)動(dòng)板時(shí)不影響使用。l備用驅(qū)動(dòng)電路也進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，故障后，立即報(bào)警。A路JF220A路JZ220電源防雷單元UPS電源A 聯(lián)鎖機(jī)A 操作機(jī)機(jī)5V 電源12V

9、 電源32V 電源機(jī)柜風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)室設(shè)備用電維修終端設(shè)備用電空開B 路 JZ220B 路 JF220轉(zhuǎn)換開關(guān)同 A 路防雷地操作機(jī)倒機(jī)單元電源屏l種類要求：220V、KZ/KF（應(yīng)急盤）l容量要求：大站：45KVA小站：23KVA監(jiān)測(cè)：+1KVAl質(zhì)量要求：隔離、穩(wěn)壓、防雷l系統(tǒng)幾乎全部資源均采用雙套結(jié)構(gòu)：聯(lián)鎖機(jī)雙機(jī)熱備電源系統(tǒng)雙套直流穩(wěn)壓電壓雙套輸入、輸出電路、動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路等均為A、B機(jī)雙套。其中采集板為4倍冗余，且重要采集對(duì)象為繼電器前后接點(diǎn)全采通信網(wǎng)絡(luò)為雙網(wǎng)并用操作表示微機(jī)也實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備l動(dòng)態(tài)單元屬我方設(shè)備動(dòng)態(tài)單元屬我方設(shè)備l采集板總數(shù)與其他制式相比增加采集板總數(shù)與其他制式相比增加1 1倍倍

10、l增加了一種檢測(cè)板增加了一種檢測(cè)板l采用美國原裝進(jìn)口美國原裝進(jìn)口ICSICS計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)l防雷柜防雷柜l操作表示機(jī)雙機(jī)熱備雙機(jī)熱備維修機(jī)屏幕維修機(jī)打印機(jī)電務(wù)桌 網(wǎng)絡(luò)集線器 電源層 上位機(jī) B 聯(lián)鎖機(jī) B 采集機(jī)箱 B1 采集機(jī)箱 B2 驅(qū)動(dòng)檢測(cè)機(jī)箱 B 電源層 上位機(jī) A 上位機(jī)倒機(jī)單元 采集機(jī)箱 A1 采集機(jī)箱 A2 驅(qū)動(dòng)檢測(cè)機(jī)箱 A 聯(lián)鎖 B 機(jī)柜 聯(lián)鎖機(jī) A 聯(lián)鎖 A 機(jī)柜 防雷機(jī)柜 防雷板陣列 UPS-A UPS-B UPS-C（選項(xiàng)） 隔離變壓器層 防 雷 柜 計(jì)算機(jī)柜 聯(lián) 鎖 柜 A 聯(lián) 鎖 柜 B 大型車站（100組）特大型車站（100組） 防 雷 柜 擴(kuò)充接口柜 聯(lián) 鎖 柜 A

11、 聯(lián) 鎖 柜 B 防 雷 柜 計(jì)算機(jī)柜 I/O匹配板機(jī)箱控制板32路采集板32路采集板 A 機(jī)采集 I32路采集板32路采集板多功能匹配 采采集集機(jī)機(jī)箱箱I/O匹配板 16路輸出驅(qū)動(dòng)板32路檢測(cè)板輸輸出出回回讀讀機(jī)機(jī)箱箱16路輸出驅(qū)動(dòng)板I/O匹配板總線匹配板 16路輸出驅(qū)動(dòng)板32路檢測(cè)板輸輸出出回回讀讀機(jī)機(jī)箱箱16路輸出驅(qū)動(dòng)板A 機(jī)采集A 機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)A 機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)機(jī)箱控制板機(jī)箱控制板機(jī)箱控制板選址32 路采集板多功能匹配板32 路 采 集板機(jī)箱控制板總線轉(zhuǎn)換板聯(lián)鎖機(jī)Jl總線轉(zhuǎn)換板l機(jī)箱控制板l采集板l輸出驅(qū)動(dòng)板l回讀檢測(cè)板lI/O匹配板l多功能匹配板l總線匹配板采集電路故障l采集通道位測(cè)試錯(cuò)l采集內(nèi)部數(shù)據(jù)錯(cuò)l采集A通道數(shù)據(jù)錯(cuò)l采集B通道數(shù)據(jù)錯(cuò)l采集前后接點(diǎn)混線l采集前后接點(diǎn)均斷開l采集雙口斷總線控制故障l機(jī)箱控制板脫板l機(jī)箱I/O板脫板l總線控制板地址譯碼錯(cuò)l機(jī)箱地址譯碼錯(cuò)l機(jī)箱I/O地址譯碼錯(cuò)組合架混線故障l道岔室外混線lDXJ室外