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摘 要: 无线闭塞中心(Radio Block Center,简称RBC)是基于故障-安全计算机平台的信号控制系统,属于CTCS-3级列控系统的地面核心设备。RBC根据所控制列车的状态,其控制范围内的轨道占用、列车进路状态、临时限速命令、灾害防护和线路参数等信息,产生针对所控列车的行车许可(MA)信息,并通过GSM-R无线通信系统传输给车载子系统,保证其管辖范围内列车的运行安全。本文对LKDR-S型RBC中心设备的结构、硬件组成、主要功能及外部接口部分等方面进行了简单介绍。
关键词: 无线闭塞中心 ;设备结构 ;接口
【中图分类号】 TP393 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)03-0225-01
随着中国高速铁路的迅速发展, 设备先进、安全可靠的铁路信号系统也成了发展的安全需要。为了满足高时速列车运行的需要, 列车运行控制系统的相关信息基于无线传输即可,实现无线传输的关键设备就是无线闭塞中心( RBC) ,RBC 系统对实现高速铁路信号系统功能起着重要作用。
1 RBC系统的设备结构
RBC中心设备主要由TMR子系统(包括主控机柜NS2G和RBC通信机柜)、ART子系统(包括ART机柜、OT操作平台和D&M诊断维护平台)、SECAP子系统(电源系统)组成。
2 系统的硬件组成
2.1 TMR 3取2判决器子系统。
该子系统主要实现RBC的核心逻辑功能。NS2G机柜是无线闭塞中心系统的主控机柜,主要包括通信单元、主控单元和表决单元等,其主要功能是接收GSM-R网、安全数据网和CTC的数据;对接收的数据进行逻辑处理;对逻辑处理后的数据进行表决;把线路信息和NS2G机柜运行的诊断信息传给ART机柜。
2.2 ART子系统。
ART机柜是LKDR-S无线闭塞中心系统诊断机柜,主要包括三路主控单元、显示器、视频切换模块和鼠标键盘。其主要功能是:与NS2G进行通信;状态处理和系统报警,并记录相关的信息;用于D&M和OT显示的列车与操作员工作站的操作处理日志。该系统主要下载相关的维护命令,由以下三个功能单元构成:
(1)报警、记录、远程控制:记录NS内部逻辑处理,对NS进行诊断。
(2)OT:由维护人员使用,可以显示站场图信息和列车信息等。
(3)D&M:从ART上获取设备和系统的诊断数据、报警显示及日志下载。
2.3 SECAP子系统。
电源子系统主要由SEACP电源、排线柜、分线柜等组成。电源系统分为主备两路,两路同时在线给设备供电,系统的输入电压为380V,经SECAP电源变压后为48V;排线柜中设置了35路空气开关,可以给35路设备供电,远远满足现场设备供电的要求;NS2G机柜、ART机柜、通信机柜、排线柜都有两路供电;由于系统内使用的是48V的供电电压,而工控机显示的工作电压是220V,所以在分线柜中主要装入48V转220V的逆变电源,一个逆变电源可以给4路设备供电。
3 系统的主要功能
LKDR-S型RBC的主要功能是控制和管理CTCS-3级运行的列车,其主要功能如下:
(1)RBC实现启动自检和安全侧初始化功能;
(2)RBC实现与车载设备的双向信息传输功能;
(3)RBC实现管理车载的注册和注销功能,并将车载设备状态信息发给调度集中;
(4)RBC实现根据从联锁获得的进路∕轨道区段状态信息和车载发送的状态信息,向车载发送适合的行车许可功能;
(5)RBC实现C2∕C3等级转换功能;
(6)RBC实现RBC-RBC移交功能;
(7)RBC实现根据从临时限速服务器接收的临时限速命令,向车载发送临时限速信息功能;
(8)RBC实现向车载发送分相区相关信息功能;
(9)RBC实现调车管理功能;
(10)RBC实现根据调度员的紧急停车命令,向车载发送紧急停车信息功能;
(11)RBC实现完善的诊断与维护功能;
(12)RBC实现接受密钥管理系统密钥的功能;
(13)RBC实现保持与CTC设备时钟同步的功能。
4 RBC与其他系统的接口
RBC设备与外部接口包括:与调度集中(CTC)系统、车站计算机联锁、临时限速服务器、GSM-R网络、相邻RBC的接口。
4.1 RBC与CTC系统接口。
RBC与CTC的接口通过调度中心设置CTC/RBC接口服务器,CTC/RBC接口服務器通过以太网通信端口一端接入RBC网络,另一端接入CTC调度中心局域网。RBC从CTC接收的数据包括:紧急信息、文本信息、时钟信息。
4.2 RBC与联锁接口。
RBC与联锁系统通过冗余配置的TCP/IP信号专用通信网连接,采用安全通信协议,实现信息安全传输。RBC从联锁接收的数据包括:站内轨道电路信息、区间闭塞分区信息、区间闭塞方向信息、列车进路信息。
4.3 RBC与TSRS接口。
RBC通过信号专用安全数据通信网直接与临时限速服务器相连,传输临时限速相关信息。RBC从TSRS接收的数据包括:TSR刷新请求、TSR验证命令、TSR执行命令、线路限速状态初始确认命令等。
4.4 RBC与GSM-R接口。
RBC与MSC接口,MSC接入GSM-R无线通信网络,车载电台接入无线通信网络,实现RBC与列车的通信。
4.5 RBC与相邻RBC接口。
RBC与相邻RBC的通信应采用冗余的通道。
5 结束语
无线闭塞中心(RBC)作为 CTCS-3 级列控系统的核心地面设备,对保证列车的安全运行有重要意义。从系统的功能、结构、接口几个方面介绍, 通过叙述分析, 表明基于无线传输的列车运行控制系统能够实现车地之间的双向、大容量、实时的信息传递, 地面设备更为简单, 设备成本也有降低, 列车运行的安全性大大提高, 适用于高速铁路运行的需要。
参考文献
[1] 石先明.高速铁路 CTCS-3 级列控系统无线闭塞中心工程设计 [J].中国铁路,2009(11):1-6.
[2] 程剑锋, 范明. 无线闭塞中心发展与研究[ A] . 铁道科学技术
[3] 铁道部劳动和卫生司.高速铁路控制中心信号设备维修岗位.北京:中国铁道出版社,2013.
[4] 中华人民共和国铁道部.科技运 [2008]34号.客运专线 CTCS-3 级列控系统总体技术方案,2008.
关键词: 无线闭塞中心 ;设备结构 ;接口
【中图分类号】 TP393 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)03-0225-01
随着中国高速铁路的迅速发展, 设备先进、安全可靠的铁路信号系统也成了发展的安全需要。为了满足高时速列车运行的需要, 列车运行控制系统的相关信息基于无线传输即可,实现无线传输的关键设备就是无线闭塞中心( RBC) ,RBC 系统对实现高速铁路信号系统功能起着重要作用。
1 RBC系统的设备结构
RBC中心设备主要由TMR子系统(包括主控机柜NS2G和RBC通信机柜)、ART子系统(包括ART机柜、OT操作平台和D&M诊断维护平台)、SECAP子系统(电源系统)组成。
2 系统的硬件组成
2.1 TMR 3取2判决器子系统。
该子系统主要实现RBC的核心逻辑功能。NS2G机柜是无线闭塞中心系统的主控机柜,主要包括通信单元、主控单元和表决单元等,其主要功能是接收GSM-R网、安全数据网和CTC的数据;对接收的数据进行逻辑处理;对逻辑处理后的数据进行表决;把线路信息和NS2G机柜运行的诊断信息传给ART机柜。
2.2 ART子系统。
ART机柜是LKDR-S无线闭塞中心系统诊断机柜,主要包括三路主控单元、显示器、视频切换模块和鼠标键盘。其主要功能是:与NS2G进行通信;状态处理和系统报警,并记录相关的信息;用于D&M和OT显示的列车与操作员工作站的操作处理日志。该系统主要下载相关的维护命令,由以下三个功能单元构成:
(1)报警、记录、远程控制:记录NS内部逻辑处理,对NS进行诊断。
(2)OT:由维护人员使用,可以显示站场图信息和列车信息等。
(3)D&M:从ART上获取设备和系统的诊断数据、报警显示及日志下载。
2.3 SECAP子系统。
电源子系统主要由SEACP电源、排线柜、分线柜等组成。电源系统分为主备两路,两路同时在线给设备供电,系统的输入电压为380V,经SECAP电源变压后为48V;排线柜中设置了35路空气开关,可以给35路设备供电,远远满足现场设备供电的要求;NS2G机柜、ART机柜、通信机柜、排线柜都有两路供电;由于系统内使用的是48V的供电电压,而工控机显示的工作电压是220V,所以在分线柜中主要装入48V转220V的逆变电源,一个逆变电源可以给4路设备供电。
3 系统的主要功能
LKDR-S型RBC的主要功能是控制和管理CTCS-3级运行的列车,其主要功能如下:
(1)RBC实现启动自检和安全侧初始化功能;
(2)RBC实现与车载设备的双向信息传输功能;
(3)RBC实现管理车载的注册和注销功能,并将车载设备状态信息发给调度集中;
(4)RBC实现根据从联锁获得的进路∕轨道区段状态信息和车载发送的状态信息,向车载发送适合的行车许可功能;
(5)RBC实现C2∕C3等级转换功能;
(6)RBC实现RBC-RBC移交功能;
(7)RBC实现根据从临时限速服务器接收的临时限速命令,向车载发送临时限速信息功能;
(8)RBC实现向车载发送分相区相关信息功能;
(9)RBC实现调车管理功能;
(10)RBC实现根据调度员的紧急停车命令,向车载发送紧急停车信息功能;
(11)RBC实现完善的诊断与维护功能;
(12)RBC实现接受密钥管理系统密钥的功能;
(13)RBC实现保持与CTC设备时钟同步的功能。
4 RBC与其他系统的接口
RBC设备与外部接口包括:与调度集中(CTC)系统、车站计算机联锁、临时限速服务器、GSM-R网络、相邻RBC的接口。
4.1 RBC与CTC系统接口。
RBC与CTC的接口通过调度中心设置CTC/RBC接口服务器,CTC/RBC接口服務器通过以太网通信端口一端接入RBC网络,另一端接入CTC调度中心局域网。RBC从CTC接收的数据包括:紧急信息、文本信息、时钟信息。
4.2 RBC与联锁接口。
RBC与联锁系统通过冗余配置的TCP/IP信号专用通信网连接,采用安全通信协议,实现信息安全传输。RBC从联锁接收的数据包括:站内轨道电路信息、区间闭塞分区信息、区间闭塞方向信息、列车进路信息。
4.3 RBC与TSRS接口。
RBC通过信号专用安全数据通信网直接与临时限速服务器相连,传输临时限速相关信息。RBC从TSRS接收的数据包括:TSR刷新请求、TSR验证命令、TSR执行命令、线路限速状态初始确认命令等。
4.4 RBC与GSM-R接口。
RBC与MSC接口,MSC接入GSM-R无线通信网络,车载电台接入无线通信网络,实现RBC与列车的通信。
4.5 RBC与相邻RBC接口。
RBC与相邻RBC的通信应采用冗余的通道。
5 结束语
无线闭塞中心(RBC)作为 CTCS-3 级列控系统的核心地面设备,对保证列车的安全运行有重要意义。从系统的功能、结构、接口几个方面介绍, 通过叙述分析, 表明基于无线传输的列车运行控制系统能够实现车地之间的双向、大容量、实时的信息传递, 地面设备更为简单, 设备成本也有降低, 列车运行的安全性大大提高, 适用于高速铁路运行的需要。
参考文献
[1] 石先明.高速铁路 CTCS-3 级列控系统无线闭塞中心工程设计 [J].中国铁路,2009(11):1-6.
[2] 程剑锋, 范明. 无线闭塞中心发展与研究[ A] . 铁道科学技术
[3] 铁道部劳动和卫生司.高速铁路控制中心信号设备维修岗位.北京:中国铁道出版社,2013.
[4] 中华人民共和国铁道部.科技运 [2008]34号.客运专线 CTCS-3 级列控系统总体技术方案,2008.