周 杰

(北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司，北京 100073)

1 系統(tǒng)概述

集中操控系統(tǒng)是集成現(xiàn)有計算機聯(lián)鎖、信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)等成熟技術(shù)，在既有聯(lián)鎖設(shè)備的基礎(chǔ)上，增設(shè)安全集中操控終端，實現(xiàn)在一個技術(shù)站對周邊相關(guān)站/場聯(lián)鎖設(shè)備的遠程集中控制系統(tǒng)。其主要功能如下。

1）實現(xiàn)對多站/場的遠程集中控制，分控、集控權(quán)限切換操作方便。

2）實現(xiàn)同一操控終端上的跨站/場作業(yè)操控。

3）實現(xiàn)各站/場聯(lián)鎖設(shè)備的集中監(jiān)測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、記錄回放和報表生成。

4）具有對集控系統(tǒng)的運行監(jiān)督、維護管理功能。

5）提供遠程診斷、網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)配置和用戶管理等功能。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 硬件組成

集控系統(tǒng)主要由集控中心設(shè)備、局域網(wǎng)、集控中心與計算機聯(lián)鎖之間的通信終端和傳輸通道等設(shè)備組成。為了保證集控系統(tǒng)的高可用性，關(guān)鍵設(shè)備均采用雙機熱備或集群方式的冗余配置。

2.1.1 集控中心設(shè)備

主要包括集控服務(wù)器、操控終端、電務(wù)維護終端和電源等。

1）集控服務(wù)器：負(fù)責(zé)接收各站/場計算機聯(lián)鎖的表示信息分發(fā)給相應(yīng)的操控終端，并將操控終端產(chǎn)生的聯(lián)鎖辦理信息分發(fā)至對應(yīng)的計算機聯(lián)鎖。集控服務(wù)器均采用雙機熱備冗余方式。

2）操控終端：直接面向行車人員辦理各站/場的聯(lián)鎖作業(yè)，包括工控機、操作顯示設(shè)備等。操控終端使用的工控機應(yīng)支持多顯示器。站場圖形的顯示應(yīng)采用固定顯示方式。操控終端設(shè)置數(shù)量根據(jù)行車作業(yè)需要確定，設(shè)計上采用不低于N+1的配置。

3）維護終端: 電務(wù)維護終端用于系統(tǒng)設(shè)置、調(diào)試和日常維護。

4)電源設(shè)備：中心電源設(shè)備按冗余設(shè)置。設(shè)備轉(zhuǎn)換時，對正常操作不產(chǎn)生任何影響。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

1）中心設(shè)備與計算機聯(lián)鎖之間的通信通道。

優(yōu)先采用經(jīng)由不同物理路徑獨立單模光纖的封閉式冗余網(wǎng)絡(luò)，傳輸協(xié)議采用RSSP-Ⅰ型安全協(xié)議；受條件限制時，也可采用專用2 M數(shù)據(jù)通道，傳輸協(xié)議采用RSSP-Ⅱ型安全協(xié)議，并配套相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換等設(shè)備。

2）與集中操控系統(tǒng)結(jié)合的計算機聯(lián)鎖機房內(nèi)配置必要的交換機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、光轉(zhuǎn)換器等通信終端設(shè)備，實現(xiàn)與集中操控系統(tǒng)的通信結(jié)合。

3）與計算機聯(lián)鎖操作表示層計算機的最終接口環(huán)節(jié)采用RS-422通信方式。

4）網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)根據(jù)站/場的布置結(jié)構(gòu)選擇環(huán)形或星形模式，如圖1、2所示。

2.2 邏輯架構(gòu)

集中操控系統(tǒng)包括控制臺人機界面、站場表示服務(wù)、集控系統(tǒng)接口、系統(tǒng)維護、監(jiān)測網(wǎng)管等幾個功能模塊。集中操控系統(tǒng)分為應(yīng)用層、接口層、服務(wù)層、協(xié)議層、通信層、外部層幾個邏輯層次。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示。

詳細(xì)功能如下。

1）應(yīng)用層：包括中心控制終端（N+1）、系統(tǒng)維護臺、網(wǎng)絡(luò)管理臺、監(jiān)測報警臺、值班主任臺幾個應(yīng)用程序模塊。

2）接口層： 為應(yīng)用層程序提供操作指令、站場表示、維護數(shù)據(jù)等信息的交互接口支持。

3）服務(wù)層：集中操控系統(tǒng)核心部分，為所有應(yīng)用程序提供基礎(chǔ)服務(wù)；提供系統(tǒng)接口服務(wù)、控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)流、協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)正常運作等。

4）協(xié)議層：按照通信協(xié)議的要求實現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)組包和接收數(shù)據(jù)拆包的數(shù)據(jù)管理，對于有效數(shù)據(jù)包提交服務(wù)層分析。并根據(jù)通信層的通道狀態(tài)確定工作狀態(tài)。

5）通信層：通信功能的實現(xiàn)，通道狀態(tài)變化管理，為協(xié)議層提供最基本數(shù)據(jù)信息流。

6）外部層： 集中操控系統(tǒng)所操控的各計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的操控終端，主要的外部接口對象。

3 系統(tǒng)特點

3.1 操控區(qū)域劃分靈活

各操控終端的操控范圍可按區(qū)域劃分，操控終端的操作范圍原則上與站/場計算機聯(lián)鎖的范圍相對應(yīng)，但根據(jù)需要一個操控終端可以對多個計算機聯(lián)鎖進行操作，一個計算機聯(lián)鎖的控制范圍可分由不同的操控終端辦理作業(yè)。

3.2 進路預(yù)排顯示

在人機界面上辦理行車作業(yè)時，選定始端后，隨著鼠標(biāo)的移動界面提供將要辦理的進路軌跡，能夠預(yù)先告知操作人員進路的信息，幫助操作人員更直觀掌握進路情況。

3.3 變更進路辦理靈活

在人機界面上辦理行車作業(yè)時，任何一個進路內(nèi)設(shè)備都可以作為變更點，根據(jù)需要的進路軌跡任意選定變更點即可，用戶不需要記憶進路內(nèi)的變更按鈕。

3.4 組合進路選排

在人機界面上辦理行車作業(yè)時，可實現(xiàn)一次作業(yè)辦理、多基本進路分別執(zhí)行并遵循由遠及近開放信號原則。

3.5 站間透明顯示

在人機界面上把不同系統(tǒng)的信息集成在一起，操作人員能夠完全掌握各子系統(tǒng)的表示信息，為操作提供參考。

3.6 集中監(jiān)測管理

基于集中操控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之上，實現(xiàn)對所有管控分站/場的系統(tǒng)運行狀態(tài)、站場設(shè)備狀態(tài)等信息的統(tǒng)一監(jiān)控。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

集中操控系統(tǒng)在整個過程中都遵循模塊化設(shè)計理念，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性、可用性更高。以下介紹系統(tǒng)在不同用戶需求條件下的靈活配置應(yīng)用。

1）一對一遠程控制：中心操控終端與受控車站/場一一對應(yīng)，為簡單模式；只配備兩臺中心操控終端工控機、網(wǎng)絡(luò)通道即實現(xiàn)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。

2）一對多集中控制：中心操控終端與受控車站/場為一對多關(guān)系，為普通模式；硬件上要求兩臺操控終端工控機、兩臺集控服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通道等。

3）多對多分區(qū)控制：中心操控終端與受控車站/場為多對多關(guān)系，為標(biāo)準(zhǔn)模式；與普通模式相比，其中操控終端采用N+1方式，增加控制區(qū)域、權(quán)限分配等設(shè)置終端項。

4）系統(tǒng)監(jiān)管維護：基于標(biāo)準(zhǔn)模式之上，增加了系統(tǒng)維護配置終端、管理終端、監(jiān)測報警終端等輔助功能模塊。