一种用于轨道交通区域联锁和站间通信的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于轨道交通区域联锁和站间通信的系统，本发明专利技术提供一种用于轨道交通区域联锁和站间通信的系统，包括：远程ＩＯ节点、中心联锁设备连接由各个远程光通信接口组成的通信网络；所述远程ＩＯ节点，用于将来自所述中心联锁设备的控制命令发送至受控设备，并接收受控设备的状态回复至所述中心联锁设备；所述中心联锁设备包括：互为冗余的人机交互子系统、联锁子系统、输入输出子系统；所述远程光通信接口，包括远程通信单元、光通道和通信接口板。本发明专利技术的系统使用冗余光纤作为传输介质，运用数字复接－分接通信技术以及网络优化配置技术，实现了基于同一网络的区域联锁与站间通信一体化信息传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别是指 一种用于轨道交通区域联锁 和站间通4言的系乡充。
技术介绍
目前的轨道交通控制中，站间通信和区域联锁作为两个独立的网 络，分别根据各自的通信需求，分别架设通信网络。首先，铺设重复 的通信通道会大大增加基础建设成本。其次，为支持应用层处理不同 类型的通信数据，需要开发独立的硬件及软件模块，这种实现方式增 加了系统的复杂性。此外，区域联锁和站间通信传输的都是安全相关的数据，具有很 高的安全性需求。因此，如果采取通用协议网络实现数据传输，为防 止传输网络被入侵、伪装等破坏性活动，需要对数据采取额外的安全 措施，如加密解密等。在铁路信号系统中，这样的实现方式会对系统 带来巨大的额外负担。在这种情况下，安全性更高的一体化网成为更 合适的选择。区域联锁系统是控制铁路车站信号和道岔、保障行车安全的基础 信号系统。区域联锁是在车站计算机联锁的基础上，综合运用网络通 信技术、远程控制技术和安全信息传输技术，将整个控制区域视为一 个车站，使用一套联锁机完成区域内多个车站的联锁逻辑运算和集中 控制，实现车站联锁、区间闭塞和站间联系一体化控制的系统。站间通信是联锁中心站之间通过安全传输通道，实现站间闭塞信 息和信号设备状态信息的传输。随着我国铁路向重载和高速方向发展， 基于安全通信和计算机技术的区间闭塞控制模式将逐步取代既有半自 动和自动闭塞方式。随着铁路信号系统集中控制、指挥、调度一体化的深入发展，兼 具区域联锁和站间通信功能的控制系统将成为信号系统的发展方向，例如具有多个区域控制中心的城市轨道交通信号控制系统、与铁路调 度指挥信息管理系统结合的区域联锁中心等，都同时具有大规模区域 联锁和多点站间通信的需求，而由于区域联锁网络和站间通信网络采 用各自不同的通信技术，相互通信时需要为双方不同的通信协议架设 接口网络，通信的复杂度较高，通信成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术在于提供一种用于轨道区域联锁和站间通信的 系统，以解决上述区域联锁网络和站间通信网络采用各自不同的通信 技术，相互通信时需要为双方不同的通信协议架设接口网络，通信的 复杂度较高，通信成本较高的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种用于轨道区域联锁和站间通信的系统，包括远程IO节点、中心联锁设备连接由各个远程光通信接口组成的通 信网络；所述远程IO节点，用于将来自所述中心联锁设备的控制命令发 送至受控设备，并接收受控设备的状态回复至所述中心联锁设备；所述中心联锁设备包括互为冗余的人机交互子系统、联锁子系 统、llr入l命出子系统；人机交互子系统包括维护机，用于显示各子系统的故障信息并发出报警； 相互冗余的控显机，用于显示受控设备状态，接受操作员命令， 并将指令发送至联锁子系统； 联锁子系统包括故障安全处理器，执行联锁子系统内的通信、逻辑数据处理； 操作维护Arcnet通信接口 ，用于连接人机交互子系统的通信接口 ， 传输操作命令与现场受控设备状态信息；系间通信串行总线接口 ，用于所述冗余的联锁子系统之间的数据交互；输入输出通信串行总线接口 ，用于连接相应的输入输出子系统的 通信接口 ，传输现场受控设备的状态数据和控制数据。远程通信接口用于连接联锁子系统与远程联锁设备、远程IO节点之间的数据交互；输入输出子系统，用于通过连接的输入输出通信接口收发数据； 优选的，所述远程光通信接口，包括远程通信单元、光通道和通信接口板；远程通信单元，用于连接光网络，将数据复用/分接，具有2Mbps 速率的低速光接口和640Mbps速率的高速光接口 ；光通道，通过光通道连接远程通信单元的2Mbps低速光接口、 640Mbps高速光接口和通信接口板；通信接口板，用于连接所述中心联锁设备的输入输出子系统。优选的，所述远程通信单元内包括光电转换模块，用于实现数据的光电/电光转换；接口芯片，用于与光电转换模块之间收发数据；分接复用单元，用于将来自接口芯片的数据分接，或将通信接口 板的数据复用后发送至接口芯片。优选的，所述中心联锁设备连接一个以上的远程IO节点，所述 远程通信单元内还包括数据截取子单元，用于将所述接口芯片收到 的数据中，获取和预定标识相同的数据，或将所述接口芯片发出的数 据，加入各个数据所归属的远程10节点的标识。本专利技术的系统使用冗余光纤通道作为传输介质，设计易于配置和 扩展的网络结构及可移植的网络接口 ，运用数字复接-分接通信技术 以及网络优化配置技术，实现了基于同 一 网络的区域联锁与站间通信 一体化信息传输，可满足目前铁路信号系统应用的控制需求。附图说明图1是实施例结构图；图2是中心联锁设备的结构图3是远程光通信接口与中心联锁设备的连接示意图； 图4是远程光通信接口与远程I/0设备的连接示意图； 图5是远程光通信单元的数字复接过程的示意图； 图6是远程光通信单元的数字分接过程的示意图。具体实施例方式为清楚说明本专利技术的系统，下面给出优选的实施例并结合附图详 细i兌明。参见图1，图l是实施例的结构图，本专利技术的系统采用光通信网 络互联，通过远程光通信接口连接远程I/O节点和中心耳关锁i殳备。中心联锁设备实现对向用户输出信息并接收用户命令，远程I/O 节点实现对受控设备发送控制命令，并将受控设备的状态回复至中心 联锁设备，光通信网络采用数字复接-分接技术实现数据传输。中心联锁设备的结构图可参见图2，中心联锁设备基于二乘二取 二结构，由人才几交互(Man-Machine Interface, MMI)子系统，联锁 (Central Interlocking Logic, CIL )子系统、丰命入丰lr出(Input-Output, IO ) 子系统组成。每个子系统均设计为双重冗余结构，三个子系统通过冗 余通信网络连接，实现系统的高可靠性和可用性。对于安全相关的CIL 子系统和IO子系统，每一个冗余模块内部均采用二取二结构，实现 系统的高安全性。MMI子系统包括一个维护机和两个冗余的控显机，控显机A (即 第一控显机)和控显机B (即第二控显才几)，相互冗余的控显机A/B: 用于通过屏幕显示受控现场设备状态，实现人机交互，接受操作员命 令，并将指令发送至CIL子系统。维护机用于显示各子系统的工作情况以及故障信息并发出报警。 CIL子系统包括两套冗余的联锁系统，每个子系统又分别包括 故障安全处理器执行CIL系统安全内的通信、逻辑数据计算等。 操作维护Arcnet通信接口 用于连接MMI系统的通信接口 ，传输操作命令与现场受控设备状态信息。系间通信串行总线接口 两套冗余的CIL的子系统间的通信接口 ， 传输每套CIL系统的工作状态与数据信息。输入输出通信串行总线接口用于连接相应的10子系统的通信 接口 ，传输现场受控设备的状态数据和控制数据。远程通信接口用于联锁系统与远程联锁、IO系统的通信接口， 传输远程联锁数据。输入输出子系统，用于通过连接的输入输出通信接口收发数据；CIL子系统分别通过I/O系统中冗余的输入输出接口实现数据的 传输。网络中的每一个远程10节点可根据需要配置相应的控显终端。 远程10节点的控显终端不仅可以显示本站的设备状态，还可以在中 心联锁设备授权的情况下，对本站的道岔或进路进行操作，方便现场 维护人员对设备进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轨道交通区域联锁和站间通信的系统，其特征在于，包括：　远程ＩＯ节点、中心联锁设备连接由各个远程光通信接口组成的通信网络；　所述远程ＩＯ节点，用于将来自所述中心联锁设备的控制命令发送至受控设备，并接收受控设备的状态回复至所 述中心联锁设备；　所述中心联锁设备包括：互为冗余的人机交互子系统、联锁子系统、输入输出子系统；　人机交互子系统包括：　维护机，用于显示和记录各子系统的故障信息并发出报警；　相互冗余的控显机，用于显示受控设备状态，接受 操作员命令，并将指令发送至联锁子系统；　联锁子系统包括：　故障安全处理器，执行联锁子系统内的通信、逻辑数据处理；　操作维护Ａｒｃｎｅｔ通信接口，用于连接人机交互子系统的通信接口，传输操作命令与现场受控设备状态信息；　 系间通信串行总线接口，用于所述冗余的联锁子系统之间的数据交互；　输入输出通信串行总线接口，用于连接相应的ＩＯ子系统的通信接口，传输现场受控设备的状态数据和控制数据。　远程通信接口：用于连接联锁子系统与远程联锁设备、远程ＩＯ节点之 间的数据交互；　输入输出子系统，用于通过连接的输入输出通信接口收发数据；。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔新民，李民，张利峰，邱兆阳，张乐平，孙寿龙，周夏芳，孙志科，陈强，郑健，佘晓丽，卢利勇，姚元鹏，刘晓冬，陈新冬，邵峰，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]