TDCS车站终端设备知识讲座.ppt

TDCS车站终端设备知识讲座,内容纲要,TDCS系统概述TDCS设备简介车站TDCS设备介绍常见故障处理,TDCS系统概述,铁路列车调度指挥系统（TrainoperationDispatchingCommandSystem),是实现铁路各级运输调度对列车运行实行透明指挥、实时调整、集中控制的现代化信息系统。由铁道部、铁路局TDCS中心局域网及车站基层网组成，是一个覆盖全路的现代化铁路运输调度指挥和控制系统。,TDCS系统采用的技术,信息技术网络技术控制技术计算机技术,TDCS系统的作用,取代了传统落后的行车指挥手段，在保证网络安全的前提下，与相关系统紧密结合、互联互通、信息共享、实现了铁路运输组织的科学化、现代化、增加运能，提高效率，减轻了调度人员的劳动强度，改善了调度指挥的工作环境。,TDCS发展历程,20世纪80年代后期，全路信号研究设计部门、科研机构、各铁路局为全路运输调度指挥系统工程的立项做前期准备工作。1994年开始，提出可行性报告，工程名称确定为DMIS。1996年1月18日部长会议通过了DMIS工程实施可行性报告。1997年-2001年开始DMIS一期工程。2001年-2004年开始DMIS二期工程。2002年-2003年西宁铁路分局实现了TMIS和DMIS结合，建成了运输综合调度指挥管理系统。2005年，DMIS更名为TDCS。,TDCS工程总体目标,至2006年底，建成覆盖铁道部、各路局、全路70条繁忙干线和主要干线共4400多个车站的TDCS，实现全路运输指挥调度的集中管理、透明指挥、实时监视、自动调整，达到提高运输效率、保证行车安全、减员增效的目的，打下坚实的基础。,TDCS发展趋势,以TDCS为平台，组建分散自律、智能化、高安全、高可靠的新一代调度集中系统（简称CTC系统），是实现铁路提速、高速以及减员增效的跨越式发展的根本保证。根据铁道部跨越式发展的总体思路，我国铁路是以TDCS为平台，以调度集中（CTC）为核心，构建铁路现代化的调度指挥管理信息系统，以现代运输的理念大力推动铁路运输调度指挥系统建设。,TDCS系统的技术特点,先进性实时性安全性可靠性开放性可维护性互操作性可扩展性友好性节约性,TDCS系统的设计原则,TDCS是一个覆盖全路的现代化铁路运输调度指挥和控制系统，它利用现在信息技术、网络技术、控制技术等现代科学技术手段取代了传统落后的行车指挥手段，采用并结合了先进的通信、信号、计算机网络、数据传输、多媒体技术等现代信息技术，按照以下设计原则设计：1先进性系统设计具有高起点，在研制中采用最先进并具有发展前景的技术，如计算机技术、信息技术、智能决策技术、地理信息技术、远程控制技术、网络技术、数据传输技术、多媒体技术等，同时吸收采纳了国外新技术，采用了国际化标准，并采用国内外最新产品，使系统整体在一定时期内保持技术领先性。2可靠性系统要具有高可靠性，在系统结构、网络设计、软硬件设计、信息格式、代码编制、继承测试、可靠性测试等方面均采取和达到要求的容错水平，能有多种安全控制，保证故障安全，网络及关键设备采用双套冗余设计，提供系统容错机制，保证系统连续不间断的稳定运行，保证数据信息的安全性和正确性。同时，系统具有对网络及设备的运行监控和管理的能力，对非法用户或计算机病毒入侵具有抵御能力。,3可用性系统充分采用冗余技术，保证某一设备出现故障的时候，备用设备可以自动接替其工作，同时，设备应具有故障自动诊断和报警功能，全部采用双电源设计，并提供可靠的数据后备和恢复手段，提供系统故障恢复功能，保证系统不间断运行能力。在系统失效时，尽可能减少数据丢失。4开放性TDCS是一个庞大的综合性系统，这样的系统需要集成大量的计算机设备、网络设备、打印设备、存储设备、显示设备，同时在集成化的环境下还得依靠软件支撑平台开发大量的静态数据处理、实时信息处理、智能分析计算统计、界面显示程序，因此系统必须采用符合国际标准和工业标准的开放式系统平台。,TDCS系统的设计原则,5可维护性TDCS工程涵盖了铁道部、各铁路局、基层的车站，集成了大量的硬件设备和软件。大量的硬件设施都需要及时进行日常维护、保修，适当的时候也应该进行更新换代工作；铁路每年都有大量的站场改造、大修、运行图调整等等工作，造成相关的静态基础数据需要及时进行更新，而且用户在使用过程中也会不断的提出新的需求，需要对软件进行适当的修改升级工作，因此系统应提供方便的维护手段，便于维护和维修。考虑到TDCS是一个24小时不间断运行的实时系统，尤其在车站层的调度要通过它来直接对行车进行调度指挥，因此维护、维修工作应有足够的技术措施保证不会导致整体系统停机或中断。,TDCS系统的设计原则,6互操作性TDCS是一个二级三层的系统，由于牵涉的范围广、地域宽，其工程由通号设计院、铁科院、卡斯柯公司三家单位在TDCS技术总体组的协调下共同承担。由于各路局、车站所管辖范围内的线路、车站、调度强度都有很大的差异，不可能对所有路局、车站采用同样的软硬件平台，因此，技术总体组规范了各路局、车站的软硬件平台的最低配置，也组织各建设单位共同形成了网络间的数据传输和交换的格式标准。各单位在TDCS设计中要考虑与异种机、异种网的互联，应按照统一的规范标准，保证铁道部、铁路局之间能够方便地进行数据传输和交换，分布式数据库系统应便于访问和维护管理。同时，TDCS作为运输调度指挥管理信息系统，在保证信息安全的前提下，应充分考虑与铁路其它系统之间相互访问的功能，这样才能更好的发挥它更好的为铁路运输服务的作用。,TDCS系统的设计原则,7友好性TDCS作为行车调度指挥的重要装备，所面对的最直接的用户就是铁路的各级调度。调度在铁路系统是直接参与行车组织的，他们的劳动强度大，原先的“老四件”的工作方式异常落后，精神高度紧张，现代化的TDCS就是要彻底解放他们，使他们的工作中心从不停的打电话询问行车情况然后调整、绘制运行图转移到对TDCS自动实时处理行车信息并绘制的运行图进行分析，提出更加有效的调度方案，进以部挖掘线路的运输能力，为铁路创造更多的效益上来。因此，TDCS应用系统设计要充分考虑方便用户，提供友好的人机界面和方便灵活的使用方法，最大限度地满足用户需求。,TDCS系统的设计原则,8可扩展性铁路每年都要进行不同规模的大修、新建，TDCS设计的范围和规模将会不断扩大，因此，系统设计中应充分考虑到今后升级、扩展的能力。同时，由于TDCS大量采用了计算机技术、信息技术、智能决策技术、地理信息技术、远程控制技术、网络技术、数据传输技术、多媒体技术等现代信息技术，这些技术现在也处于高速发展期，需要不断地进行淘汰、更新换代工作。系统应按照国际标准和规范进行设计，预留今后方便地进行CPU、内存、磁盘容量升级和扩展的能力。,TDCS系统的设计原则,9节约性全路有TDCS、TMIS、PMIS、CMIS等诸多的管理信息系统，不同的系统有不同的职能和工作范围，TDCS作为其中的一个系统，它的侧重点在于行车调度指挥上，与其它的系统构成了整个铁路信息现代化的基础。设计要严格按照铁道部对各管理信息系统功能和范围的界定，遵循不重复建设、不重复投资的原则，充分利用现有设备，并在设计中预留与其它系统的接口，实现与其它系统的信息共享，真正为铁路运输调度指挥服务。,TDCS系统的设计原则,TDCS系统的技术指标,一、电源调度所和车站要求提供独立的单相交流电，电压为220V(-20%+15%)，频率为501Hz。通常车站电源功率为1-2KVA,调度所电源为10-30KVA。二、表示信息采集电压及电流对于表示灯标定电压为24V的，采集电压应为244.8V，各路采集电流10mA；对于表示灯标定电压为12V的，采集电压应为122.4V，各路采集电流10mA。三、传输通道采用2M光缆的传输通道。另外在条件不具备的地区也可采用二线制或四线制低频综合通信电缆、市话电缆、载波话路、和分组交换网等，但系统的通信配置将有很大的不同。四、响应时间系统信息变化的响应时间不大于3秒。,TDCS系统结构图,TDCS系统网络总体结构,铁道部TDCS中心设备构成,局域网系统广域网系统服务器系统及存储系统工作站系统大屏幕投影系统其他设备,铁路局TDCS中心设备构成,中心机房设备调度所设备,TDCS基层网设备构成,值班员终端机械室设备,四、车站TDCS设备介绍,车站分机连接图,车站TDCS设备的组成,车站TDCS设备,值班员终端,机械室设备,电源,站机和显示器,打印机,A/B采集机切换开关及温控器,A/B双机采样控制单元,数据传输控制层（通讯机）,交换机、路由器,RIC-E1的协议转换器,无线车次号、调度命令设备,及电源配线盘,值班员终端,一、电源从电源屏的調监电源到机械室机柜内引到运转室电源端子排，有UPS电源和非UPS电源两种，分别有UPS电源供给站机和打非UPS电源印机。,值班员终端,二、站机用于值班员办理报点/填写行车日志，向相邻车站发送相关信息，上报小编组、某阶段点的现存车情况，接收行调台下达的阶段计划、调度命令等，同时显示站场实时信息，站间透明并提供历史信息的回放功能。,值班员终端,报点窗口,站场信息显示,值班员终端,三、打印机用于值班员打印调度命令、计划、行车日志等。,机械室设备,采样A机,采样B机,通信及信息处理计算机,交换机或集线器,路由器,V35-G703协议转换器,电源及UPS,采样双系切换开关,机柜正面图,最下层是基层网，主要包括车站联锁系统、区间闭塞系统、调度监督系统、无线车次号自动校核系统、车站值班员终端设备等等。这一层是命令的执行者，并将各种信息反馈于铁路局调度所。,1、车站基层信息采集系统,机械室设备,一、A/B采集机切换开关及温控器用于手动切换A、B采样机，平常放在自动档位置。温控器用来设置机柜内风扇启动的温度值，一般为24摄氏度左右。,第一层A/B采集机切换开关及温控器,在机柜的最上层有采样输出选择切换开关，有三个工作状态指示灯，如下图所示：,倒机板,采样板,CPU板,A/B机倒机按钮,A/B机指示灯,主机柜的第一层和第二层,风扇电源开关,温控器,采样插座,总线母板,温控器探头,A机采样输出,B倒机继电器,倒机状态连接线,A/B机采样输出,采样电源和采样公共回线,A机灯、B机灯同时只能亮一个灯，在“自动”倒机的条件下，只有CPU板停止扫描时才能完成双机的自动切换，采样板故障时仍需手工进行切换。双套系统共用一个采样输出串口与通信机相连（如图）若采样信息输出串口损坏时，可以把采样输出串口直接插在A机或B机的COM1口或COM2口上，只是此时不在具有双机功能。,机械室设备,二、A/B双机采样控制单元包括A、B两套功能相同的采样系统对站场信息进行采集，实现双机热备。每套系统都有一块CPU板和若干SMP（采样）板组成。两套系统间的切换由DUAL（倒机）板来完成。A、B两系的CPU板、采样板均有所不同，主要是通过跳线、芯片的位置来区分的。,机械室设备,倒机板（DUAL)DUAL板与双机切换开关及采样系统母板上的2个小继电器共同构成采集系统的双机切换电路，完成双机采集系统的手工/自动转换功能，面板上有3个指示灯的作用为：工作灯（黄灯）：工作时着灯，故障时灭灯。A机灯（红灯）：当它着红灯时，表示采集层的设备工作在A机。B机灯（红灯）：当它着红灯时，表示采集层的设备工作在B机。,机械室设备,CPU板用于向采样板发送采样命令，一定时间后，再向采样板发送采样回送命令，完成一个周期的采样。CPU板对该周期内的采样信息进行处理，有变化的信息立即通过母板上的串口发送给通信计算机，不变的信息等待一段时间后，顺序发给通信计算机。各指示灯的含义如下：工作灯：正常状态为闪烁，表示通信正常。站号灯：用于区分A、B系，1亮为A系，2亮为B系。板数灯：表示本采集系统最大板数。扫描灯：表示该系统向通信机发送的变化组的组号，随机亮。,机械室设备,采样板(SMP）当接到CPU板的采样命令时，对站场信息进行采样。当再次受到CPU板呼叫自己的回采命令时，将采到的站场信息传送给CPU板。每块采样板最多可以采集32位开关量信息。各指示灯含义：工作灯：正常状态为闪烁，表示与CPU板通信正常。采样灯：当某一位开关量有信息时点亮。,机械室设备,采样板(SMP）信息采集层是由一块采样控制板和若干采样板组成。平时利用L0（黄色）指示灯的不断闪烁指示控制板和采样板之间正常工作状态。采样板用32位（红色）指示灯的亮灯来指示有无采集量。,第三层数据传输控制层,数据传输单元（通信机）为工业计算机，是车站子系统的核心设备。它不仅完成本站所有信息的收集和上传下达任务，还要负责邻站信息的传递。通信机故障不仅会导致整个车站子系统的瘫痪，而且邻站信息将不能从本站方向传递。前面只有一个电源开关，用于重启通信机。后面主要有三个模块组成：主模块集成了计算机的全部功能，包括软驱、USB串口、通用串口、打印机口、键盘鼠标口、RJ45以太局域网口等。网卡的连接线插在HUB端口上，网线为直连线，制作标准为EIA/TIA-568B。,显示器模块提供用于连接显示器的标准15芯孔式D形插座。系统平时不接显示器，当发生故障时可外加显示器判断故障点。在通信主程序正常启动时，显示画面可提供本站站号、IP地址、与相邻站信息交换情况、与本站站机系统信息交换情况、本站信息采集情况等。8串口扩展模块有一个62芯孔式D形插座，通过配套的转换电缆，提供最多8个RS232标准的25芯针式D形串口，8个串口分别编号为TTY/ATTY/H，其中TTY/A固定作为采样信息输入接口，TTY/G作为无线车次号信息输入接口。,除了三个主要模块外，该设备还提供给采样单元所需的+5V和+12V电源。A机和B机的采样电源模块各自独立为采样单元A/B提供电源。模块上设有电源开关，只有把开关置于ON的位置，采样单元才有电源供给。,机械室设备,微机联锁车站信息的采样微机联锁车站的站场信息是由微机联锁的上位机或者维修机通过串口来提供的。6502站或区间信号及轨道是由采样板通过串口来提供的。,机械室设备,三、数传控制层（通信机）完成本站站场信息的处理转发，邻站站场信息的接收和发送，本站与调度台、邻站报点等业务的办理，无线车次号、无线调度命令上传，与微机联锁、CTCS-2等系统的接口，还负责给采样系统提供电源5V和12V，是整个车站分机系统的核心。,机械室设备,四、交换机、路由器两者均为网络设备。交换机用来将站机、通信机、路由器、打印机等设备组成局域网。正常状态下，插有网线的指示灯应该为闪烁状态。路由器是构成广域网的通信设备。其以太网口用于连结车站局域网，高速串口完成站间的广域网连结，从而使各主机设备成为TDCS网的一员，共享网络资源。正常状态下亮的灯有：PWR、OK、LINK、ACT及相应模块的指示灯。,机械室设备,五、RIC-E1的协议转换器完成路由器与光通道间V.35与G.703的相互转化。V.35接口与路由器相连，BNC头与铁通光缆相接。,V.35-G.703协议转换器,协议转换器中PWR为（绿色）电源指示灯，TXD为（黄色）发送指示灯，RXD为（黄色）接收指示灯时说明协议转换器工作正常。,DDF板简介,机械室设备,六、无线车次号、调度命令设备由机车向铁通无线电台发送车次信息，铁通接收设备通过电缆将信息送到串口协议转换器处，进而传给通信机，由通信机再传给路局车次号服务器。只收不发。（P7口）调度员通过TDCS通道将调度命令传到通信机，由通信机通过串口协议转换器发送到铁通的无线设备，经铁通设备传给机车。有发有收。（P8口）,无线车次号信息采集,交换式集线器本地局域网汇接设备,路由器广域网接口设备,1、路由器上的LINK亮灯说明通信机工作正常。2、路由器上的AUI及Serial0和Serial1灯应一直不停的快速闪烁，说明数据传输正常。,TDCS无线车次号校核系统构成与工作原理,TDCS无线车次号校核系统构成由机车安全信息综合监测装置、机车数据采集编码器、无线列调机车电台、车站数据接收解码器、车站TDCS分机和分局TDCS通信服务器等设备和连接电缆组成。,TDCS无线车次号校核系统图,调度命令无线传送系统由TDCS设备、无线列调设备、TDCS无线车次号车站接收解码器（以下简称车次号解码器）、机车运行安全监控记录装置（以下简称监控装置）、TDCS无线车次号数据采集编码器(以下简称车次号编码器)、调度命令车站转接器（以下简称车站转接器）、调度命令机车装置等构成(见图)。调度所设备利用既有TDCS设备。车站设备利用车站既有TDCS设备及无线列调车站台、车次号解码器，增加车站转接器。机车装置利用机车综合无线通信设备（以下简称CIR），包括操作显示终端MMI、打印终端等。,调度命令无线传送系统构成示意图,机械室设备,七、及电源配线盘由电源屏引入经过两路切换后的稳定的220V电源，分别引入UPS电源和非UPS电源，通过偏极继电器切换UPS电源供电和直接供电。,第七层UPS及电源配线,在TDCS主机柜后面最下层安装有UPS电源，用于保证在外部供电中断时，主机柜内设备仍能正常工作，一般情况下，TDCS设备的交流220V电源由具有两路切换功能的车站信号电源屏提供。从右到左依次为220V电源防雷组合、220V输入配线端子、UPS火线输出开关、旁路继电器、UPS火线、零线输出配线端子、工作地配线端子、交流220V直供火线、零线配线端子、采样电源JZ、JF、采样电源KZ、KF、采样电源*Z、*F、交流220V直供电源插座。,其中旁路继电器平时是靠UPS输出有效保持吸起状态，UPS火线和零线输出配线端子直接连到UPS的输出，当UPS故障时，旁路继电器落下，UPS火线和零线输出配线端子由交流220V直供同样保证主机柜内设备仍能正常工作，但此时将完全依靠外部电源供电。旁路继电器上面的红灯正常时应该亮，如果灭灯说明故障。,车站TDCS设备工作环境要求,空气温度工作温度：540贮存温度：4055相对湿度工作相对湿度：5%85%贮存相对湿度：10%100%大气压力70106kPa(相当于海拔高度3000m),五、常见故障处理,站机故障打印机故障采样故障通道故障电源故障,常见故障处理,站机故障1、现象：无法正常进入操作系统或者蓝屏。解决方法：查看鼠标、键盘或者其他硬件和线缆是否插接良好。2、现象：无法报点和显示站场信息。解决方法：查看网线线缆是否插接良好。报点和显示站场的都断网的应重启通信机后恢复。,常见故障处理,打印机故障现象：打印机不工作、打出乱码、字迹缺行等。解决方法：清空已有的打印任务，重启打印机，检查各连接线、共享器，或者直接接到某台站机上，对于网络打印机还需检查网线。现象：激光打印机不工作。解决方法：首先要检查硒鼓是否缺墨、打印机是否卡纸。再长按进纸键打出打印机的IP，确认IP是否与本站的一致。不一致则重新设置ip即可。,常见故障处理,采样故障现象：站场信息不对，采样板、CPU板、倒机板等工作不正常。解决方法：查看采样层电源、手动倒机，更换相应的故障板。注意：更换各种板子时需要关闭采样层电源！,采样层电源,常见故