技术研究论文：铁路整合方法及技术探究

1、技术研究论文：铁路整合方法及技术探究本文作者：卢怀国工作单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司电化处 数据传输模型的选择为保证数据传输，模型应满足以下耍求。（1）系统有良好的实时性和稳定 性。（2）多个后台工作站、服务器从多台前置机获取数据，二者是多对多的 关系。因此，后台工作站和前置机之间必须满足解耦合。（3）为了保证实时 数据传输的可靠性，数据传输模型应该提供qos策略,对数据传输质量进行 控制。（4）每台工作站、服务器所感兴趣的数据不同，因此数据传输模型应 该提供过滤机制。根据以上耍求，数据传输模型的选择应是基丁数据分发 服务（datadistributionservice,以下简称dds

2、）。dds是0mg专门针对分 布式实时系统中数据发布/订阅模型颁布的一个最新规范，它纯粹以数据 为中心来进行数据分发，并将资源状况、对资源的期待程图1电力远动系 统的典型配置度、网络状况等都用qos参数来描述,大大增强了通信的实 时性和灵活性4。基于dds的电力远动系统的实现基于dds的电力远动系统采取分布式体系结构，发布者和订阅者通过指定 通信的qos来选择合适的通信方式，通过topic确立匹配关系，实现了发布 方和订阅方之间的异步实时通信5。待发布订阅关系建立以后，开始不断 的接收数据，实现数据的高效、可靠传输。该体系结构的示意如图2所示。 图2基于dds的电力远动系统示意总体来说，基于d

3、ds的新一代电力远动 系统具备如下特点5。（1）实时性订阅者和发布者之间的连接是在订阅时 确立的，每个数据发布者节点都知道将数据发往何处，订阅者和发布者之 间形成一种p2p的通信连接，因此实际的数据传输效率是很高的。（2）兀余 性和可靠性真正实现了全分布式结构，单点失效对系统功能无影响。即使 是作为数据发布者的前置机退出后，订阅者会自动转向备用的发布者（即 备用前置机）,建立新的发布订阅关系，重新开始接收数据。（3）可扩展型可 以随时增加一个新的数据主题，为系统增加新的功能；也可以随时增加数 据发布者,接入新的监控对象。（4）动态性由于订阅者和发布者之间是解耦 合的，因此可以方便地根据系统需要

4、随时添加或删除节点，而不影响整个 系统的稳定运行。（5）灵活性发布者和订阅者可以通过qos约束，灵活采用 最符合自己耍求的传输策略，如udp、tcp和组播等6。4新老系统整合的 实施方案在进行系统整合时，首先必须以不影响既有远动系统的正常运 行、保证铁路运营安全为前提。在对既有系统接入时，按照“逐一接入、 并列运行、逐步淘汰冶的原则进行，即逐一接入老系统，先易后难;接入后 老系统并不是马上退出，而是新老系统并列运行;待新系统运行稳泄、功能 和性能全部取代或超越老系统后，再撤出老的系统7。整合后的系统如图 3所示。图3新老系统整合典型案例该整合方案具有如下特点。（1）节省硬 件投资通过保留既有系

5、统的前置机，可以将既有系统中前置机以及前置机 以下的通信设备统一纳入新系统，成为新系统的一个独立的组成部分。另 外，通过更换监控软件，既有调度工作站和服务器同样可以成为新系统屮 专门负责既有线监控的独立调度平台。所有的既有硕件资源都能得到合理 的利用，大大节省了系统的总体投资。（2）避免既有系统的重新调试，缩短 整合时间在系统整合过程中，最大的工作量在于将既有系统的被控设备纳 入新系统以后，为了保证系统的安全性，需要重新调试前置机和站端设备 之间的通信,并对被控设备进行遥控实验812。通过在前置机上创建“发 布者冶程序的方法，完全保留了既有系统中前置机和站端设备之间的一切 硬件、软件和参数，避

6、免了铁路正常运营情况下的设备调试，缩短整合时 间。（3）整合后的系统保持了新系统的架构和优点通过创建“发布者冶程 序屏蔽了既有系统原来的通信处理软件，使得这些程序在新系统中只是作 为一个“本地数据源冶而存在。整合后的系统具备了统一的操作界面，对 用户来说就是一个单一的监控平台，方便了用户的操作和使用。同时，整合 后的系统保持了新系统的整体架构，依i口是一个结构清晰的基于dds的分 布式监控系统，从而完整地保留了该系统的所有特点。通过系统整合，将多套scada系统融合成一套性能稳定、功能完善的电力 远动调度平台，不仅能够统一操作界面,简化系统架构，提高系统的可靠性 和易维护性，更能方便调度员的使用，降低出错概率，极大的减轻用户的工 作难度和工作压力。因此，新一代铁路电力远动系统