LKD2YH列控中心

1、客运专线LKD2-YH型列控中心 中国铁道科学研究院 通信信号研究所主要内容一、客运专线一、客运专线CTCS-2级列控系统主级列控系统主 要结构要结构 二、列控中心主要功能二、列控中心主要功能三、列控中心各功能实现方式三、列控中心各功能实现方式四、列控中心系统结构四、列控中心系统结构五、维护终端使用说明五、维护终端使用说明六、日常维护注意事项六、日常维护注意事项一 客专CTCS-2级列控系统结构 u客运专线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路和点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统u ZPW-2000K轨道电路 地面设备 列控中心 有源应答器 列控系

2、统 应答器 无源应答器 车载设备 ATP一 客专CTCS-2级列控系统结构 u地面设备由列控中心、ZPW2000-K系列轨道电路、应答器等设备组成。u轨道电路向列控车载设备传输列控连续信息，为列车提供运行前方的闭塞分区空闲数量、道岔侧向进路等信息。u应答器设备向列控车载设备传输点式信息，为列车提供运行前方的进路信息、线路参数、限速命令等信息。一 客专CTCS-2级列控系统结构 u列控中心通过从车站联锁获取的进路信息、从轨道获得的区间轨道电路占用/出清信息、站内轨道电路占用/出清信息、从站间通信获得的区间方向控制信息，运算并通过轨道编码接口控制地面各轨道电路的低频发送，将列控连续信息发送给列车车

3、载设备。u列控中心根据来自CTC或临时限速服务器的相关临时限速信息和来自车站联锁的进路信息，实时生成应答器报文，并通过有源应答器将列控点式信息发送给列车车载设备。二二 列控中心主要功能列控中心主要功能u轨道电路编码控制轨道电路编码控制u区间运行方向与闭塞控制区间运行方向与闭塞控制u区间信号机点灯控制区间信号机点灯控制u有源应答器报文发送功能有源应答器报文发送功能二二 列控中心主要功能列控中心主要功能2.1 轨道电路编码控制轨道电路编码控制 2.1.1 轨道电路状态判断轨道电路状态判断 列控中心通过直接采集轨道继电器接点状态获取本站轨道电路的状态信息。列控中心通过站间安全数据网传送临站边界信息。

4、 二 列控中心主要功能 2.1.2 轨道电路编码轨道电路编码 列控中心依据联锁发送的进路信息，区间及站内轨道电路提供的占用/出清信息, 站间安全信息传输提供的邻站所管辖相关区段的状态及其它编码所需的信息，结合区间运行方向等条件，按照机车信号信息定义及分配（TB/T 3060）标准及相关的技术规范，计算区间及站内各轨道区段的低频码，并将轨道电路的低频和载频信息发送至轨道电路通信盘。二 列控中心主要功能2.1.3 轨道电路发码方向控制轨道电路发码方向控制u根据区间运行方向和站内进路状态，控制站内和区间轨道电路发码方向u站内每个轨道设置一个方向切换继电器FQJ，FQJ落下为正方向发码，FQJ吸起为反

5、方向发码 u每个线路方向设置一个正改方继电器ZGFJ、反改方继电器FGFJ，方向继电器FJ，实现对区间发码方向的控制二 列控中心主要功能2.2 区间运行方向与闭塞控制区间运行方向与闭塞控制u区间运行方向的改变随原接车站办理发车进路而自动实现，当接车站联锁系统发送正常改方请求信息时，列控中心在确认整个区间空闲且邻站没有办理发车进路的情况下，驱动相应的继电器，完成改方作业。当区间轨道电路故障时可通过辅助办理方式实现改方作业。二 列控中心主要功能2.3 区间信号机点灯控制区间信号机点灯控制 列控中心根据区间的运行方向，轨道区段占用出清状态、站内接、发车进路的办理等情况，通过驱动LJ、UJ、HJ继电器

6、，直接控制区间信号的点灯，同时实现红灯转移功能。二 列控中心主要功能2.4站间安全信息的传输功能站间安全信息的传输功能u列控中心间通过冗余双环网实现站间安全信息的传输，为实现区间方向控制、中继站临时限速命令的接收、车站联锁办理发车进路等提供条件，保证列车在区间的连续、安全运行。u站间安全信息的传输内容主要包括：边界区段的占用/出清、边界信号的灯丝状态、闭塞分区的状态及低频信息、线路改方信息、中继站临时限速命令和执行状态等。二 列控中心主要功能2.5 2.5 有源应答器报文发送功能有源应答器报文发送功能 列控中心从车站联锁获取车站接发车进路信息，从CTC车站分机或临时限速服务器获取临时限速命令，

7、根据临时进路及限速情况生成应答器报文，通过通信接口传送给LEU，并由LEU通过专用数字电缆把报文信息传送给有源应答器，为列车提供运行前方的进路信息及限速信息。三 列控中心各功能实现方式3.1 轨道电路编码实现轨道电路编码实现 3.1.1 轨道电路状态判断实现轨道电路状态判断实现u安全智能I/O模块u列控中心与站内/区间轨道继电器、区间信号机、区间方向控制等控制和采集通过安全智能I/O模块实现。安全智能I/O模块包括安全智能采集模块FIMI和安全智能驱动模块FIMO。三 列控中心各功能实现方式uFIMI采集板容量为32位，每块采集板相应的有一个32芯的接插件，通过32芯电缆连接到接口板对应的32

8、芯插座上，为采集板提供采集信息。uFIMO驱动板容量为16位，每块驱动板相应的有一个32芯的接插件（驱动板用116位），通过32芯电缆连接到接口板对应的32芯插座上，为相应的继电器提供动驱动信号三 列控中心各功能实现方式u驱动采集板示意图1 92 103 114 125 136 147 158 16FIMOI IIRSTERRCANCOMMWORK复位按钮工作灯错误灯CAN通信灯内部通信灯电源灯驱动灯：每个灯对应一个驱动位，当有开关量输出时，该驱动位对应的驱动灯亮绿灯，反之则灭灯III IV1 172 183 194 205 216 227 238 249 2510 2611 2712 281

9、3 2914 3015 3116 32FIMII IIRSTERRCANCOMMWORK复位按钮电源灯采集灯：每个灯对应一个采集位，当有开关量被采集到时，该采集位对应的采集灯亮红灯，反之则灭灯工作灯错误灯CAN通信灯内部通信灯FIMOFIMI三 列控中心各功能实现方式三 列控中心各功能实现方式三 列控中心各功能实现方式u3.1.2 轨道电路编码实现轨道电路编码实现u列控中心综合进路信息，轨道区段的占用/出清信息, 站间安全数据网传输的邻站边界信息及其它编码所需的信息，结合区间运行方向等条件，计算区间及站内各轨道区段的低频码，并将轨道电路的低频和载频信息通过轨道电路通信板发送至轨道电路通信盘。复

10、位电源灯：亮灯正常电源1CAN通信灯：两个灯为一组，四组灯位对应四个通道。闪黄灯表示该通道有数据发送，闪绿灯表示该通道有数据接收复位按钮DB9接口234调试用RJ45运行灯：闪灯表示正常轨道电路通信板三 列控中心各功能实现方式u列控中心通过轨道电路通信盘与轨道电路通信，采用双总线冗余的连接方式，采用CAN通信。u列控中心在与轨道盘连接时使用智能CAN卡的1、2号通道，其中1号通道发正码，2号通道发反码。u列控中心从轨道盘接收各轨道区段状态信息，并向轨道盘发送编码控制命令信息。轨道电路通信接口组匣列控中心A机B机轨道电路通信板21342134CAN总线轨道电路通信板CAN AB1CAN AB2C

11、AN 1CAN 2CAN 11CAN 12 .接移频柜三 列控中心各功能实现方式3.2 区间运行方向与闭塞控制区间运行方向与闭塞控制 列控中心与微机联锁通过以太网板进行通信，列控中心与微机联锁通过以太网板进行通信，两站间运行方向与闭塞信息通过列控安全数据两站间运行方向与闭塞信息通过列控安全数据网传递网传递u车站列控中心与车站联锁系统联锁机间采用双通道交叉冗余的连接方式，采用以太网方式通信。u列控中心与联锁系统通信时，使用以太网板的2、3号通道。u列控中心从联锁接收将当前进路状态等信息，并向联锁发送信号降级命令及区间方向、开通条件等信息。三 列控中心各功能实现方式u列控中心与联锁连接示意图B机A

12、机车站联锁系统（ADX）列控中心A机B机联锁通信板2联锁通信板1342134以太网线三 列控中心各功能实现方式2.3 区间信号机点灯控制 列控中心根据区间的运行方向，轨道区段占用出清状态、站内接、发车进路的办理等情况，通过驱动LJ、UJ、HJ继电器，直接控制区间信号的点灯，同时实现红灯转移功能。三 列控中心各功能实现方式u2.5 2.5 有源应答器报文发送功能实现有源应答器报文发送功能实现u列控中心接收微机联锁发送的进路号信息。u列控中心接收CTC或临时限速服务器发送的临时限速信息。u列控中心综合进路及临时限速信息通过计算加扰生成实时报文，并通过以太网板把报文信息发送给LEU，并从LEU获得L

13、EU及应答器的状态信息。uLEU通过专用数字电缆把报文信息发送给有源应答器。三 列控中心各功能实现方式u列控中心与列控中心与CTC接口接口u车站列控中心与CTC系统间采用双通道交叉冗余的连接方式。u列控中心在与CTC连接时使用了422板的1、2号通道，其中1通道连接CTC A机，2通道连接CTC B机。u列控中心从CTC接收当前限速命令等信息，并向CTC发送限速状态及区间占用及信号状态等信息。B机A机CTC系统列控中心A机B机CTC通信板2134422线CTC通信板56213456三 列控中心各功能实现方式u列控中心与列控中心与LEU接口接口u列控中心与LEU间采用双通道冗余的连接方式，与CS

14、EE公司的LEU连接时采用以太网通信。u列控中心与CSEE公司的LEU连接时，使用了以太网板的2号通道，通过交换机连接4个LEU。LEU1列控中心A机B机LEU通信板21342134以太网线LEU通信板LEU2LEU3LEU4LEU交换机CSEELEU三 列控中心各功能实现方式三 列控中心各功能实现方式u控制正线LEU切换三 列控中心各功能实现方式四 列控中心系统结构u列控中心的各组成部分根据功能不同可以划分列控中心的各组成部分根据功能不同可以划分为列控中心主机、电源系统、工作状态控制系为列控中心主机、电源系统、工作状态控制系统、智能统、智能IO系统、系统、LEU及切换系统、轨道盘、及切换系统

15、、轨道盘、维护终端、通信辅助系统等子系统维护终端、通信辅助系统等子系统四 列控中心系统结构子系统名称子系统名称组成部分组成部分功能说明功能说明电源系统UPS及3组24V电源及全部电源及地线的连接系统为列控中心的各子系统提供电源工作状态控制系统工作状态切换手柄、工作状态指示灯、系统继电器控制两系列控中心的工作状态列控中心主机主机笼、CPU板及各种通信板卡负责2取2的安全运算及对外通信的输入输出智能IO系统IO机笼，FIMI、FIMO板若干负责对继电器的驱动及采集LEU及切换系统LEU若干，LEU切换组匣若干LEU由LEU厂家提供，列控中心只提供安装位置及供电，LEU切换系统负责LEU的自动切换轨

16、道电路接口系统轨道盘机笼，轨道盘若干，轨道电路维护工控机轨道盘由轨道电路厂家提供，列控中心只提供安装位置及供电维护终端工控机一台（带显示器）记录列控中心工作状态及输入输出信息，同时负责与集中监测通信通信辅助系统交换机、光电转换器等通信设备实现列控中心与外部系统间的通信连接四 列控中心系统结构4.1 4.1 逻辑处理主机逻辑处理主机u列控中心逻辑处理主机采用二乘二取二的可靠性和安全性冗余结构。u列控中心逻辑处理主机A、B两系结构完全相同，互为备用；主备之间采用工控专用ARCNET网连接。列列控控中中心心A A机机A GZJ列列控控中中心心B B机机CPU1CPU2比较板B GZJCPU1CPU2

17、比较板四 列控中心系统结构u每系采用双子系的二取二安全冗余结构，由专用的高性能计算机系统构成，双CPU独立运算，使用各自独立的两个双口RAM实现大容量信息快速交换，同步运行。采用软、硬件比较相结合的方式提高系统的安全性，两个CPU分别对运算结果进行软件比对，只当比较一致时形成软件输出命令，同时两个CPU又分别将独立运算的结果发送给独立设置的硬件比较板，比较板对双CPU的输入信息进行比对，仅当比较一致时控制相应的故障继电器（GZJ）吸起，事故继电器落下时将切断对外的所有输出命令，因此只有在软、硬件均比较一致时才对外输出控制命令，确保系统安全。四 列控中心系统结构u列控中心主机笼列控中心主机笼1

18、2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 总总线线控控制制板板CPU板板CPU板板总总线线控控制制板板CTC通通信信板板联联锁锁通通信信板板站站间间通通信信板板LEU通通信信板板1电电源源板板LEU通通信信板板2轨轨道道电电路路通通信信板板加加扰扰板板加加扰扰板板列列 控控 中中 心心 主主 机机 机机 笼笼LEU通通信信板板4LEU通通信信板板3比比较较板板POWLEULEULEU5-8LEU1-4NETCBICTCCODCANCPUCMPCPUCANCODZPWHBME通通信信板板四 列控中心系统结构u列控中心主机笼四 列控中心

19、系统结构四 列控中心系统结构四 列控中心系统结构4.2 电源系统K1K2K3K4KLEUK5K624V 逻 辑 电 源A24V 24V 逻 辑 电 源B24V 24V IO电 源A24V 24V IO电 源B24V 24V 扩 展 电 源A24V 24V 扩 展 电 源B24V A机 主 机笼B机 主 机笼A机IO机笼B机IO机笼轨 道 电 路接 口 组 匣驱 动 回 线（LK ）采 集 回 线（LK ）LEU1、2 应 答 器 回 读装 置LEU交 换 机 电 源 屏220V3000VA电 源 屏220V1000VA列 控 机 柜 风 扇列 控 维 护 终 端轨 道 电 路 维 护 终 端站

20、 间 通 信A网 交 换 机 列 控A机 开 关列 控B机 开 关风 扇 开 关总 开 关A GZJA GZJB GZJB GZJK220KAKB4.3 工作状态控制系统工作状态控制系统u列控中心两系开机后，在两系都没有故障的前提下，两系自动发生通信呼叫与应答，待两系运行状态一致后，两系进入同步运行状态。u如果有人工倒机命令，则备用系转变成工作系，而原先的工作系先脱机，然后再进入同步状态并成为备用系。当两系处于同步状态时，如果工作系发生故障，则工作系立即脱机，备用系转变为工作系，故障的一系经修复后，可以重新进入双系同步的状态。四 列控中心系统结构4.3.1 工作状态切换手柄工作状态切换手柄u工

21、作状态切换手柄用于控制列控中心两系的工作状态，手柄分三个档位，分别是“自动”、“A机”、“B机”。手柄指向“自动”档位时，A、B两系列控中心根据当前运行情况自动决定其工作状态；手柄指向“A机”档位时，A机变为主控机，B机离线；手柄指向“B机”档位时，B机变为主控机，A机离线。u正常状态下，手柄应指向“自动”档位。通过切换手柄可以实现两系列控中心的人工倒机。四 列控中心系统结构4.3.2 工作状态指示灯工作状态指示灯u每台列控中心主机均控制三颗工作状态指示灯，分别为主控（绿色）、备用（黄色）、离线（红色）。在程序正常运行的情况下三颗工作状态指示灯应有且仅有一颗亮起，代表了对应主机的当前工作状态。

22、如果三颗灯全部熄灭或有多于一颗被点亮则说明对应主机的工作状态不正常。u两系列控中心均稳定工作时，状态指示灯只可能出现以下几种组合：A主控B备用、A主控B离线、A备用B主控、A离线B主控。四 列控中心系统结构4.3.3 系统继电器系统继电器u列控中心为实现系统正常工作、双系切换设置了以下7个系统继电器：n主控继电器（ZKJ）：为确保系统只有一系为工作机而设置，当A系为主控机时主控继电器吸起，当B系为主控机时主控继电器落下。nA状态继电器（AZTJ）：列控中心A系工作正常时吸起。nB状态继电器（BZTJ）：列控中心B系工作正常时吸起。nA机点灯继电器：AZTJ的复示继电器，用于控制A系工作状态指示

23、灯。四 列控中心系统结构nB机点灯继电器：BZTJ的复示继电器，用于控制B系工作状态指示灯。nA机故障继电器（AGZJ）：用于控制A系智能IO系统的供电，吸起时A系智能IO系统上电，落下时A系智能IO系统断电。列控中心A系正常时吸起。nB机故障继电器：（BGZJ）：用于控制B系智能IO系统的供电，吸起时B系智能IO系统上电，落下时B系智能IO系统断电。列控中心B系正常时吸起。四 列控中心系统结构四 列控中心系统结构4.4 列控中心通信接口列控中心通信接口四 列控中心系统结构4.5 4.5 站间安全数据网站间安全数据网四 列控中心系统结构四 列控中心系统结构五 维护终端使用说明 5.2.1维护终

24、端界面说明维护终端界面说明 主界面主要包括以下三个部分：u1）站场图，可以查看当前进路情况，区段占用状态，区段发码，线路方向，临时限速等信息。u2）菜单栏u3）报警窗口可以实时显示系统报警，帮助维护人员及时发现设备故障。五 维护终端使用说明五 维护终端使用说明u通信状态界面u点击“通信状态”按钮，可弹出如下窗口，在该界面点击不同的选项卡就可以查看2台列控中心主机当前与相应外部系统间的通信状态。五 维护终端使用说明u查看记录六 日常维护注意事项u6.1日常检查日常检查u每天至少一次巡视列控中心。确认列控中心主机、智能IO系统、LEU、轨道盘都处于正常工作状态。u每天检查一次维护终端记录，确认列控

25、中心与外部系统通信正常。u每月对列控中心进行一次人工倒机。六 日常维护注意事项u6.2维护操作注意事项维护操作注意事项u对设备进行检修后必须核对设备的工作状态，确保工作正常。u更换任何设备及板卡时，必须保证该设备及板卡的电源已经关闭。u更换备用板卡时要注意板卡的跳线设置。u维护终端关机时要先保存记录文件并关闭WINDOWS，再关闭电源。六 日常维护注意事项u6.3列控中心板卡更换注意事项列控中心板卡更换注意事项u除FIMI/FIMO板外，各板卡均不支持热插拔，在更换前一定要确保本系电源已被切断。u要确认备品是否与被更换的板卡功能相同，不同功能的通信板卡硬件结构有可能相同，但不能通用，如果使用错

26、误会对通信造成干扰。u要确认备品的地址跳线设置正确，否则系统将无法正常工作。u更换I/O控制板（标准CAN板）时要更换电子盘，安装电子盘时一定要注意安装方向，安反将损坏电子盘，程序无法正常运行。六 日常维护注意事项6.4 列控中心常见故障列控中心常见故障 6.4.1列控中心供电故障列控中心供电故障 列控中心整机停电列控中心整机停电：u1）220V输入电源不正常：检查电源屏及供电电路的状态。u2）220V输入空开跳闸：确认系统内部没有短路部分后合上空开即可。u3）UPS故障：把供电选择手柄切换到“维修”档位上就可以旁路UPS直接给列控中心供电。同时更换UPS。u4）供电选择手柄档位错误：确保手柄

27、在“UPS”或“维修”档位上。六 日常维护注意事项 列控中心部分子系统停电列控中心部分子系统停电：u1）该部分的24V电源空开跳闸：确认系统内部没有超载部分后合上空开即可。u3）该部分的24V电源工作不正常：该电源可能进入了过载保护状态，请断开该电源的220V输入数秒钟后再恢复。如果电源还不能恢复正常，请更换电源模块。u4）子系统本身不正常：应确认24V电源与相应子系统间的电气连接正常，本身带有电源开关的设备如交换机、轨道盘、LEU等，请确认其开关都已打开。子系统有独立电源模块的（如列控中心主机的电源板），请确认电源模块部分是否工作正常。六 日常维护注意事项 特别提醒：特别提醒： 当列控中心系

28、统断电当列控中心系统断电重启后，必须在重启后，必须在CTC上对上对列控中心进行初始化，否列控中心进行初始化，否则列控中心不能正常工作则列控中心不能正常工作六 日常维护注意事项u6.4.2 列控中心主机开机自检错误列控中心主机开机自检错误u由于每块CPU板的个体差异，每块CPU板的自检时间可能会有所不同，基本上应该在40秒之内完成。如果自检时间超长，请参考判断列控中心主机的两块CPU当前的工作状态并做出相应处理。u列控程序没有被执行：CPU板或本CPU板控制的标准CAN板可能出现故障，请更换备用标准CAN板或CPU板。u无法通过自检：确认当前CPU板正在对哪块板卡进行自检，并检查该板卡的工作状态

29、。u正在检查另一块CPU板的工作状态：本CPU的自检过程已正确完成，请检查另一CPU板的状态。六 日常维护注意事项序号序号显示状态显示状态工作状态工作状态含义含义1主CPU/从CPU列控程序已开始执行2主CPU正在检查CTC通信板工作状态3主CPU正在检查连锁通信板工亻状态4主CPU正在检查站间通信板工作状态5主CPU正在检查LEU通信板工作状态6从CPU正在检查轨道通信板工作状态7主CPU/从CPU正在检查FIMI/FIMO板工作状态8主CPU/从CPU正在检查本系另一CPU板工作状态六 日常维护注意事项u6.4.3列控中心主机长期处于离线状态列控中心主机长期处于离线状态u查看列控中心维护终

30、端报警信息。u切换手柄位置不对：如果切换手柄指向另一台列控主机的档位，则本机将处于离线状态。请将切换手柄指向“自动”档位。u驱动/采集故障：检查智能IO系统中第一块驱动板及第一块采集板的工作状态，如果工作不正常请更换备用板卡。u系统继电器错误：系统继电器的驱动或采集电路出现故障。u硬件故障：硬件故障可能导致列控中心主机离线，请检查列控中心主机各板卡的工作状态，更换故障板卡。六 日常维护注意事项u6.4.4 与外部系统通信中断与外部系统通信中断u列控中心的相应通信板是否正常：如果不正常则更换相应备品。u对方系统或通信板卡工作是否正常：如不正常请先排除对方系统的故障。u相应通信线缆是否完好（可以通

31、过与另一系正常的通信线缆对调的方法试验），如果有破损请更换新的通信线缆。u两系统间通信模块工作是否正常。六 日常维护注意事项u6.4.5 联锁信号降级联锁信号降级u如果进站信号出现USU信号降为UU信号的情况，请按以下方法检查故障。u联锁输出为USU信号：检查点灯电路。u联锁输出为UU信号：检查联锁是否收到列控中心的降级命令或与列控中心通信中断，如果不潢足以上两点，请检查联锁本身的故障。u列控中心发送降级命令：u1）当前临时限速状态满足降级条件，临时限速取消后恢复。u2）当前列控中心未被初始化，请在CTC系统上对本站列控中心进行初始化。六 日常维护注意事项u6.4.6 有源应答器发默认报文有源应答器发默认报文u发送的是应答器默认报文：检查LEU的工作状态，如果LEU工作正常则检查应答器与LEU的连接状态及相应LEU切换组匣的工作状态。u发送的是LEU默认报文：检查列控中心与L