VPI-3&iLOCK型计算机联锁系统维护说明书要点

卡斯柯信号有限公司企业标准CASCOSIGNALLTD.STANDARDSDocumentNo.VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书拟制:日期:年月日审核:日期:年月日批准:日期:年月日版本号实施日期年月日受控号:VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书DocumentNo版本号实施日期年月日第1页共54页修订页编号章节名称修订内容简述修订日期修订前版本号修订后版本号修订人1创建全文V0.0.1张亚影VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书DocumentNo版本号实施日期年月日第2页共54页目录1目的和适用范围..................................................32维护说明书......................................错误!未定义书签。3VPI-3/iLOCK系统介绍.............................................53.1概述.....................................................53.2VPI-3/iLOCK系统体系结构..................................53.3VPI-3系统热备工作原理....................................63.4iLOCK系统冗余工作原理....................................73.5VPI-3/iLOCK系统的安全性和可靠性.........................124VPI-3/iLOCK系统印制电路板的故障检测............................134.1PCB故障诊断.............................................134.2各种PCB的表示灯.........................................135诊断维护子系统.................................................195.1SDM概述.................................................205.2SDM总体介绍.............................................205.3SDM详细功能介绍.........................................226PCB故障判断及更换..............................................396.1故障初判................................................396.2板子更换步骤............................................40附录一故障排除方法................................................42附录二故障处理....................................................43附录三UPS的说明及维护.............................................55VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书DocumentNo版本号实施日期年月日第3页共54页VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书1目的和适用范围目的：为了方便用户能够对VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统做出更好的维护。范围：适用于所有的VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统。2维护说明书20世纪80年代以来，随着计算机技术、现代通信技术、网络技术的发展，车站联锁开始进入了计算机联锁时代。计算机联锁以其信息量大、可靠性高、体积小、便于集中联网增强调度指挥能力、维修工作量小、带有诊断与记录功能等特点，显示了其在信号领域发展的广阔前景。安全型计算机联锁（VPI）系统是一种“故障-安全”的、以微处理器为基础的车站联锁信号控制系统。该系统是中法合资卡斯柯信号有限公司从阿尔斯通信号（美国）公司引进，结合中国铁路运营技术条件，经过二次开发而成的一种安全型计算机联锁产品。1993年4月10日，计算机联锁通过了中国权威部门的技术鉴定，被授予“科学技术成果鉴定证书”。VPI型计算机联锁系统的逻辑电路是由安全型逻辑组成的。能把传统的由继电器实现的联锁逻辑和控制逻辑“写”成一系列逻辑表达式（即布尔表达式），这些逻辑表达式的正确实施是通过一个设计过程和原则来得到保证的。这个设计过程和原则被称之为“数字集成安全保证逻辑(NISAL－NumericallyIntegratedSafetyAssuranceLogic)”，这个“数字集成安全保证逻辑”确保联锁逻辑按要求实现，并使系统具有“故障-安全”特性。因此，安全型计算机联锁是从“有接点”到“无接点”的飞跃。1998年12月，卡斯柯公司的安全型计算机联锁软件通过了铁道部计算机联锁软件测试中心的测试。铁道部对卡斯柯公司引进、消化、吸收国外先进的信号技术一直非常重视，提出了严格的要求，并给予大力的支持。1999年8月，安全型计算机联锁（VPI）系统通过了铁道部评审，成为铁道部指定的四家计算机联锁研制生产单位之一。2000年5月，安全型计算机联锁（VPI）通过了铁道部产品质量监督检测中心关于防雷和电磁兼容的检测。其中，雷电防护性能达到A级，电磁兼容的各项检测指标全部合VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书DocumentNo版本号实施日期年月日第4页共54页格。2000年8月3日，安全型计算机联锁（VPI）系统在上海通过了铁道部技术鉴定，并颁发了“科学技术成果鉴定证书”（铁道部技鉴字[2000]第033号）。2002年6月,安全型计算机联锁（VPI）系统标准站联锁软件通过了“铁道部铁路车站计算机联锁检测站”的制式测试。2002年8月12日，安全型计算机联锁（VPI）系统获得铁道部颁布的“铁路车站计算机联锁设备制造特许证”。安全型计算机联锁（VPI）是阿尔斯通信号（美国）公司的定型产品。从1986年起首先将VPI系统安装在美国芝加哥等车站，至今已安装的VPI分布于美国、英国（伦敦地铁）、荷兰、中国（含台湾省）、印度尼西亚、澳大利亚、韩国和西班牙等12个国家和地区。随着信号技术向数字化、综合化和网络化方向发展，卡斯柯信号有限公司提供的计算机联锁系统，在网络结构上作出改进，在功能上进行了全面的适合中国铁路运输要求的国产化开发，将系统功能合理分配到基于“安全通信和非安全通信”网络的人机接口(MMI)、联锁处理、系统维护等节点上，由每个功能节点来完成一种或多种功能，而每个功能节点就是一个完整的计算机系统，彼此通过网络交换信息并协调运行。由于系统按模块化方案设计,通用的硬件就能实现任何一种类型的联锁车站的配置。这种模块化的设计给系统扩展和升级带来了极大的方便。经过二次开发和硬件国产化，安全型计算机联锁（VPI）系统(即VPI-3)，实现了集联锁控制、微机监测、调度监督接口、DMIS入网接口、网络管理等模块为一体的目标。随着铁道部跨越式发展思想的提出，对于计算机联锁系统的安全性、可靠性提出了更高的要求。在这样的背景下，从2001年起，卡斯柯公司从ALSTOM引进成熟的安全型专用联锁机技术，结合既有的通过铁道部检测和认证的VPI系统联锁软件及人机界面等开发成果，进行了iLOCK（2*2取2）智能安全型计算机联锁系统的国产化开发。同时卡斯柯公司会继续全力做好VPI系统的工程实施和售后服务工作，为推进我国铁路信号设备网络化、数字化、综合化而努力。VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书DocumentNo版本号实施日期年月日第5页共54页3VPI-3/iLOCK系统介绍3.1概述VPI-3系统被设计成满足用户要求的、保证基础安全的、并使用安全型各端口独立校核的输入数据的一组布尔方程式，从而产生与该方程式解直接相关的一组输出。安全型输出量的状态不断地被检测以确保其可靠输出：如果和相应方程式的解不符合，该输出就不在允许的状态中。VPI-3系统输入数据的读入和输出状态的检测都通过安全型硬件来实行。表达式求解和输出检测都依靠一个安全型继电器（VRD），它必须在精确的时间间隔内收到有效的校核字，然后才能将电源经由VRD前接点送到所有的输出端。iLOCK智能安全型计算机联锁系统（以下简称iLOCK系统）是在一般的“2取2”安全结构基础上，再增加独立的“故障－安全”校验模块、采用NISAL专利技术，构成智能安全型计算机联锁系统。iLOCK系统的联锁功能、系统可靠性、可维性，系统带载能力及系统抗干扰能力等均满足铁道部相关标准和现场的实际需要；系统的仿真测试接口、出厂测试接口和版本校验、防雷和电磁兼容性等，均按照铁道部的有关技术要求进行设计。3.2VPI-3/iLOCK系统体系结构VPI-3/iLOCK系统由人机界面（MMI）、联锁处理（IPS）、值班员台（GPC）、诊断维护（SDM）、冗余网络（RNET）和电源（PWR）等六个子系统组成。MMI是VPI-3/iLOCK系统与操作员之间的交互接口。通常情况下，VPI-3/iLOCK系统采用彩色显示器作为计算机联锁系统的人机交互界面，用来供操作员通过鼠标办理各种作业，显示站场信号设备，并给予明了的语音提示。对于特殊要求的车站，VPI-3/iLOCK系统还可以采用控制台等作为人机交互界面。VPI-3系统下的IPS是由主备IPS组成的双机热备系统，主系统和备用系统分别执行同一工作，并经同步检查，确保主备系统同步工作，实现真正的热备冗余。安全输入的连接与同一接口继电器并行连接，安全输出参数（信号开放参数等）在系统切换时主备系统进行内部互相参照检查。安全输出与每个接口继电器两线圈中的一个线圈相连接。但是只有主用系统能驱动接口继电器，而备用系统不能使接口继电器通电。VPI-3/iLOCK型计算机联锁系统维护说明书DocumentNo版本号实施日期年月日第6页共54页iLOCK系统下的IPS是由一个或多个机柜组成的二乘二取二系统，A系和B系无论是否同时启动，双系开机并通过安全校验后即能很快自动同步。A系和B系采集共享、并行输出，当一个系某一路采集或输出发生错误时，只要另一个系对应的码位不发生错误，即不会影响系统的运行。单系实行双通道采集、双断稳态输出，只有在双通道运算结果一致、双通道总线控制结果一致、双通道输出电路完好等各项“2取2”严格条件都满足以后，才使输出真正有效。根据铁路运营的要求，在比较大的车站，设有GPC，供值班员监视站场内列车运行情况以及站场状态。GPC的界面显示与MMI完全一致。SDM采用图形化“诊断维护电子向导”，为维修人员进行系统维护和信号设备监测的工具。VPI-3/iLOCK系统还设有基于交换机的以太网技术的冗余网络和冗余热备的UPS的供电配置。根据铁道部的要求，可以通过MMI的串口实现与TDCS、CTC等系统的信息交换。通过标准的联网方式，可以在任何地点接入任意数量的调度显示终端。根据距离远近和用户所能提供的通道情况，可以采用光缆方式，也可以采用专线（或拨号）MODEM方式完成终端接入。VPI-3/iLOCK系统也可以通过专用的FSFB2安全通信协议，实现与ATP等安全系统联网，构成全程全网的综合安全系统。3.3VPI-3系统热备工作原理基于模块化设计，VPI-3系统具有完整冗余系统的构造，它有两套独立的系统板、输入/输出板及以之为基础的转换逻辑电路，并保证系统在切换时不丢失信息。当修改或扩展系统时，主系统仍然在工作，而备用系统被用来测试。在这里，需要说明的是，由于系统按动态冗余的原则设计，系统的主用和备用只是表明系统的工作状态，与设备的物理概念无关。主备联锁机通过高速网络口