浅析广州地铁7号线车-地通信系统的稳定性

广州地铁7号线采用国产MTC-I型CBTC系统,其DCS子系统主要负责列车控制子系统间数据传输,为了提高车-地无线通信系统的稳定性,在信号设备供电、网络冗余、抗干扰、远程监控等方面都采取了一些措施。     

驼峰信号微机监测系统远程监控功能软件设计

设计驼峰信号微机监测远程监制系统的体系结构,简要阐明远程控制软件工作模式与原理.根据实际要求设计出远程操作和控制实现方法,同时给出了确保系统有效安全策略及实现方法.     

分布式列车控制系统的冗余设计

分布式列车网络控制系统是依循铁路列车安全高速运行的要求逐步发展的，保证系统的高可靠性是贯穿整个设计过程的重要原则。相应的冗余设计及控制是提高控制系统可靠性的必要措施，合理的冗余控制是实现控制系统高水平的自动容错的重要途径。随着交流传动控制、列车自动安全防护等新技术的不断发展，控制系统的功能模块和层次结构日趋复杂。系统的冗余设计也应突破简单的备用模式，分别在硬件和软件层次上结合对象的性能、成本等因素结合进行冗余设计。相应的冗余控制需结合传统手动切换方式选择合理的控制策略。     

地铁列车客室门系统冗余设计的优化

硬线和网络指令的冗余设计已经应用于地铁列车的车门控制。基于先到先执行的原则,门控器对"硬连线信号"和"网络信号"均能响应,以先接收到的信号为准控制车门的开闭。分析了冗余信号的时序,以及冗余指令冲突导致车门无法关闭的问题,提出了客室门系统冗余设计的优化方案,并将该方案应用于广州地铁车辆的调试。实践证明该方案能有效避免冗余指令冲突,大大提高列车门控系统的可靠性。     

新型高可靠性列车运行监控装置

新型列车运行监控装置以控制器为中枢,在网络结构上分为控制层和通信层,通过网络分层保证控制功能的完整性;根据对冗余方式可靠性分析和比较,提出模块级冗余、硬件冗余切换电路和智能化模块式的输入输出模块设计方案;采用大容量CF卡作为地面基础数据转储的载体,运用MD5码校验技术和数据冗余存储技术,实现了一次性自动完成车载主机和显示器中地面基础数据的更新,提高了列车运行监控装置更新地面基础数据的安全性和易用性。地面测试和装车运行试验表明,该装置已基本满足现行列车运行需求,能保证控制列车运行安全。     

移动闭塞系统计轴远程预复位功能的安全分析

上海轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)信号系统的后备模式基本上采用计轴器作为检测列车位置的设备.分析了计轴设备故障对运营的影响.基于对计轴远程预复位在CBTC信号系统中的安全分析,提出了计轴区段远程预复位在移动闭塞中的解决方案及安全操作要求,使得远程预复位在满足运营需求的前提下,符合信号系统的安全性要求.     

轨道交通冗余工业以太网设计分析

论述冗余和自愈是工业自动化网络体系架构的重要特征,是自动化及先进制造对系统的可靠安全性、实时稳定性要求的结果;系统实时性和安全性方面的要求已经把环形网络的拓扑结构推上工业网络的历史舞台,使其已经成为现在及未来很长一段时间的工业网络体系的主流设计。探讨轨道交通领域冗余工业网络系统设计中的链路、设备及端口冗余理论及方法,以提高城市轨道交通各个系统网络平台设计的安全性和可靠性。     

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。     

一种基于MVB网络通信的中央控制设备设计方案及其实现

介绍中央控制设备CCU的功能和软、硬件设计方案和实现原理,该设备基于MVB网络通信,是TCN网络控制系统中的关键设备之一,集MVB网络通信功能、MVB总线管理功能、网络配置和监视功能、图形化编程功能于一体,支持用户网络通信配置、控制软件和诊断软件的开发。用户可利用网络配置监视软件NCMS对CCU的网络通信进行参数配置,并对连在MVB网络上的各类MVB设备状态进行远程监视。同时,用户可以利用符合IEC61131标准的OpenPCS图形化编程软件方便、可靠地开发列车级或者车辆级的各种控制和故障诊断程序。另外该设备还具有热备冗余功能,增强了设备运行的可靠性。该设备已应用于上海低速磁悬浮列车和西南交通大学磁浮中心等工程项目中,运行稳定,性能良好。     

远程维护系统屏幕控制的实现

分析了基于网络的远程维护系统屏幕控制的原理,介绍了利用WinSock进行网络通信和编程的方法,并通过VC++实现远程维护系统的屏幕控制.     

CRH2与CRH5动车组列车信息控制网络比较

论述了CRH2和CRH5动车组列车信息控制网络的基本原理和功能,并对这2种动车组列车信息控制网络的结构、网络协议和其中的关键技术进行了对比。可以看出,CRH2网络采用通用网络协议和多重冗余,可靠性强;CRH5采用列车网络专用协议,层次清晰,功能强大。     

CRH2型动车组控制系统冗余安全设计

针对CRH_2型动车组要求整车控制系统高安全可靠性的特点,重点研究了网络控制系统通信架构、软硬件控制平台及车辆电气控制系统,详细论述了控制系统在冗余通信、安全导向、联锁保护的设计策略及优点。长期运用表明系统性能表现优异。     

基于时间自动机模型的安全计算机平台的形式化验证

众多工业控制领域要求计算机控制系统具有高可靠、高可用和高安全的运行基础,2乘2取2冗余结构的安全计算机平台是提高系统安全性、可靠性的一种重要解决方式。CBTC列控系统的安全计算机平台采用2乘2取2冗余结构,它是一个实时系统,控制过程需要考虑时间因素。本文分析CBTC系统安全计算机平台系统的组成结构,提取出系统的功能约束,采用基于时间自动机理论的建模验证工具UPPAAL建立系统的自动机网络模型,进行仿真分析,验证系统的功能性、实时性、安全性要求。     

基于MVB通信的VC U软冗余功能研究与开发

VCU(车辆控制单元)是列车网络与控制系统的中枢,是保证列车运行安全的关键设备,其冗余设置非常必要.文章介绍了基于MVB(多功能车辆总线)通信的软冗余功能包的开发,使VCU冗余不再依赖硬件,既能保证列车运行安全,又降低了成本,提高了可靠性.     

新型ICE3和ICE T电动车组的控制技术(一)

由于列车可能编组的多样性、互连性要求以及功能性、可靠性、维修友好性和运营安全性要求的提高,对德国铁路公司(DB AG)新型ICE3和ICE T电动车组的控制、通信、操作系统及监视和诊断系统提出了更高的要求.文章先介绍了列车可能的编组,然后介绍了这种高新技术列车的控制技术结构、控制级及智能子系统多达140个数字控制的冗余网络以及如何在硬件软件上来实现这种最现代化的控制策略.新型电动车组的控制技术用于全球最复杂的通信,它符合列车通信网络(TCN)标准,并经受了日常按运行图运行的考验.     

基于变频技术的石油钻井系统改造

介绍石油钻井系统的变频改造构成;通过分析TGS2型变频器在钻井系统的应用实例,对比柴油机驱动和变频驱动的应用情况,总结了变频驱动在钻井系统的应用优势。     

基于双总线的城市轨道交通列车网络主控设备冗余控制设计

以某在研的新型城市轨道交通车辆的列车控制与管理系统的设计研发工作为依托,从提高列车运行安全的角度出发,提出了在配置两种控制总线的列车上网络主控设备同时实现总线级和设备级热备冗余控制的设计思路,并在软件实现后进行了实验室模拟,验证了该设计在保证控制系统运行稳定性的同时,使热备冗余功能得到了优化。研究成果为未来轨道交通车辆的列车控制与管理系统设计提供了借鉴。     

CBTC应用环境下TD-LTE承载网络的QoS(服务质量)增强措施研究

从减少同频干扰和邻频干扰、增加频谱效率和数据传输速率、提高系统通用性和可靠性等技术优势出发,分析了TD-LTE(分时长期演进)技术应用于CBTC(基于通信的列车自动控制)系统的可行性与必要性。简要介绍了基于TD-LTE承载网络的CBTC系统框架,并分别从控制平面和业务平面对该框架的QoS(服务质量)机制进行了论述。针对CBTC系统的实施提出LTE(长期演进)系统核心网(EPC)冗余、LTE基站冗余与终端设备(CPE)冗余备份等措施,保障TD-LTE承载网络的QoS等级。     

地铁车辆空气压缩机转换供电电路设计方案改进

结合实际地铁项目,对空气压缩机的转换供电控制电路进行了介绍,针对原型电路存在的安全隐患,提出了3个改进方案。对各改进方案的电路及控制逻辑做了分析和比较,最终确定了远程输入输出模块(RIOM)常闭型触点串联冗余改进方案为最为安全、可靠的空压机转换供电电路方案。     

机车制动控制单元的双CPU控制板冗余设计

制动控制单元BCU的正常运行对机车安全行驶具有重大的作用。文章基于冗余控制思想,提出了双CPU冗余控制热备份方案,设计实现了基于热备份技术的双CPU冗余控制,详细叙述了BCU的CPU控制板和双PC104控制板冗余控制的系统组成和软硬件设计,并分析了双CPU冗余控制的可靠性。该技术可有效地增强BCU工作的可靠性,提高了机车的制动性能,保障了长区间机车运行的安全性。