西康铁路远动系统改造设计

（中铁第一勘察设计院集团有限公司电气化处，西安,710043）

西康铁路远动系统改造设计

朱 珠

（中铁第一勘察设计院集团有限公司电气化处，西安,710043）

本文介绍了将西安至安康铁路牵引供变电设施纳入襄渝二线电力牵引远动系统实施实时数据采集和集中监控管理的改造设计，并明确了改造后达到的的调度系统功能及系统基本技术指标。

远动系统；调度系统；硬件结构；软件；系统功能；技术指标

0 引言

目前，各铁路局均对电力牵引调度所进行或正在进行整体规划，要求将多条电气化铁路整合共用一套牵引调度远方监控系统，以便于电力牵引调度的运行维护管理。本文介绍了改建铁路西安至安康增建二线工程（西康增建二线工程）将既有及新建牵引供变电设施纳入襄渝二线电力牵引远动系统的扩容改造设计。

1 工程概况

根据西安铁路局电力牵引调度系统的整体规划要求，将西康铁路牵引供变电设施纳入襄渝二线电力牵引远动系统实施实时数据采集和集中监控管理,并改造西安及安康供电段复示系统。

2 扩容改造

2.1系统的扩容改造

既有襄渝二线牵引远动系统主站采用计算机分层、分布式开放局域网结构，系统的硬件、软件的设计已充分考虑可靠性、可维护性和可扩性，具备故障诊断、在线修改功能，同时遵循模块化和冗余设计的原则。

本次工程对既有系统进行相关系统软件升级，并增加相关硬件设备。为保证调度主站与各被控端厂家之间通信协议的统一性，西康增建二线工程所涉及的各被控端厂家接入远动系统的通信规约需遵循既有襄渝二线供电调度系统厂家提供的协议的全部内容，同时为了保证现场调试的顺利进行，缩短现场调试时间，在现场调试前，各被控端厂家需与既有襄渝二线供电调度系统厂家进行一次接口联调，联调试验在既有襄渝二线供电调度系统厂家实验室进行。

2.1.1 硬件结构扩容改造

既有主站系统以计算机设备为核心、以功能为模块，以节点为单元进行构置，配置有冗余监控网络、应用及数据服务器组、WEB应用服务器、主备操作员工作站、网络通信设备、配置服务器、历史数据服务器组、接口服务器等网络节点设备、人机接口设备、数据打印机等外围设备以及保证监控系统不间断供电的UPS电源、配电盘设备构成，同时提供了完善的软件资源。西康增建二线工程接入增加如下设备：

1)新增一个调度台，调度台配置2台调度员工作站，两个工作站并行运行，互为备用。当任意一台调度员工作站故障时，另一台工作站将接替故障工作站的功能，完成对西康线牵引供电系统的调度管理工作。

工作站计算机主要性能指标为：

CPU：Intel core 2,32位

主频：≥2.66GHz

内存：≥4GB

硬盘：≥ 200GB(SATA)

DVD-ROM：1个

显卡内存:≥512MB

显示设备:34″液晶显示器

2)数据打印机(含打印机桌)1套，采用既有调度工作站的同类型设备。

3)为保证系统的无缝接入和满足系统性能要求，系统增设两台通信服务器，通信服务器采用双机冗余配置，并通过心跳监测网交互信息，当有服务器故障时，其他服务器能够立刻顶替故障机运行，接管其业务。通信服务器采用工业控制计算机，其主要性能指标为：

CPU字长：Intel core 2，双核

主频：≥3GHz

内存：≥12GB

网络接口：5个10BaseT/100BaseTX

外存容量：≥500GB

DVD-ROM： 1个

4)对既有后台服务器进行增容，新增设备主要性能指标为：

内存：16GB

网络接口： 5个10BaseT/100BaseTX

外存容量： 2*300GB

5)增设操作员工作站台桌椅1套，风格与调度所既有调度台桌保持一致。

6)通信设备

调度端配置与通道数量匹配的2套路由器作为通信接口设备。

2.1.2 软件扩容改造

软件系统在既有软件平台上扩容，维持既有软件功能不变的同时还须满足以下要求：

(1)系统软件

操作系统作为计算机的资源管理系统，实现对计算机资源的分配、控制、调度及回收。本工程操作系统要求具有实时多用户、多任务的处理功能，每个用户都能同时执行多个进程，并提供完善的调试、诊断手段及其它服务程序。系统软件应支持多种通用性开发工具软件，满足系统各种功能开发的需要。操作系统应具有较强的抗病毒能力，高度的安全稳定性，适用于大型工业控制场合。

(2)支持软件

系统应配置足够的支持软件，满足系统功能开发的需要。主要包括：窗口管理软件、网络通信软件、高级语言编译软件、大型商用数据库软件、汉字库等标准软件。

(3)应用软件

1）应用软件应模块化设计，各模块接口简单、相对独立，一个模块故障不应影响其他模块运行。

2）应用软件应具有良好的开放性。用户在遵循操作规则的前提下，应可根据运营的要求，在线建立、修改、编辑、增扩系统数据库及用户画面等应用软件，并可对系统进行二次开发，而无须修改软件程序。修改过程应遵循安全可靠的原则，在修改内容未经维护人员确认不能刷新实时数据库。

2.1.3 通信通道扩容改造

西康增建二线工程设计将原音频环形远动通道方式改造为2路主备复用的2M光纤环形通道，并将被控端改为综自系统。系统至每个被控端传输速率为2.048Mbps，通信规约遵循既有襄渝二线电力牵引远动系统厂家提供的规约。

3 改造后的调度系统功能

调度系统功能维持既有功能不变条件下，还包括但不限于如下功能，用户保留对系统功能进一步细化及修改的权力：

3.1控制功能

1)单独遥控

改变某一对象运行状态的控制，包括开关合/分、自动装置投入/撤除、保护定值切换等操作。当对开关进行合/分操作时，应同时给安全视频监控系统一个命令，以使系统追随该开关进行图象画面显示。

2)程序遥控

程序遥控的执行可以具有手动一次启动、手动逐条执行和条件自动（经人工确认）执行等方式。程控的编制应采用表格定义方式，允许加入执行条件判断，在执行过程中若出现限制执行条件，则自动终止程控，并给出提示。程控执行过程中允许用户终止执行程控。

3)遥控试验

每个被控站主接线画面上设置遥控试验对象，各被控站控制信号盘内设置模拟试验继电器，用于测试调度系统至被控端综合自动化系统之间的可靠性。为了控制输出的安全性，系统应具有防止输出继电器接点粘接、多重选择、选择超时监视等措施，在上述情况下，执行命令应被屏蔽并给出提示信息。控制采用选择、执行两步操作方式，并给出执行中的提示。

4)复归操作

对被控站声光报警等信号进行复归的操作。该操作无遥信返回，操作完成后，系统应给出判断操作是否输出执行的提示。

5)模拟操作

可对开关进行不下位模拟对位操作，并用不同符号或颜色区别于正常状态。

6)闭锁、解锁操作

对遥控对象进行的单个或批量闭锁遥控操作。解锁为闭锁的反操作。

3.2遥信处理功能

(1)遥信监视内容

1)对各被控站进行实时数据采集，并通过LCD显示屏对各被控站供电设备运行状态进行实时监视。遥控开关状态的显示颜色：合闸为红色，分闸为绿色。

2)对牵引供电系统及供电设备非正常运行状态下的信息内容的监视。

(2)系统对异常运行状态提供报警提示功能。

3.3遥测监视功能

(1)遥测参数的采集方式

系统通过交流采样方式对被控站系统运行参数进行实时采集并在调度系统进行实时监视。

(2) 显示处理方式

1) 在LCD显示器所显示的被控站主接线图上，以数字方式实时显示电流、电压及功率等测量参数。

2) 设置专用图表画面用来显示遥测参数。

3) 模拟量数据处理。

4) 脉冲量数据处理。

3.4数据库管理功能

系统应设置数据库管理系统，用于对在线运行数据及历史数据的管理。

3.5通道切换功能

系统实现对通道的监视和告警。主用通道发生故障时可自动投入备用通道，并具有手动切换的手段。

3.6系统时钟同步功能

本调度系统设置NTP时钟系统作为系统主时钟，与各被控站综合自动化系统进行实时同步对时，同时预留与外部时钟系统对时接口。当NTP时钟故障时，可以通过外部时钟对SCADA系统进行时钟同步，并采用软件对时命令与被控站综合自动化系统进行实时同步对时。

3.7系统还应包括打印功能、培训功能、口令功能、汉化功能、文件在线编辑维护修改扩展功能、容错能力、自诊断、自恢复功能等

4 系统基本技术指标

遥控命令传送时间≤ 1s

遥信变位传送时间≤ 3s

画面调用响应时间≤ 1s

遥控正确率≥ 99.99%

遥信正确率≥ 99.9%

服务器主、备切换时间≤ 20s

服务器负荷率≤50%

网络负荷率≤30%

控制中心网络通信速率10/100/1000Mbps

事件顺序记录分辩率≤ 10 ms

5 结束语

通过系统整合，将多条电气化铁路电力牵引调度远方监控系统合成一套性能稳定、功能完善的电力牵引远动调度平台，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，更安全可靠、更快速的电力牵引远动系统能更好的适应铁路网快速发展的需要，满足更高要求的铁路建设。西康二线工程电力牵引远动系统的改造方案可以为后续的新建及既有电气化铁路电力牵引远动系统的整合提供借鉴。

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朱珠，中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师。

Transformation Design for the electric traction remote systems Of Xi'an-Ankang railway

Zhu Zhu
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.,Dept.of Electrified Railway,Xi’an,710043)

This paper introduces the transformation design of make Xi'an-Ankang Railway for substation included into Xiangfan-Chongqing railway electric traction remote systems implement real-time data acquisition and centralized monitoring and management,and clearly the transformation to achieve scheduling The basic system functions and system specifications.

remote systems;scheduling system;hardware structure;software;system function;technical indicators