1、铁路联锁、微机及道岔监测系统简介和工业通讯产品市场机会,Prepared by Denny Yang ORing Marketing Dept,Oct 23,2012,Agenda,铁路计算机联锁系统 铁路微机监测系统 高铁道岔综合监测系统,铁路车站联锁（interlocking in railway station）,定义利用机械、电气自动控制和远程控制的技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，这种关系称为铁路车站联锁。发展历程,机械联锁 控制,电气集中 联锁控制,计算机+继电器控制,70年代,80年代,90年代,铁路微机联锁,定义微机联锁也称之为计算机联锁，利
2、用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即微机集中联锁。它是一种由计算机及其他一些电子、电磁器件组成的具有故障 安全性能的实时控制系统。 特点计算机联锁是目前最先进的车站联锁设备，具有运作速度快，信息量大，操作方便，安全性高，设备体积小、重量轻，便于调试和维修的特点，提高了自动化程度和作业效率。为了实现微机联锁系统的可靠性，系统设计往往采用可靠性冗余结构配置。其中广泛使用和研究的结构有：3取2静态冗余、双击热备动态冗余、2乘2取2动态冗余结构。,铁路计算机联锁,构成计算机联锁系统由硬件设备和软件设备构成
3、。硬件设备包括联锁计算机（完成联锁功能和显示功能）、安全检验计算机（用以检验联锁计算机的运行情况，发现故障可导向安全）、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。软件设备是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：一是参与联锁运算的车站数据库；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的应用程序。,微机联锁系统整体结构示意图,铁路计算机联锁,计算机网络通信特点计算机联锁网络通信采用星型分布的网络结构，系统的信息全部采用双绞线或光纤传输的方式。铁路信号微机联锁系统分三级：第一级为控制监视级，实现对系统的控制过程的信息
4、显示和系统控制命令的输入；第二级为联锁逻辑处理；实现信号联锁关系运算处理；第三级为执行采集级，实现现场设备运行状态采集和实时控制。通信网络选用安全可靠的工业以太网交换机，通过工业以太网交换机完成数据传输，保证被控车站信号设备状态和控制信息的实时性、准确性、安全性。铁路信号微机联锁系统采用冗余工业以太网络，双冗余工业以太网网络为“二乘二取二”、“三乘二取二”等各种联锁系统提供了安全性和可靠性。网络设备电磁防护特性符合EN50152等铁路防护等级。,沪杭高铁信号联锁系统网络拓扑图,RES-3242GC，24口机架式网管型交换机应用在铁路微机联锁的接入层网络之中，用来对采集和执行端设备的数据传输和通
5、讯，实现一网到底的透明传输,以太网产品应用特点及现场实例图,以太网产品需求应用特点计算机联锁系统不仅要具有高度的安全性、可靠性、可用性，还要有快速、强大的数据处理能力，计算机联锁系统内部各模块之间以及计算机联锁和其他系统之间要相互传输大量数据，协同工作，因此，各种通信方式在计算机联锁及相关系统中得到了大量的运用。其中最主要的有以太网通信、串口通信、现场总线通信等。随着以太网通讯技术在铁路计算机联锁系统的应用和发展，工业以太网交换机将做为计算联锁系统数据传输和通讯的重要产品。尤其在高铁的联锁系统中，工业以太网交换机将成为数据传输通讯的标准产品，做为联锁系统的接入通讯，最后通过千兆光纤端口汇聚到列
6、控系统的安全数据网中，每个站台分为AB两个网络，一般使用2台24端口以上千兆光纤以太网管理型交换机。,现场应用实例图1,现场应用实例图2,国内主要铁路信号联锁SI介绍,铁路联锁系统工业以太网产品市场机会,市场机会目前工业以太网交换机的应用还主要集中在铁路信号计算机联锁系统里面，尤其在高铁的信号联锁系统，国内目前主要有10家信号集成商从事计算机联锁系统的研发，其中有自主研发的能力的有5家左右（包括合作研发的），只有完全自主研发能力的联锁集成商才对以太网交换机产品有选型权利，卡斯柯信号做为国内第一家引入计算机联锁技术的SI，在联锁国产化和自主研发方面走在最前面，其它公司在不断的逐步跟进，包括南京恩
7、瑞特也推出了自己的联锁系统。所以，针对铁路计算机联锁系统，我们的销售工作重心应该在有自主研发能力的联锁集成商为主，包括铁科、北方交大、南京恩瑞特等，根据目前铁路联锁系统以太网产品应用特点，产品推广的重心应在于计算机联锁系统的执行采集层的网络传输和数据通讯，目前产品规格应以机架式管理型2光24电端口产品为主，随着光纤技术的不断应用，采用全光纤方案的以太网方案也将逐步应用到新一代的计算机联锁系统中。,Agenda,铁路计算机联锁系统 铁路微机监测系统 铁路道岔综合监测系统,铁路微机监测系统,定义信号微机监测系统是保证行车安全、监测铁路信号设备运行质量的重要行车设备。它是铁路装备现代化的重要组成部分
8、，它把现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程等技术融为一体，监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运行质量和故障分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作状况偏离预定界限或是异常时及时报警，避免因设备故障或违章操作带来的影响列车正常、安全运行。,铁路微机监测系统,系统结构微机监测系统主要由车站机柜、车站监测机、上层网络终端、广域网数据传输系统等组成，如下图所示：,铁路微机监测系统,系统结构 1、车站机柜负责数据的采集、分类和处理，包括机柜、基层网络、主控单元、采集单元、输入输出单元、隔离传感器。 2、车站监测机用于管理和查看
9、所辖车站的数据，对数据进行分类、存储和处理，以人机对话方式查看历史站的所有信息，并能显示通讯网络结构拓扑图及通讯状态，执行控制命令和数据转发，打印监测图形和报表，包括监测主机、监视器、打印机、操作键盘、鼠标、也可以配置专用键盘和轨迹球。 3、上层网络终端配置上层网络终端。上级主管部门作为上层网络，以数据终端的方式在车站监测机上登录，连至微机监测网。终端可以拨号或专线方式随时联网。终端具有监视功能，进行人机对话，网络维护管理，查看实时站场和车站数据并作报表汇总等工作。 4、广域网数据传输系统广域网数据传输系统由调制解调器和通信线路组成，完成IP数据包在车站监测机和网络终端各计算机间的传输。,铁路
10、微机监测系统,网络结构铁路微机监测系统的网络结构一般采取三层网络架构，由管理网、系统网、控制网组成。控制网应用于现场控制层，是车站机柜内部控制网络，负责I/O模件与主控单元之间的数据交换。由系统总线或是以太网构成，是用来实现现场控制层主控单元和I/O单元通信，完成实时输入、输出数据传送服务的专用网络系统。系统网络由10M/100M高速实时以太网络构成，负责监测机与车站机柜之间的数据交换、监测机与历史站之间的的数据交换、监测机与上层网络终端间的数据交换；监测机与现场控制站的连接。完成数据下装，监测机与现场控制站之间的实时数据通信。管理网络用于企业级的信息管理系统。,铁路微机监测系统,车站结构一般
11、采用目前国际上流行的现场总线型分布式系统结构（DCS），车站系统为系统服务器、工程师站、操作员站、现场控制站、通信控制站、管理网关合一结构；车站系统作为一个车站的集中管理机器，集中处理现场各功能采集模板采集的实时信息，同时又为操作人员提供人机界面。信息的采集和处理则是由采集模板和主控单元完成。采集模板有独立的微处理器并且并联在现场总线上。采集模板之间、采集模板与主控单元、输出模板与主控单元之间通过现场总线进行信息交换。现场采用的采集模板为通用采集板，可以采集道岔电流、轨道电压、电源电压、绝缘数值、电源漏电流等信息。采集模板的基本功能：采集与暂存状态量；将状态量预处理后，传送给现场控制站；接受并
12、且执行现场控制站命令。对于监测命令的执行由输出模板来完成。,国内主要铁路微机监测SI介绍,铁道科学研究院通号所 通号集团（上信、沈信、北信） 北京交大微联 卡斯柯信号 上海铁大电信设备 北京和利时 河南辉煌,微机监测以太网产品特点及市场机会,以太网产品需求应用特点微机监测系统的主机一般采用工业计算机，网络设备需要支持路由功能的以太网交换机，所以以思科、华为等电信级网络产品为主，目前在铁路微机监测系统中使用工业以太网交换机的还不是很多，但是随着工业以太网产品在铁路各个系统，尤其是信号相关子系统的不断应用，工业以太网交换机将取代传统的商用交换机。 市场机会铁路微机监测系统是一个工业以太网一个在铁路
13、信号系统中一个新的细分应用子系统，所以目前销售工作的重心还是在于对铁路信号及微机监测相关SI的产品推广，争取找到合适的项目拿我们以太网交换机推广进去。,Agenda,铁路计算机联锁系统 铁路微机监测系统 高铁道岔综合监测系统,高铁道岔综合监测系统,背景定义铁路道岔是由一组轨道转到另外一组轨道上去的装置，每一组道岔由转辙机来配合使用，随着高速铁路的高密度行车区段不断增加，对道岔运行质量及稳定性要求越来越高。同时，随着随着高速繁忙干线电务维修“天窗”制的全面推行，使得对道岔运用状态进行有效、实时监测尤显迫切。,铁路道岔监测系统,系统结构高铁智能道岔监测系统对铁路道岔设备状态进行实时监测，保障道岔设
14、备安全、行车安全和实现状态修复。道岔监测系统拓扑结构图如图1所示。该系统由终端，现场设备和传感器组成。,图1：道岔监测系统拓扑结构图,铁路道岔监测系统以太网产品应用,在每个道岔监测点，都有安装PLC或是其它类型的逻辑控制器，负责采集和控制传感器上来的模拟量或开关量信号，然后通过工业以太网交换机或光电转换器把采集到的信号数据通过光纤或是双绞线传输至道岔综合监测系统平台，当有某一个监测点发现道岔有异常或是故障时能及时报警，并能在上位机软件界面中显示出来。在这个系统中，工业以太网交换机主要安装在铁路室外监测环境中，所以对产品温度指标、震动、电磁干扰等要求较高，而工业以太网产品是用来做数据传输和通讯最
15、合适的产品方案。,铁路道岔监测系统以太网产品市场机会,目前道岔监测系统还主要集中在高铁道岔系统为主，这也是高铁对安全、可靠、稳定性更高要求而决定的，所以针对该系统，目前主要还是由高铁信号SI来研发和集成，但是由于该系统不是标准系统，目前在做的也是北京通号院等少数单位在研发，但该系统发展空间很大，相信随着国家对高铁运营安全的越来越重视以及高铁后期建设重点以站后的安全系统建设为主，高铁道岔综合监测系统越来越会受到重视，该系统市场潜力会越来越大，对相应的工控及工业以太网产品需求也会不断增加。,Thank You !,Cell phone:13761290768 E-mail:dennyyangoring- www.oring-,
