半自動閉塞控制信息數(shù)字化傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、哈爾濱鐵路局管轄內(nèi)存在大量的半自動閉塞區(qū)段，而且閉塞外線絕大多數(shù)采用架空明線，存在超期服役、故障率高、維護難度大、影響行車安全等諸多問題。本文在綜合分析、比較國內(nèi)外站間閉塞信息傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出采用光通信技術(shù)替代原始的架空明線，并研究用于站間控制信息傳輸?shù)膫鬏斣O(shè)備。
　　站間安全信息傳輸工作原理很簡單，就是由源站傳輸設(shè)備采集本地相關(guān)信息條件后，通過站間光通道傳送到目的站，目的站傳輸設(shè)備根據(jù)接收到的站間信息對應(yīng)輸出相應(yīng)條件。

2、r>　　站間安全信息傳輸屬于功能安全范疇，信息的采集和驅(qū)動易于實現(xiàn)，而保證傳遞的信息一致性更為重要。因此，本文重點對傳輸設(shè)備的軟硬件可靠性問題展開了研究和設(shè)計工作。
　　在硬件設(shè)計方面，為了保證信息傳輸、處理和響應(yīng)時間（包括執(zhí)行通信接口協(xié)議），對硬件開發(fā)平臺進行了比選，提出了采用真正能獨立工作的片上系統(tǒng)——C8051F060單片機作為硬件開發(fā)平臺。由于該系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的8051在性能上有了全面的提升，具有片內(nèi)資源豐富、配置靈活和高速

3、指令處理能力的優(yōu)勢，為提高控制信息的傳輸速度提供了有力的保障。另外，在系統(tǒng)的可靠性、可用性、可維護性及安全性方面采取了一些必要措施。其中，在可靠性方面，傳輸設(shè)備中采用的所有元器件均采用工業(yè)級以上，采集、驅(qū)動及通信電路均采用有多年運用經(jīng)驗的成熟電路；在可用性方面，傳輸設(shè)備采用雙機熱備冗余結(jié)構(gòu)，主機與備機并行輸出，共同驅(qū)動繼電器，站間通道采用冗余通道；在可維護性方面，傳輸設(shè)備設(shè)計成由多個支持熱插拔單元板卡構(gòu)成，并具有自診斷和輔助維護功能；在

4、安全性方面，采取了雙 CPU硬件結(jié)構(gòu)，采集信息源、輸出驅(qū)動源均采用動態(tài)脈沖，并按“二取二”原則輸出，驅(qū)動執(zhí)行單元采用了“安全與”電路。
　　在軟件設(shè)計方面，由于信息傳輸設(shè)備間信息傳遞的通道為獨立光纖通道或2M通道，屬于封閉式傳輸系統(tǒng)中的安全通信范疇。因此，本文采用了時間戳、超時檢查、源標識符SID識別、接收錯誤時反饋消息及32位CRC循環(huán)冗余校驗和32位系統(tǒng)檢測字雙重校驗等安全防御技術(shù)。有效地克服了數(shù)據(jù)接收時可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)幀重復(fù)、