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站間安全信息傳輸系統(tǒng)雙套熱備改造方案

文檔作者：賈延軍		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月17日
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2015年8月
第51卷第8期
鐵道通信信號
RAILWAY SIGNALLING 8L C0MMUNICAT10N
August 2015
Vo1．51 No．8
站間安全信息傳輸系統(tǒng)雙套熱備改造方案
賈延軍
摘要：簡要介紹AzS(M)350U站間安全信息傳輸系統(tǒng)的組成及特點，針對目前該系統(tǒng)在膠濟
客運專線上應用中的問題，提出了雙套熱備改造方案，并進行了模擬試驗，試驗結(jié)果符合故障一
安全原則。
關(guān)鍵詞：安全信息傳輸；雙套熱備；改造方案
Abstract：The composition and the characteristic of AzS(M )350U inter-station safety informa—
tion transmission system is introduced briefly．As far as some issues in the application of the sys—
tem in Jiaozhou-Jinan passenger special line is concerned，a transformation scheme of dual hot
standby was proposed and a simulation test was carried out．The test results show that the princi—
ple of fail—to—safe is complied with．
Key words：Safety information transmission；Dual hot stand—by；Transformation scheme
DOI：10．13879／j．issnlO00～7458．2015—08．15244
安全信息傳輸(AS)系統(tǒng)是以計算機技術(shù)和
光通信技術(shù)為基礎，利用光纖或光通道取代傳統(tǒng)的
電纜或架空明線等作為站間信息的傳輸媒介，同時
采用安全信息傳輸保障技術(shù)，構(gòu)成鐵路站間安全信
息傳輸?shù)膶Ｓ迷O備。目前在膠濟客運專線上采用的
是SIEMENS AzS(M)350U 站間安全信息傳輸
系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)組成
SIEMENS AzS(M)35OU站間安全信息傳輸
系統(tǒng)，主要由系統(tǒng)主機、Modem (調(diào)制解調(diào)器)、
通道轉(zhuǎn)換設備和不間斷電源4部分組成。
1．系統(tǒng)主機結(jié)構(gòu)采用標準的SIPAC框架，在
面板上有緊固的法蘭，可插入組件的主機組件匣，
包括所有組件和供電模塊。
2．調(diào)制解調(diào)器用于站間信息傳輸，站間的通
道可以是光纖、電纜或光纜的通道。
3．通道轉(zhuǎn)換設備用于監(jiān)測通道及設備故障，
賈延軍：濟南鐵路局工程師250001 濟南
收稿日期：2015—05一II
在具有通道冗余的條件下，實現(xiàn)通道自動切換。并
在一個通道轉(zhuǎn)換設備中，能夠給出通道和設備故障
2種故障狀態(tài)的輸出。當檢測到通道故障時，給出
故障指示及故障輸出的同時，通過電子開關(guān)實現(xiàn)
2路通道間的自動轉(zhuǎn)換，且該轉(zhuǎn)換不會影響信息傳
輸設備的正常工作。
4．不間斷電源是一種AC／DC、DC／DC、DC／
AC變換器，采用PWM 脈寬調(diào)制技術(shù)，將輸入
AC 220V轉(zhuǎn)換成DC 53．5V電壓給電池充電及供
給DC／DC、DC／AC電源模塊。
2 膠濟客運專線系統(tǒng)應用狀況
膠濟客運專線共有20個車站(含中繼站)，
AS設備是兩端站各有1套，每個中間站有2套
(AS1、AS2)，下行咽喉區(qū)間(濟南方向)使用
AS1，上行咽喉區(qū)間(青島方面)使用AS2。
每套信息傳輸設備提供2個串行雙向接口，可
向2個咽喉獨立傳送信息，共計24個信息的數(shù)量
可在兩邊站間任意分配，目前只使用串口1，串口
2沒有使用。
2011年膠濟客專安全傳輸系統(tǒng)電源進行改造，
鐵道通信信號2015年第51卷第8期
每站上、下行咽喉各新設1臺在線式UPS
(2 kVA)。站間通道采用主、備用方式，分別接
主、備用調(diào)制解調(diào)器，主、備用通道的轉(zhuǎn)換按照通
道轉(zhuǎn)換設備的判定進行自動轉(zhuǎn)換。AS系統(tǒng)運算單
元按雙通道設計，即通過輸入、輸出板的成對使
用，來實現(xiàn)雙通道的監(jiān)控和比較功能，構(gòu)成了故障
一安全型計算機系統(tǒng)。目前外接的輸入繼電器接點
為單通道采集，每對板子提供的繼電器接口條件是
同一組接點，沒有按雙通道提供獨立的繼電器接
點，實現(xiàn)完整的比較功能。設備信息傳輸通道如圖
1所示。
鄰
站
甲站 乙站
圖1 設備信息傳輸通道
目前膠濟客專線每個中間站配備2臺安全傳輸
系統(tǒng)，分別采集、驅(qū)動車站的兩端設備。2套安全
傳輸系統(tǒng)設備之間是相互獨立運行的系統(tǒng)。當某一
端的安全傳輸系統(tǒng)故障時，就會影響該端與鄰站的
站間信息傳輸功能，實際運用過程中因安全傳輸系
統(tǒng)問題已造成多次紅光帶故障，影響了運輸安全。
目前對于電子設備的判斷條件有限，AzS(M)
350U設備維護和故障排查主要依靠主機面板的指
示。如在室內(nèi)設備中，AzS(M)350U 的診斷
通過STEU組件上的LED指示燈，或者把一個
診斷PC機連接到SIRIUS2組件上，通過SIRI—
US2組件上的串口，將運行信息傳送到微機監(jiān)
測上。傳送的信息包括：設備啟動狀態(tài)、閉塞信
息輸入狀態(tài)、站間通道通／斷狀態(tài)及設備工作／故
障狀態(tài)等。由于設備故障排查及處理時間較長，
且很多故障需要停機檢查或更換系統(tǒng)模塊，對運
輸影響較大，所以提出一種雙套熱備冗余的方
案，在不增加新設備的情況下，利用同一站的
2套AS系統(tǒng)，同時采集、驅(qū)動車站兩端的信息及
設備，形成相互冗余。當一套設備故障時，不會對
站間信息傳輸產(chǎn)生任何影響，使設備故障率大大
一58 一
降低。
3 雙套熱備改造方案
改造方案主要包括：修改主機配置、電源改
造、通道改造、配線改造四方面內(nèi)容。其中，修改
信息主機配置由廠家完成，使系統(tǒng)具備雙套熱備功
能條件，操作較為簡單，在此不作贅述。以下重點
從電源改造、通道改造、配線改造3方面進行
介紹。
3．1 電源改造
由于每套AS設備由內(nèi)部提供獨立電源，2套
AS設備間進行雙套熱備容易形成電位差，存在安
全隱患，因此將AS系統(tǒng)輸入、輸出DC 24V+、
DC 24V一電源改為一套電源供電，即由區(qū)間電源
屏繼電器電源供電。在區(qū)間組合柜零層新增QKZ、
QKF組合報警斷路器，采用zR-XV5O0V2×
2．5 mm 電纜環(huán)接至安全傳輸設備AS1、AS2l更
換區(qū)間電源屏QKZ、QKF電源斷路器，斷路器容
量根據(jù)各站的電源使用情況，可在既有斷路器容量
上進行調(diào)整。AS設備與區(qū)間電源屏距離較近的車
站，其輸入、輸出電源可從區(qū)間電源屏環(huán)接，電源
屏內(nèi)需增加專用斷路器2臺。
3．2 通道改造
取消通道轉(zhuǎn)換設備，站間主用通道接至傳輸主
機串口1，備用通道接至另一端傳輸主機串口2，
每套主機可以向兩邊站傳輸信息。改造后設備信息
傳輸通道如圖2所示。
鄰
站
甲站 乙站
圖2 改造后設備信息傳輸通道
鄰
站
3．3 配線改造
增加至另一端主機的采集／驅(qū)動信息配線。將
原來的單路采集改為雙路采集，AS系統(tǒng)輸出繼電
器使用1—2、3—4線圈，原驅(qū)動配線接到繼電器1—2
RAILWAY SIGNALLING &amp;amp; COMMUNICAT10N Vo1．51 No．8 2015
線圈，新增驅(qū)動配線接在繼電器3—4線圈，同時修
改二極管配線。
4 模擬測試
在實施改造前，需對改造方案的安全性及采集
信號有效性進行模擬測試，以確保安全信息傳輸系
統(tǒng)改造后能正常運用，并能滿足故障一安全的原則。
4．1 測試條件
利用廠家試驗室的2臺機柜，模擬同一個站的
2套設備。利用2條屏蔽電纜，使2臺機柜使用同
一路電源作為繼電器采集及驅(qū)動電源。2臺機柜各
有4路閉塞信息(閉塞信息9—12)，將機柜1閉塞
信息9和10輸人端加DC24+，閉塞信息11和12
輸入端不加。
4．2 測試方案
方案1，2臺機柜的4路閉塞信息輸入端獨立
不相連。測試：①斷開機柜1安全信息傳輸系統(tǒng)電
源的DC24一，測試機柜1的閉塞信息輸入端；②
當連接2個機柜電纜的DC24一從機柜2斷開時，
分別測試2個機柜的閉塞信息輸入端。
方案2，將2臺機柜的4路閉塞信息輸入端相
連。測試：① 當連接2個機柜電纜的DC24+從機
柜2斷開時，分別測試2個機柜的閉塞信息輸人
端；② 當連接2個機柜電纜的DC24一從機柜2斷
開時，分別測試2個機柜的閉塞信息輸入端；③
2個機柜的電源連接電纜良好，但是機柜l的閉塞
信息輸入9的地線斷開，分別測試2個機柜的閉塞
信息輸人端；④2個機柜的電源連接電纜良好，但
是機柜1的閉塞信息輸入9通道1的地線斷開，分
別測試2個機柜的閉塞信息輸入端。
4．3 試驗結(jié)果
測試方案1的① 、②情況均正常；測試方案2
的① 、③ 、④ 情況結(jié)果正常，② 的情況結(jié)果不正
常。測試結(jié)果表明，正常情況下，雙套熱備改造方
案是可行并滿足安全性要求的。試驗中只有地線斷
開時會發(fā)生危險隱患，所以如果采集信號取自另一
臺機柜的端子，即采集信號是由另一臺機柜并聯(lián)而
來，為保證地線的可靠連接，2機柜之間增加一條
或多條連接地線，保證一條地線斷開后，仍然有地
線連接。但若全部連接地線均斷開，則仍然可能發(fā)
生危險隱患。為杜絕隱患的發(fā)生，應將2臺機柜分
別采集繼電器的不同接點，即對于每1個采集信
息，1個機柜采集2組接點，一共需要4組接點。
因2臺機柜安全信息傳輸系統(tǒng)的電源是共用的，即
使發(fā)生采集節(jié)點混線也不存在安全隱患。因此采取
雙路采集方式是穩(wěn)妥、必要的。
5 雙套化試驗
改造施工完畢后，除進行車站間的站聯(lián)顯示試
驗以及信號機軌道電路對位等試驗外，還需要對站
間傳輸系統(tǒng)進行雙套化試驗，方法如下。
1．斷開AS2機柜光貓電源，試驗AS1機柜工
作正常；對區(qū)間軌道電路發(fā)送盒逐個關(guān)閉，觀察繼
電器狀態(tài)、測試低頻信息，填寫試驗表格。
2．斷開AS1機柜光貓電源，試驗AS2機柜工
作正常。對區(qū)間軌道電路發(fā)送盒逐個關(guān)閉，觀察繼
電器狀態(tài)、測試低頻信息，填寫試驗表格。
6 總結(jié)
安全傳輸系統(tǒng)雙套熱備改造方案不但可以極大
提高設備的穩(wěn)定性，減少故障發(fā)生率，同時具有較
高的經(jīng)濟效益。僅以2009年的膠濟客運專線安全
傳輸系統(tǒng)投資為例，當時膠濟客運專線工程從濟南
東(含)至即墨(不含)段線路全長304 km，共
設置站間信息安全傳輸系統(tǒng)34套，合計578萬元；
全段鋪設SPTYWL23型12芯電纜約792萬元；
鋪設GYTA53型4芯單模光纜約165萬元。采用
站間信息安全傳輸系統(tǒng)和電纜傳輸方向電路的方
式，共需投資約1535萬元。如果僅以配置雙套車
站安全傳輸系統(tǒng)設備，電纜利用既有光電纜的情況
下，也可節(jié)約投資幾百萬元。改造后，安全傳輸系
統(tǒng)成為雙套熱備冗余，影響行車的故障發(fā)生率極大
降低，有效保障了設備的穩(wěn)定性，確保運輸安全。
參考文獻
[1] SIEMENS鐵路運行安全設備AzS(M)35ou型信息安
全傳輸設備系統(tǒng)說明[s3．2007．
[2] 李衛(wèi)鋒．膠濟線站間信息安全傳輸系統(tǒng)的應用分析
[J3．科學技術(shù)通訊．2009．
(責任編輯：諸紅)
一59 —

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