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摘要:科学技术的快速发展使我国各行业迎来新的发展机遇和发展空间。为实现铁路车站计算机联锁系统工程软件的安全生产,依据铁路信号运用管理办法及相关安全评估标准,在软件生产环节应制定一系列优化措施,做到对软件安全生产的有效把控。
关键词:计算机联锁工程;软件安全生产优化方案
引言
道路建设的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向,一直以来我国都十分重视道路工程建设,并积极推广新技术在道路工程的应用。铁路运输业作为国家的经济命脉一直是人们关注的焦点之一,而保证铁路运输安全的关键所在则是联锁的思想。联锁指的是列车在站内运行时,信号、道岔与进路之间存在着某种互相制约的关系,这种制约关系便是联锁。联锁起初仅仅是由机械设备实现的,后来发展到由继电器电路实现。
1联锁软件生产存在的主要问题分析
在联锁系统工程实际实施中,影响联锁系统可靠运行除了系统硬件、标准版软件功能缺陷之外,绝大部分是设计人员和软件人员在软件生产过程中产生的诸如设计、数据配置错误等造成的,这些诸如“人的行为”问题经常影响现场设备使用,延误设备开通工期,频繁加大联锁回归测试。1.接口设计,设计人员主要负责与设计方沟通设计资料的相关问题;负责车站图纸的收集、审核工作,核对联锁系统外部接口资料(含列控中心(TCC)、无线闭塞中心(RBC)、车站联锁(CBI));向软件人员提供车站数据输入(含车站用户需求说明书、设备IO信息)。在接口设计过程中主要存在以下问题:(1)设计图纸资料完整性缺陷,设备驱动采集配线错误等;(2)车站特殊联锁逻辑关系设计意图描述不准确;(3)标准制式软件不能满足特殊应用,接口电路设计功能与软件不适配。2.软件编制,软件的编制调试过程是软件实际生产过程。软件人员依据设计人员提供的输入资料及联锁接口的各信息表进行软件编制、调试,负责联锁工程软件问题的分析和改进,实施联锁工程应用软件的变更。软件人员在软件生产过程中主要存在以下问题:(1)软件变更等级判定级别有误;(2)联锁标准版本(平台与软件)使用范围与车站需求不适配,联锁数据配置错误;(3)软件人员对现场设备使用环境、特殊应用场景、特殊接口电路未做到充分了解,导致编制软件与现场各接口功能不匹配,影响设备使用。
2计算机联锁工程软件安全生产优化方案
2.1信号机驱动控制技术
驱动控制电路的主要功能包含点灯电流采集、电流自检、灯位驱动双控/自检。通过电流采集,CPU可以判断当前灯位的状态(点亮、闪烁、报警、灭灯)。由于电流采集功能与安全相关,因此必须进行周期性自检以保证安全性。光耦继电器自检电路通过1个安全CPU芯片控制自检负载的通断,环路负载的变化导致电流变化,而CPU通过采集到的电流变化值判断隔离电流采集是否正常。双控/自检电路由光耦继电器开关、安全继电器组合及安全采集电路组成,该部分为安全相关模块。光耦继电器开关由串联在正极线上的1个光耦继电器组成,该继电器通过1个安全CPU芯片以电平的形式进行控制。安全继电器组合由1个2开2闭的安全继电器组成,其中的1个常开节点串联在正极线上,该继电器由另外1个安全CPU芯片以电平的形式进行控制;该继电器的1个常闭节点作为检查电路完成对光耦继电器开关危险侧故障的检测。安全采集电路实现对安全继电器常闭节点的状态检测。通过两CPU控制2个异构的开关,实现对1个灯位的双控。
2.2国家角度
国家要加强对计算机网络不法分子的惩治与打击力度,坚决杜绝不法分子通过技术手段破坏计算机软件来谋取利益,并要不断加强计算机市场的监管力度。
此外,还要加强宣传力度,使人们意识到盗版软件是不法行为,呼吁人们购买正版软件,增强人们对计算机软件安全防御意识。
2.3计算机联锁的维护及检修要点
在巡检维护中,应注意以下几个问题:电务维修人员在日常维护时,对于联锁设备如执行机、联锁机、电源模块的所有指示灯的状态及其含义都应有着清晰的理解,在发现指示灯有异常的状态时,能及时做出反应,找出设备的故障原因。例如,针对LDJLZ-II型全电子计算机联锁系统的执行机的道岔执行模块状态灯,具有以下几种状态及意义:(1)POWER指示灯:其显示的是模块电源的状态,通电时为绿灯。(2)TX1指示灯:表示联锁A通道的通信状态指示灯,正常状态为绿闪,否则为系统故障。(3)TX2指示灯:与TX1指示灯的含义相同。(4)DB指示灯:表示道岔此时在定位状态下的指示灯,正常状态下为绿灯。(5)FB指示灯:表示道岔此时在反位状态下的指示灯,正常状态下为黄灯。(6)ERROR指示灯:表示系统出现故障的报警指示灯,亮灯(红灯)则表示已经发生故障。(7)道岔转动状态:当DB指示灯与FB指示灯以1HZ的速度同时处在闪烁状态时,表明道岔此时正在转动。(8)道岔四开状态:当DB指示灯与FB指示灯以2HZ的速度同时处在闪烁状态时,表明道岔无法转到规定位置,处在四开状态。由于在电源的实时检测中,发现二路电源具有断电次数较多的问题,存在较大的不稳定性,所以需要加强对于电源和UPS的监控,并且每日要对电流与电压进行实时的数值测量,每过一个季度都要对UPS进行充放电的检测。同时应制定相关的预案,研究在现场运输的状态下出现停电状态时的应急方法。电源、UPS与上位机经过长期的运行后可能会因系统运转时间过长导致死机或者通讯异常的情况,为了避免此类情况的发生,维护人员应尽量在不影响系统正常工作的前提下,定期对计算机联锁设备进行切换与重新起机实验,保证其能够周期性地更新工作状态。电务维护人员应充分了解联锁机、执行机、电源等模块的工作状态,把握其实时的运行趋势,充分利用电务维修机、监测机数据记录功能,站场的运行回放功能,对设备的作业状态跟踪分析,并根据其内容提出模块维修的建议。
2.4接口设计优化方案
工程接口设计主要负责软件输入数据的生产工作,软件的正确性直接取决于输入数据的准确与否,是软件生产的源头。针对接口设计所涉及的问题,应从资料审核与人员结构2个方面解决:(1)设计资料的审核工作是软件编制的前提,接口设计人员加强与设计方及时沟通,对资料的完整性、内容的准确性加强审核力度。应做到有问题及时发现,对于发现的问题及时与设计方沟通,并积极协商解决方案。(2)接口设计人员要有足够的设计经验,要对产品软件性能、接口电路、接口适配能力(站场规模、运营能力)等各环节具备总体把关作用。对发现的设计问题应及时反馈设计方及其他系统接口设计单位,对于特殊需求车站需与联锁标准软件负责人协商,必要时组织相关人员讨论,以免延误整个联锁系统生产的周期。
结语
联锁软件的安全生产是保障联锁系统运行安全的关键环节。依据《质量管理体系:要求》,生产企业需要从各方面加强管理,才能确保系统的可靠性和安全性。基于联锁软件的结构特点,对工程应用软件生产的各阶段、流程采用阶段式分布管理,做到对软件安全生产的有效把控。
参考文献
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