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泰雷兹计轴系统原理及日志收取方法研究
摘要:在本文中,我们详细分析了泰雷兹AzLM计轴系统的架构特性和关键技术,包括其安全计算机模块和室外磁头的设计原理。我们还讨论了系统的故障检测方法和维护策略,强调了故障快速诊断和恢复的重要性。特别地,文章深入探讨了利用GDI3.3软件进行日志收集的具体方法,详细说明了通过串口线进行物理连接、软件配置、操作指示灯状态分析以及在不同故障模式下收集日志的步骤。这一方法在提高故障诊断效率和系统稳定性方面具有实际效果,为计轴系统的故障处理提供了有效的技术支持。
关键词:泰雷兹计轴系统;原理;日志收取方法
1 概述
泰雷兹信号系统使用的AzLM计轴是该公司近几年在世界最新计算机技术、通信技术和传感器技术基础上开发的新型计轴系统,其技术和工艺引领世界先进水平。
AzLM计轴设备是一种“故障-安全”型的轨道区段“占用/空闲”检测设备。主要用于后备模式下列车占用与出清判断,计轴受扰对CBTC列车无影响(超限绝缘除外),只是转换道岔时,需要执行取消过岔锁闭命令。该设备由室内主机(ACE)和室外计轴点(ZP30H)组成(如下图),对通过各个计轴点的列车轮轴进行计数,从而判断区段的“占用/空闲”,已经广泛应用于中国地铁。
2 泰雷兹AzLM计轴系统的特点
2.1 安全与系统容量
通过了欧洲 SIL4 级安全认证;
系统容量大,单个主机最多可连接32个计轴点/监控26个轨道区段。
2.2 设备构成与维护
板卡种类少,室内4种板卡(CPU板、电源板、并口板、串口板),室外2种板卡(评估板、模拟板),结构简单,故障处理方便;
除主机电源板和CPU板外,其他室内外4种板卡均支持热插拔,便于故障处理,缩小影响范围,缩短故障恢复时间;
室内主机与室外计轴点之间采用容错的ISDN数据传输,抗干扰性强;
每个计轴点最多可以被4个区段共用;
室外计轴点采用电源与数据共线传输,可有效降低工程造价;
室内主机与室外计轴点之间采用星型连接,故障影响范围小;
系统自带防雷功能模块,无需外加防雷单元;
通过软件逻辑灵活设置计轴点和区段之间的逻辑关系,可以灵活的用于正线、停车场/车辆段等;
具有完善的诊断功能,实现故障定位;
与联锁设备接口采用继电器并行接口;
简单的电缆连接(WAGO端子);
适应列车最高速度 380km/h。
3 安全计算机模块与室外磁头设计
室内安全计算机模块是一个2取2计算机系统。通过计算机通道间交换信息可以实现基于软件对比的安全处理。交换信息后,计算机执行一个裁决程序,确定全部计算机通道是否一致。如果不一致,则执行一个安全反应。这种机制也执行计算机同步功能。
室外磁头包括2套物理上分离的线圈组Sk1和Sk2,安装在同一根钢轨上。在钢轨外侧的是两个发送线圈,在钢轨附近产生两个频率有细微差别的磁场,约30kHz。在钢轨内侧的是两个接收线圈,产生2个时间偏移的感应电压,电子盒通过这些感应电压可以判断车轮的出现和行进方向。出于可靠性的考虑,除了发送/接收磁头内的线圈外,磁头内没有其它电子器件。接收线圈中的电压和相位都被进行评估,以保证极高的车轮检测可靠性。使用的频率、接收磁头外壳的形状和材料以及接收/发送磁头相应的线圈调整都是经过精选的,以此保证牵引电流和制动的谐波干扰不会影响车轮检测进程。进一步针对严重的电磁干扰的防护,比如防范短路和轨道制动的磁场,是通过一系列措施来提供的,这包括相位敏感整流、移频键控以及接收/发送磁头使用无铁素体线圈等方法。
4 故障检测与维护
AzLM计轴系统虽然整体运行可靠性较高,但在长期运行过程中,还是时有故障发生,ACE 在工作时不停地自检,当发现错误的时候将导向安全侧,同时这些错误可以通过几种手段被检测到,ACE可以将某些故障状态通过并行口送到外部系统如联锁中,这样值班员就可以发现故障并通知维护人员维修,同时计轴系统提供有专用诊断工具,通过一个串行接口和手提式PC,进行ACE和所连接检测点的诊断。
5 日志收取方法案例探析
5.1 测试工具
串口线一根(打印机线)、笔记本电脑一台、GDI3.3 软件。
5.2 测试步骤
(1)将串口线一端连接至笔记本的USB口,另一端连接至ACE机柜的cpu板卡上;(注意:正常收取计轴日志时串口线只能连接到第一块CPU板卡上,死机故障时收取死机日志串口线需要分别连接CPU1、CPU2分别收取2份日志,死机故障恢复后收取死机日志需要分别连接CPU1、CPU2分别收取2份日志);
(2)双击打开GDI3.3软件图标;:
(3)软件打开后单击左上角ACE,选择NEW;
(4)选择“ACE-2-42”,Interface栏为默认选择状态(注:“ACE-2-42”中2代表2*2取2,42代表ACE柜为42块板卡ACE柜);
(5)点击save,创建一个txt文件;
(6)单击左上角ACE选择open,打开之前保存的txt文件;
(7)进入数据读取界面;
(8)都去完成后进入板卡操作界面;
(9)操作界面灯位颜色介绍:
1)板卡下端绿色代表该板卡目前工作状态正常;
2)板卡下端粉色代表该板卡目前有故障(现场设备正常,故无粉色故障状态图);
3)板卡下端灰色代表目前没有信息;
4)对于并口板,软件上观察并口板下端是绿色还是粉色,绿色代表正常,粉色代表故障;若并口板下端为绿色且上端两红灯亮代表该区段处于占用状态;
5)对于串口板,软件上观察串口板下端是绿色还是粉色,绿色代表正常,粉色代表故障;若串口板下端粉色且上端两灯位一个为黄一个为粉,则黄灯对应的监测点正常,粉色对应的监测点故障。
(10)查看板卡的详细信息:
1)查看串口板和并口板的相信信息
在相应的板卡处点击右键,选择status,注:如要查看并口板是否已锁死,同样通过右击并口板选择status查看;
2)查看cpu板的详细信息
在对应的cpu板卡处点击右键,选择相应的选项。其中:status查看板卡状态,history查询历史信息;site Specific data查看ACE现场详细数据;Message of operating System查看系统信息,如上次启动日期、时间和原因等;Version查看软件版本信息。
5.3 收取日志
(1)常规日志收取方法:
1)在相应板卡处点击右键,选择History;
2)选择所要收取的日志时间段,点击start开始收取;
3)弹出收取日志的窗口,显示日志收取状态;
4)日志收取完成后将其保存(注:保存时注意文件名):
5)如果要查看之前所收取的日志,则在软件左上角选择miscellaneous,单击Open Diagonstic Printout;
(2)ACE死机日志收取方法:
注意:死机故障时收取死机日志串口线需要分别连接CPU1、CPU2分别收取2份日志。
在软件左上角选择miscellaneous,单击Post Mortem Analysis即可收取。
注:板卡在正常状态下,Post Mortem Analysis为灰色,无法收取,只有板卡死机状态下才能收取ACE死机日志。
如果cpu死机时,Post Mortem Analysis是灰色的,则:
1)在软件左上角选择miscellaneous,单击command input;
2)输入V*,提示输入用户名后,输入root;
3)登入后输入cd/var/log;
4)输入Is,查看是否有messages日志文件,如果有,输入:cat message.1(后缀名根据Is查看到的文件名为准);
5)日志刷出来后,点击软件上save另存为到所需要的地方,文件格式为txt,可以打开查阅。
(3)ACE正常工作状态下收取死机日志方法:
注意:死机故障恢复后收取死机日志串口线需要分别连接CPU1、CPU2分别收取2份日志!
1)用串口线物理连接诊断PC和CPU板,检查设备管理器中的SCC板端口号;
2)2)编辑速度设置和端口号(EPCM/EP Setting为19200;SCC Setting 为115200),首先右键GDI3.3,点击Properties;
3)点击Open File Location;
4)找到文件GDI.ini,双击进入;
5)编辑速度设置和端口号——EPCM/EP Setting为19200,SCC Setting为115200;
6)启动 GDI,在Miscellaneous下打开Terminal(注意,不要加载收计轴日志的配置,直接打开 Terminal);
7)在终端输入 V*,然后回车(终端没有显示反馈,“V”是大写);
8)当显示结束时,点击save,保存日志。
结束语
计轴系统以其结构的简明性和高效的故障指示机制,显著提升了故障检测与处理的效率。系统中板件的灯位显示功能直观地反映工作状态,为现场维护人员提供了即时的故障指示。同时,配合专业的诊断软件进行日志分析,能够准确追踪故障源头,从而大幅缩短了故障定位时间。此外,日志收集和分析过程的自动化不仅减轻了维护人员的工作负担,也保证了故障处理的准确性与及时性。这些优点共同作用,极大地增强了系统的运行稳定性和安全性,为计轴系统在地铁信号领域的应用提供了坚实的技术支撑,确保了地铁运输的连续性和可靠性。
参考文献
[1]李志强,郑婧婧.泰雷兹计轴系统共享计轴点原理及故障处理[J].设备管理与维修,2020(17):63-64.
[2]梁国勇.泰雷兹AzLM-ZP30H计轴系统接口原理及故障分析[J].电子世界,2021(01):134-135.
京公网安备 11011302003690号