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1、新丰镇编组站综合自动化系统电务处王耀杰摘要：从设计思路、设计目标和系统构成、系统实现功能、系统创新、实施步骤等方面简要介绍了由西安局、中国铁道科学研究院和铁道部信息中心联合研制开发的新一代编组站综合自动化系统（SAM）O关键词：编组站信息控制自动化元月6日西安局组织了近万人的新丰镇编组站站改大会战，开通了新建陇海线和相关的联络线、发车线，同时开通了通信信号、接触网设备。随后，经SAM课题组连续两昼夜的奋战，开通了新丰镇编组站综合自动化系统（简称为SAM：SymhetiCAUtOmatiOnofMarShaningyard）中的人工集中操作模式，迈开了新丰镇SAM系统建设的第一步。一、SAM系统
2、的设计思路1、编组站自动化系统现状1989年，我国建成第一个编组站（郑州北上行场）自动化系统。包括：驼峰作业过程自动控制、编组站货车管理信息系统、枢纽调度监督、编组场尾部平面调车微机集中联锁、站内无线通信五大系统。近年来编组站自动化又有了较大的改进，但是，依然存在以下严重的不足：1）编组站内部及与路网之间信息不能共享，严重影响其综合效益的提高。2）编组站计划和调度管理，以及不少作业环节的自动化程度不高。3）未做到管控一体化。4）没有决策与优化。2、SAM系统实现的目标SAM系统的核心是遵循铁路信息化总体规划要求，从编组站整体效益出发,建成功能完善、结构合理、技术先进、管理科学、经济合用、安全可
3、靠，具有中国特色的铁路编组站智能化、信息化、自动化的管理和控制系统，实现编组站全面的信息化和高度的自动化。1）提高编组站解编能力，使我国编组站的总体技术达到世界先进水平。2）将编组站内已经成熟的各种管理和控制系统集成为一个整体，实现信息的整合、完善、准确、安全、畅通和共享。3）管控一体化：将编组站现车管理、作业计划、调度指挥与作业过程自动控制有机地结合在一起，实现站内各子系统间的信息共享，泯灭编组站内部的信息孤岛。4）局站一体化：把编组站融入路网，将SAM系统与TDCS、TMIS,上级管理部门、以及其它相关系统有机地结合在一起，建立开放的信息平台。5）在信息化的基础上，实时统计和分析各类运营技
4、术指标，及时发出预警信息，支持编组站经营、管理、决策科学化。6）提高编组站各项作业的自动化程度：实现站内机车、车辆实时跟踪；计划的自动编制与自动执行；接、发车和调车进路的自动罗列。7）采用集中管理、分散控制的模式，实现编组站作业的适度集中和人机互动。8）提高系统的可靠性、可用性、可维护性、安全性（RAMS）,确保系统能长期不间断地运行。9）实现系统监测、环境监控、系统在线诊断、设备工况评估、自动校准、远程诊断、远程监控、作业过程回放等功能，支持维修科学化。二、SAM系统构成新丰镇编组站SAM系统设计层次结构，如图一所示。路局运输信息管理系统路局TDCS系联 锁 系 统驼 峰 控 制调 机 安
5、全停车器控制支持系统网监电络测源系系系统统统图一新丰镇编组站SAM系统层次结构示意图SAM系统的运营管理与决策支持层包括统计分析、调度指挥与管理、货运管理,通过TMIS、TDCS网络，与路局运输信息管理系统连接，充分共享信息，实现“局-站一体化”的设计理念。SAM系统的调度指挥与管理，通过作业计划自动执行与集中控制层(编组站调度集中)，与作业过程自动控制系统连接，充分共享信息，实现“管-控一体化”的设计理念。系统技术支持为SAM系统提供网络和数据库环境，保证信息交互的实时和流畅。系统安全和综合监控为SAM系统安全、有效地运行提供保证。SAM系统由25个子系统组成。新丰镇SAM系统又可分为编组站
6、信息管理系统和编组站集中控制系统及支持系统。1、新丰镇编组站信息管理系统：新丰镇编组站计划、调度、现车管理、货运和统计以“车站2.0”(YIS2.0)版本为基础，根据SAM系统的技术要求，进行二次开辟，满足SAM系统的功能要求。车站信息管理信息涵盖了调度指挥与现车管理、货运管理、运营管理与决策支持等功能，此外还包括与其他相关系统的接口。2、编组站集中控制系统新丰镇编组站集中控制与表示系统由集中控征服务器、通信服务器、大屏幕调度表示以及诸多调度集中终端构成，采用双机热备、双网络通道确保系统可靠、安全运行。集中控制与表示系统是SAM系统实现“管控一体化”的核心环节，它具有计算机联锁的全部操控功能。
7、其控制模式有自动控制模式、人工控制模式和场控模式及集中辅助模式。在自动控制模式下，编组站集中控制系统将自动分解、自动调整作业计划，适时自动办理进路、自动调整、自动取销进路。站内所有设备均由编组站集中控制系统自动控制、自动生成指令序列，自动执行，如遇特殊情况可人工干预，人控优先。在人工控制模式下，值班员（信号员）在站调楼集中操作台办理进路。在场控模式下，值班员（信号员）分散到各信号楼，按传统的作业方式办理进路。在集中辅助模式下，值班员（信号员）在站调楼辅助工作站办理进路，相当于场控模式。1）联锁系统下行到达场、编尾、出发场计算机联锁设备利旧。为适应SAM系统编组站集中控制和信息共享整体环境，其操
8、作终端通过控制信息网与编组站集中控制系统信息交互，接收编组站集中控制下达的操作命令，传送站场表示信息。新建上行到达场、编尾、出发场采用三重冗余TYjlIK9型容错计算机联锁系统。在站调中心机房设置集中控制主机。在上行到达场设置联锁主机、监控机，控制上行到达场和交换场的上行咽喉，在上行峰尾楼设置联锁主机、监控机，控制上行出发场和上行编尾，而在上行出发场设置联锁远程扩展机笼。2）驼峰自动化控制系统新建上行TBZKn型驼峰自动化控制系统，包括驼峰调车进路、溜放速度、溜放进路自动控制及其它与驼峰自动化相关的配套设备。TBZKn型驼峰自动化控制系统采用分散控制、集中管理的模式，将驼峰作业按功能划分为驼峰
9、进路控制和驼峰溜放速度控制二部份。各部份由独立的计算机完成，并由计算机局域网构成统一的分布式计算机控制系统。3）编组站调车机车无线综合安全控制系统系统采用GSM-R无线传输方式及机车安全防护控制技术，将站内调车机车进行的作业与地面信号联锁，实现机车在推峰作业及车站调车作业时的遥控功能，并在机车上实时显示推峰进路及信号、调车进路及信号、作业单等。系统由地面设备、车上设备组成。地面设备由地面主机、接口设备、点式查询应答器、电务维修终端等组成。系统地面设备分设在上下行驼峰控制机房、上行峰尾机房及下行出发场机房，可同时对到达场、调车场、出发场、交换场的多台调车机车的调车作业进行安全防护；并对到达场的推
10、峰机车进行遥控及自动控制。4）停车器控制系统下行峰尾停车器及其控制设备利旧改造，上行峰尾停车器控制系统新建，采用WTZK-99调车场尾部停车防溜自动控制系统，实行自动控制。在SAM整体条件下,其操作控制功能合并入编组站集中控制系统。两台控制计算机，连同双套安全智能I/O,以及相关的网络通信设备容纳在一个标准尺寸的机柜内，机柜安装在编尾信号楼计算机机房的设备间内，其维修机安装在机房的操作维修间。相关的继电接口安装在信号楼内。3、支持系统SAM的支持系统为网络系统、信号设备微机监测与环境监测系统、编组站集中监测系统、站场视频监控系统、电源系统等。1）网络系统新丰镇编组站计算机网络系统包括：控制信息
11、网、综合信息网及GSM-R无线通信网，其中控制信息网要实现编组站内集中控制、调车机车等实时控制，该控制信息网单独成网，通过安全设施与综合信息网相联；综合信息网要满足传输视频监控信息（包括公安、列检、商检、车站）、机房环境监控信息、生产数据和办公自动化数据的需要。（1）控制信息网控制信息网络是专为编组站设计的工业级控制网络系统，为编组站调度集中控制、计算机联锁、驼峰自动控制、调车机车综合安全控制系统、停车器控制等控制系统提供可靠的信道，构建信息共享平台。新丰镇编组站控制网采用工业以太网双环冗余结构（千兆）技术构建主干网络，即在站调大楼控制中心及各场共9个节点间敷设一条12（4）芯单模光纤，9个主
12、节点处分别设置两台交换机，楼宇间采用一条单模光纤构成环型主干网络。环网上交换机间的连接采用HIPER-REg(超级冗余环)技术，实现交换机之间路线冗余。(2)综合信息网综合信息网络系统主要实现站内计算机现代化管理，并实现与铁路计算机广域网络的高速接入，完成与TMIS.TDCS等数据交换以及与上级铁路部门的数据传输。网络覆盖范围包括：站调大楼，8个信号(设备)楼，以及站场周边的车辆、机务部门。(3)GSM-R无线通信网GSM-R编组站综合无线通信系统包括GSM-R网络系统设备、SAM系统中有关GSM-R接口设备、车载无线收发设备、固定台设备、机车台和便携台等设备。新丰镇到发场各新设1个04型BT
13、S、1个BSC、1个PCU、1个M2000网管，构成编组站GSM-R无线基站子系统。新丰镇编组站站场无线GSM-R通信系统实现的业务有平面调车、机车监控、车号、商检业务。2)监测系统：(1)信号微机监测系统新丰镇编组站信号设备微机监测子系统由信号采集机、站机、全站监测服务器以及监测终端构成。(2)机房环境监控系统信号机房环境监控系统，主要针对信号楼内的空调设备、机房环境进行监测。通过对房屋内环境(温度、湿度、烟雾、门磁)、空调电源(电压、电流)、空调控制(手动、自动)、进行监测和控制。可实现对机械房屋的环境、空调设备进行监控，从而极大的提高信号系统的安全可靠性。现场环境采集分机通过接口模块接入
14、车站微机监测站机或者由监控站机经综合信息网上传至站调监控中心。站调监控中心可随时查询各车站信号机械房屋的运行情况，同时保存监测信息。(3)编组站集中监测系统系统接入信号设备微机监测、编组站调度集中表示信息及控制信息网络状态监测信息。(4)站场视频监控系统新丰镇编组站SAM视频监控子系统结构是两级结构，它是由站调楼视频监控系统中心（中心控制设备），上、下行编组场、到达场、出发场视频监控分站设备联网组成。3）电源系统站调楼电源室引入两路380V（60KVA）电源，经过切换稳压后分别接入SAM系统的各系统的UPS设备，为SAM系统供电。在新建的上行系统信号楼分别设一套智能型电源系统，为各场信号联锁设
15、备、电码化设备、微机监测设备、驼峰控制设备及驼峰室外机车设备、停车器控制设备、场间联系供电，并设有计算机联锁系统、驼峰控制系统主机所需要的UPS电源。三、SAM系统功能1、路局与编组站的信息交互SAM系统与路局18个子系统接口，交换相关信息，从而实现局站一体化的设计思想。2、运营管理与决策支持1）决策支持：支持车站领导对全站资源、安全和技术运营方案进行科学管理。2）计划与统计分析：在计算机中检查日班和阶段计划的完成情况,并进行计划的调整。3）资源管理：现对各种资源（含：人力、设备）的管理。4）技术管理：建立车站作业细则数据库，使站细文本电子化。3、计划及调度管理1）站调系统：（1）自动编制日班计划，自动填写日班计划作业大表。（2）自动编制车站阶段计划，自动铺画车站技术作业大表、推算车流，生成解体和编组方案。2）钩计划及区长系统：自动编制调车作业钩计划并掌控计划的执行。3）确报信息收发与处理：从TMlS接收路局转发的预确报；实现到发确报与ATIS信息的匹配；提供到、发确报编辑、卡控校验、无报列车录入功能；自动形成出发列车确报及发报功能；提供基于到/发报及历史的各种查询、打印；转发直通列车确报。4）现车管理与查询：提供多模式、图形化、便捷的现车查询功能。5）编组站综合“回放”及全预见性“推放”：把系统按实际时序存
