编组站综合集成自动化系统方案

编组站综合集成自动化系统

一、设计目的

1、在学习了“驼峰信号”课程的基础上，，加深对编组站综合集成自动化系统的认识与理解；

2、了解编组站综合集成自动化系统的构成、工作原理及其控制子系统；

3、学习其系统的功能和它是如何管理的；

4、能够通过这次课程设计，提高自身的工程设计技能。

二、设计容及说明

（一）设计容

1、编组站CIPS的系统构成与主要功能

2、编组站综合管理系统；

3、编组站综合控制系统与子系统

4、驼峰自动化子系统结构与功能

5、电务监测和环境集中监控子系统信息交换。

（二）设计说明

1、关于编组站综合集成自动化系统

编组站综合集成自动化系统CIPS（Computer Integrated Process System）是基于现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术的综合性系统。该系统实现了控制、调度、管理、经营、优化、决策一体化。编组站CIPS的核心是集成，集成的作用是将原来编组站独立运行的多个单元系统组成一个协同工作的、功能更强的集成过程控制系统，构建了新一代编组站的现代化模式。在铁路局各信息系统的指挥下，通过车站部横向综合集成隶属不同信息系统大的数据，实现站的列、调计划的自动生成与自动执行，并达到站计划与控制执行的互动，使整个“工厂”形成智能闭环系统，突出整体效益。

<1>编组站综合集成自动化系统构成

（1）共享数据平台

建立了共享数据的平台实现了真正意义上的高度集中、单一指挥又协同动作的作业程

序.

（2）调度决策指挥自动化

实现了调度决策指挥自动化，同时由于作业过程的自动控制和执行过程的自动反馈，具有动态优化调整工作计划的功能，真正实现了以计划图表指挥生产。同时集成了执行结果反馈信息，极丰富和改善了决策优化的信息环境，使得过去决策算法中不确定或不确切的信息变得确定和确切了，决策结果更加准确实用，行车指挥智能化程度大幅提高，改善了信息系统即办公工具的形象。另一方面，与传统的静态决策不同，由于CIPS的调度决策优化必须适应于计划与执行间的直接互动需要，CIPS系统的决策模式具有主动、实时、动态、完备的特点。

（3）作业过程控制自动化

以编组站管理系统的接发车计划、调车计划、本务机站折返计划、调车机工作计划等为依据，向计算机连锁分系统和驼峰自动化分系统实时下达执行命令，使所有列车进路、调车进路、机车走行进路及溜放进路自动办理，实现作业过程控制的全面自动化。编组站CIPS大幅度提高自动化程度成为最大的收益，最突出的是管控集成代替了人在监控层办理各种进路的手工操作。编组站监控层人员的基数较大，执行层人工环节被自动化所取代的减员效果非常显著。人工环节被取消，使计划与执行之间直接构成智能闭环与互动，调度计划按执行结果的反馈进行自动调节优化与适应，由此自动化原理被应用于信息处理，体现了技术的相互融合与借鉴。

（4）现车实迹自动跟踪

通过车站连锁系统和驼峰自动化系统在计划指导下的执行反馈，自动获取车辆的动态跟踪和作业实绩，实现站信息流与车流的同步。

（5）信息管理自动化

系统数据整合除必须集成的计划、列车、现车、进路信息外，还可集成车号识别、轴温探测、脱轨器表示、电务监测、环境监控、电源监测及图像监视等信息。在生产管理方面，透过综合自动化系统的管理、决策功能，与办公自动化相结合，将运输和管理信息服务延伸到了所有生产管理者和领导的办公电脑上，实现了编组站生产管理的扁平化、透明化、智能化、自动化和动态化，完全改变了传统的编组站运输生产管理模式。

<2>编组站综合管理系统

编组站综合管理系统是建立在编组站CIPS环境下的管理环节，是数据整合、信息集成的核心。主要职能是：调度计划信息管理自动化、执行过程管理自动化和历史数据管理。对于系统的功能要求有：⑴确报信息收发与处理；⑵铁路局调度计划接收；⑶编组站调度计划辅助决策；⑷计划自动决策；⑸本务机车辅助调度；⑹调车机车辅助调度；⑺解体作业计划编制；⑻编组作业计划编制；⑼调度计划自动执行；⑽实时现车管理与车辆跟踪；⑾全编组站综合“回放”；⑿全编组站预见性推放；⒀统计报表；⒁统计分析；⒂钩计划、列车编组顺序表打印及相关技术作业图表绘制；⒃

资源库维护；⒄网络监控管理；⒅系统远程维护。

3、联锁自动化子系统

<1>系统功能

①满足计算机联锁系统的基本功能。

②根据列车运行计划、调车作业计划等，自动办理到达进路、列车出发进路、调车进路、驼峰溜放进路。③平面调车溜放联锁。④到达线出岔电路联锁。

⑤实现与室外基础设备，区间闭塞、站间联系、场间联系、机务段联系、站电码化、TDCS、微机监测的结合。

⑥对股道的封锁。

⑦实现对所管辖围的基础信号设备的工作状态进行集中监视和故障报警。

⑧远程联网诊断。

⑨特殊情况下，控制中心值班员可用表示控制盘进行进路的人工控制。

4、驼峰自动化系统

<1>系统功能

①满足和适应编组站综合集成自动化系统的整体要求，在综合管理系统的直接管理和控制下实现驼峰溜放进路、溜放速度自动控制，具有多种防护、报警功能。

②实现推送进路、溜放进路的排列、锁闭进路、开放信号，指挥调车作业。③自动控制钩车溜放速度，使溜放钩车在编组线上安全连挂。

④在特殊情况下可实行半自动控制。⑤提供摘钩计划显示。

⑥接收列车的到达计划及解体计划等信息，送出列车解编后的去向实际位置、调车场股道占用情况等信息，为编组站有关部门全面了解车流情况提供方便。

⑦在综合管理系统故障或特别授权情况下驼峰自动化控制系统可独立运。

5、电务监测和环境集中监控子系统信息交换

<1>实现调度计划信息管理自动化

①对编组站运转所需要的各种工作调度计划实施电子信息化管理。主要有：站接、发列车计划；站本务机折返工作计划；站现车及调车工作计划；站调机工作计划；站货运工作计划等。在此基础上，实现调度计划管理自动化，其他工作过程为：自动接收铁路局

下达的日班计划、阶段计划要求及达到列车预确报，根据站现车，自动优化决策，合理运用站线路与调车机车等资源，进行车流推算，并通过车站技术作业图表、车站班作业表、调车作业计划表显示出来，为调度计划的自动执行提供正确的信息源.

②执行结果反馈信息处理受控子系统在执行计划指令的过程中，随时自动反馈其执行状态。管理分系统通过对反馈信息的管理，可实现精确报点；现车实时跟踪；提取调车分钩数据；按执行结果动态调整未执行的计划以及后续计划指令的触发时机。

③过程信息综合显示通过组合动态图形界面，展示作业过程信息，使管理、调度人员可直观掌控、监督整个车站的计划执行过程。组合图示融合了全站场信号表示、调机位置跟踪、实时现车、列车信息等容。

<2> CIPS综合管理子系统组成

（1）有线数据通信网络

数据通信是编组站CIPS中综合管理子系统与综合控制子系统之间信息高速传输的桥梁，网络是综合管理系统的技术关键。

①网络选择

综合管理系统应采用GE(Gigabit Ethernet)千兆以太网数据传输局域网络。在主干上千兆以太网交换机的高速度，可实现接入层快速以太网的聚集，建立高速的核心计算机网络。

②网络结构

主干网络的传输媒质采用单模光纤，并且同一个节点的双重网应通过不同的光纤和路径。设置合适的VLAN划分以减轻广播数据对网络性能的影响，设置防火墙和计算机防病毒措施。

③网络管理

在站调楼控制中心设网管设备，完成对计算机网络设备的集中监测、控制及故障管理等项任务。同时，通过数据链路将网络信息送至电务段，进行远程诊断、监测和维护。系统网管具有如下基本功能：配置管理、故障管理、性能管理、安全管理。

（2）无线数据通信网络

是综合管理系统与移动目标、调车机车和外勤移动人员之间进行数字信息传输的通道，传输区域覆盖整个编组站。

(3)数据库及数据库服务器

作为共享数据信息资源，它为管理信息系统、调度指挥系统、运输作业部门和实时过程控制系统提供服务。根据综合控制系统的作业特点，选用集中式数据库，所采用数据库

符合客户机/服务器机构设计，支持并行数据库与处理，具有高可靠性及数据库管理能力。数据库服务器用来完成编组站CIPS中的数据通信、信息处理、数据库访问服务、应用软件服务等主要任务

三、设计心得

通过这次对编组站综合集成自动化控制系统的课程设计可以很系统的将课本上的知识运用到实际当中去，确实是很有必要的，本次课程设计让我们更加系统的认知了驼峰信号,在写这篇课程设计报告的过程中，需要对整个知识面了解清楚，对编组站综合集成自动化系统的结构有所了解。通过这次课程设计，我对整个系统的结构组成、工作原理等有了更加深人的了解，不在拘泥于对课本上的了解，相信通过这次的课程设计，将会为以后的工作打下了一定的动手能力。

四、参考文献

1、俊娥《驼峰信号》中国铁道2010

2、林瑜筠《铁路信号新技术》中国铁道2005