CN111462272A - 一种计算机联锁站场数据组态方法、控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计算机联锁站场数据组态方法、控制系统，组态方法包括：接收导入的站场平面图纸，并识别出图纸中各站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息后重新生成站场平面图，依据重新生成的站场平面图利用预设的规则集生成联锁数据。本发明可以直接将设计单位的站场平面图纸在组态设备中自动生成站场平面图，不需要人工在组态软件中绘制站场线路图形，减少了数据组态的工作量、避免了人工误操作，提高了数据组态的效率。

Description

一种计算机联锁站场数据组态方法、控制系统

技术领域

本发明属于铁路信号计算机联锁技术领域，涉及一种计算机联锁站场数据组态方法、控制系统。

背景技术

计算机联锁系统的联锁规则主要包括铁路站场中信号机(进路)、道岔、区段、联系电路等设备间的制约关系。信号机防护进路，只有当信号机防护的进路内道岔位置正确、区段空闲、无敌对进路、联系条件满足时，此信号机才能开放允许灯光让机车通过。这些联锁规则的生成是根据组态软件绘制的站场线路图形自动生成的。现有技术的处理方式是：首先参照设计单位提供的信号设计平面图，手工在组态软件上绘制站场线路及信号机、道岔、区段、联系电路等站场设备。信号机、道岔、区段、联系电路等站场设备在组态软件中是一次性设计好的，遇到以前没考虑到的非通用线路及设备，需要修改组态程序适用这种场景；然后根据固定的联锁规则生成(或者手工填写)站场联锁数据，遇到以前没考虑到的联锁规则，需要修改组态程序适用这种场景。人工绘制组态图形工作量大、容易出错、调试时间长。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种计算机联锁站场数据组态方法、控制系统，用于解决现有技术中不便于操作，作业效率较低，人工绘图操作容易误操作的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机联锁站场数据组态方法，包括：

接收导入的站场平面图纸，

识别所述站场平面图纸中各站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息，并重新生成站场平面图，

依据重新生成的站场平面图利用预设的规则集生成联锁数据。

于本发明的一实施例中，所述的识别出站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息，包括：

读取站场平面图纸中的站场设备信息、站场线路信息；

检索设备库并取得对应的预设信息，预设信息包括设备或线路的图形元素和图形信息；

根据所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、及所述预设信息，重新生成站场平面图。

于本发明的一实施例中，所述设备或线路的图形元素以数据流形式存储于所述设备内。

于本发明的一实施例中，重新生成站场平面图，包括：

修改站场平面图纸的原点坐标取得当前原点坐标，

所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标依据当前原点坐标调整取得当前设备坐标、当前线路坐标，并利用所述预设信息生成站场平面图。

于本发明的一实施例中，设备库内未检索到对应的预设信息，调用预设信息创建进程，在设备库内创建相应的预设信息。

于本发明的一实施例中，所述的调用预设信息创建进程，包括：在组态设备的显示界面呈现供预设信息录入的创建窗口。

于本发明的一实施例中，所述的创建窗口包括用于绘制图形元素的绘制窗口和用于录入图形信息的文档窗口。

本发明还提供了一种控制系统，包括组态设备，

所述组态设备包含，导入模块，用于接收的导入站场平面图纸。

图形绘制模块，用于识别所述站场平面图纸中各站场设备及站场线路，在设备库内调取对应预设信息，并重新生成站场平面图，

生成模块，用于依据预设的规则集生成联锁数据。

于本发明的一实施例中，所述的图形绘制模块包括：

读取模块，用于从站场平面图纸中读取各个站场设备信息、站场线路信息；

检索模块，用于检索设备库并取得对应的预设信息，预设信息包括设备或线路的图形元素和图形信息；

绘制模块，用于根据所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、及所述预设信息，重新生成站场平面图。

本发明还提供了一种计算机联锁站场数据组态方法，包括：

接收导入的站场平面图纸，

识别所述站场平面图纸中各站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息，包括：

读取站场平面图纸中的站场设备信息、站场线路信息；

取得站场设备信息/站场线路信息的设备名称或线路名称，以设备名称/线路名称为索引在设备库的图形信息内检索，取得与之具备相同名称的图形信息，

取得图形信息相关联的图形元素，将其与站场设备信息/站场线路信息的设备轮廓信息/线路轮廓信息进行比对，

在两者比对成功的情况下，调用对应的预设信息，预设信息包括设备或线路的图形元素和图形信息，

根据所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、及所述预设信息，重新生成站场平面图；

依据重新生成的站场平面图利用预设的规则集生成联锁数据。

如上所述，本发明所述的计算机联锁站场数据组态方法、控制系统，可以直接将设计单位的站场平面图纸直接在组态设备中自动生成站场平面图，不需要人工在组态软件中绘制站场线路图形，减少了数据组态的工作量、避免了人工误操作，提高了数据组态的效率。

附图说明

图1显示为本发明的计算机联锁系统的概念性示意图

图2显示为本发明的组态设备与绘制设备的连接示意图。

图3显示为本发明的计算机联锁站场数据组态方法于一实施例中的流程示意图。

图4显示为图3中站场平面图重新生成于一实施例中的流程示意图。

图5显示为预设信息创建时的创建窗口的概念性示意图。

图6显示为本发明的组态设备于一实施例中的结构框图。

图7显示为图6中图形绘制模块的结构框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

计算机联锁系统是车站信号的基础设备，图1为联锁系统的概念性框图，联锁系统主要包括上位机110、操作设备100、轨道电路170、道岔140、联锁主机120、信号机150、列车160、电源设备等。其中，操作设备100是作为上位机110的输入设备，一般可以采用鼠标、键盘、数字化仪、按钮盘、屏幕光笔接触器等，今后也可逐步演化为数字化仪、按钮盘等形象、直观、输入方便的操作设备100。电源设备为系统内的各个设备提供所需的电源，电源设备常用直流电源、交流电源、脉冲电流等。上位机110，主要完成人机接口功能(显示站场设备状态、输入控制命令)、系统管理功能和“故障-安全”功能，一般可以采用台式电脑、移动式笔记本等。

联锁主机120是车站计算机联锁系统中的核心部分，联锁主机120内预设有各类例如道岔140、信号机150、轨道电路170等设备之间的联锁规则，联锁主机120可根据站场平面图按照联锁规则生成联锁数据，其中，由于站场平面图纸的格式与联锁主机120中所需的站场平面图的格式不同，无法直接用于联锁主机120，因此需要技术人员根据设计单元的站场平面图纸在联锁主机120内组态软件将其绘制成组态式站场平面图，这样大大增加了技术人员的操作强度。其中，联锁主机作为组态设备21，可以通过有线/无线连接，如图2所示，绘制设备20可以是安装有绘制软件例如CAD软件的终端设备，绘制设备20可以将绘制的站场平面图纸以电子文档的形式发送给组态设备21。此时，组态设备21所接收到的站场平面图纸为电子文档，当电子文档在传输给组态设备21时，其电子文档的底层数据被一并传输给组态设备21。

为降低人工绘制站场平面图的工作量，本发明提供了一种计算机联锁站场数据组态方法。

请参阅图3，本发明提供的计算机联锁站场数据组态方法，应用于组态设备21，主要包括以下步骤：

S1，接收导入的站场平面图纸。

在本发明中，导入站场平面图纸的方式可以是直接通过USB设备将站场平面图纸的电子文档直接拷贝至组态设备21内，也可以是利用因特网网络传输组态设备21。

S2，识别站场平面图纸中各站场设备及站场线路，在设备库内调取对应预设信息，并重新生成站场平面图。此时重新生成的站场平面图是由组态设备21利用设备库中各类设备图形、线路图形自动搭建而成，无需技术人员依照原先的站场平面图纸在设备中一一绘制，大大减轻了技术人员的工作强度，提高工作效率。

进一步地，其S2，如图4所示，具体包括以下步骤：

S21，从站场平面图纸中读取各个站场设备信息、站场线路信息。其中，站场设备信息包括设备轮廓信息、设备坐标和设备名称，站场线路信息包括线路轮廓信息、绝缘信息和线路坐标。

由于在站场平面图纸的电子文档中存在有各个设备、线路其轮廓、设备坐标所对应的底层数据，因此，站场设备信息、站场线路信息内的轮廓信息、坐标、名称等关键信息可以直接从底层数据中读取获得。

S22，依据站场设备信息和站场线路信息，检索设备库并获取对应的预设信息。其中，预设信息分为预设设备信息和预设线路信息，预设信息包括设备/线路的图形元素、类型及名称。

在本发明中，设备库在导入站场平面图纸之前已经进行预设，设备库包括了站场中主要设备、线路的图形元素以及图形元素所对应的图形信息，图形信息包括设备/线路名称、类型，在设计设备库中，设计出的各类图形元素将以数据流的形式存储于设备库内，在组态设备21的显示界面上会呈现相应的组态控件，在之后的绘制过程中可以直接选用相应组态控件来绘制站场平面图，提高绘制效率。

本发明在设计设备库时，在完成设备图形、线路图形的绘制后，相应设置各个图形元素所对应的图形信息(例如设备名称、设备类型)，该绘制的图形元素与相关的图形信息做关联构成预设信息，并将其保存在设备库内。

在本发明中，检索设备库并获取对应的预设信息，具体地，

取得站场设备信息/站场线路信息的设备名称或线路名称，以设备名称/线路名称为索引在设备库的图形信息内检索，取得与之具备相同名称的图形信息，

取得图形信息相关联的图形元素，将其与站场设备信息/站场线路信息的设备轮廓信息/线路轮廓信息进行比对，

在两者比对成功的情况下，调用对应的预设信息。

S23，依据站场设备的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、以及取得的预设信息，重新生成站场平面图。具体为，调用该预设信息中的图形元素，依据相关的图形信息以及对应站场设备信息/站场线路信息的坐标，重新生成站场平面图。

需要说明的是，各设备或线路的坐标不尽相同，例如轨道区段坐标，主要包括有起点坐标、终点坐标，而道岔类坐标则包括了道岔基点坐标、和/或双动道岔岔尖朝左或朝右的岔尖坐标。

在重新生成站场平面图时，可以按照原坐标在图形界面的窗口内在对应位置按照同比例生成，也可以是，修改原坐标的原点坐标，重新生成站场设备、站场线路的坐标，在设定位置重新生成。

进一步地，本发明的方法还包括：S3，依据重新生成的站场平面图，依据预设的规则集生成联锁数据。其中，规则集内含有多种联锁规则，例如轨道区段识别、列车进路识别、调车进路识别、敌对信号识别等。以信号机为例，其联锁规则是依据信号机的方向、类型(主要有调车信号机、进站信号机、出站信号机)、类别(如单置信号机、并置信号机、差置信号机、尽头线信号机)等数据确定信号机之间的进路信息。

需要说明的是，当重新生成的站场平面图中出现规则集内未存在的联锁规则时，调用联锁规则创建进程，在规则集中创建相应的联锁规则，即在组态设备的显示界面上显示联锁规则创建窗口，在该联锁规则创建窗口中，技术人员可直接写入相应的联锁规则信息，并将其保存于规则集中。通过此操作，技术人员无需直接对组态软件自身的程序代码进行修改，大大缩短调试时间，即使出现录入错误也方便技术人员修改，对组态软件自身程序没有影响。

在本发明中通过预设的规则集进行进路搜索获取进路信息，该进路信息即为联锁数据。所述的进路信息包括有进路上的始端信号机名称、终端信号机名称、经过道岔名称、经过区段名称、敌对信号等关键信息。

通过本发明的组态方法，可以直接将设计单位的站场平面图纸直接在组态设备21中自动生成站场平面图，不需要人工在组态软件中绘制站场线路图形，减少了数据组态的工作量、避免了人工误操作，提高了数据组态的效率。

进一步地，在本发明中，在S2中，若设备库内未存有与站场设备信息或站场线路信息相对应的预设信息时，调用预设信息创建进程，在设备库内创建相应的预设信息。具体地，在设备库内未检索到对应的预设信息时，调用创建进程，在组态设备21的显示界面呈现供预设信息录入的创建窗口21(如图5所示)，供新设备或新线路的创建，创建窗口21包含绘制图形元素的绘制窗口212和录入图形信息的文档窗口211。技术人员可以在绘制窗口212内绘制相应设备/线路图形，再文档窗口211内录入对应的名称、类型。当完成创建后，创建的预设信息保存在设备库内。

本发明的创建过程，可以在遇到非标准线路图形时可以直接在设备库中添加预设信息，不需要修改程序代码，方便技术人员操作，同时，可以扩充设备库内的预设信息。

在本发明中，组态方法还包括：S4，调用预设的联锁表模板，并依据联锁表中的各标题名称将联锁数据对应写入，自动生成相应的联锁表。在搜索进路前，先定义一个联锁表数组，执行进路识别后，每条进路信息顺序存入联锁表数组内，并通过联锁表显示出来构成联锁表。联锁表是整个站场中信号机、道岔和进路之间全部联锁关系的表格，联锁表是设计电路的依据，在设备施工完毕交付使用之前，也根据联锁表达的内容逐行联锁试验。

本发明所述的组态方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

请参阅图6，本发明还提供了一种控制系统包括，包括组态设备21，

该组态设备21包含有导入模块210，用于接收的导入站场平面图纸。

图形绘制模块220，用于识别站场平面图纸中各站场设备及站场线路，在设备库内调取对应预设信息，并重新生成站场平面图。

生成模块230，依据预设的规则集生成联锁数据。

进一步地，如图7所示，图形绘制模块220主要包括：

读取模块221，从站场平面图纸中读取各个站场设备信息、站场线路信息。其中，站场设备信息包括设备轮廓信息、设备坐标和设备名称，站场线路信息包括线路轮廓信息、绝缘信息和线路坐标。

检索模块222，依据站场设备信息和站场线路信息，检索设备库并获取对应的预设信息。其中，预设信息分为预设设备信息和预设线路信息，预设信息包括设备/线路的图形元素、类型及名称。

其中，设备库包括了站场中主要设备、线路的图形元素以及图形元素所对应的图形信息，图形信息包括设备/线路名称、类型，在设计设备库中，设计出的各类图形元素将以数据流的形式存储于设备库内，在组态设备21的显示界面上会呈现相应的组态控件。技术人员在手动绘制站场平面图时，可以直接拖动相应的组态控件在绘制窗口212内进行搭建。

绘制模块223，依据站场设备的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、以及取得的预设信息，重新生成站场平面图。具体为：调用该预设信息中的图形元素，依据相关的图形信息以及对应站场设备信息/站场线路信息的坐标，重新生成站场平面图。

在此中，当接收到导入的站场平图图纸后，组态设备21可以自动重新绘制成用于后续联锁数据生成的站场平面图。

本发明的组态设备21还包括：创建模块，在设备库内未存有与站场设备信息或站场线路信息相对应的预设信息时，调用预设信息创建进程，在设备库内创建相应的预设信息。

本发明的组态设备21还包括：联锁表生成模块，调用预设的联锁表模板，并依据联锁表中的各标题名称将联锁数据对应写入，自动生成相应的联锁表。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：导入模块210可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现。此外，导入模块210也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上导入模块210的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，包括：

接收导入的站场平面图纸，

识别所述站场平面图纸中各站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息，并重新生成站场平面图，

依据重新生成的站场平面图利用预设的规则集生成联锁数据。

2.根据权利要求1所述的计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，所述的识别出站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息，包括：

读取站场平面图纸中的站场设备信息、站场线路信息；

检索设备库并取得对应的预设信息，预设信息包括设备或线路的图形元素和图形信息；

根据所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、及所述预设信息，重新生成站场平面图。

3.根据权利要求2所述的计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，所述设备或线路的图形元素以数据流形式存储于所述设备内。

4.根据权利要求2所述的计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，重新生成站场平面图，包括：

修改站场平面图纸的原点坐标取得当前原点坐标，

所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标依据当前原点坐标调整取得当前设备坐标、当前线路坐标，并利用所述预设信息生成站场平面图。

5.根据权利要求2所述的计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，其中，设备库内未检索到对应的预设信息，调用预设信息创建进程，在设备库内创建相应的预设信息。

6.根据权利要求5所述的计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，所述的调用预设信息创建进程，包括：在组态设备的显示界面呈现供预设信息录入的创建窗口。

7.根据权利要求6所述的计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，所述的创建窗口包括用于绘制图形元素的绘制窗口和用于录入图形信息的文档窗口。

8.一种控制系统，其特征在于，包括组态设备，

所述组态设备，包括有，导入模块，用于接收的导入站场平面图纸。

图形绘制模块，用于识别所述站场平面图纸中各站场设备及站场线路，在设备库内调取对应预设信息，并重新生成站场平面图，

生成模块，用于依据预设的规则集生成联锁数据。

9.根据权利要求8所述的计算机联锁站场数据组态设备，其特征在于，所述的图形绘制模块包括：

读取模块，用于从站场平面图纸中读取各个站场设备信息、站场线路信息；

检索模块，用于检索设备库并取得对应的预设信息，预设信息包括设备或线路的图形元素和图形信息；

绘制模块，用于根据所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、及所述预设信息，重新生成站场平面图。

10.一种计算机联锁站场数据组态方法，其特征在于，包括：

接收导入的站场平面图纸，

识别所述站场平面图纸中各站场设备、站场线路，在设备库内调取对应预设信息，包括：

读取站场平面图纸中的站场设备信息、站场线路信息；

取得站场设备信息/站场线路信息的设备名称或线路名称，以设备名称/线路名称为索引在设备库的图形信息内检索，取得与之具备相同名称的图形信息，

取得图形信息相关联的图形元素，将其与站场设备信息/站场线路信息的设备轮廓信息/线路轮廓信息进行比对，

在两者比对成功的情况下，调用对应的预设信息，预设信息包括设备或线路的图形元素和图形信息，

根据所述站场设备信息的设备坐标、站场线路信息的线路坐标、及所述预设信息，重新生成站场平面图；

依据重新生成的站场平面图利用预设的规则集生成联锁数据。

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