一种基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法、联锁系统与流程

本发明属于铁路信号计算机联锁技术领域，涉及一种基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法、联锁系统。

背景技术：

计算机联锁系统的运行依赖于站场的组态数据，因为联锁条件是根据这些基础数据生成的。这些基础数据包括站场线路及信号机、道岔、区段、联系电路等设备，其中联系电路相关的设备称为零散设备。对于常规的由信号机、道岔、区段等设备组成的联锁条件，通常是固定不变的(依据《铁路车站计算机联锁技术条件》标准)，但对于与零散设备相关的联锁条件，则与实际的站场应用相关，各个站场的联锁条件有较大的不同，于是在遇到不同的应用时，就需要在原联锁程序中修改适用这些联锁条件，修改操作繁琐。

技术实现要素：

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基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法、联锁系统，用于解决现有技术中需要直接在计算机联锁程序根据零散设备的联锁条件修改对应代码，修改操作繁琐的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法，包括：

接收零散设备的设备数据；

利用虚拟机内存储的联锁逻辑条件对所述设备数据读取并运算，获得运算结果；所述虚拟机内的联锁逻辑条件是由所述虚拟机接收来自上位机的联锁数据并执行获取的第二联锁逻辑条件；

根据所述运算结果实现对应零散设备的联锁功能。

于本发明的一实施例中，在所述虚拟机存放的当前联锁逻辑条件无法处理所述设备数据时，生成检索指令发送至所述上位机，并接收来自所述上位机内对应联锁数据，读取并执行所述联锁数据生成对应第二联锁逻辑条件，所述虚拟机利用所述第二联锁逻辑条件读取并运算所述设备设备数据。

于本发明的一实施例中，所述虚拟机内存储的当前联锁逻辑条件被替换成所述第二联锁逻辑条件。

于本发明的一实施例中，所述接收来自所述上位机内的联锁数据，是由所述上位机根据所述检索指令检索得到的对应第一联锁逻辑条件，再由所述上位机依据所述第一联锁逻辑条件生成的联锁数据。

于本发明的一实施例中，所述第一联锁逻辑条件是由所述上位机所搭建而成的梯形图式联锁逻辑图。

本发明还提供了一种计算机联锁系统，包括：联锁主机、联系电路和电源设备，所述联系电路用于采集设备数据并传输给所述联锁主机，所述电源设备为所述计算机联锁系统提供电源；

所述联锁主机，包含，采集模块、虚拟机和发送模块，

采集模块，用于接收零散设备的设备数据，

虚拟机，用于利用存储的联锁逻辑条件读取并运算，取得运算结果，所述存储的联锁逻辑条件是所述虚拟机接收来自上位机的联锁数据并执行获取的第二联锁逻辑条件；

发送模块，用于将所述运算结果发送至对应零散设备，实现联锁功能。

于本发明的一实施例中，所述虚拟机具体包括：

处理模块，用于在所述虚拟机存放的当前联锁逻辑条件无法处理所述设备数据时，生成检索指令上传给所述上位机；

执行模块，用于读取并执行来自所述上位机内对应联锁数据，并依据所述联锁数据生成对应第二联锁逻辑条件，

其中，处理模块还用于将所述第二联锁条件读取所述设备数据并运算。

于本发明的一实施例中，所述处理模块还用于将所述虚拟机内存储的当前联锁逻辑条件替换成所述第二联锁逻辑条件。

于本发明的一实施例中，所述第一联锁逻辑条件是由所述上位机所搭建而成的梯形图式联锁逻辑图。

本发明还提供一种基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法，包括：

接收零散设备的设备数据；

利用虚拟机内存储的联锁逻辑条件对所述设备数据读取并运算，获得运算结果，所述虚拟机内的联锁逻辑条件是由所述虚拟机接收来自上位机的联锁数据并执行获取的第二联锁逻辑条件，

当在所述虚拟机存放的当前联锁逻辑条件无法处理所述设备数据时，生成检索指令发送至所述上位机，所述检索指令携带有根据所述设备数据与所述的当前联锁逻辑条件的匹配程度对应生成对应检索词，

接收来自所述上位机内对应联锁数据，接收的上位机传来的联锁数据是由所述上位机依据所述检索指令的检索词在存储列表内查找与之关联的文件名，依据所述文件名调取对应第一联锁逻辑条件并根据所述第一联锁逻辑条件而生成；

读取并执行所述联锁数据生成对应第二联锁逻辑条件，所述虚拟机利用所述第二联锁逻辑条件读取并运算所述设备数据，

根据所述运算结果实现对应零散设备的联锁功能。

如上所述，本发明所述的基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法、联锁系统，利用虚拟机单独处理该零散设备的设备数据，当零散设备所需的联锁条件发生变化时，利用上位机构建的联锁逻辑条件直接替换虚拟机内当前联锁逻辑条件，无需再直接在原有的联锁程序中修改对应程序代码，降低了技术人员更改零散设备的联锁逻辑条件变化的复杂性。

附图说明

图1显示为本发明的计算机联锁系统的概念性框图。

图2显示为本发明的计算机联锁系统于一种实施例中的硬件结构框图。

图3显示为本发明的基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法的流程示意图。

图4显示为本发明的数据处理方法中运算结果获取的流程示意图。

图5显示为本发明的基于铁路计算机联锁系统的结构框图。

图6显示为本发明的虚拟机的结构框图。

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。联锁主机120是车站计算机联锁系统中的核心部分，将处理结果可在联锁主机120的显示器130中进行显示。

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。

图2为计算机联锁系统于一种实施例中的硬件结构框图。

轨道电路170、信号机150、道岔140、区段、联系电路171等设备构成了继电器结合电路210，继电器结合电路210将采集都得到的设备数据通过数据通道设备200利用通用i/o接口传输至系统总线，联锁主机120和上位机110同样通过信号线缆连接至系统总线，联锁主机120则通过该系统总线分别与继电器结合电路210、上位机110进行数据传输。该系统总线还可通过通信接口和其他计算机系统相连，扩展整个计算机联锁系统。

需要说明的是，轨道电路170包含有各类联系电路171，与联系电路171相关的设备统称为零散设备，而信号机150等固定不变的设备统称为常规设备。轨道电路170中以钢轨为导体，利用引接线连接电源设备，与接收设备构成电气回路，反映列车160占用或出清轨道电路区段的状况。在一区段内的有车时，从轨道电路170的电源设备发出的信号电压因车辆车轴和限流电阻的分流，只有很少一部分信号电压送至轨道电路170的接收设备，接收设备内的继电器因额定电压不足而不能励磁，继电器失磁使其前接点断开，后接点闭合，继电器被吸起，接收设备发出轨道被占用信号给联锁主机120，相反，当该区段内无车时的瞬间，接收设备的继电器落下，接收设备发出轨道空闲信号给联锁主机120。因此，联锁主机120根据接收到的继电器电压值来判断当前轨道电路170所处状态。

在本发明中，联锁主机120主要包括用于采集现场信号设备状态信息(如轨道电路170的继电器落下或吸起所产生的电压值)的数据采集器、用于存储计算机联锁程序的存储器、用于将设备状态信息通通过计算机联锁程序处理得到运算结果的微处理器、用于运算结果驱动继电器的中断控制器。联锁主机120安装有联锁软件，技术人员通过联锁软件开启计算机联锁程序，并将联锁主机120的显示器130呈现站场平面图，并体现出零散设备的联锁动作，通过方便值班员监控现场联锁设备的运用情况。

请参阅图3，本发明提供一种基于铁路计算机联锁系统的数据处理方法，用于基于上述硬件结果对零散设备的设备数据进行处理，具体包括：

s1，接收零散设备的设备数据。

在本实施例中，设备数据为各个联系电路171中的继电器吸起或落下所产生的电压值，零散设备的设备数据通过联系电路171中的接收设备通过i/o接口上传至系统总线，联锁主机120通过系统总线获取设备数据并送至微处理器内进行逻辑运算。

s2，利用虚拟机122内的联锁逻辑条件来读取设备数据并运算，获取运算结果，其中，该虚拟机122内的联锁逻辑条件是虚拟机122接收来自上位机110的联锁数据并执行获取的第二联锁逻辑条件。

在本实施例中，联锁主机120的存储器内预存有用于处理设备数据的计算机联锁程序，微处理器在接收到设备数据后从存储器内调用并执行计算机联锁程序。

由于零散设备的联锁逻辑条件需要根据不同的站场来更改计算机程序中相对应的程序代码，在重新更新这个联锁程序，这样的操作更为复杂。为解决直接修改在原联锁程序中直接修改程序代码的复杂性，在本实施例中，与零散设备的联锁逻辑条件相关的程序代码进行模块化，直接在上位机110中按照不同站场中零散设备的联锁条件构建所需要的多个联锁逻辑条件，在实际进行中，可以根据当前站场中零散设备的联锁条件，在上位机110中选择所需要的联锁逻辑条件替换虚拟机122内当前联锁逻辑条件即可。

如图4所示，具体地，s2包括：s21，调用存放于虚拟机122内的当前联锁逻辑条件处理零散设备的设备数据。

s22，若当前联锁逻辑条件与设备数据不匹配时，则生成检索指令发送至上位机110，由上位机110根据检索指令取得相应第一联锁逻辑条件。

需要说明的是，当前联锁逻辑条件与设备数据不匹配，意思可以是当前联锁逻辑条件在预设时间内无法处理设备数据。

在本实施例中，为方便上位机110对第一联锁逻辑条件的查找，可在上位机110设置一用于存放第一联锁逻辑条件的文件名的存储列表，同时，技术人员在创建时可以在上位机110内的某一指定位置处设置对应文件夹，用于存放多个第一联锁逻辑条件的底层数据，其文件夹名可自行设定，在存储列表内存储相应。

联锁主机120所生成的检索指令根据设备数据与当前联锁逻辑条件所匹配的程度来生成对应的检索指令，检索指令携带有检索词，检索词根据匹配程度的不同而不同，此时，存储列表中的文件名可以与检索词相关联。

因此，联锁主机120生成检索指令发送至上位机110，具体为：联锁主机120根据当前联锁逻辑条件与设备数据的匹配度生成携带有检索词的检索指令。

s23，接收由上位机110根据第一联锁逻辑条件生成的联锁数据，并由虚拟机122读取并执行得到的第二联锁逻辑条件，将虚拟机122内的当前联锁逻辑条件替换成第二联锁逻辑条件，并处理设备数据获取运算结果。

在s23中，接收由上位机110根据第一联锁逻辑条件生成的联锁数据，接收的联锁数据是由上位机110依据检索词在存储列表内查询与之关联的文件名，并依据文件名调取对应第一联锁逻辑条件后所生成的。该联锁数据可以被虚拟机122所读取。

进一步地，当联锁主机120所生成的检索指令在上位机110中无法获取第一联锁逻辑条件时，可以由联锁主机120或是上位机110自行生成创建命令，上位机110可根据创建命令调取对应创建窗口在上位机110交互界面上呈现，技术人员可以在创建窗口内创建相应的第一联锁逻辑条件并将其保存在指定文件夹内，同时在存储列表内添加相应的文件名，同时上位机110依据该创建的第一联锁逻辑条件生成联锁数据，发送给联锁主机120。

在本实施例中，虚拟机122所接收到联锁数据所对应的第一联锁逻辑条件是由上位机110组态软件依据零散设备的联锁条件所搭建的梯形图式联锁逻辑图。在创建第一联锁逻辑条件时，技术人员直接在上位机组态软件中利用梯形图进行搭建构成梯形图式联锁逻辑图，使得第一联锁逻辑条件的呈现更为简单、直观，方便技术人员的创建和修改。上位机11所搭建的联锁逻辑条件可以生成相应的梯形图式联锁数据的数据格式存储于sd卡中，联锁主机120的虚拟机122以文件数据流方式读取sd卡中数据，也可以是上位机11与联锁主机120之间直接通过网络交互联锁数据。

在本实施例中，在s2之前，需要预先完成虚拟机122的构建。利用虚拟机122将零散设备相关的程序代码进行模块化，将该程序代码与其他程序代码独立开，使得修改虚拟机122中联锁逻辑条件发生替换、更新时，不影响其他部分对设备数据的逻辑运算。

s3，根据运算结果发送给相应零散设备，实现联锁功能，例如控制零散设备的继电器的联锁动作。需要说明的是，该联锁功能可能是驱动某个零散输出点，也可能是进路锁闭、信号开放、道岔动作要检查某个零散输入点。

在本发明中，利用虚拟机122仅单独处理该零散设备的设备数据，当零散设备所需的联锁条件发生变化时，利用上位机110构建的联锁逻辑条件直接替换虚拟机122内当前联锁逻辑条件，无需再直接在原有的联锁程序中修改对应程序代码，降低了技术人员更改零散设备的联锁逻辑条件变化的复杂性。

本发明所述的处理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。

如图5所示，本发明还提供了一种计算机联锁系统，主要包括以下部件：

联锁主机120，包括，采集模块121，用于接收设备数据；虚拟机122，用于利用存储的联锁逻辑条件读取上述设备数据并运算，取得运算结果。其中，存储的联锁逻辑条件是虚拟机122接收来自上位机110的联锁数据并执行获取的第二联锁逻辑条件；发送模块123，用于将运算结果发送给零散设备，实现联锁功能。

零散设备的联系电路171，用于采集轨道电路170中继电器的设备数据并发送给联锁主机120，还可以零散根据运算结果来控制继电器动作。

电源设备，用于为联锁系统提供电源。

进一步地，如图6所示，虚拟机122具体包括：处理模块1221，用于调用当前联锁逻辑条件处理设备数据，在当前联锁逻辑条件与设备数据不匹配时生成检索指令上传给上位机110。

需要说明的是，检索指令携带有检索词，该处理模块1221根据设备数据与当前联锁逻辑条件所匹配的匹配程度来生成对应的检索词。

执行模块1222，用于接收由上位机110根据第一联锁逻辑条件生成的联锁数据，并依据联锁数据生成第二联锁逻辑条件。

其中，执行模块1222，还用于将第二逻辑条件替换当前联锁逻辑条件，并处理设备数据得到运算结果。

在本实施例中，计算机联锁系统还包括有上位机110，用于存储若干个第一联锁逻辑条件，上位机110还用于根据联锁主机120所生成的检索指令，调取相关第一联锁逻辑条件并生成联锁数据，发送给联锁主机120的虚拟机122。

上位机110还包括有存储模块，用于存放第一联锁逻辑条件的文件名的存储列表、以及内置有第一联锁逻辑条件的底层数据的文件夹。

检索模块，用于接收到来自联锁主机120的检索指令，在存储模块中查找与之对应的第一联锁逻辑条件，

转换模块，用于调取与检索指令相应的第一联锁逻辑条件生成联锁数据，并发送给联锁主机120。

其中，检索模块具体为：依据检索指令中的检索词在存储列表中查询与之关联的文件名，并依据文件名调取并读取对应第一联锁逻辑条件的底层数据的文件夹。检索模块还用于依据读取的第一联锁逻辑条件的底层数据，在上位机110的交互界面上呈现对应逻辑图。

在本实施例中，上位机110还包括一创建模块，用于在存储模块内未检索到与检索指令相关的第一联锁逻辑条件时，在上位机110的交互界面呈现创建窗口供第一联锁逻辑条件的创建，创建完成后保存至存储模块内并发送给联锁主机120。

需要说明的是，存储模块内的第一联锁逻辑条件是利用上位机组态软件根据零散设备的联锁条件所搭建的梯形图式联锁逻辑图，由于梯形图式联锁逻辑图在上位机110中的呈现相对于程序代码更为简单、直观，方便了后续技术人员的创建和修改。

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。

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。