集控站计算的制造方法
【专利摘要】本发明尤其涉及一种用于监视集控站计算机（5）的工作方式的方法，该集控站计算机执行一种用于控制真实的铁路设备（40）的铁路部件（RK1至RKp）的控制程序（30），其中所述控制程序（30）评估真实的铁路设备（40）的铁路部件的消息信号并且产生用于真实的铁路设备的待控制的铁路部件的控制信号。按照本发明建议，所述控制程序（30）控制扩展的铁路设备，所述扩展的铁路设备包括真实的铁路设备（40）的铁路部件（RK1至RKp）和附加的至少一个虚拟的铁路部件，至少一个虚拟的铁路部件的消息信号（Mp+1至Mn）被输入到所述集控站计算机（5）中，所述控制程序（30）在控制所述扩展的铁路设备的范围内处理所述消息信号（Mp+1至Mn），对根据所述消息信号（Mp+1至Mn）在输出侧由集控站计算机（5）产生的输出信号（Sp+1至Sn）检查其正确性，并且如果所述控制程序（30）提供错误的输出信号和/或延迟地提供输出信号则产生故障信号（F）。
【专利说明】集控站计算机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于监视集控站计算机的工作方式的方法，该集控站计算机执行一种用于控制真实的铁路设备的铁路部件的控制程序，其中，所述控制程序评估真实的铁路设备的铁路部件的消息信号并且产生用于真实的铁路设备的待控制的铁路部件的控制信号。
【背景技术】
[0002]集控站计算机例如由西门子公司在产品系列SICAS S7中的集控站来提供。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，提供一种用于监视集控站计算机的工作方式的方法，所述方法可以特别简单地执行，却提供在识别故障情况下非常高的可靠性。
[0004]上述技术问题按照本发明通过具有按照权利要求1的特征的方法解决。按照本发明的方法的优选构造在从属权利要求中给出。
[0005]按照本发明，控制程序控制扩展的铁路设备，所述扩展的铁路设备包括真实的铁路设备的铁路部件和附加地包括至少一个虚拟的铁路部件，至少一个虚拟的铁路部件的消息信号被输入到所述集控站计算机中，所述控制程序在控制扩展的铁路设备的范围内处理消息信号，对根据消息信号在输出侧由集控站计算机产生的输出信号的正确性进行检查，并且如果控制程序提供错误的输出信号和/或延迟地提供输出信号则产生故障信号。
[0006]按照本发明的方法的一种重要优点在于，该方法可以在集控站计算机的正常运行期间被执行，而不会由此影响对真实的铁路设备的真实的铁路部件的控制。按照本发明的思路在于，集控站计算机总体上处理或监视扩展的铁路设备，其既包括事实上待监视的铁路设备的真实的铁路部件，也包括虚拟的(也就是非真实的或假设的)铁路设备的虚拟的(也就是非真实的或假设的)铁路部件。通过设置虚拟的铁路部件或通过设置虚拟的铁路设备，可以在集控站计算机的正常运行期间将以虚拟的铁路部件的消息信号的形式的测试数据馈入到集控站计算机中，并且观察，集控站计算机是否对该消息信号正确地作出反应并且提供与馈入的消息信号相匹配或表示对该消息信号所需的反应的输出信号。
[0007]认为是特别有利的是，利用通过接口与集控站计算机相连的外部的监视设备输入至少一个虚拟的铁路部件的消息信号，并且利用监视设备对根据消息信号在输出侧由集控站计算机产生的输出信号检查其正确性。
[0008]外部监视设备的空间布置在此是任意的:可以将外部的监视设备安装在集控站计算机直接附近，也就是例如在集控站本身之中；但是替换地也可以将外部的监视设备定位在另外的位置上，例如在中央调度台(Leitstelle)中，并且远程地控制所述监视。在这种情况下，虚拟的铁路部件的测试数据或消息信号通过通信连接，例如通过无线电、通过因特网或其他通信方法，传输到集控站计算机。
[0009]按照该方法的一个特别优选的构造，监视集控站计算机(和由此的控制程序)为了处理消息信号所需的时间段，并且如果集控站计算机的反应时间达到或超过预定的最大持续时间则产生故障信号。在方法的该构造中，不仅是根据工作结果，而且还根据为此所需的处理时间来监视集控站计算机的工作方式。也就是说，对于真实的铁路设备的正确和安全的控制来说需要的是，对真实的铁路部件的所输入的消息信号的反应在预定的时间段之内正确地进行。也就是通过附加地监视控制程序或集控站计算机的反应时间，可以特别可靠地检查其工作方式。
[0010]如果在控制程序中在预定的程序段执行控制命令，则可以特别简单和由此有利地监视控制程序或集控站计算机的反应时间，所述控制命令运行时分别产生控制信号。如果控制信号从集控站计算机被发送到已经提到的外部的监视设备，则对控制信号的出现的监视可以特别简单并且由此有利地例如利用外部的监视设备来进行。
[0011]根据对集控站计算机的反应时间的监视，认为有利的是，如果在相继的控制信号之间的时间间隔达到或超过预定的最大的控制信号时间间隔，则产生故障信号。方法的该构造假定，在集控站计算机的正确的工作方式的情况下在安排的时间段之内处理预定的程序段并且相应地产生相应的控制信号。如果不是这样，也就是当控制时间间隔太大时，假定一个故障并且产生相应的故障信号。
[0012]替换地或附加地，可以采集在预定的程序模块的处理时被产生的控制信号的数量；因为控制信号的数量也可以是对于故障的标志。相应地，还认为有利的是，如果在预定的程序模块被处理之后低于对于该程序模块设置的控制信号的数量则产生故障信号。
[0013]铁路部件例如可以是空闲报告装置(Freimeldungseinrichtung)、道盆(Weichen)和/或信号。相应地被认为有利的是，至少一个虚拟的铁路部件是外部设备的虚拟的部件，特别是虚拟的道岔、虚拟的空闲报告装置或虚拟的信号装置，并且这些虚拟的铁路部件的消息信号被馈入到集控站计算机中。
[0014]为了确保，在呈现故障信号的情况下集控站计算机不能再控制真实的铁路设备，认为有利的是，在呈现故障信号的情况下集控站计算机和/或集控站计算机的通信接口被断开。
[0015]本发明还涉及一种集控站计算机，在所述集控站计算机中存储了用于控制真实的铁路设备的铁路部件的控制程序，其中控制程序评估真实的铁路设备的输入数据或消息信号和产生对于真实的铁路设备的待控制的铁路部件的控制信号。
[0016]关于这样的集控站计算机，按照本发明建议，控制程序控制扩展的铁路设备，其包括真实的铁路设备和附加的至少一个虚拟的铁路部件，集控站计算机允许输入至少一个虚拟的铁路部件的消息信号，并且控制程序适合于，在控制扩展的铁路设备的范围内处理消息信号并且根据呈现的消息信号在输出侧产生输出信号。
[0017]关于按照本发明的集控站计算机的优点可以参见结合按照本发明的方法的上述解释，因为按照本发明的集控站计算机的优点基本上相应于按照本发明的方法的优点。
[0018]本发明还涉及一种用于监视集控站计算机的监视设备。按照本发明，关于这样的监视设备设置，监视设备具有接口，所述接口允许到集控站计算机的连接，并且在监视设备中存储了监视程序，所述监视程序可以在运行时将测试数据作为至少一个虚拟的铁路部件的消息信号馈入到集控站计算机中并且可以对根据消息信号在输出侧由集控站计算机产生的输出信号检查其正确性。[0019]关于按照本发明的监视设备的优点参阅结合按照本发明的方法的上述解释，因为按照本发明的监视设备的优点基本上相应于按照本发明的方法的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]以下借助实施例详细解释本发明；在此示例性地:
[0021]图1示出了具有按照本发明的集控站计算机的实施例的布置的第一实施例，在所述集控站计算机上连接了按照本发明的监视设备的实施例，其中监视设备援用存储的参考数据，
[0022]图2示出了具有集控站计算机和外部的监视设备的布置的第二实施例，其中监视设备自身形成参考数据，和，
[0023]图3示出了具有集控站计算机和外部的监视设备的布置的第三实施例，其中监视设备监视集控站计算机的控制信号。
[0024]附图中为清楚起见对于相同的或类似的部件始终使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0025]在图1中可以看出集控站计算机5，其包括计算装置10以及存储器20。在存储器20中存储了控制程序30，利用所述控制程序可以控制扩展的铁路设备。扩展的铁路设备通过同样存储在存储器20中的拓扑数据组TD来描述。
[0026]拓扑数据组TD包括第一子数据组TDr，其描述了应当由集控站计算机5控制的真实的铁路设备40。真实的铁路设备40通过真实的铁路部件RK1、RK2、…、RKp形成，它们连接到集控站计算机5的铁路部件接头Al、A2、…、Ap。真实的铁路部件RK1、RK2、…、RKp例如是外部设备的真实的部件，特别`是真实的道盆、真实的空闲报告装置或真实的信号
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[0027]拓扑数据组TD还包括第二子数据组TDv，其中定义了虚拟的铁路设备。虚拟的铁路设备包括一个或多个虚拟的铁路部件，其工作方式由外部的监视设备50模仿或模拟。虚拟的铁路部件例如是外部设备的虚拟的部件，特别是虚拟的道岔、虚拟的空闲报告装置或虚拟的信号装置。
[0028]外部的监视设备50具有计算装置60、存储器70以及接口 80。在存储器70中存储了监视程序90，所述监视程序确定计算装置60的工作方式和由此确定监视设备50的工作方式。在存储器70中还存储了测试数据T，其由计算装置60从存储器70中读出并且通过接口 80作为虚拟的铁路设备的虚拟的铁路部件的消息信号被馈入到集控站计算机5中。消息信号在图1中利用附图标记Μρ+l, Mp+2,…，Mn表不。
[0029]为了馈入消息信号Mp+1，Mp+2,…，Mn，集控站计算机5具有铁路部件接头，其在图1中利用附图标记Ap+1, Ap+2,…，An表示。铁路部件接头Ap+1至An与铁路部件接头Al至Ap在输入侧呈现的信号的处理方面是相同的；这意味着，替代虚拟的铁路部件，真实的铁路设备40的真实的铁路部件也可以连接到这些铁路部件接头。也就是在铁路部件接头Ap+1, Ap+2,…，An上施加的消息信号被这样处理，就像其是真实的铁路设备的消息信号一样。集控站计算机5或计算装置10对输入侧施加的消息信号应用控制程序30并且利用其控制由真实的铁路设备40和虚拟的铁路设备形成的扩展的铁路设备。[0030]按照图1的布置可以为了测试集控站计算机5例如如下运行:
[0031]外部的监视设备50利用计算装置60从存储器70中读出测试数据T并且将其传输到接口 80，所述接口将测试数据作为消息信号馈入到一个或多个接头Ap+1至An中。监视设备50的消息信号由计算装置10的控制程序30就像真实的铁路部件的消息信号一样地处理。为此控制程序30基于拓扑数据组TD，在其第二子数据组TDv中，所属的(虚拟的)铁路设备利用虚拟的铁路部件来描述。计算装置10在处理输入的消息信号的范围内在至监视设备50的铁路部件接头Ap+1至An上形成一个或多个以控制信号的形式的输出信号。在图1中在接头Ap+l，Ap+2，…，An上的集控站计算机5的输出信号利用附图标记Sp+1, Sp+2,..., Sn 来表示。
[0032]集控站计算机5的输出信号Sp+1，Sp+2,…，Sn通过接口 80到达计算装置60，所述计算装置将输出信号与存储在存储器70中的参考输出数据RAD进行比较。参考输出数据RAD描述了这样的输出信号，所述输出信号是监视设备50作为对输入的测试数据T的反应或对发送的消息信号Mp+1，Mp+2,…，Mn的反应在集控站计算机5的正确的工作方式的情况下所预计的:如果来自于集控站计算机5的输出信号Sp+1，Sp+2,…，Sn与参考输出数据RAD 一致，则计算装置60确定，集控站计算机5对馈入的测试数据正确地反应并且正确地进行虚拟的铁路设备的控制。相反如果输出信号Sp+1，Sp+2,…，Sn在内容上与参考输出数据RAD不同，则监视设备50产生故障信号F，利用所述故障信号表示集控站计算机50的故障。
[0033]不同测试数据T的馈入可以定期或不定期地进行，以便定期或不定期地检查集控站计算机5的正确的工作方式。
[0034]在按照图1的实施例中示例性地假定，参考输出数据RAD已经在存储器70中对于测试数据T被确定并且存储。替换地也可以在存储器70中设置参考控制程序，其基于测试数据T或以测试数据T为基础的消息信号Mp+1，Mp+2,…，Mn本身进行参考输出数据RAD的形成。这样的实施例在图2示出。
[0035]在图2中可见集控站计算机5以及外部的监视设备50，利用其可以监视集控站计算机5。与按照图1的实施例不同，在存储器70中替代参考输出数据RAD存储了参考控制程序30’，其工作方式与集控站计算机5的控制程序30相应。此外在图2中可见，在存储器70中存储了第二子数据组TDv，利用其描述虚拟的铁路设备或虚拟的铁路设备的虚拟的铁路部件。
[0036]为了测试集控站计算机5的工作方式，监视设备50或计算装置60从存储器70读出测试数据T并且作为消息信号Mp+l，Mp+2，...，Mn传输到集控站计算机5，如结合图1已经解释的那样。由集控站计算机5响应于馈入的消息信号而产生的输出信号Ap+l，Ap+2，…，An经过接口 80到达计算装置60，该计算装置并行地执行参考控制程序30’和将其应用于测试数据T或消息信号Mp+1，Mp+2,…，Mn，并且借助参考控制程序30’形成参考输出数据RAD，。
[0037]监视设备50的监视程序90然后将由集控站计算机5提供的输出信号Ap+l，Ap+2，一,An与由参考控制程序30’形成的相应的参考输出数据RAD’进行比较。如果参考输出数据RAD’与由集控站计算机5提供的输出信号一致，则集控站计算机5正确工作。相反如果数据不同，则监视设备50产生故障信号F，利用所述故障信号表示集控站计算机5的故障。[0038]通过在图1和2中没有示出的断开装置，在呈现故障信号F的情况下可以断开集控站计算机5的电流供应，以便将该集控站计算机完全并安全地解除激活。也就是如果没有电流供应，则集控站计算机5不再产生用于控制真实的铁路部件RK1、RK2、…、RKp的输出信号。替换地，可以仅断开集控站计算机5的子部件，例如计算装置10、在集控站计算机5中存在的数据总线100或在图1中未示出的集控站计算机5的接口。这些措施也确保，不能再通过集控站计算机5对真实的铁路设备40的真实的铁路部件进行控制。
[0039]图3示出用于具有集控站计算机5和监视设备50的布置的实施例，其中集控站计算机5的控制信号接头K5也连接到集控站计算机5的数据总线100上。数据总线100将控制信号接头K5与计算装置10相连接并且允许连接到监视设备50。
[0040]在按照图3的实施例中在集控站计算机5的控制程序30中在预定的程序段处执行控制命令，所述控制命令在被执行时分别产生控制信号KS。控制信号KS通过数据总线100和控制信号接头K5从集控站计算机5到达监视设备50和到达计算装置60。监视设备50的监视程序90构造为使得其监视控制信号KS的输入并且如果在两个相继的控制信号KS之间的时间间隔达到或超过预定的最大的控制信号时间间隔则产生故障信号F。计算装置60假定，在集控站计算机5的正确的工作方式的情况下定期地产生控制信号KS，从而控制信号KS的定期输入是集控站计算机5的正确的工作方式的标志。相反如果缺少控制信号或者不是时间正确地产生控制信号，则这一点是计算装置10有故障地工作并且必须被断开的标志。
[0041 ] 监视设备50的监视程序90还构造为，其监视集控站计算机5的控制程序30中的预定的程序模块。在此， 监视程序90从如下出发，即在将预定的测试数据T或相应的消息信号馈入到集控站计算机5中的情况下必须调用控制程序30的预定的程序模块，其处理分别引起预定数量的控制信号KS。监视程序90构造为，其将在控制信号接头K5上发送的控制信号KS的数量对于各个程序模块进行计数，并且如果在预定的程序模块的处理之后低于对于该程序模块设置并且在存储器70的控制信号数据组KSD中对于相应的程序模块存储的控制信号KS的数量，则产生故障信号F。在此也就是监视程序90从如下出发，即，预定的程序模块的正确处理强制要求在控制程序30中的预定的程序段的处理，使得必须产生相应的控制信号和控制信号的相应设置的数量。如果并非如此，则这一点是集控站计算机5的不正确的工作方式的标志，所述集控站计算机相应地优选被断开。
[0042]尽管详细地通过优选实施例详细示出并描述了本发明，但是本发明不受公开的例子限制并且专业人员可以从中导出其他变化，而不脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于监视集控站计算机(5)的工作方式的方法，该集控站计算机执行用于控制真实的铁路设备(40)的铁路部件(RKl至RKp)的控制程序(30)，其中，所述控制程序(30)评估所述真实的铁路设备(40)的铁路部件的消息信号并且产生用于所述真实的铁路设备的待控制的铁路部件的控制信号， 其特征在于， -所述控制程序(30)控制扩展的铁路设备，所述扩展的铁路设备包括所述真实的铁路设备(40)的铁路部件(RKl至RKp)和附加的至少一个虚拟的铁路部件， -所述至少一个虚拟的铁路部件的消息信号(Μρ+l至Mn)被输入到所述集控站计算机(5)中， -所述控制程序(30)在控制所述扩展的铁路设备的范围内处理所述消息信号(Μρ+l至Mn)， -对根据所述消息信号(Μρ+l至Mn)在输出侧由所述集控站计算机产生的输出信号(Sp+1至Sn)的正确性进行检查，以及 -如果所述控制程序(30)提供错误的输出信号和/或延迟地提供输出信号，则产生故障信号(F)。
2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， -利用通过接口(80)与所述集控站计算机(5)相连的外部的监视设备(50)输入所述至少一个虚拟的铁路部件的消息信号(`Μρ+l至Mn)，以及 -利用所述监视设备(50)对根据所述消息信号(Μρ+l至Mn)在输出侧由所述集控站计算机(5)产生的输出信号(Sp+Ι至Sn)的正确性进行检查。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， -监视所述集控站计算机(5)为了处理所述消息信号(Μρ+l至Mn)所需的时间段，以及-如果所述集控站计算机(5)的反应时间达到或超过预定的最大持续时间，则产生故障信号(F)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， -在所述控制程序(30)中在预定的程序段执行控制命令，所述控制命令在运行时分别产生控制信号(KS)。
5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， -如果在相继的控制信号(KS)之间的时间间隔达到或超过预定的最大的控制信号时间间隔，则产生故障信号(F)。
6.根据权利要求4或5所述的方法， 其特征在于， -如果在预定的程序模块被处理之后低于对于该程序模块设置的控制信号(KS)的数量，则产生故障信号(F)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于， -所述至少一个虚拟的铁路部件是外部设备的虚拟的部件，特别是虚拟的道岔、虚拟的空闲报告装置或虚拟的信号装置，以及 -将这些虚拟的铁路部件的消息信号(Μρ+l至Mn)馈入到所述集控站计算机(5)中。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 在呈现故障信号(F)的情况下断开所述集控站计算机(5)和/或所述集控站计算机的通信接口。
9.一种集控站计算机(5)，在所述集控站计算机中存储有用于控制真实的铁路设备(40)的铁路部件(RKl至RKp)的控制程序(30)，其中，所述控制程序(30)评估所述真实的铁路设备(40)的消息信号和产生对于所述真实的铁路设备(40)的待控制的铁路部件的控制信号。 其特征在于， -所述控制程序(30)对扩展的铁路设备进行控制，该扩展的铁路设备包括所述真实的铁路设备(40 )和附加的至少一个虚拟的铁路部件， -所述集控站计算机(5)允许输入所述至少一个虚拟的铁路部件的消息信号(Μρ+l至Mn)，以及 -所述控制程序(30)适合于，在控制所述扩展的铁路设备的范围内处理所述消息信号(Μρ+l至Mn)并且根据施加的消息信号在输出侧产生输出信号(Sp+Ι至Sn)。`
10.一种用于监视按照权利要求9所述的集控站计算机(5)的监视设备(50)， 其特征在于， -所述监视设备(50)具有接口(80)，所述接口允许到所述集控站计算机(5) —个或多个铁路部件接头(Ap+1至An)的连接，以及 -在所述监视设备(50 )中存储有监视程序(90 )，所述监视程序能够将测试数据(T )作为所述至少一个虚拟的铁路部件的消息信号(Μρ+l至Mn)馈入到所述集控站计算机(5)中并且能够对根据所述消息信号(Μρ+l至Mn)在输出侧由所述集控站计算机(5)产生的输出信号(Sp+Ι至Sn)的正确性进行检查。
【文档编号】B61L19/06GK103781691SQ201280040831
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年8月16日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】T.博思, M.霍尔兹米勒, J.鲁普克 申请人:西门子公司