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信号基础设备

时间:2022-11-07 百科知识 版权反馈
【摘要】:1.现场参观城市轨道交通车站的相关设备进行教学,或利用多媒体展示城轨系统中ATS工作站的实际应用工作状态。ATS工作站的控制权由登录人员的用户头衔和其相应权限来决定。ATS工作站显示当前状态,通常控制的仅仅是本联锁区。联锁区域内的ATS车站工作站是单机工作站,各配有两台LCD显示器,用于监视列车运行。ATS车站工作站用户选择并执行解除控制权功能。

【项目描述】

1.ATS工作站

2.ATS服务器。

3.ATS软件。

【项目目标】

1.掌握ATS工作站的作用、特点、分类及组成。

2.掌握ATS服务器的特点、类型及组成。

3.了解ATS软件任务的含义。

【能力目标】

1.能准确叙述ATS工作站的作用、特点及分类。

2.能准确分析ATS工作站的组成结构。

3.能准确叙述ATS服务器的特点、类型。

4.能正确认识ATS服务器的组成部件。

5.能准确叙述ATS软件任务的含义。

【场景设计】

1.现场参观城市轨道交通车站的相关设备进行教学,或利用多媒体展示城轨系统中ATS工作站的实际应用工作状态。学生每6~8人1组。

2.机房配置相应的ATS工作站教学软件。

3.考评所需的记录、评价表。

【知识准备】

(1)概述

工作站英文名称为Workstation,是一种以个人计算机和分布式网络计算机为基础,主要面向专业应用领域,工作站又称客户机。客户机是指当一台计算机联接到局域网上时,这台计算机就成为局域网的一个客户机。客户机与服务器不同,服务器是为网络上许多网络用户提供服务以共享它的资源,而客户机仅对操作该客户机的用户提供服务。客户机是用户和网络的接口设备,用户通过它可以与网络交换信息,共享网络资源。客户机通过网卡、通信介质以及通信设备联接到网络服务器。例如,有些被称为无盘工作站的计算机没有它自己的磁盘驱动器,这样的客户机必须完全依赖于局域网来获得文件。客户机只是一个接入网络的设备,它的接入和离开对网络不会产生多大的影响,它不像服务器那样一旦失效,可能会造成网络的部分功能无法使用,那么正在使用这一功能的网络都会受到影响。现在的客户机都用具有一定处理能力的PC(个人计算机)机来承担。

工作站是由计算机和相应的外部设备以及成套的应用软件包所组成的信息处理系统。它能够完成用户交给的特定任务,是推动计算机普及应用的有效方式。工作站应具备强大的数据处理能力,有直观的便于人机交换信息的用户接口,可与计算机网相联,在更大的范围内互通信息,共享资源。工作站在编程、计算、文件书写、存档、通信等各方面给专业工作者以综合的帮助。

(2)工作站特点

1)高性能CPU

在20世纪80年代以前,RISC架构CPU占据了高性能CPU的主要市场,那时的工作站也大多采用RISC架构CPU,不过经历了20世纪90年代以及21世纪初的发展,现在CISC架构的X86处理器已经占据了绝大多数CPU市场,工作站也转为以x86架构CPU的居多。

2)浮点计算硬件支持

由于工作站运行的应用多为复杂数据的处理,如3D图形、工程模型模拟计算等,因此,工作站的浮点计算能力要求比较高。

3)内存容量

在1982年以前,电脑的内存都限制在640 kB以下,不过到20世纪末,内存容量已经到了GB的级别,工作站的内存容量也要求比较高,在20世纪90年代,工作站已支持了超过4 GB的内存寻址,而个人电脑直到21世纪初才达到这个水平。

4)操作系统

早期的工作站大多是运行Unix系统或是类Unix系统,早期的CPU对于内存大小以及内存寻址都有较强的限制,导致工作站的操作系统也有限制,不过到20世纪80年代,32位的80386CPU出来以后,工作站的操作系统就多样化了。

5)高速网络

10 MBite/s的网络在20世纪90年代初的个人电脑是常见的,不过那时候的工作站,其网速却已经是在100 Mbit/s,1 Gbit/s甚至更高。

6)显示器

大屏幕、高分辨率的显示器经常应用在图像模型设计的工作站中,并且一台工作站往往同时接多个显示器。

7)3D图形处理

工作站对于3D图形处理能力的要求相对PC较高,而个人电脑则是由于20世纪90年代游戏的发展而对3D图形处理能力才有一定的要求。

8)高速的大数据存储

早期的工作站是利用专门的硬盘,直到20世纪80年代SCSI的标准接口兴起,虽然SCSI在个人电脑上也经常应用,但是其速度受限于个人电脑的ISA接口总线,不过在工作站以及服务器中,SCSI接口的性能有着更好的发挥。

9)硬件和系统的兼容

工作站的制造商同时还会设计改进系统,这样保证了其硬件和操作系统的无缝接合。

【任务实施】

任务提出:

根据ATS工作站的作用特点,介绍其分类及组成。

(1)工作站类型

1)ATS工作站

ATS工作站用于监视、控制线路和列车运行,如图4.1.1和图4.1.2所示。ATS工作站的控制权由登录人员的用户头衔和其相应权限来决定。在控制中心有两台调度员工作站和一台调度长工作站,各配有两台LCD显示器,用于行车监视和控制。这些工作站有控制全线(所有区域)的能力,调度员可根据他的权限来选择或者取消控制区域。

图4.1.1

图4.1.2

2)ATS支持工作站

ATS“支持”工作站用于维护ATS系统,培训ATS用户,生成/管理列车时刻表。大屏幕显示工作站用于在业主提供的大屏幕显示器上显示ATS图形界面,如图4.1.3所示。

图4.1.3

系统管理员工作站

系统管理员工作站是一套单工作站,配有两台显示器用于监控和维护ATS系统。这台工作站中具有ATS软件、图形图表和更新的数据库等。

主要功能如下:

●安装和更新ATS软件。

●设置ATS用户账号。

●创建一个新的用户账户。

●查看用户账户信息。

●修改用户账户信息。

●删除用户账户信息。

●监视软件进程。

●数据存档/恢复。

②培训/仿真工作站

4台培训/仿真工作站用于ATS用户的培训。这些工作站与培训服务器相连。授权的培训人员可在这些工作站上模拟故障和其他状态来培训调度员。

③时刻表编辑工作站

时刻表编辑工作站是用于创建和修改基本时间表/计划的单个工作站,这些时间表/计划将被载入ATS系统用于自动运行。

④大屏幕显示工作站

大屏幕显示工作站是一台单机工作站,用于在用户提供的大屏幕显示系统上显示ATS图形界面。

3)ATS远程工作站

①车站工作站

每个集中站放置一台ATS工作站和打印机。ATS工作站显示当前状态(设备状态、列车运行),通常控制的仅仅是本联锁区。

联锁区域内的ATS车站工作站是单机工作站,各配有两台LCD显示器,用于监视列车运行。联锁区域内的ATS车站工作站的运行与ATS中央调度工作站的运行相似。一般情况下,ATS车站工作站用户监视本联锁区内列车的移动,而不需要控制本联锁区域。联锁区的ATS车站工作站是带有本地控制工作站(LCW)功能的组合工作站,ATS与LCW使用不同的用户接口。

集成了ATS工作站/本地控制工作站功能的工作站位于设备集中站的本地调度室。该工作站通过接入交换机(AS)接入DCS网络,并通过串口直接接入联锁设备。该工作站有两个任务:一是在正常运营条件下,该工作站可实现车站ATS工作站的功能;二是在降级运营模式下,如果ATS不可用,该工作站有本地控制工作站的功能。

如果需要控制联锁区域,有两种实现方法:第一种方法是通过ATS车站工作站向中央ATS用户请求控制。中央ATS用户可以授权,也可以拒绝请求。第二种方法是联锁区域的紧急控制。这种方式旁路请求/授权协议。当控制权被授权/接受,中央ATS工作站用户只能拥有本联锁区的控制权(并非全线):用户只能为当前车站的列车/设备发送请求。无论ATS车站工作站用户是如何获得控制权的,ATS车站工作站均能以同样放权的方式将控制权交还给中央ATS工作站。ATS车站工作站用户选择并执行解除控制权功能。

某一个ATS车站工作站能够在紧急情况下进行全线控制(并不仅仅是本联锁区)。只有当本地调度员退出登录授权调度员以中心调度员的身份登录时,才能进行全线控制。一旦紧急情况恢复,授权将返回由本地调度员控制。

②ATS车场工作站

A.行车计划切换工作站(派班工作站)

一台车辆段/停车场派班工作站位于停车库司机派班室,用于列车正线运行以及返回车辆段/停车场所需的换班计划。ATS车辆段/停车场派班工作站界面允许访问的窗体中包括存车线上的列车列表,以及根据当前计划时刻表运营所需要的列车列表。在运营所需车辆列表中,用户可为每辆列车匹配PVID和司机ID;该数据将被临时存储,以便于其他用户访问,如车辆段ATS工作站的调度员。

B.车辆段/停车场监视工作站

一台车辆段/停车场监视工作站位于信号楼内,车辆段/停车场行车值班员依据ATS列车时刻表,为车辆段/停车场的列车进出计划提供支持信息。本工作站也用来监视车辆段/停车场轨道占用情况,以及车辆段/停车场和正线之间的转换区情况,也用来监视车辆段/停车场和转换区之间的进路。

(2)工作站组成

ATS系统内使用若干种类的工作站。这些类别对应于不同类型的ATS系统操作和维护人员。大多数ATS操作是通过控制中心调度员工作站或ATS车站工作站执行的。ATS工作站是运行Red Hat Enterprise Linux操作系统的HP xw4600计算机,如图4.1.4所示。

ATS工作站计算机配置以下内容:

●2.33 GHz双核CPU。

●2 GB DDR2-667 RAM。

●160 GB SATA硬盘。

●两个NVIDIA Quadro NVS 290显卡。

●一个键盘和鼠标。

图4.1.4

【任务考评】

以学生自评互评为主,教师综合评定。

任务实施过程考核评价表

【场景设计】

1.现场参观城市轨道交通车站的相关设备进行教学,或利用多媒体展示城轨系统中ATS服务器的实际应用工作状态。学生每6~8人1组。

2.机房配置相应的ATS服务器教学软件。

3.考评所需的记录、评价表。

【知识准备】

(1)概述

服务器是指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件,通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计算机系统,也被称为服务器。相对于普通PC来说,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此,CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件与普通PC有所不同。

服务器按应用层次划分通常也称为“按服务器档次划分”或“按网络规模”分,是服务器最为普遍的一种划分方法。它主要是根据服务器在网络中应用的层次(或服务器的档次)来划分的。要注意的是这里所指的服务器档次并不是按服务器CPU主频高低来划分,而是依据整个服务器的综合性能,特别是所采用的一些服务器专用技术来衡量的。按这种划分方法,服务器可分为入门级服务器、工作组级服务器和部门级服务器3种。

1)入门级服务器

这类服务器是最基础的一类服务器,也是最低档的服务器,如图4.2.1所示。随着PC技术的日益提高,现在许多入门级服务器与PC机的配置差不多,故目前也有部分人认为入门级服务器与“PC服务器”等同。这类服务器所包含的服务器特性并不是很多,通常只具备以下5个方面特性:

图4.2.1

①有一些基本硬件的冗余,如硬盘、电源、风扇等,但不是必需的。

②通常采用SCSI接口硬盘,现在也有采用SATA串行接口的。

③部分部件支持热插拔,如硬盘和内存等,这些也不是必需的。

④通常只有一个CPU,但不是绝对的。

⑤内存容量最大支持16 GB。

这类服务器主要采用Windows或者NetWare网络操作系统,可充分满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。这种服务器与一般的PC机很相似,有很多小型公司干脆就用一台高性能的品牌PC机作为服务器,因此,这种服务器无论在性能上还是价格上都与一台高性能PC品牌机相差无几。

入门级服务器所连的终端比较有限(通常为20台左右),况且在稳定性、可扩展性以及容错冗余性能较差,仅适用于没有大型数据库数据交换、日常工作网络流量不大,无须长期不间断开机的小型企业。需要说明的一点是,目前有的比较大型的服务器开发、生产厂商在后面要讲的企业级服务器中也划分出几个档次,其中最低档的一个企业级服务器档次就是称之为“入门级企业级服务器”,这里所讲的入门级并不是与上面所讲的“级”具有相同的含义,不过这种划分还是比较少。还有一点就是,这种服务器一般采用Intel的专用服务器CPU芯片,是基于Intel架构(俗称“IA结构”)的,当然这并不是一种硬性的标准规定,而是由于服务器的应用层次需要和价位的限制。

2)工作组服务器

工作组服务器是一个比入门级高一个层次的服务器,但仍属于低档服务器之类。从这个名字也可看出,它只能连接一个工作组(50台左右)的用户,网络规模较小,服务器的稳定性也不像下面要讲的企业级服务器那样高的应用环境,当然在其他性能方面的要求也相应要低一些。工作组服务器具有以下5个方面的主要特点:

①通常仅支持单或双CPU结构的应用服务器(但也不是绝对的,特别是SUN的工作组服务器就有能支持多达4个处理器的工作组服务器,当然这类型的服务器价格方面也就不同了)。

②可支持大容量的ECC内存和增强服务器管理功能的SM总线。

③功能较全面、可管理性强,且易于维护。

④采用Intel服务器CPU和Windows/NetWare网络操作系统,但也有一部分是采用UNIX系列操作系统的。

⑤可满足中小型网络用户的数据处理、文件共享、Internet接入及简单数据库应用的需求。

工作组服务器较入门级服务器来说性能有所提高,功能有所增强,有一定的可扩展性,但容错和冗余性能仍不完善,也不能满足大型数据库系统的应用。

3)部门级服务器

这类服务器是属于中档服务器之列,一般都是支持双CPU以上的对称处理器结构,具备比较完全的硬件配置,如磁盘阵列、存储托架等。部门级服务器的最大特点就是,除了具有工作组服务器全部服务器特点外,还集成了大量的监测及管理电路,具有全面的服务器管理能力,可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数,结合标准服务器管理软件,使管理人员及时了解服务器的工作状况。同时,大多数部门级服务器具有优良的系统扩展性,能够满足用户在业务量迅速增大时能够及时在线升级系统,充分保护了用户的投资。它是企业网络中分散的各基层数据采集单位与最高层的数据中心保持顺利连通的必要环节。

部门级服务器一般采用IBM,SUN和HP各自开发的CPU芯片,这类芯片一般是RISC结构,所采用的操作系统一般是UNIX系列操作系统,现在的LINUX也在部门级服务器中得到了广泛应用,如图4.2.2所示。

图4.2.2

部门级服务器其硬件配置相对较高,其可靠性比工作组级服务器要高一些,当然其价格也较高(通常为5台左右高性能PC机价格总和)。由于这类服务器需要安装比较多的部件,所以机箱通常较大,采用机柜式,可从这几个方面来衡量服务器是否达到了其设计目的。

服务器具有RASUM的衡量标准,其中,R:Reliability可靠性;A:Availability可用性;S:Scalability可扩展性;U:Usability易用性;M:Manageability可管理性。

(2)服务器的特点

1)可扩展性

服务器必须具有一定的“可扩展性”,这是因为企业网络不可能长久不变,特别是在当今的信息时代。如果服务器没有一定的可扩展性,当用户一增多就不能胜任的话,一台价值几万,甚至几十万的服务器在短时间内就要遭到淘汰,这是任何企业都无法承受的。为了保持可扩展性,通常需要在服务器上具备一定的可扩展空间和冗余件(如磁盘阵列架位、PCI和内存条插槽位等)。

可扩展性具体体现在硬盘是否可扩充,CPU是否可升级或扩展,系统是否支持Windows NT和Linux或UNIX等多种可选主流操作系统等方面,只有这样才能保持前期投资为后期充分利用。

2)易使用性

服务器的功能相对于PC机来说复杂许多,不仅指其硬件配置,更多的是指其软件系统配置。服务器要实现如此多的功能,没有全面的软件支持是无法想象的。但是软件系统一多,又可能造成服务器的使用性能下降,管理人员无法有效操纵。因此,许多服务器厂商在进行服务器设计时,除了在服务器的可用性、稳定性等方面要充分考虑外,还必须在服务器的易使用性方面下足功夫。

服务器的易使用性主要体现在服务器是不是容易操作,用户导航系统是不是完善,机箱设计是不是人性化,有没有关键恢复功能,是否有操作系统备份,以及有没有足够的培训支持等方面。

3)可用性

对于一台服务器而言,一个非常重要的方面就是它的“可用性”,即所选服务器能满足长期稳定工作的要求,不能经常出问题。其实就等同于Sun所提出的可靠性(Reliability)。

因为服务器所面对的是整个网络的用户,而不是单个用户,在大中型企业中,通常要求服务器是永不中断的。在一些特殊应用领域,即使没有用户使用,有些服务器也得不间断地工作,因为它必须持续地为用户提供联接服务,而不管是在上班,还是下班,也不管是工作日,还是休息、节假日。这就是要求服务器必须具备极高的稳定性的根本原因。

一般来说,专门的服务器都要不间断地工作,特别像一些大型的网络服务器,如大公司所用服务器、网站服务器以及提供公众服务iqdeWEB服务器等更是如此。对于这些服务器来说,也许真正工作开机的次数只有一次,那就是它刚买回全面安装配置好后投入正式使用的那一次,此后,它不间断地工作,一直到彻底报废。如果动不动就出毛病,则网络不可能保持长久正常运作。为了确保服务器具有高的“可用性”,除了要求各配件质量过关外,还可采取必要的技术和配置措施,如硬件冗余、在线诊断等。

4)易管理性

在服务器的主要特性中,还有一个重要特性,那就是服务器的“易管理性”。虽然服务器需要不间断地持续工作,但再好的产品都有可能出现故障。人们常说:“不是不知道它可能坏,而是不知道它何时坏”。服务器虽然在稳定性方面有足够的保障,但也应有必要的避免出错的措施,以及时发现问题,而且出了故障也能及时得到维护。这不仅可减少服务器出错的机会,同时还可大大提高服务器维护的效率。其实也就是Sun提出的可服务性(Serviceability)。

像平时所用的计算机一样停下来进行维修,对于一个大型的服务器来说是不可能的事,这样就很可能造成整个网络的瘫痪,所带来的损失是无法用金钱来衡量的。服务器生产厂商为了解决这一难题提供了许多新的技术,如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障报警技术、内存纠错技术、热插拔技术及远程诊断技术等,使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时修复。

服务器的易管理性还体现在服务器有没有智能管理系统,有没有自动报警功能,是不是有独立于系统的管理系统,有没有液晶监视器等方面。只有这样,管理员才能轻松管理,高效工作。

【任务实施】

任务提出:

西安地铁二号线ATS系统服务器按其重要性分为6种,另外从硬件和软件的角度介绍了服务器的组成。

(1)ATS服务器类型

1)主服务器

ATS主服务器(ATS Host Servers)一共有两台,同时运行一样的ATS控制应用软件,一个作主机一个作热备的备机。

2)数据库服务器

ATS数据库服务器(ATS Database Servers)一共有两台,同时运行一样的数据处理软件,持续存储接收到的运营数据信息、ATS系统事件信息、ATS用户控制请求信息,ATS系统自动控制请求、故障报警等数据,并为用户生成包含所有这些数据的报表。

3)通信服务器

ATS通信服务器(ATS Communication Servers)一共有两台,同时运行一样的通信处理软件,接收并处理来自外部系统的数据,这些外部系统主要指综合监控系统ISCS(PIS,PSCADA)、通信无线系统、通信时钟系统、大屏幕系统。

4)接口服务器

ATS接口服务器是工作在正常/备用配置下的冗余服务器,无论外部接口是通过串口或网络连接,接口服务器提供与其他CBTC子系统和外部系统间的接口和协议转换。

5)培训服务器

ATS培训服务器共一台,运行ATS模拟软件,用于培训各类用户。

6)CMS服务器

维护服务器系统对全线的中央设备(含电源设备)、车站设备(含电源设备)、轨旁设备、车载设备以及车-地通信设备进行实时监督和故障报警,并能准确报警到板级。系统能够经传输通道在车辆段维修中心、运营中心实施远程故障集中报警和维护管理,在现场能够使用便携计算机实施故障诊断,对设备故障诊断定位到板级。

西安地铁二号线ATS系统主机、通信、数据库服务器、接口服务器、CMS服务器、培训服务器采用HP ProLiant DL380 G6型服务器计算机,如图4.2.3所示为服务器显示前面板,如图4.2.4所示为服务器前面板显示指示灯。服务器前面板指示灯显示的含义如表4.2.1所示。

图4.2.3

图4.2.4

表4.2.1 服务器前面板指示灯显示含义

服务器后面板如图4.2.5所示,如图4.2.6所示为服务器后面板显示指示灯。服务器后面板指示灯显示的含义如表4.2.2所示。

图4.2.5

图4.2.6

表4.2.2 服务器后面板指示灯显示含义

7)终端服务器

终端服务器提供在冗余LAN上将数据包转换成串行数据通信的方式。ATS除了通过8端口终端服务器与外部系统接口外,两个单口终端服务器Moxa 5150用于连接SCC的串口和LAN A,LAN B,SCC不能使用网口直接连接到网络。

终端服务器将其可执行软件存储于闪存(可写)ROM内,这表示其不需要从主机下载软件开机。软件只需在新版本可用时下载。该单元具有8 RJ45序列端口、重置按钮、以太网端口、10/100BASE-T的RJ45以太网端口、若干LED和电源开关,如图4.2.7所示。

图4.2.7

8)附属设备

A.KVM转换器

KVM转换器是机架式黑匣子SW742A-R3 8端口切换器。其前面板如图4.2.8所示,后面板如图4.2.9所示。

图4.2.8

图4.2.9

B.磁盘阵列

磁盘阵列的前面板如图4.2.10所示,后面板如图4.2.11所示。

图4.2.10

图4.2.11

C.私网交换机

数据库服务器是集群服务器,通过SAN进行持续不断的运行数据存储。SAN通过光纤网络通道,直接与两台数据库服务器相连。光纤网络通道是个用来访问属于SAN的磁盘存储设备高速数据传输接口。

(2)服务器组成

服务器系统的硬件构成主要包含以下几个主要部分:中央处理器、内存、芯片组、I/O总线、I/O设备、电源、机箱和相关软件,如图4.2.12所示。这也成了选购一台服务器时所主要关注的指标。

图4.2.12

整个服务器系统就像一个人,处理器就是服务器的大脑,而各种总线就像是分布于全身肌肉中的神经,芯片组就像是骨架,而I/O设备就像是通过神经系统支配的人的手、眼睛、耳朵和嘴;而电源系统就像是血液循环系统,它将能量输送到身体的所有地方。

在信息系统中,服务器主要应用于数据库和Web服务,而PC主要应用于桌面计算和网络终端,设计根本出发点的差异决定了服务器应该具备比PC更可靠的持续运行能力、更强大的存储能力和网络通信能力、更快捷的故障恢复功能和更广阔的扩展空间,同时,对数据相当敏感的应用还要求服务器提供数据备份功能。

每一台HP ProLiant DL380 G6型服务器计算机配置以下内容:

①两台Quad-Core Intel Xeon 5530处理器,如图4.2.13所示。

图4.2.13

②两台1-GB PC3-10600 R完全缓冲的DIMM,如图4.2.14所示。

③两台集成的BCM5709 C,带有双端口GB网络路由器(TCP/IP减负引擎)。

图4.2.14

④一台HP智能阵列P410i/256 MB控制器(RAID 0/1/1+0/5)。

⑤一套冗余电源系统350/370/380 G6世界套装(399771-B21),如图4.2.15所示。

图4.2.15

⑥一台DVD+R/RW驱动(383975-B21)。

⑦两个72 GB 3G SAS 10K SFF DP HDD(384842-B21)。

⑧每一服务器还配置了自动服务器恢复功能,该功能会重新启动服务器——而不需要用户干预。

【任务考评】

以学生自评互评为主,教师综合评定。

任务实施过程考核评价表

续表

【场景设计】

1.现场参观城市轨道交通车站的相关设备进行教学,或利用多媒体展示城轨系统中ATS软件的实际应用工作状态。学生每6~8人1组。

2.机房配置相应的ATS软件进行教学。

3.考评所需的记录、评价表。

【知识准备】

西安地铁二号线ATS服务器大部分都运行Linux操作系统。所安装的Linux系统属于Red Hat Linux系列。ATS系统的软件架构包含一组称为“任务”的相互操作的进程。每个任务执行一项或多项系统功能。系统管理员可启动、停止和配置单独任务和任务级别。各任务相互操作通过在信息总线上交流信息形成一个统一系统。只要各独立计算机由一网络连接,任务就不必在同一计算机系统中运行。

【任务实施】

任务提出:

下面介绍运行在西安地铁二号线ATS各类服务器、工作站上的软件任务,一台计算机运行了多个任务。详细列表如表4.3.1所示。

表4.3.1 ATS软件任务

续表

软件任务的含义如下:

(1)ALMSRV,ALMSVR

ALMSVR外部警报信息,任务负责接收来自外部任务或脚本的信息并将其格式化成MFMT格式的信息。

(2)ALMUI

ALMUI是3层客户端服务器警报管理系统中的第一层,负责警报显示和用户和系统间接口的管理。该任务在异常事件或错误情况发生时通知用户——需要引起用户注意的任何情况。

(3)ASP

辅助启动流程是所有应用任务的总流程,包括MSS任务。因此,可以在任务退出时接收SIGCHLD。SIGCHLD的接收是了解流程终止的最快方式;故障检测时间可能是1 ms或更少。

(4)AUTHSRV

AUTHSRV任务执行背景处理,允许用户审查或修改权限,如设备标签和速度限制。任务向AUTHUI任务提供其数据,以便向用户显示。

(5)AUTHUI

AUTHUI任务是3层客户端服务器授权管理系统中的第一层。权限包括设备标签和速度限制。其负责用户和系统之间接口的权限显示和管理。

(6)CAMCI

CAMCI任务负责为需要ASCII信息更新的任何客户系统提供可配置接口。

(7)CAX

CAX任务负责管理桌面上的商务应用。其管理职责包括激活、禁用和将这些动作的通知发送至要求的任务。

(8)CFGSRV

CFGSRV任务负责处理背景配置活动,如区域分配、登录和注销以及位置功能。

(9)CLK

时钟任务负责指定屏幕上日期和时间的维护。

(10)CTC

该流程管理所有用户和系统生成的设备控制请求。其执行任何需要的矛盾检查,并生成相应的设备控件。此外,CTC任务提供现场设备发布控件的单点,从而降低包含发布设备控件所需的流程数量。

(11)DSM

工作站/服务器状态监视器显示特定计算机上需要运行的任何任务是否未运行。该任务创建主菜单可显示的状态表。如果需在该机器上运行的所有任务实际上处于运行状态,则每台机器名称以绿色显示。如果任何所需要运行的任务未运行,则机器名称以红色显示。

(12)DTE

桌面环境处理管理操作员工作站的桌面环境。桌面环境通常由主下拉菜单栏、导航栏和信息窗口组成。

(13)ELA

ELA任务负责将LGR任务创建的事件记录文件移至存档设备,还负责将LGR任务创建的SCADA文件移至公用的FTP目录。

(14)EVT

EVT任务可让操作员从日志文件生成、查看和打印预先定义和定制的报告。该任务提供图形用户界面和基础机制来完成这些功能。

(15)GDMUI

GDMUI任务处理某些图形显示任务——主要显示declutter和车辆选择窗口。GDMUI任务是MMI的帮助任务,将必要的表格信息发送至GDMUI,GDMUI处理表格显示于屏幕上的原因。

(16)MMI

该程序管理所有系统图形显示,负责实时更新图像并处理图像可用的任何用户请求。设备相关的请求被中断至CTC任务进行验证和执行。

(17)MSS

运行于执行服务器上的任务之间和运行于单独但是连接在一起的服务器之间的信息交换通过信息交换服务交换信息。

(18)OVC

概要控制任务管理通过与MMI任务通信管理概要显示,MMI任务在概要监视器上显示图像。

(19)PTOP

当列车调度员向现场发送控制时,其由REO任务从(CTC计算机理解的槽位格式)命令控制转换成原始控制(现场设备如MicroLok II理解的格式)。

(20)SCH

时刻表服务任务向在线系统提供时刻表信息。该任务读取CPS任务提供的时刻表和日历文件。调度员和其他用户可使用SCU任务修改CPS提供的时刻表信息。SCH任务计划改变时刻表数据并通知其他任务。

(21)SCU

SCU任务用于查看或修改在线时刻表和系统级别的车辆调节参数。在线时刻表接口仅位于中央控制设施。SCU任务除允许操作员修改VR系统参数之外还提供与许多时刻表相关的功能。这些功能包括选择时刻表、选择日历、列车时刻表、站台时刻表、添加列车至时刻表及重新命名列车等。

(22)SIM

该流程根据设备控制模拟设备指示。列车运动,轨旁指示和列车指示的准确模拟允许对列车时刻表、进路和系统操作的测试。该任务用于独立的培训环境,以便在线操作不受干扰。

(23)TSHSRV

本程序可对全部列车的分配和车辆相关信息进行管理。这些信息包括列车ID、列车追踪位置、列车组成、车辆ID、车辆追踪位置、车上控制及指示。

(24)TSLSRV

TSLSRV任务收集列车状态的数据,以便在性能监控和站台计划报告窗口中向用户显示。这些数据由TSLUI任务显示。

(25)TTT

本程序对列车追踪和监控功能进行管理。它根据信号和CBTC系统的输入,尝试将适当的列车识别号与对应的轨道区段联系起来。

(26)VR

监控列车位置并决定使列车遵守时刻表或保持运行间隔(取决于当前运行模式)移动。要实现这些设计移动,当列车从站台发车时,VR任务开放列车前方进路,并命令车门关闭。

(27)XMI

外部信息传输接口任务负责管理与CTC系统信息的外部接口。外部接口通过指定通道或先入先出原则实施。

(28)PBK

PBK任务可让用户根据SNA任务和LGR任务先前存储的数据请求、查看和控制系统状态及影响系统状态的活动的重现。

【任务考评】

以学生自评互评为主,教师综合评定。

任务实施过程考核评价表

【项目小结】

本项目主要介绍了ATS信号基础设备,包括ATS工作站、ATS服务器和ATS软件。

ATS工作站用于监视、控制线路的列车运行。其种类有ATS支持工作站、ATS远程工作站,大多数ATS操作是通过控制中心调度员工作站或ATS车站工作站执行的。服务器指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件,通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。本项目中关于ATS软件任务的含义应进行了解和熟悉。

【思考与练习】

1.试述ATS工作站的作用。

2.试述ATS工作站的特点。

3.简述ATS工作站的分类。

4.简述ATS工作站的组成结构。

5.简述ATS支持工作站的组成。

6.简述系统管理员工作站的主要功能。

7.试述车辆段/停车场监视工作站的主要功能。

8.简述ATS服务器的特点。

9.试述ATS服务器的分类。

10.简述工作组服务器的特点。

11.简述服务器前面板指示灯显示的含义。

12.简述服务器后面板指示灯显示的含义。

13.试述ATS服务器的组成部件。

14.试述ATS软件任务的含义。

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