CIPS系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用

1、CIPS系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸中的應(yīng)用崔磊摘要：CIPS系統(tǒng)作為鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域集管控于一體的最先進(jìn)的信息系統(tǒng)，在鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸業(yè)務(wù)中具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文詳細(xì)介紹了CIPS系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計(jì)劃管理、集控及自動(dòng)控制等方面在鋼鐵企業(yè)普車運(yùn)輸及冶車運(yùn)輸中的典型應(yīng)用。關(guān)鍵詞：CIPS系統(tǒng) 鋼鐵企業(yè) 鐵路運(yùn)輸ABSTRACT: As the most advanced in the field of railway transport information systems, CIPS has strong technical advantages in iron and steel enterpri

2、ses in railway transport operations .This paper details the system structure of the CIPS and the typical application of the CIPS system in the field.KEYWORDS: CIPS iron and steel enterprises railway transport一 引言鐵路運(yùn)輸是國內(nèi)大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的主要運(yùn)輸形式，鐵運(yùn)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效是企業(yè)生產(chǎn)的重要保障。鋼鐵企業(yè)內(nèi)部物流具有運(yùn)輸任務(wù)重、實(shí)時(shí)性要求高等特點(diǎn)，如何合理使用運(yùn)輸資源、簡(jiǎn)化作業(yè)流

3、程、提高運(yùn)輸效率是保障鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾n題。作為世界領(lǐng)先的集管控于一體的大型編組信息系統(tǒng)，CIPS系統(tǒng)始創(chuàng)于2005年，先后在成都北、武漢北、貴陽南等站開通使用，取得了令人矚目成績(jī)。CIPS系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)是：面向生產(chǎn)工藝重構(gòu)信息系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，用總體計(jì)劃下掛各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)子計(jì)劃的組合體構(gòu)成單一指揮體系，實(shí)現(xiàn)管控一體化及貨運(yùn)功能。上述特點(diǎn)決定了CIPS系統(tǒng)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。2010年后CIPS系統(tǒng)先后在鞍鋼鲅魚圈公司及攀鋼西昌公司投入使用，為鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸組織模式提供了全新的解決方案，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的減員增效。二 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CIPS系統(tǒng)包括上層管

4、理系統(tǒng)和下層控制系統(tǒng)。上層管理系統(tǒng)管理場(chǎng)內(nèi)的現(xiàn)車及調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，分為接發(fā)列車模塊、場(chǎng)內(nèi)調(diào)車作業(yè)模塊、貨運(yùn)管理模塊、集控模塊、自動(dòng)執(zhí)行模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊及其它輔助功能模塊，其中：Ø 接發(fā)列車模塊管理系統(tǒng)中到發(fā)的列車及車輛，通過與路局信息系統(tǒng)的接口確定到達(dá)列車的到達(dá)車次、到達(dá)時(shí)刻、及列車編組內(nèi)容，將到達(dá)列車、車輛信息轉(zhuǎn)入系統(tǒng)中相應(yīng)的線路上，形成系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)車；通過與企業(yè)ERP系統(tǒng)的接口，利用企業(yè)的驗(yàn)配結(jié)果豐富車輛的內(nèi)容。列車出發(fā)時(shí)，將離站車輛從現(xiàn)車系統(tǒng)中刪除，并向路局信息系統(tǒng)通告出發(fā)列車的詳細(xì)信息。Ø 場(chǎng)內(nèi)調(diào)車作業(yè)模塊管理系統(tǒng)中的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃及場(chǎng)內(nèi)現(xiàn)車，與企業(yè)ERP系統(tǒng)接口，根據(jù)

5、企業(yè)的用車需求自動(dòng)或人工編制調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，控制場(chǎng)內(nèi)現(xiàn)車的轉(zhuǎn)移。Ø 貨運(yùn)管理模塊管理場(chǎng)內(nèi)現(xiàn)車的裝卸車操作，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)車的空重轉(zhuǎn)換，通過與企業(yè)ERP系統(tǒng)的接口實(shí)現(xiàn)現(xiàn)車的裝卸內(nèi)容、裝卸過程與ERP系統(tǒng)的同步。Ø 集控模塊通過與下層進(jìn)路控制系統(tǒng)的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)各調(diào)車場(chǎng)、線的進(jìn)路、設(shè)備的集中管理與控制。集控系統(tǒng)與下層聯(lián)鎖控制系統(tǒng)采用鐵路標(biāo)準(zhǔn)的CTC協(xié)議進(jìn)行接口，具有較強(qiáng)的兼容性和可擴(kuò)展性。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際作業(yè)需求，可以按照崗位/人員配置情況重新劃分聯(lián)鎖控制區(qū)，為企業(yè)調(diào)車作業(yè)的靈活應(yīng)用提供了便捷的手段。Ø 自動(dòng)執(zhí)行模塊用于自動(dòng)根據(jù)已編制完成的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)控制下層計(jì)算

6、聯(lián)鎖系統(tǒng)及時(shí)排列進(jìn)路，實(shí)現(xiàn)企業(yè)鐵路運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)執(zhí)行。自動(dòng)執(zhí)行模塊以CIPS控制指令集的形式通過集控模塊向微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)下發(fā)控制指令，并根據(jù)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的實(shí)際執(zhí)行結(jié)果調(diào)整調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的狀態(tài)。Ø 統(tǒng)計(jì)分析模塊為企業(yè)鐵路運(yùn)輸組織過程提供進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，自動(dòng)計(jì)算鐵路運(yùn)輸中的關(guān)鍵指標(biāo)，以統(tǒng)計(jì)報(bào)表的形式展現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)分析模塊中所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全部由作業(yè)過程中的實(shí)際采點(diǎn)數(shù)據(jù)組成，為使用人員提供準(zhǔn)確、真實(shí)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。三 集控管理及自動(dòng)執(zhí)行的實(shí)現(xiàn)CIPS集控系統(tǒng)脫胎于國鐵CTC系統(tǒng)，為企業(yè)鐵路運(yùn)輸提供了跨控制系統(tǒng)、跨聯(lián)鎖區(qū)域的集中操作平臺(tái)。CIPS集控系統(tǒng)的使用，強(qiáng)化了企業(yè)鐵路運(yùn)輸組織模式，簡(jiǎn)化了操作

7、人員的作業(yè)步驟。1. 集控系統(tǒng)的組成CIPS集控模塊由集控服務(wù)、綜合站場(chǎng)顯示服務(wù)、操作終端及控制子系統(tǒng)組成?？刂谱酉到y(tǒng)通過CTC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與集控服務(wù)交互，向集控服務(wù)提供各信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)、表示等信息，同時(shí)處理集控服務(wù)下發(fā)的指令，控制下層信號(hào)設(shè)備的動(dòng)作。集控服務(wù)向綜合站場(chǎng)顯示服務(wù)定時(shí)傳送從控制子系統(tǒng)獲得的站場(chǎng)表示信息，由站場(chǎng)表示服務(wù)對(duì)其進(jìn)一步加工、組織后通過組播的方式發(fā)布到各操作終端。各操作終端負(fù)責(zé)展現(xiàn)站場(chǎng)表示信息，為操作人員提供圖形化的站場(chǎng)信號(hào)設(shè)備監(jiān)視界面，與操作人員完成人機(jī)交互，將操作人員的操作動(dòng)作上傳至集控服務(wù)進(jìn)行處理。2. 集控系統(tǒng)的應(yīng)用集控系統(tǒng)為作業(yè)人員提供了方便快捷的操作手段，具有以下特

8、點(diǎn)：Ø 集中的站場(chǎng)顯示與操作界面：CIPS集控系統(tǒng)操作界面提供了集成的站場(chǎng)顯示與操作環(huán)境，使操作人員更直觀地掌握站場(chǎng)的整體情況，能夠有效地提高工作效率及減少操作錯(cuò)誤。Ø 定制的操作權(quán)限與作業(yè)區(qū)域：CIPS系統(tǒng)可以為每個(gè)操作崗位定制專用的操作權(quán)限和作業(yè)區(qū)域，操作人員的管理區(qū)域可以以咽喉為單位，不在自己管理區(qū)域內(nèi)的設(shè)備是無法進(jìn)行操作的；同樣，對(duì)于不同的崗位，對(duì)設(shè)備的操作權(quán)限也可以不同，原則上可以分為操作與維護(hù)兩類權(quán)限。Ø 快捷的操作方法：CIPS集控界面為用戶提供快捷的操作方法，用戶可以通過鼠標(biāo)在對(duì)應(yīng)設(shè)備上單擊右鍵產(chǎn)生下拉菜單，從中選擇相應(yīng)的功能實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備的單控、單

9、操，操作方法較傳統(tǒng)的控顯界面更為方便快捷；尤為精彩的是，CIPS集控界面擺脫了聯(lián)鎖區(qū)的限制，允許用戶跨場(chǎng)、跨站、跨系統(tǒng)排列進(jìn)路，例如駝峰推送進(jìn)路可以從到達(dá)場(chǎng)股道直接排列至駝峰峰頂；接發(fā)列車進(jìn)路可以從發(fā)車站股道直接排列至接車站股道；以上作業(yè)以及跨場(chǎng)的調(diào)車進(jìn)路都可以通過始終端一次性辦理，并滿足信號(hào)由遠(yuǎn)及近開放的原則。Ø 詳實(shí)的操作記錄：CIPS系統(tǒng)具有完善的操作日志解決方案，作業(yè)人員的每個(gè)操作都將被系統(tǒng)記錄在案，并可以通過簡(jiǎn)單的方法調(diào)閱/查詢，為日后事故分析提供有效可靠的證據(jù)。3. 自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)CIPS自動(dòng)控制指令依據(jù)接發(fā)車計(jì)劃及調(diào)車作業(yè)計(jì)劃產(chǎn)生，含蓋列車控制、調(diào)車控制、單機(jī)轉(zhuǎn)移等鐵路

10、運(yùn)輸中的全部常規(guī)作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)了鐵路行車指揮的完全自動(dòng)化。自動(dòng)控制指令由自動(dòng)執(zhí)行模塊產(chǎn)生， 以CIPS控制指令集的形式下發(fā)至CIPS指令處理單元（PRC）,PRC負(fù)責(zé)解析指令集并下發(fā)至集控系統(tǒng)，同時(shí)自動(dòng)分析站場(chǎng)表示的變化，以確定指令執(zhí)行的情況，并向CIPS自動(dòng)執(zhí)行模塊實(shí)時(shí)反饋執(zhí)行結(jié)果，使作業(yè)人員及時(shí)了解計(jì)劃的執(zhí)行情況。四 普車區(qū)作業(yè)普車區(qū)作業(yè)主要用于完成由國鐵車輛運(yùn)輸?shù)呢浳锏氖瞻l(fā)，包括接車環(huán)節(jié)、驗(yàn)配環(huán)節(jié)、調(diào)車環(huán)節(jié)、卸車環(huán)節(jié)、裝車環(huán)節(jié)、檢車環(huán)節(jié)及發(fā)車環(huán)節(jié)等。1. 接車接車環(huán)節(jié)是將到達(dá)列車從國鐵接入企業(yè)站的過程。通常，列車到達(dá)前，其車列編組（確報(bào)）已提前通過鐵路局TMIS網(wǎng)絡(luò)接口傳輸?shù)紺IPS系統(tǒng)

11、中，供調(diào)度人員提前查看。CIPS系統(tǒng)隨時(shí)通過TDCS接口從TDCS系統(tǒng)中獲取列車到開的階段計(jì)劃，行車調(diào)度可以根據(jù)需要指定接車股道，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)階段計(jì)劃的到達(dá)時(shí)刻、鄰站到發(fā)狀態(tài)等信息及時(shí)排列接車進(jìn)路，列車進(jìn)入股道后自動(dòng)報(bào)點(diǎn)。企業(yè)站列車交接人員完成交接后，核對(duì)系統(tǒng)為列車自動(dòng)匹配的確報(bào)，并提交核對(duì)結(jié)果。2. 驗(yàn)配驗(yàn)配環(huán)節(jié)用于鋼鐵企業(yè)檢驗(yàn)到達(dá)貨物的品類，為到達(dá)的煤、礦等物資劃分等級(jí)并確定卸車地點(diǎn)。驗(yàn)配工作由企業(yè)冶金部門的專人負(fù)責(zé)，將到達(dá)貨物的貨票輸入ERP系統(tǒng)中，根據(jù)品名、發(fā)貨單位等信息進(jìn)行分類。CIPS系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)中自動(dòng)獲得上述驗(yàn)配結(jié)果，為之后組織調(diào)車提供依據(jù)。3. 調(diào)車站內(nèi)的機(jī)車車輛轉(zhuǎn)移都屬

12、于調(diào)車作業(yè)，包括單機(jī)轉(zhuǎn)移、裝卸線取送、駝峰解體、尾部編組及倒調(diào)等。將到達(dá)的重車送往指定的卸車地點(diǎn)，將卸后的空車及國鐵配送的空車送往指定的裝車地點(diǎn)以及將裝后的重車送往發(fā)車股道的過程都是通過調(diào)車環(huán)節(jié)完成的。調(diào)車計(jì)劃產(chǎn)生后，CIPS系統(tǒng)會(huì)根據(jù)調(diào)車作業(yè)計(jì)劃的內(nèi)容自動(dòng)決策走行經(jīng)路，并排列相應(yīng)的調(diào)車進(jìn)路，并在車列通過后自動(dòng)報(bào)點(diǎn)。4. 卸車重車送達(dá)指定的卸車地點(diǎn)后，由企業(yè)組織專人卸車。鋼鐵企業(yè)中對(duì)煤、礦石等貨物可以通過翻車機(jī)自動(dòng)卸車。CIPS系統(tǒng)可以通過ERP接口獲得卸車的進(jìn)度，并自動(dòng)完成系統(tǒng)中車輛的重/空轉(zhuǎn)換。5. 裝車空車送達(dá)指定的裝車地點(diǎn)后，由企業(yè)組織專人裝車，裝車信息會(huì)被錄入至企業(yè)ERP系統(tǒng)中。CI

13、PS系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)中獲得裝車的信息，將品名、到站、載重等重要內(nèi)容自動(dòng)填寫至CIPS系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的車輛信息中。6. 檢車CIPS系統(tǒng)會(huì)為裝卸完畢的車輛自動(dòng)添加“待檢”標(biāo)志，指示貨檢人員需要對(duì)該車輛進(jìn)行檢驗(yàn)，未經(jīng)檢驗(yàn)的車輛不允許調(diào)離裝卸線。貨檢人員檢驗(yàn)完畢后根據(jù)檢車結(jié)果在CIPS系統(tǒng)中對(duì)所檢車輛輸入檢車結(jié)果，對(duì)于有問題的車輛添加相應(yīng)的標(biāo)志，如卸后的空車是否需要“禁裝”或者“限裝”；對(duì)裝后的重車是否需要重新“整裝”或“倒裝”等。檢驗(yàn)結(jié)果會(huì)直接顯示在鐵運(yùn)部門行車調(diào)度的終端上，行調(diào)會(huì)根據(jù)該內(nèi)容調(diào)整下一步的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃。五 冶車區(qū)作業(yè)冶車區(qū)作業(yè)主要圍繞渣罐車及鐵水車的配送及運(yùn)輸進(jìn)行，本文以渣罐運(yùn)輸為例，描

14、述CIPS系統(tǒng)在冶車區(qū)運(yùn)輸作業(yè)中的應(yīng)用。渣罐運(yùn)輸包括空罐配送、渣罐裝填、提罐及重罐牽出、渣罐傾倒、渣罐取送等環(huán)節(jié)。渣罐運(yùn)輸對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)及時(shí)性要求比較高，高爐出渣時(shí)，空罐配送不到位或提罐響應(yīng)不及時(shí)都有可能造成嚴(yán)重的后果。渣罐運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵在于重罐的及時(shí)傾倒和空罐的合理選配。1. 空罐配送空罐配送環(huán)節(jié)是在高爐出渣前，將空罐車配送到高爐出渣口下的過程。高爐兩次出渣的間隔時(shí)間大約為2小時(shí)，鐵運(yùn)部門應(yīng)在這段時(shí)間內(nèi)及時(shí)取出重罐并重新配入空罐。在CIPS系統(tǒng)中，高爐操作員首先通過高爐操作界面提出配空申請(qǐng)，冶車區(qū)行調(diào)通過終端提示界面看到配空申請(qǐng)時(shí)，擇機(jī)對(duì)該申請(qǐng)進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)后CIPS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生空罐配送的調(diào)車計(jì)

15、劃，并適時(shí)安排合理的調(diào)車進(jìn)路。2. 渣罐裝填高爐出渣時(shí)，高爐操作員監(jiān)視出渣情況，當(dāng)有渣罐車裝滿后，高爐操作員應(yīng)在CIPS高爐操作界面中對(duì)已裝滿的渣罐車進(jìn)行裝滿確認(rèn)，并及時(shí)開放另一出渣口繼續(xù)放渣。高爐出渣進(jìn)度會(huì)通過CISP系統(tǒng)展現(xiàn)在其它相關(guān)崗位的終端上。3. 提罐及重罐牽出當(dāng)出渣口下的渣罐車全部裝滿后仍無法滿足出渣要求時(shí)，高爐操作員應(yīng)通過CIPS高爐界面提出“提罐申請(qǐng)”，即將出渣線上的備用空罐車提至出渣口下，當(dāng)出渣線上的備用空車不足時(shí)，CIPS系統(tǒng)允許在提罐申請(qǐng)中附加對(duì)空車的申請(qǐng)。冶車調(diào)度應(yīng)及時(shí)響應(yīng)高爐的提罐要求，“提罐申請(qǐng)”確認(rèn)后，CIPS系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)車作業(yè)計(jì)劃，并以最高優(yōu)先級(jí)安排合

16、理的調(diào)車進(jìn)路。當(dāng)高爐出渣全部完成后，高爐操作員可以通過CIPS界面提出“重罐牽出”申請(qǐng)，冶車區(qū)調(diào)度確認(rèn)該申請(qǐng)后，CIPS系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生調(diào)車計(jì)劃，并安排牽出進(jìn)路。4. 渣罐傾倒渣罐傾倒工作由渣場(chǎng)翻渣面操作員完成，在重罐車送至相應(yīng)的翻渣線后，翻渣操作員傾倒礦渣，并在CIPS界面中操作對(duì)應(yīng)車輛的翻渣完成。翻渣線內(nèi)的全部車輛傾空后，冶車調(diào)度安排機(jī)車進(jìn)入翻渣線將車輛送入調(diào)車場(chǎng)。5. 渣罐取送在重罐車由煉鐵調(diào)車場(chǎng)送至渣場(chǎng)調(diào)車場(chǎng)前或空罐車由渣場(chǎng)調(diào)車場(chǎng)送至煉鐵調(diào)車場(chǎng)前必須由貨檢人員對(duì)車輛進(jìn)行檢查，車輛檢查完畢前，CIPS系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)辦理調(diào)離調(diào)車場(chǎng)的進(jìn)路。檢車完畢后，貨檢人員通過CIPS終端錄入檢車結(jié)果，冶車調(diào)度根