CIPS系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)鐵路運輸中的應(yīng)用

1、CIPS系統(tǒng)在鋼鐵企業(yè)鐵路運輸中的應(yīng)用崔磊摘要：CIPS系統(tǒng)作為鐵路運輸領(lǐng)域集管控于一體的最先進的信息系統(tǒng)，在鋼鐵企業(yè)鐵路運輸業(yè)務(wù)中具有強大的技術(shù)優(yōu)勢。本文詳細介紹了CIPS系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及計劃管理、集控及自動控制等方面在鋼鐵企業(yè)普車運輸及冶車運輸中的典型應(yīng)用。關(guān)鍵詞：CIPS系統(tǒng) 鋼鐵企業(yè) 鐵路運輸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 引言鐵路運輸是國內(nèi)大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的主要運輸形式，鐵運系統(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)部物流具有運輸任務(wù)重、實時性要求高等特點，如何合理使用運輸資源、簡化作業(yè)流

3、程、提高運輸效率是保障鋼鐵企業(yè)鐵路運輸?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。CIPS系統(tǒng)的主要技術(shù)特點是：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，用總體計劃下掛各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)子計劃的組合體構(gòu)成單一指揮體系，實現(xiàn)管控一體化及貨運功能。上述特點決定了CIPS系統(tǒng)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)鐵路運輸具有強大的技術(shù)優(yōu)勢。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)鐵路運輸組織模式提供了全新的解決方案，使企業(yè)實現(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)管理場內(nèi)的現(xiàn)車及調(diào)車作業(yè)計劃，分為接發(fā)列車模塊、場內(nèi)調(diào)車作業(yè)模塊、貨運管理模塊、集控模塊、自動執(zhí)行模塊、統(tǒng)計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)的接口確定到達列車的到達車次、到達時刻、及列車編組內(nèi)容，將到達列車、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)的驗配結(jié)果豐富車輛的內(nèi)容。列車出發(fā)時，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)列車的詳細信息。Ø 場內(nèi)調(diào)車作業(yè)模塊管理系統(tǒng)中的調(diào)車作業(yè)計劃及場內(nèi)現(xiàn)車，與企業(yè)ERP系統(tǒng)接口，根據(jù)

5、企業(yè)的用車需求自動或人工編制調(diào)車作業(yè)計劃，控制場內(nèi)現(xiàn)車的轉(zhuǎn)移。Ø 貨運管理模塊管理場內(nèi)現(xiàn)車的裝卸車操作，實現(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路控制系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)對企業(yè)各調(diào)車場、線的進路、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)采用鐵路標準的CTC協(xié)議進行接口，具有較強的兼容性和可擴展性。根據(jù)企業(yè)的實際作業(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 自動執(zhí)行模塊用于自動根據(jù)已編制完成的調(diào)車作業(yè)計劃，在適當?shù)臅r機控制下層計算

6、聯(lián)鎖系統(tǒng)及時排列進路，實現(xiàn)企業(yè)鐵路運輸?shù)淖詣訄?zhí)行。自動執(zhí)行模塊以CIPS控制指令集的形式通過集控模塊向微機聯(lián)鎖系統(tǒng)下發(fā)控制指令，并根據(jù)微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的實際執(zhí)行結(jié)果調(diào)整調(diào)車作業(yè)計劃的狀態(tài)。Ø 統(tǒng)計分析模塊為企業(yè)鐵路運輸組織過程提供進行統(tǒng)計分析的方法，自動計算鐵路運輸中的關(guān)鍵指標，以統(tǒng)計報表的形式展現(xiàn)。統(tǒng)計分析模塊中所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)全部由作業(yè)過程中的實際采點數(shù)據(jù)組成，為使用人員提供準確、真實的統(tǒng)計分析結(jié)果。三 集控管理及自動執(zhí)行的實現(xiàn)CIPS集控系統(tǒng)脫胎于國鐵CTC系統(tǒng)，為企業(yè)鐵路運輸提供了跨控制系統(tǒng)、跨聯(lián)鎖區(qū)域的集中操作平臺。CIPS集控系統(tǒng)的使用，強化了企業(yè)鐵路運輸組織模式，簡化了操作

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標準協(xié)議與集控服務(wù)交互，向集控服務(wù)提供各信號設(shè)備的狀態(tài)、表示等信息，同時處理集控服務(wù)下發(fā)的指令，控制下層信號設(shè)備的動作。集控服務(wù)向綜合站場顯示服務(wù)定時傳送從控制子系統(tǒng)獲得的站場表示信息，由站場表示服務(wù)對其進一步加工、組織后通過組播的方式發(fā)布到各操作終端。各操作終端負責展現(xiàn)站場表示信息，為操作人員提供圖形化的站場信號設(shè)備監(jiān)視界面，與操作人員完成人機交互，將操作人員的操作動作上傳至集控服務(wù)進行處理。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：Ø 集中的站場顯示與操作界面：CIPS集控系統(tǒng)操作界面提供了集成的站場顯示與操作環(huán)境，使操作人員更直觀地掌握站場的整體情況，能夠有效地提高工作效率及減少操作錯誤。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)備是無法進行操作的；同樣，對于不同的崗位，對設(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，用戶可以通過鼠標在對應(yīng)設(shè)備上單擊右鍵產(chǎn)生下拉菜單，從中選擇相應(yīng)的功能實現(xiàn)對該設(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、跨站、跨系統(tǒng)排列進路，例如駝峰推送進路可以從到達場股道直接排列至駝峰峰頂；接發(fā)列車進路可以從發(fā)車站股道直接排列至接車站股道；以上作業(yè)以及跨場的調(diào)車進路都可以通過始終端一次性辦理，并滿足信號由遠及近開放的原則。Ø 詳實的操作記錄：CIPS系統(tǒng)具有完善的操作日志解決方案，作業(yè)人員的每個操作都將被系統(tǒng)記錄在案，并可以通過簡單的方法調(diào)閱/查詢，為日后事故分析提供有效可靠的證據(jù)。3. 自動控制的實現(xiàn)CIPS自動控制指令依據(jù)接發(fā)車計劃及調(diào)車作業(yè)計劃產(chǎn)生，含蓋列車控制、調(diào)車控制、單機轉(zhuǎn)移等鐵路

10、運輸中的全部常規(guī)作業(yè)方式，實現(xiàn)了鐵路行車指揮的完全自動化。自動控制指令由自動執(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負責解析指令集并下發(fā)至集控系統(tǒng)，同時自動分析站場表示的變化，以確定指令執(zhí)行的情況，并向CIPS自動執(zhí)行模塊實時反饋執(zhí)行結(jié)果，使作業(yè)人員及時了解計劃的執(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輸?shù)呢浳锏氖瞻l(fā)，包括接車環(huán)節(jié)、驗配環(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)是將到達列車從國鐵接入企業(yè)站的過程。通常，列車到達前，其車列編組（確報）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)隨時通過TDCS接口從TDCS系統(tǒng)中獲取列車到開的階段計劃，行車調(diào)度可以根據(jù)需要指定接車股道，系統(tǒng)會自動根據(jù)階段計劃的到達時刻、鄰站到發(fā)狀態(tài)等信息及時排列接車進路，列車進入股道后自動報點。企業(yè)站列車交接人員完成交接后，核對系統(tǒng)為列車自動匹配的確報，并提交核對結(jié)果。2. 驗配驗配環(huán)節(jié)用于鋼鐵企業(yè)檢驗到達貨物的品類，為到達的煤、礦等物資劃分等級并確定卸車地點。驗配工作由企業(yè)冶金部門的專人負責，將到達貨物的貨票輸入ERP系統(tǒng)中，根據(jù)品名、發(fā)貨單位等信息進行分類。CIPS系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)中自動獲得上述驗配結(jié)果，為之后組織調(diào)車提供依據(jù)。3. 調(diào)車站內(nèi)的機車車輛轉(zhuǎn)移都屬

12、于調(diào)車作業(yè)，包括單機轉(zhuǎn)移、裝卸線取送、駝峰解體、尾部編組及倒調(diào)等。將到達的重車送往指定的卸車地點，將卸后的空車及國鐵配送的空車送往指定的裝車地點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)車計劃產(chǎn)生后，CIPS系統(tǒng)會根據(jù)調(diào)車作業(yè)計劃的內(nèi)容自動決策走行經(jīng)路，并排列相應(yīng)的調(diào)車進路，并在車列通過后自動報點。4. 卸車重車送達指定的卸車地點后，由企業(yè)組織專人卸車。鋼鐵企業(yè)中對煤、礦石等貨物可以通過翻車機自動卸車。CIPS系統(tǒng)可以通過ERP接口獲得卸車的進度，并自動完成系統(tǒng)中車輛的重/空轉(zhuǎn)換。5. 裝車空車送達指定的裝車地點后，由企業(yè)組織專人裝車，裝車信息會被錄入至企業(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)會為裝卸完畢的車輛自動添加“待檢”標志，指示貨檢人員需要對該車輛進行檢驗，未經(jīng)檢驗的車輛不允許調(diào)離裝卸線。貨檢人員檢驗完畢后根據(jù)檢車結(jié)果在CIPS系統(tǒng)中對所檢車輛輸入檢車結(jié)果，對于有問題的車輛添加相應(yīng)的標志，如卸后的空車是否需要“禁裝”或者“限裝”；對裝后的重車是否需要重新“整裝”或“倒裝”等。檢驗結(jié)果會直接顯示在鐵運部門行車調(diào)度的終端上，行調(diào)會根據(jù)該內(nèi)容調(diào)整下一步的調(diào)車作業(yè)計劃。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輸進行，本文以渣罐運輸為例，描

14、述CIPS系統(tǒng)在冶車區(qū)運輸作業(yè)中的應(yīng)用。渣罐運輸包括空罐配送、渣罐裝填、提罐及重罐牽出、渣罐傾倒、渣罐取送等環(huán)節(jié)。渣罐運輸對系統(tǒng)的響應(yīng)及時性要求比較高，高爐出渣時，空罐配送不到位或提罐響應(yīng)不及時都有可能造成嚴重的后果。渣罐運輸?shù)年P(guān)鍵在于重罐的及時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間大約為2小時，鐵運部門應(yīng)在這段時間內(nèi)及時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，冶車區(qū)行調(diào)通過終端提示界面看到配空申請時，擇機對該申請進行確認，確認后CIPS系統(tǒng)會自動產(chǎn)生空罐配送的調(diào)車計

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

16、理的調(diào)車進路。當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，冶車區(qū)調(diào)度確認該申請后，CIPS系統(tǒng)將自動產(chǎn)生調(diào)車計劃，并安排牽出進路。4. 渣罐傾倒渣罐傾倒工作由渣場翻渣面操作員完成，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)度安排機車進入翻渣線將車輛送入調(diào)車場。5. 渣罐取送在重罐車由煉鐵調(diào)車場送至渣場調(diào)車場前或空罐車由渣場調(diào)車場送至煉鐵調(diào)車場前必須由貨檢人員對車輛進行檢查，車輛檢查完畢前，CIPS系統(tǒng)不會自動辦理調(diào)離調(diào)車場的進路。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