鐵路信號分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)—道岔控制模塊研究

1、專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)目錄目錄一、擬選課題的目的及意義一、擬選課題的目的及意義二、擬選課題的國內(nèi)外動態(tài)水平二、擬選課題的國內(nèi)外動態(tài)水平三、擬選課題的研究內(nèi)容三、擬選課題的研究內(nèi)容四、論文準備解決的問題四、論文準備解決的問題五、進度安排五、進度安排六、參考文獻六、參考文獻一、擬選課題的目的及意義一、擬選課題的目的及意義 我國的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)經(jīng)歷了機械聯(lián)鎖、電氣我國的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)經(jīng)歷了機械聯(lián)鎖、電氣集中聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖三大發(fā)展階段，目前也研集中聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖三大發(fā)展階段，目前也研制出了全電子化計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，并在現(xiàn)場投入制出了全電子化計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，并在現(xiàn)場投入使用使用。目前鐵道

2、部審定通過的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)一目前鐵道部審定通過的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)一般都是采用集中式，其關(guān)鍵部位發(fā)生故障時影響般都是采用集中式，其關(guān)鍵部位發(fā)生故障時影響面較大，嚴重時會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。而且，室內(nèi)與面較大，嚴重時會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。而且，室內(nèi)與室外通信使用了大量的電纜，致使工程造價大大室外通信使用了大量的電纜，致使工程造價大大 提高（包括電纜費用和施工費用）。另外，室外提高（包括電纜費用和施工費用）。另外，室外電纜容易出現(xiàn)斷線、混線等故障，存在較大的安電纜容易出現(xiàn)斷線、混線等故障，存在較大的安全隱患。而以微處理器為核心的分布式計算機控全隱患。而以微處理器為核心的分布式計算機控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)地理上和功能上的

3、分散控制，將制系統(tǒng)可以實現(xiàn)地理上和功能上的分散控制，將分布式結(jié)構(gòu)應(yīng)用到計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)中，有助分布式結(jié)構(gòu)應(yīng)用到計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)中，有助于分散危險，提高設(shè)備利用率，并且應(yīng)用靈活，于分散危險，提高設(shè)備利用率，并且應(yīng)用靈活，易于擴展。與集中式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)相比，分布易于擴展。與集中式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)相比，分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的特點如下表所示。式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的特點如下表所示。因此，有必要研究一種分布式的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。因此，有必要研究一種分布式的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。聯(lián)鎖方式聯(lián)鎖方式現(xiàn)場設(shè)備控現(xiàn)場設(shè)備控制方式制方式信息傳輸方信息傳輸方式式設(shè)備種類及設(shè)備種類及數(shù)量數(shù)量可靠性可靠性集中式計算集中式計算機聯(lián)鎖

4、系統(tǒng)機聯(lián)鎖系統(tǒng)集中控制集中控制大量電纜大量電纜多種設(shè)備、多種設(shè)備、元件組成元件組成關(guān)鍵部位發(fā)關(guān)鍵部位發(fā)生故障可能生故障可能導(dǎo)致整個系導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓統(tǒng)癱瘓分布式計算分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)機聯(lián)鎖系統(tǒng)分散、獨立分散、獨立控制控制安全通信系安全通信系統(tǒng)保證信息統(tǒng)保證信息高速可靠傳高速可靠傳輸輸無繼電器部無繼電器部分，統(tǒng)一由分，統(tǒng)一由軌旁執(zhí)行單軌旁執(zhí)行單元代替元代替某些部位發(fā)某些部位發(fā)生故障不影生故障不影響整個系統(tǒng)響整個系統(tǒng)正常工作正常工作二二. .擬選課題的國內(nèi)外動態(tài)水平擬選課題的國內(nèi)外動態(tài)水平 國內(nèi)的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)都是從繼電電氣集中國內(nèi)的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)都是從繼電電氣集中發(fā)展過來的，是一種計算機聯(lián)鎖、

5、繼電器執(zhí)行的發(fā)展過來的，是一種計算機聯(lián)鎖、繼電器執(zhí)行的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，研制出了全計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，研制出了全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，并已投入使用。但是，對電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，并已投入使用。但是，對于分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，還沒有進行系統(tǒng)的研于分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，還沒有進行系統(tǒng)的研究。究。 國外已投入運行的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)也與我國外已投入運行的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)也與我國狀況相當(dāng)，對分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)也沒有深國狀況相當(dāng)，對分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)也沒有深入的研究。入的研究。三三. .擬選課題的研究內(nèi)容擬選課題的研究內(nèi)容分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)由以下六部分構(gòu)成：分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)由以

6、下六部分構(gòu)成： 1.監(jiān)控機監(jiān)控機 2.維修機維修機 3.聯(lián)鎖主機聯(lián)鎖主機 4.軌旁執(zhí)行單元軌旁執(zhí)行單元 5.安全通信系統(tǒng)安全通信系統(tǒng) 6.電源及供電網(wǎng)絡(luò)電源及供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示。系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示。其中，監(jiān)控機、維修機、聯(lián)鎖主機與集中式全其中，監(jiān)控機、維修機、聯(lián)鎖主機與集中式全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的相同，本課題研究的重電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的相同，本課題研究的重點內(nèi)容是：軌旁執(zhí)行單元中的道岔控制模塊、點內(nèi)容是：軌旁執(zhí)行單元中的道岔控制模塊、安全通信系統(tǒng)。具體工作如下：安全通信系統(tǒng)。具體工作如下： 1.根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)條件和工作原理，結(jié)根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)條件和工作原理，結(jié)合軌旁設(shè)備室外應(yīng)該的特殊

7、條件，進行道岔電合軌旁設(shè)備室外應(yīng)該的特殊條件，進行道岔電子化控制模塊的軟硬件設(shè)計；子化控制模塊的軟硬件設(shè)計； 2.研究道岔控制模塊與室內(nèi)通信主機之間研究道岔控制模塊與室內(nèi)通信主機之間的安全通信：的安全通信： 3.分析道岔控制模塊的可靠性和安全性。分析道岔控制模塊的可靠性和安全性。四、論文準備解決的問題四、論文準備解決的問題論文準備解決如下問題：論文準備解決如下問題： 1.實現(xiàn)對道岔安全控制和道岔狀態(tài)的準確采集；實現(xiàn)對道岔安全控制和道岔狀態(tài)的準確采集； 2.研究道岔控制模塊在研究道岔控制模塊在-4070環(huán)境下的可環(huán)境下的可靠工作；靠工作； 3.對室外設(shè)備的電磁兼容、抗干擾以及防雷采取對室外設(shè)備的

8、電磁兼容、抗干擾以及防雷采取必要的措施；必要的措施； 4.解決道岔控制模塊與室內(nèi)通信主機之間的安全解決道岔控制模塊與室內(nèi)通信主機之間的安全通信問題。通信問題。 五、進度安排五、進度安排查找資料，確定道岔點燈方案，完成開題報告完善道岔控制電路，設(shè)計道岔模塊硬件原理圖2012.9-2012.102012.11-2013.42013.5-2013.9完成道岔模塊相關(guān)部分軟件編程，制作PCB板道岔模塊軟硬件聯(lián)調(diào)，驗證模塊功能，開始撰寫論文2013.10-2014.1六、參考文獻六、參考文獻11何文卿，何文卿，65026502電氣集中電路電氣集中電路M.M.北京北京: :中國鐵道出版社中國鐵道出版社,2

9、011.,2011.22趙志熙，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)趙志熙，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)M.M.北京北京: :中國鐵道出版社中國鐵道出版社,2010.,2010.33徐洪澤，岳強，車站信號計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)徐洪澤，岳強，車站信號計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)- -原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用M.M.北京北京: :中國鐵中國鐵道出版社，道出版社，2006.2006.44張福祥，徐建國，車站計算機聯(lián)鎖張福祥，徐建國，車站計算機聯(lián)鎖MM，北京，北京: :中國鐵道出版社中國鐵道出版社,2004.,2004.55王巧芝，王彩霞，鄭鋒，高學(xué)輝，王巧芝，王彩霞，鄭鋒，高學(xué)輝，Altium DesignerAltium Designer電路

10、設(shè)計標(biāo)準教程電路設(shè)計標(biāo)準教程M,M,北北京：中國鐵道出版社，京：中國鐵道出版社，2012.2012.66張卿太，基于張卿太，基于CANCAN總線的全電子化微機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計總線的全電子化微機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計DD，成都：西南交通大，成都：西南交通大學(xué)，學(xué)，2005.2005. 7 7 王璽，基于安全信息傳輸網(wǎng)的分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計王璽，基于安全信息傳輸網(wǎng)的分布式計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計D,D,北京：北京交北京：北京交通大學(xué)，通大學(xué)，2006.2006. 8 8 于瀟，計算機聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元的檢測和模擬仿真測試系統(tǒng)于瀟，計算機聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元的檢測和模擬仿真測試系統(tǒng)DD，北京：鐵，北京：鐵道科學(xué)研究院，道科學(xué)研究院，2007.2007. 9 9 何濤，范多旺，魏宗壽，方亞非，鐵路車站信號計算機聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元何濤，范多旺，魏宗壽，方亞非，鐵路車站信號計算機聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元研究研究JJ，鐵道學(xué)報，鐵道學(xué)報，29,229,2，20072007，118-121.118-121.110 0 權(quán)海寧，張友鵬，新型分布式全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)權(quán)海寧，張友鵬，新型分布式全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)JJ，