計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)概述

1、計算機聯(lián)鎖,計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)概述,1.車站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)我國發(fā)展概述,【中國】計算機聯(lián)鎖研制始于1983年。 1第一套系統(tǒng)安裝在南京梅山鐵礦井下200m深處24組道岔的運輸線路上，1984年投入運營。 2在1987年7月研制開發(fā)了適用于地面廠礦鐵路的計算機聯(lián)鎖設備，并首先在太原鋼鐵廠配料站首先使用。 3而在正線甚至干線上，最早是由卡斯柯信號有限公司（CASCO）從美國通用鐵路信號公司（GRS）引進，并結合我國鐵路實際運營技術條件開發(fā)出VPI安全型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。第一套系統(tǒng)安裝在廣深線的紅海站上，于1991年11月投入運營，開創(chuàng)了我國計算機聯(lián)鎖技術在干線車站上運用的先例。 41993年10月由鐵道科

2、學研究院研制的車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)在哈爾濱平房站正式使用。 51994年1月由通號總公司研制的車站計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在南京分局浦口到發(fā)場開通使用。,1.1我國計算機聯(lián)鎖的典型系統(tǒng),鐵科院研制 TYJLII型雙機熱備系統(tǒng) TYJLTR9型三取二容錯計算機聯(lián)鎖設備 1997年12月通過鐵道部鑒定 北京全路通信信號研究設計院研制 DS6-11型雙機熱備系統(tǒng) DS6-20型三取二系統(tǒng) 1999年1月通過鐵道部鑒定,2.計算機聯(lián)鎖的功能,聯(lián)鎖控制功能：進路控制；信號開放、關閉；道岔單獨操作、鎖閉、解鎖 顯示功能：站場基本圖形顯示；現場信號設備狀態(tài)顯示；值班員按壓按鈕動作的確認顯示；聯(lián)鎖系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障報

3、警顯示；時鐘顯示、漢字提示等 記錄存儲和故障檢測與診斷功能：系統(tǒng)可按時間順序自動記錄和存儲值班員按鈕操作情況、現場設備動作情況和行車作業(yè)情況；提供圖像再現功能；實現進路存儲和自動辦理；具有集中檢測和報警功能 結合功能：利用標準化通信接口板，網絡接口板，可以直接與現代化信息處理系統(tǒng)相聯(lián)結進行數據交換,3.計算機聯(lián)鎖的優(yōu)越性,技術上： 進一步完善了聯(lián)鎖控制功能； 可靠性、安全性高； 靈活性大； 便于系統(tǒng)維護 經濟上： 可以降低設備投資成本； 重量輕、體積小，可節(jié)省基本建設費用,4.計算機聯(lián)鎖的技術實現特點,人機對話設備已經由傳統(tǒng)的控制臺、控制盤，改為數字化儀、鼠標、大屏幕顯示器等，使系統(tǒng)操作更簡單

4、，顯示清晰、直觀，顯示內容更為豐富。 系統(tǒng)軟硬件設計全部都采用模塊化結構，可根據需要靈活應變。 采用高可靠、故障安全硬件結構 聯(lián)鎖軟件設計為雙程序設計，兩套程序采用分層結構，程序和數據運用冗余編碼技術使得危險側故障降到最低。 信息傳輸方面，采用同步或異步通信方式，確保信道安全可靠。 為了提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，采取了必要抗干擾措施。 系統(tǒng)功能齊全，除聯(lián)鎖外，還要有顯示、檢錯、診斷、存儲記錄等功能。 預留有與其他自動化設備相連的接口。,5、計算機聯(lián)鎖的定義,計算機聯(lián)鎖用微型計算機對車站值班人員的操作命令與現場實際狀態(tài)的表示信息進行邏輯運算，從而實現對信號機、道岔及進路進行集中控制和聯(lián)鎖的車站聯(lián)鎖設備

5、。,微機聯(lián)鎖,軟硬件實現聯(lián)鎖的邏輯關系,采用積木式的軟硬件,大量減少人為工作,動作速度快，信息量大，可控性強,通用性強，適應改擴建，修改容易,節(jié)約成本，提高安全性和可靠性,6.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本結構,層次結構 集中式控制結構 分散式控制結構 冗余結構 可靠性冗余結構 安全性冗余結構,6.1車站聯(lián)鎖的層次結構,人機會話設備,聯(lián)鎖機構,人機會話層,室外設備,監(jiān)控層,聯(lián)鎖層,6.1車站聯(lián)鎖的層次結構,人機會話層操作人員通過操作向聯(lián)鎖機構輸入操作信息并接受聯(lián)鎖機構輸出的反映設備工作狀態(tài)和行車作業(yè)的表示信息。 聯(lián)鎖機構系統(tǒng)核心，實現聯(lián)鎖功能，必須具有故障安全性能。其根據聯(lián)鎖條件，對輸入的操作信息和狀態(tài)

6、信息，以及聯(lián)鎖機構的當前內部信息進行處理，改變內部信息，產生相應的輸出信息，即控制命令，并交付監(jiān)控層控制電路予執(zhí)行。 監(jiān)控層接受上層信號控制命令和道岔控制命令，并向聯(lián)鎖層傳輸信號、道岔、軌道電路的狀態(tài)信息，其控制電路必須時故障安全的。,6.1計算機聯(lián)鎖的層次結構,光筆控制盤、大屏幕顯示器,計算機聯(lián)鎖運算與測控,電子電路,運轉值班室,室外現場,信號機械室,輸入、輸出適配電路,6.2計算機聯(lián)鎖的控制結構,集中式控制與分散式控制結構 集中式控制系統(tǒng)由室內、室外兩部分構成，特點是聯(lián)鎖系統(tǒng)的各層功能均由一臺計算機完成 控制臺 聯(lián)鎖處理機 輸入輸出接口 電源設備 現場信號設備,6.2計算機聯(lián)鎖的控制結構,

7、分散式控制結構的特點是將聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能按結構層次劃分成若干相對獨立又有一定聯(lián)系的功能模塊，均由相應的計算機來處理。由于功能模塊的劃分并非唯一，所以具體結構形式是多種多樣的,6.3分散式控制結構,監(jiān)視控制機（上位機）信息管理計算機，人機會話功能，還用于實時記錄信息及其再現，另外還有診斷功能； 聯(lián)鎖機（下位機）實現信號設備的聯(lián)鎖邏輯處理功能，完成進來確選、鎖閉、發(fā)出開放信號和動作道岔的控制命令，與執(zhí)行層有兩種方式：專線方式和總線方式 目標控制器控制命令和狀態(tài)信息的轉送站，一方面接收和效核來自聯(lián)鎖機的控制代碼，經譯碼后形成控制命令，以驅動相應的設備控制電路；另一方面由接收監(jiān)控對象的狀態(tài)信息，經編碼傳

8、送到聯(lián)鎖機。,6.4系統(tǒng)的冗余結構,可靠性冗余減少出現故障時系統(tǒng)停止工作的概率，采用邏輯上為“或”關系的二重結構，如下圖：,安全性冗余出現故障時，為了減少產生危險側輸出的概率，采用相互較核的邏輯上為“與”的二重結構，如下圖：,6.4系統(tǒng)的冗余結構,監(jiān)控機的雙機冗余系統(tǒng)結構 人工切換控制較簡單，當操作人員發(fā)現故障時，人工切換開關，將備用機投入使用，采用自動切換控制時，必須對工作機進行不間斷的故障檢測，一旦發(fā)現故障，立即切換，把備用機替上去。,6.4系統(tǒng)的冗余結構,聯(lián)鎖機雙機冗余系統(tǒng)結構 考慮到安全性在每一臺聯(lián)鎖機內裝配兩套功能完全相同、但編程方法完全不同的獨立版本的聯(lián)鎖程序，用單機順序執(zhí)行雙份程

9、序并對兩者的運算結果進行比較（邏輯“與”），經比較器判斷相同時，說明運行正常，可作為系統(tǒng)輸出。不一致時，進行倒機，啟用備機。,6.4系統(tǒng)的冗余結構,聯(lián)鎖機三機冗余系統(tǒng)結構 三套聯(lián)鎖計算機的性能相同并分別執(zhí)行同一套聯(lián)鎖程序，輸出由表決器進行表決，有兩套輸出相同，則表決有正確輸出，也稱為三取二結構。只有當任何兩套計算機同時發(fā)生相同故障，并產生同樣輸出信息時，表決器無法檢測出錯誤，但這種情況概率很小。,7.計算機聯(lián)鎖的故障安全,因為通用電子器材本身并不具有故障狀態(tài)的不對稱性，所以要采取保障措施。,故障安全保障措施,涉及行車安全的信息代碼可以在故障或 干擾時能被檢測出，或安全側代碼概率大,代碼畸變或迷路時， 系統(tǒng)不得產生危險側輸出,涉及行車安全的信息代碼在傳輸中，不至于 因故障到達錯誤目的地，或可以被檢測出,8.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展,計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)應當能夠直接接受調度計劃并自動生成進路控制命令以及確定命令的執(zhí)行時機，這樣不僅減少了車站值班人員辦理進路的工作，而且較徹底地防止了錯辦進路的可能。 車