【铁道信号】计算机联锁教学资料

第二篇计算机联锁

第六章计算机联锁综述

第一节计算机联锁的基本概念

一、计算机联锁的定义

什么叫计算机联锁：计算机联锁是以计算机技术为核心，采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障－安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统。

二、计算机联锁的主要技术条件

⒈计算机联锁能满足各种车站（场）规模和运输作业的需要，保证行车安全，提高运输效率，并具备大信息量和联网能力。

⒉计算机联锁采用硬件冗余结构，如双机热备、三取二或二乘二取二的结构。可靠度指标：平均故障间隔时间大于或等于106h；安全度指标：平均危险侧输出间隔时间大于或等于1011h。

⒊计算机联锁使用的涉及安全的电路符合故障－安全原则；电路故障能及时发现，当故障会危及行车安全时，能切断系统的危险侧输出。

⒋计算机硬件体系结构为层次结构，如分为人机对话层、联锁运算层和执行表示层。

⒌计算机联锁具有通过通信前置处理机和通信网与其他系统实现通信能力，与调度指挥系统的数椐通信符合有关规定。

⒍计算机联锁的软件系统达到软件制式检测要求的可靠性和安全性，所有程序都具有模块化、结构化和标准化的特点。

⒎计算机联锁的各种接口与通道能保证长期使用的高稳定性和高可靠性。与安全有关的接口与通道符合故障－安全原则，还采用了光电隔离、动态冗余编码、参数限界冗余、故障检测及其它特殊方法，以防止危险后果的发生。

⒏计算机联锁能通过外部数椐通道或计算机网络与其它自动化或管理系统，如CTC、TDCS等连接，与之信息交换。

⒐计算机联锁设有两路独立电源供电，并且有自动转接功能，以保证不间断供电。计算机和电子设备的直流电源具有不间断供电和有效去除脉冲及浪涌干扰的性能。

⒑计算机联锁采取了必要的防电磁干扰和防雷措施，以保证在规定严酷性等

级的运用环境中，设备都能正常工作。

⒒信号设备的接地电阻值不大于10Ω，用于防护电子设备的安全保护地线的接地装置其接地电阻值不大于4Ω。对于重雷害地区，地线设置还采取了特殊措施。

⒓监测子系统作为系统的基本组成部分，为维护使用部门提供监测、报警、统计、分析、管理、远程诊断及维护功能。

⒔根据需要设应急盘，在计算机联锁失效时控制道岔和引导信号。

第二节我国计算机联锁系统的发展

自20世纪80年代初，我国发展了计算机联锁系统研究，1984年在南京梅山铁矿投入使用。驼峰编组场尾部计算机联锁系统于1989年未通过鉴定并在郑州北编组站使用。在干线铁路上引进并结合我国铁路实际运营技术条件开发的计算机联锁系统，于1991年在广深线的红海站投入运营。国内研制的第一套计算机联锁系统于1993年在哈尔滨局平房站正式开通使用。

二十余年来，国内计算机联锁从路外到路内，从小站到大站，从支线到干线，从中间站到编组站，发展十分迅速。至今全路大部分车站己使用各种型号的计算机联锁系统。开始用得比较广泛的有TYJL－Ⅱ型双机热备系统、TYJL－TR9型三取二系统；DS6－11型双机热备系统；JD－1A型计算机联锁系统；VPI型计算机联锁系统。

双机热备计算机系统在长期应用和发展中己经逐步成熟和稳定，但由于其先天的不足，仍然暴露出许多软、硬件设计上的缺欠。随着提速、客运专线、大型客运站、重点车站、重载线路的建设和改造，它们对计算机联锁系统的可靠性、安全性提出了更高的要求。我国目前的研究成果主要为三取二冗余系统和二乘二取二冗余系统。因此实现计算机联锁在结构上的突破，向多重冗余／校核方向发展，采用三取二或二乘二取二模式是一个必然。

2000年，中国通信信号集团公司研究设计院与日本京三制作所合作，采用K5B 故障－安全型硬件，结合本院自行开发的计算机联锁软件，成功研制开发出了适合我国铁路运输的DS6－K5B型计算机联锁系统。2001年，北京交大微联科技有

限公司、北京铁路局与日本信号株式会社进行了合作，利用日本信号公司的故障－安全二取二CPU单板（EI－32单元）的先进技术，结合在中国国内已成功应用的JD－IA型计算机联锁的软件，成功开发了EI32－JD型计算机联锁系统。

第三节计算机联锁系统的功能、优越性及主要技术特点

一、系统的功能

计算机联锁系统不仅具备继电联锁设备的联锁控制功能，而且利用计算机的快速信息处理能力、储存能力和联网能力，可方便的实现继电联锁设备难以实现的一些功能。

⒈联锁控制功能

计算机联锁系统的联锁功能与继电式电气集中是相同的，能根据车站行车安全的需要，在规定的联锁条件和规定的时序下自动对进路、信号和道岔实行控制。

①进路的控制。包括列车进路和调车进路的选排、锁闭和解锁；引导进路

的控制等。列车进路的办理方法和继电联锁设备办理方法基本相同，仍

沿用按压双按钮才形成操作命令的规定，这样可避免因误动一个按钮而

产生错误操作命令的可能。一些系统为办理慎重起见，对原铅封按钮的

相应办理作了一些改动。

②信号的正常开放、关闭、人工重复开放以及防止自动重复开放。

③道岔的单独操纵、锁闭和解锁。

此外，通过在联锁软件中增加相应的功能模块，再加上少量的硬件电路，系统可进一步实现一些特殊电路的联锁功能。例如：非进路调车控制、道发线出岔进路控制、延续进路控制以及场间联系等。

⒉显示功能

计算机联锁系统采用大屏幕显示器取代表示盘，可以向操作人员提供更加丰富、直观的显示信息。

①站场基本图形显示。

②现场信号设备状态显示。主要有：道岔的定、反位和四开位置，道岔单

独锁闭和封闭状态；信号机的开放和关闭状态，灯丝断丝；轨道电路区

段的空闲、占用、锁闭状态。一般用不同颜色代表不同含义。

③车站值班员按压按钮动作的确认显示。

④联锁系统的工作状态、故障报警显示。

⑤时钟显示，必要的汉字提示，如操作错误提示、联锁状况提示、执行失

败原因提示等。

⒊.记录存储和故障检测与诊断功能

利用计算机的信息处理能力和存储量大的优点，计算机联锁系统为实现系统维护、行车管理自动化奠定了基础。主要体现在：

①系统可按时间顺序自动记录和储存车站值班员按钮操作情况、现场设备

动作情况和行车作业情况。电务维修人员只需根据功能菜单提示，按压

相应的功能键，将前一段时间内的系统运行状况或作业情况按规定格式

显示出来，作为查找故障、分析故障的参考。这些信息也可打印出来。

②提供图像再现功能，即系统可将前一阶段储存的数据以站场图形方式显

示在屏幕上，按照实际操作和车列运行情况再现出来，以便更直观的地

查找故障及分析问题。

③实现进路储存和自动办理，可进一步提高车站行车作业效率。

④具有集中检测和报警功能。主要体现在两个方面：一是联锁系统的自检

测功能，当系统自身出现故障时，维护人员可通过屏幕提示的错误号判

断、查找故障；二是对信号机、转辙机、轨道电路等现场设备的工作状

态进行集中监测，一旦发现故障，及时记录并报警。监测和报警的具体

内容，可根椐维修需要，全天候或定时对主体信号设备的参数进行测试、分析、判断、超限时及时报警。

⒋语音提示功能

该系统具有通过语音或音响在控制台上播放提示信息的能力。当有多条信息需要同时播放时，这些信息轮流播放。

⒌结合功能

利用标准化的通信接口板、网络接口板以及通信规程，可直接与现代化信息处理系统（如CTC、微机监测系统、TDCS、列车自动控制系统等）相联结进行数椐交换。