计算机联锁系统概述

系统软硬件设计全部都采用模块化结构，可根据需要灵活应 变。
采用高可靠、故障－安全硬件结构 联锁软件设计为双程序设计，两套程序采用分层结构，程序
和数据运用冗余编码技术使得危险侧故障降到最低。 信息传输方面，采用同步或异步通信方式，确保信道安全可
靠。 为了提高系统运行稳定性，采取了必要抗干扰措施。 系统功能齐全，除联锁外，还要有显示、检错、诊断、存储
与其他系 统联系
6.3分散式控制结构
①监视控制机（上位机）－信息管理计算机，人机会话功能，还用 于实时记录信息及其再现，另外还有诊断功能；
②联锁机（下位机）－实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成进 来确选、锁闭、发出开放信号和动作道岔的控制命令，与执行 层有两种方式：专线方式和总线方式
③目标控制器－控制命令和状态信息的转送站，一方面接收和效核 来自联锁机的控制代码，经译码后形成控制命令，以驱动相应 的设备控制电路；另一方面由接收监控对象的状态信息，经编 码传送到联锁机。
6.1计算机联锁的层次结构
光笔控制盘、大屏幕显示器
运转值班室
计算机联锁运算与测控
输入、输出适配电路 电子电路
信号机械室
室外现场
6.2计算机联锁的控制结构
集中式控制与分散式控制结构
集中式控制系统由室内、室外两部分构成，特点是联锁系统的各层功能均由一台 计算机完成
▪ ①控制台 ▪ ②联锁处理机 ▪ ③输入输出接口 ▪ ④电源设备 ▪ ⑤现场信号设备
联锁机 输入输出接口
监控对象 专线方式
室内 室外
总线
联锁机
室内 室外
控制器
控制器
控制器
监控对象
监控对象 总线方式
监控对象
6.4系统的冗余结构
可靠性冗余－减少出现故障时系统停止工作的概率，采用逻 辑上为“或”关系的二重结构，如下图：
输入
模块A 模块B
或门
输出
安全性冗余－出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概 率，采用相互较核的逻辑上为“与”的二重结构，如下图：
▪ 4．1993年10月由铁道科学研究院研制的车站计算机联锁系统在哈 尔滨平房站正式使用。
▪ 5．1994年1月由通号总公司研制的车站计算机联锁控制系统在南 京分局浦口到发场开通使用。
1.1我国计算机联锁的典型系统
铁科院研制
▪ TYJL－II型双机热备系统 ▪ TYJL－TR9型三取二容错计算机联锁设备 ▪ 1997年12月通过铁道部鉴定
技术上： ▪ ①进一步完善了联锁控制功能； ▪ ②可靠性、安全性高； ▪ ③灵活性大； ▪ ④便于系统维护
经济上： ▪ ①可以降低设备投资成本； ▪ ②重量轻、体积小，可节省基本建设费用
4.计算机联锁的技术实现特点
人机对话设备已经由传统的控制台、控制盘，改为数字化仪 、鼠标、大屏幕显示器等，使系统操作更简单，显示清晰 、直观，显示内容更为丰富。
联锁机构－系统核心，实现联锁功能，必须具有故 障－安全性能。其根据联锁条件，对输入的操作 信息和状态信息，以及联锁机构的当前内部信息 进行处理，改变内部信息，产生相应的输出信息 ，即控制命令，并交付监控层控制电路予执行。
监控层－接受上层信号控制命令和道岔控制命令， 并向联锁层传输信号、道岔、轨道电路的状态信 息，其控制电路必须时故障－安全的。
输入
模块A 模块B
与门
输出
Hale Waihona Puke Baidu
6.4系统的冗余结构
监控机的双机冗余系统结构 人工切换控制较简单，当操作人员发现故障时，人工切换开
关，将备用机投入使用，采用自动切换控制时，必须对工 作机进行不间断的故障检测，一旦发现故障，立即切换， 把备用机替上去。
锁
大量减少人为工作节约成本，提高安全性和可靠
6.计算机联锁系统的基本结构
层次结构 ▪ 集中式控制结构 ▪ 分散式控制结构 冗余结构 ▪ 可靠性冗余结构 ▪ 安全性冗余结构
6.1车站联锁的层次结构
人机会话设备 联锁机构
人机会话层 联锁层 监控层 室外设备
6.1车站联锁的层次结构
人机会话层－操作人员通过操作向联锁机构输入操 作信息并接受联锁机构输出的反映设备工作状态 和行车作业的表示信息。
记录存储和故障检测与诊断功能：①系统可按时间 顺序自动记录和存储值班员按钮操作情况、现 场设备动作情况和行车作业情况；②提供图像 再现功能；③实现进路存储和自动办理；④具 有集中检测和报警功能
结合功能：利用标准化通信接口板，网络接口板， 可以直接与现代化信息处理系统相联结进行数 据交换
3.计算机联锁的优越性
记录等功能。 预留有与其他自动化设备相连的接口。
5、计算机联锁的定义
计算机联锁－用微型计算机对车站值班人员的操作命令与现场实际状态的表示 信息进行逻辑运算，从而实现对信号机、道岔及进路进行集中控制和联锁的 车站联锁设备。
软硬件实现联锁的逻辑动关作系 速度快，信息量大，可控
微
机 联
采用积木式的软硬通件 用性强，适应改扩建，修改
北京全路通信信号研究设计院研制
▪ DS6-11型双机热备系统 ▪ DS6-20型三取二系统 ▪ 1999年1月通过铁道部鉴定
2.计算机联锁的功能
联锁控制功能：进路控制；信号开放、关闭；道岔 单独操作、锁闭、解锁
显示功能：①站场基本图形显示；②现场信号设备 状态显示；③值班员按压按钮动作的确认显示 ；④联锁系统工作状态、故障报警显示；⑤时 钟显示、汉字提示等
控制台
表示信息
操作信息
联锁处理机
状态信息
控制命令
输入输出接口
室内 室外
6.2计算机联锁的控制结构
分散式控制结构的特点是将联锁系统的功能按 结构层次划分成若干相对独立又有一定联系 的功能模块，均由相应的计算机来处理。由 于功能模块的划分并非唯一，所以具体结构 形式是多种多样的
控制台 监视控制机
联锁机 目标控制器
计算机联锁
1.车站联锁控制系统我国发展概述
【中国】计算机联锁研制始于1983年。
▪ 1．第一套系统安装在南京梅山铁矿井下200m深处24组道岔的运 输线路上，1984年投入运营。
▪ 2．在1987年7月研制开发了适用于地面厂矿铁路的计算机联锁设 备，并首先在太原钢铁厂配料站首先使用。
▪ 3．而在正线甚至干线上，最早是由卡斯柯信号有限公司（CASCO ）从美国通用铁路信号公司（GRS）引进，并结合我国铁路实际运 营技术条件开发出VPI安全型计算机联锁系统。第一套系统安装在 广深线的红海站上，于1991年11月投入运营，开创了我国计算机 联锁技术在干线车站上运用的先例。