铁路信号电子联锁系统探析
浅谈铁路信号计算机联锁系统
浅谈铁路信号计算机联锁系统发布时间：2022-01-20T07:48:05.936Z 来源：《防护工程》2021年30期作者：宾勇靖[导读] 联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。
广西柳州钢铁集团铁路运输公司摘要：计算机联锁系统(简称：CBI)是负责行车进路建立铁路行车核心控制设备。
计算机联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间联锁控制，是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备。
本论文简述了计算机联锁系统的发展历程、我国计算机联锁系统研究与使用情况。
同时通过对GKI-33e铁路信号计算机联锁系统的功能结构、维护保养知识进行总结。
关键词：计算机联锁系统；发展；现状；功能引言联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。
在过去铁路信号联锁系统中最常见的是6502电气集中联锁系统，由于6502系统受到站场当中继电器数量、电路网络结构、网线数量等因素的限制，阻碍了铁路信号技术进步。
因此计算机联锁设备应运而生。
1课题研究的背景意义及发展铁路信号是铁路运输中一个重要的环节，是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。
一旦信号设备出现故障，铁路运输系统将陷于瘫痪。
从铁路一开始出现，人们就把铁路信号中的故障--安全技术作为一个专题进行研究。
随着计算机技术的发展，形成以计算机信息技术为支撑的新时代铁路运输体系。
在这之中，铁路信号计算机联锁设备就是典型的代表，它的出现不仅给运输行业带来了新的发展方向，还进一步强化了铁路行业的可靠性和安全性。
因此，研究铁路信号计算机联锁设备管理和维护，具有十分重要的现实意义。
国内对计算机联锁系统的研究开始于20世纪80年代，进入90年代后，计算机联锁进入快速发展阶段。
铁科院通号所、通号公司设计院等单位相继开发出具有不同特点的单机、双机热备、三取二和二乘二取二等计算机联锁系统。
铁道部“十五”科技发展技术政策中明确规定要积极发展计算机联锁，在此期间，车站计算机联锁系统获得了更快的发展。
[信号,铁路,计算机]针对铁路信号计算机联锁的相关研究
![[信号,铁路,计算机]针对铁路信号计算机联锁的相关研究](https://img.taocdn.com/s3/m/49660bf04b35eefdc9d33389.png)
针对铁路信号计算机联锁的相关研究在现代控制理论、计算机科学及微电子技术的快速更新条件下，铁路信号联锁控制正逐步向当前的现代控制技术方向发展。
计算机联锁是一种利用电子、电磁元器件和计算机构成的具备故障-安全性能的实时控制系统，该系统在铁路运输中具有道岔控制、电路信息处理、信号机控制、联锁逻辑运算、进路控制等功能，可有效提高铁路运输得靠性。
因此，加强有关铁路信号计算机联锁控制系统的相关研究，对于提高计算机联锁控制系统的应用水平具有重要的现实意义。
一、计算机联锁控制系统关键技术为确保系统的可靠性，在计算机联锁控制中主要采用两类可靠性技术，一种是在系统某部位出现故障时，系统仍可保证继续工作的技术，将其称为容错技术;另一种是避错技术，即避免和降低故障出现的技术。
避错技术又可分为软件避错和硬件避错，软件避错的基本功能是降低软件缺陷，保证软件无差错;硬件避错是指选用性能可靠地元器件构造成计算机的联锁控制系统，并综合考虑环境因素影响，以提升系统的整体可靠性水平。
当前应用相对广泛的软件避错技术有程序设计优化、软件可靠性管理、基本程序验证、软件工程开发等。
计算机联锁控制中的容错技术，其主要利用系统各部分间的冗余过程完成，主要层次有：(1)网络通信保障技术：利用节点、链路及通信协议的冗余过程来改善局域网整体的可靠性;(2)设备级保障技术：包含软件、硬件及数据可靠性保障等，数据可靠性容错，其本质上是数据的容错，也就是对纠错码及检验码的使用，通过编码技术开展纠错与检错，是一类以信息冗余为基础的、使用冗余校验位的容错技术;软件可靠性容错，其包含降低程序失控的编程技术、容错算法及容错设计等基本技术，为确保软件设计的可靠性，在程序设计时还可采用程序失控的捕捉技术，其主要将容错设计与接口软件设计相结合，包含模拟量接口设计及I/O接口设计等;硬件可靠性保障技术主要为故障屏蔽技术与故障检测技术等。
(3)系统级保障技术：为确保系统的可靠性，在控制系统综合设计过程中可使用冗余可靠性结构配置，当前主要采用两种结构方式：双机热备动态冗余结构及三取二静态冗余结构。
铁路信号计算机联锁系统及技术分析
铁路信号计算机联锁系统及技术分析摘要：随着计算机技术的成熟发展，铁路系统得到快速升级迭代，有效保障了列车运行安全和突发公共安全问题的及时解决。
然而由于各种技术资源和软硬件系统的持续输入，整个铁路系统内部架构日益庞大，内部操作系统和技术功能也愈加复杂，给系统的运行带来了巨大的安全隐患，严重影响了广大人民群众的生命财产安全。
关键词：铁路信号；计算机联锁系统；容错技术1铁路信号计算机联锁系统联锁是一种制约关系和操作顺序，在列车运行中，为保证行车安全有序的进行，需在道岔的信号和进路之间规定一种操作性强的制约关系和操作顺序，这就是联锁，而计算机联锁系统就是由计算机系统来实现的联锁操作。
铁路运输是我国的特色，运量大、速度快、成本低、安全可靠的铁路系统多年来为我国的国民经济做出了巨大的贡献，在未来，铁路仍将是我国长途交通运输的主力军。
铁路安全可靠的运行要依靠铁路信号，如果铁路信号设备出现故障，则铁路系统将会陷入瘫痪，长期以来，人们一直致力于研究铁路信号的故障排除与预防，计算机系统在铁路联锁中的应用对此具有跨时代的意义。
我国铁路信号计算机联锁系统从研发到推广只用了很短的时间，目前，已有千余个火车站应用了铁路信号计算机联锁系统，并在实际应用中得以完善、提高。
这些年，我国铁路信号计算机联锁系统从最开始的工业控制计算机联锁系统发展成为二乘二取二系统，二乘二取二系统中2个CPU 用于执行联锁任务，另2 个CPU 处于热备状态，二乘二取二系统的应用进一步提高了计算机联锁系统的安全性和可靠性，且维修方便。
铁路信号计算机联锁控制系统实现了铁路运行更高效、更安全、更可靠，完成了铁路运行像信息化、自动化、智能化的变形，大幅度推动了铁路行业的发展[1]。
2 铁路信号计算机联锁系统的工作原理铁路信号计算机联锁系统在使用的时候突破了以往集中式信号系统的管理模式，且系统运行显示出模块化、层次化的发展特点。
其中，模块化是指计算机联锁系统的主要模块，包括信号结合模块、PLC 模块等。
铁路信号计算机联锁系统自动测试的构造探析
铁路信号计算机联锁系统自动测试的构造探析引言：伴随着电子计算机技术的飞速发展，传统的6502电气集中联锁系统迅速地被计算机联锁系统取代，后者已然成为了未来车站联锁系统的主要发展方向。
自动测试作为这两年兴起的联锁软件测试方式，对比手动测试更有优势，本文将重点探析铁路信号计算机联锁系统自动测试的构造。
计算机联锁软件凭借其高效率、测试充分等特点成为了保证铁路列车和机车安全作业的重要软件，为了保障计算机联锁软件的高安全性我们必须对其进行安全测试。
目前我国使用的计算机联锁软件测试方法主要有手工测试和自动测试，两者相较，手工测试拥有测试效率低和测试不充分等缺点；而自动测试系统恰好能弥补手工测试的这些弊病，它测试效率高、所需人工少、测试时间短，并且能有效地消除联锁试验中产生的失误，减低了软件带来的风险性。
总的来说，自动测试具有简单化、需时少、效率高等优点。
一、铁路信号计算机联锁系统介绍作为指挥铁路列车作业和机车作业的信号命令，铁路信号必须保证列车的机车运行安全、提高运行效率。
铁路信号系统的发展可以追溯到蒸汽时代，随着科技的进步、时代的发展，铁路信号系统从最初的人工操作演变为机械运行、机电结合以及电气一体，再到如今的计算机联锁系统，可谓日新月异。
目前我国广泛使用的有两种铁路信号系统，一个是传统的6502电气集中联锁系统，一个便是计算机联锁系统。
以前由人工操作的铁路信号系统，其传递信息的方式便是通过信号员挥动各式各样的旗帜来显示机车运行情况。
这种信号传递方式不仅耗时耗力，传递的信息量还小，不能保证信号传递的准确性和实时性，早已经被时代的发展淘汰。
现代铁路信号系统是建立在网络通信技术、视频监控技术、计算机技术基础之上的，通过计算机控制实现的一种信号系统。
在这种系统中使用了信号连锁软件的控制规则，建立了包括火车轨道、道岔以及信号机组的室外基础设备，能够实现对铁路列车运行状况的全面掌控，有利于保证火车运行的安全。
而采用特定的技术手段，将进路、信号、道岔的关系固定在一个相互制约又相互协作的层面上，这就是联锁规则。
铁路信号联锁系统的智能化故障诊断与维修
铁路信号联锁系统的智能化故障诊断与维修随着科技不断的发展，铁路信号联锁系统的智能化水平越来越高，而其故障诊断与维修问题对铁路行业也越来越重要。
因此，如何实现铁路信号联锁系统的智能化故障诊断与维修，已成为当前铁路行业所面临的重要问题之一。
一. 铁路信号联锁系统智能化的现状铁路信号联锁系统是铁路列车安全运行的基础保障，同时也是铁路通信系统和信号系统的重要组成部分。
然而，随着技术的变革，铁路信号联锁系统也在不断升级进化，实现着智能化的目标。
当前铁路信号联锁系统已经实现了自动化、数字化和智能化三大趋势，其自身的智能化质量和安全性能也得到了很大提高。
而在实现智能化过程中，防止出现各种故障，提高维护效率，也就成为了重中之重。
二. 铁路信号联锁系统故障的原因铁路信号联锁系统的故障通常可以归纳为三类：机器原因、软件原因和人为原因。
其中机器原因主要是由于设备老化、损坏等因素导致，软件原因则通常由于软件升级出现版本不兼容等问题导致，人为原因则主要是由于误操作和维修不当造成的。
不同的故障原因，需要采用不同的故障诊断及维修方法，才能保证铁路信号联锁系统的稳定运行。
三. 铁路信号联锁系统智能化故障诊断技术随着人工智能技术的发展，铁路信号联锁系统智能化故障诊断技术也得到了很大的提高。
智能化技术可以帮助系统监测和分析设备状态和性能，从而在出现故障时及时作出响应。
采用智能化故障诊断技术，可以有效地提高铁路信号联锁系统故障问题的处理效率和准确率，减少因故障而导致的停机时间和设备维修成本。
例如，可以使用神经网络、决策树、遗传算法等方法进行故障诊断区分。
四. 铁路信号联锁系统智能化维修技术铁路信号联锁系统维修工作本身就需要保持高度的精准和及时性，同时需要维修工作人员拥有丰富的经验和知识。
如今，随着技术的发展，铁路信号联锁系统智能化维修技术也逐渐成熟，利用相关技术，可以实现对维修工作的智能化辅助。
例如，维修人员可以使用智能化支持工具对故障进行识别和维修解决，以达到更好的维修效果和更高的效率。
铁路信号计算机联锁系统及技术分析
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工业技术
2019 NO.9（上） 中国新技术新产品
液压千斤顶的维修与保养
季芸帆 杜艳秋 梁冉冉 （山东能源枣矿集团柴里煤矿，山东 滕州 277519）
摘 要 ：液压千斤顶作为煤矿生产中的常用设备，对于保证煤矿生产安全性，提升煤矿生产的可持续性有着非常
够强化铁路信号、进路和道岔之间的联锁关系，从而为铁路 机系统满足人们的使用需求。
运输提供安全的信号支持。基于计算机联锁系统的基本内涵 和系统构成，该文结合实际对铁路信号计算机联锁系统的打 造和应用问题进行探究。
1 计算机联锁系统
3 铁路信号计算机联锁系统的构成
第一，人机对话层。在人机对话层的作用下能够将数据 信息输入指定的系统中，之后通过键盘操作能够将信息顺 利传递到联锁计算机系统中。在人机对话传输的作用下能
计算机联锁系统在使用的时候具备以下 4 个方面的功 第四，复核驱动层。复核驱动层在运行的时候承载信息的
能 ：第一，联锁控制功能。计算机联锁系统在运行的时候能 采集和传输功能，同时还担负着将联锁微机命令转换为故
够实现对进路的有效控制，并在系统运行的时候根据需要以 障—安全控制信号的工作职责，能够借助输出的控制指令
2 铁路信号计算机联锁系统的工作原理
4 铁路信号计算机联锁系统通信方式
铁路信号计算机联锁系统在运行的过程中显示出良好的 安全性和稳定性，且在信息系统不断完善的情况下，铁路信 号计算机联锁系统在数据信息处理方面也显示出良好的功能 作用，达到了理想的通信效果。第一，串口通信。串口通信 所需要使用的线路数量较少，且在使用的过程中还能够节省 一定的成本费用。第二，以太网通信。以太网是当前局域网 中常用的一种协议标准。以太网通信在计算机联锁系统中的 应用能够强化各个模块之间的通信。第三，现场总线通信系 统。现场总线通信系统显示出良好的通信性能，且信息传输
铁路信号计算机联锁详解
计算机联锁系统软件一、计算机联锁系统软件的总体结构计算机联锁系统软件的基本结构应设计成实时操作系统或实时调度程序支持下的多任务的实时系统，其软件的基本结构可归纳如下。
1．按照系统层次结构分类按照软件的层次结构，可分为三个层次，即人机对话层、联锁运算层和执行层，其结构如图7—17所示。
人机对话层完成人机界面信息处理；联锁运算层完成联锁运算；执行层完成控制命令的输出和表示信息的输入。
2．按照冗余结构划分按照冗余结构，可分为三取二系统的单软件结构和双机热备系统的双版本软件结构。
其小双版本软件结构，如图7—18所示。
3．按照联锁数据的组织形式划分按照联锁数据的组织形式，可分为联锁图表式软件结构和进路控制式的软件结构。
进路控制式的软结构(即模块化结构)如图7—19所示。
二、联锁数据与数据结构在计算机联锁系统中，凡参与联锁运算的有关数据统称为联锁数据：，联锁数据在存储器中的组成方法称为数据结构。
联锁数据包括静态数据(常量)和动态数据(变量)两大类，与之相对应的有静态数据结构和动态数据结构。
]．静态数据及其结构联锁程序需要哪些静态数据以及这些数据在存储器中的组织形式，对于联锁程序结构有很大的影响。
目前采用最多的是进路表型联锁和站场型联锁，对应的就存在两种不同的静态数据结构；进路表型静态数据结构和站场型静态数据结构。
建立任何一条进路都必须指明该进路的特性和有关监控对象的特征及其数量等，包括：进路性质，是列车进路还是调车进路；进路方向，是接车方向还是发车方向；进路的范围，即进路的两端，如果是迂回进路，还应指明变更点(相当于变通按钮所对应的位置)；肪护进路的信号机(名称)；进路中的轨道电路区段(名称)及数量；进路中的道岔(名称)、应处的位置、数量；进路所涉及的侵限绝缘轨道区段(名称)及检查条件；进路的接近区段(名称)；进路的离去区段(名称)；进路末端是否存在需要结合或照查的设施，如闭塞设备、机务段联系、驼峰信号设备等。
铁路信号微机联锁系统常见故障及解决方案
铁路信号微机联锁系统常见故障及解决方案铁路信号微机联锁系统是一种用于控制列车运行和保障列车安全的重要设备。
在使用过程中，常常会出现各种故障，影响系统的正常运行。
及时发现并解决这些故障是非常重要的。
本文将针对铁路信号微机联锁系统常见的故障进行分析，并提出相应的解决方案。
一、硬件故障1. 电源故障电源故障可能会导致整个系统的崩溃，影响列车的正常运行。
解决方法是首先检查电源线是否接触良好，然后检查电源开关是否正常。
如果以上方法无法解决问题，建议更换电源设备。
2. 接线故障接线故障可能会导致信号信息传输不畅，从而影响系统的正常运行。
解决方法是首先检查接线是否连接正确，是否有松动或者腐蚀现象。
如果找不到问题，建议更换连接线路。
3. 设备故障在日常使用中，设备可能会出现故障或损坏，导致系统无法正常运行。
解决方法是及时对设备进行维修或更换，确保设备的正常运行。
1. 程序bug程序bug可能会导致系统无法正常工作，出现各种问题。
解决方法是及时对程序进行更新或修复，确保程序稳定运行。
2. 数据丢失数据丢失可能会导致系统无法准确判断列车位置和运行情况，影响系统的正常运行。
解决方法是定期备份数据，并确保系统的数据传输通畅。
3. 系统崩溃系统崩溃可能会导致整个系统停止运行，影响列车的正常运行。
解决方法是定期对系统进行检查和维护，确保系统的稳定性和安全性。
三、通信故障2. 信号干扰信号干扰可能会导致系统收到错误的信号信息，影响列车的正常运行。
解决方法是采用抗干扰技术，确保系统的稳定运行。
四、人为故障1. 操作失误操作失误可能会导致系统出现问题，影响列车的正常运行。
解决方法是加强操作人员的培训和管理，确保操作的准确性和安全性。
铁路信号计算机联锁系统的研究与设计
摘要：本文介绍了适用于企业自备铁路的信号计算机联锁系统的控制需求与设计方案，重点阐述了故障——安全原理在铁路信号系统中的应用与实现。
关键词：铁路信号故障——安全冗余技术结合电路Abstract ：This paper introduces the control requirement and design plan of MLS which can be the same with the enterprise抯railway provided for itself ，how to apply and implement the fail-safe theory in the Railway Signal System is my paper抯emphases.Keywords ：railway signal fail--safe redundancy link circuit1. 引言随着铁路运输朝着高密、重载及高速的方向发展，既有的车站铁路信号联锁装置已无法适应铁路信号对可靠性与故障——安全性的更高要求。
就技术方面而言，铁路信号系统已经历了机械联锁、电气联锁（继电联锁）等二个阶段，目前在我国干线铁路或企业自备铁路上所使用的联锁系统绝大多数仍为继电联锁系统。
70年代末期新型微处理器的出现以及容错理论与技术的逐步完善，激励人们以微型计算机为核心构成计算机联锁系统。
但是常规的计算机控制系统并不具有故障——安全特性，也即不具有辩别外部输入信息的正确与否或在系统故障时能将系统导向安全的能力，在应用中受到了极大的限制。
目前在我国干线铁路上装备的计算机联锁系统大多系国外铁路信号公司的容错计算机信号控制系统，其价格相当昂贵。
因此近年内国内不少铁路行业科研院所都将研制故障——安全的铁路信号控制系统作为近期的主要工作。
2. 铁路信号计算机联锁系统的性能要求分析2.1. 计算机联锁系统的基本结构由于计算机联锁系统的综合性能远远超过继电联锁系统，因此车站联锁系统由继电装置向计算机联锁系统转化已成为一种不可扭转的趋势。
铁道信号联锁设备故障及检修技术分析
铁道信号联锁设备故障及检修技术分析铁道信号联锁设备是铁路运输系统中至关重要的部分，它的稳定运行直接关系着列车行驶的安全和顺畅。
由于外部环境、设备老化、人为操作等各种因素的影响，信号联锁设备的故障是不可避免的。
及时检修和维护是至关重要的。
本文将对铁道信号联锁设备故障及检修技术进行分析，以期提高铁路运输系统的安全性和可靠性。
一、铁道信号联锁设备的故障类型1. 电路故障：包括电路接线松动、短路、断路等问题，可能导致信号灯不亮、信号弯曲指示错误等现象。
2. 机械故障：包括联锁杆断裂、机构卡滞、接点粘连等问题，可能导致信号机无法切换、道岔无法转换等现象。
3. 软件故障：包括程序错误、逻辑错误等问题，可能导致信号系统误动作、逻辑混乱等现象。
4. 外部干扰：如雷击、潮湿环境等问题，可能导致信号设备受损或运行异常。
以上种种故障都会对铁路运输系统产生严重影响，因此需要及时进行检修和维护。
1. 故障诊断：首先需要对故障进行诊断，找出故障的原因和位置。
可以利用电路测试仪、故障模拟器等工具进行电路测试，利用联锁图、逻辑图进行故障排查，找出故障的具体位置和性质。
2. 检修方法：根据故障的具体情况选择合适的检修方法。
对于电路故障，需进行电路接线的检查和修复；对于机械故障，需进行联锁杆、机构的调整和更换；对于软件故障，需进行程序逻辑的调试和修复；对于外部干扰，需要采取防雷措施。
在检修过程中，需要严格按照检修手册和相关规范进行操作，确保检修的安全和有效性。
3. 预防性维护：除了故障检修外，还需要进行预防性维护，包括定期检查、清洁和润滑等工作。
定期对信号联锁设备进行维护，可以有效降低故障发生的概率，保证设备的稳定运行。
4. 技术更新：随着科技的发展，铁道信号联锁设备的技术也在不断更新，可以适当引入新的检修技术和设备，提高检修效率和质量。
铁道信号联锁设备的故障检修技术是一个值得重视的领域，它关系着铁路运输系统的安全和正常运行。
对于工作人员来说，需要不断提高自身的专业技能和维修水平；对于相关部门来说，需要加大对信号联锁设备的管理和维护力度，确保设备的稳定运行；对于相关科研单位来说，需要加强技术研发，推动信号联锁设备技术的不断创新。
铁路联锁系统实验报告
铁路联锁系统实验报告铁路联锁系统是一种确保铁路运行安全的关键技术。
本次实验旨在通过模拟铁路联锁系统的工作原理和实际运行情况，检验其在实际运输中的可行性和安全性。
在实验过程中，我们组使用Simulink软件搭建了一个简化版的铁路联锁系统，并对其进行了多个场景下的测试和验证。
首先，我们根据铁路的拓扑结构和信号系统，建立了铁路调度图和信号逻辑。
通过Simulink的模块化设计，我们将铁路线路、车站、信号灯、道岔等元素分别用不同的模块表示，并建立了它们之间的联系和交互关系。
然后，我们根据实际的信号系统规则和联锁逻辑，在Simulink中编写了相关的控制程序和算法。
这些控制程序主要包括信号显示控制、道岔控制和线路状态检测等。
在实验中，我们首先进行了基本功能的测试。
通过模拟列车的运行和信号的变化，我们观察到系统能够正确地检测列车的位置和状态，并根据列车的位置和状态来控制信号灯的显示和道岔的切换。
这表明我们设计的模型和算法能够正常工作，并能够保证列车的安全行驶。
然后，我们进行了复杂情况下的测试。
我们通过模拟列车的进站、出站、换线等操作，测试了系统在高峰时段和交叉岔道情况下的联锁控制能力。
实验结果显示，系统能够根据不同的列车运行情况，动态调整信号灯和道岔的状态，确保列车的安全通行，并能够减少列车之间的冲突和延误。
这进一步验证了我们的设计和算法的可行性和安全性。
此外，我们还进行了故障测试。
我们在系统中引入了信号灯故障和道岔故障等故障因素，并观察了系统在故障情况下的自动检测和处理能力。
实验结果显示，系统能够及时检测和响应故障，并采取相应的措施，如切换备用信号灯和切换备用道岔，以确保列车运行的安全性和正常性。
综上所述，通过本次实验，我们验证了铁路联锁系统的可行性和安全性。
我们的设计和算法能够满足列车运行的要求，并能够在复杂情况和故障情况下保证列车的安全通行。
然而，我们也注意到实际的铁路联锁系统更为复杂，还需要考虑更多的因素和约束，如信号的优先级、列车的速度控制以及道岔的物理切换等。
铁路信号电子联锁系统探析
１ ）电子控制部分 。电子控制部分 由联锁机控制 ，接 收并严格 执行 联锁机下发的命令 ，同时 上传本机状态 回应给联锁机。控制部分的控制 核心由两片高性能的ＭＣ 组成。每个Ｍｃ 通过独立的信道分别与联锁机 Ｕ ｕ 通过 Ｃ Ｎ总线 相 通 信 。 每个 ＭＣ 独 立 运 行 相 应 的程 序 ，最 后 通 过 硬 件相 Ａ Ｕ 与将结果输出 ，使信号设备动作。信号 设备动作的前提条件是两个Ｃ Ｎ Ａ 总线 数 据传 送 正 确 一 致 ，两 个 ＭＣ 独 自计 算 正 确 ，两 个 ＭＣ Ｕ Ｕ同 时 输 出
适 应我 国薪 时期 铁 路提 速 安 全 和运 营 的需 要 。
样结果 。若 由于某些原 因 ，如通 信错误 、外界干扰 、ＭＣ ｜ ｌ 程序死锁 等 ，两个Ｍ Ｕ 自 Ｃ 独 运算的结果则不一致 ， 则信号设备无法动作 ，因此系 统 的安全性很高 。２）通信部分 。联锁机循环扫描各个模块 ，扫描周期 是２ Ｏ 。其工作过程是 ：联锁机给一个模块下发命 令帧，等待模块响 ５ ｍｓ 应 ，模块 收到后 ，检查地址 ，地址和 自己的地址不相符则不与处理 ，相 等则立 即将现在的模块状态发送给联锁机 ，然后完成命令帧中规定的操 作 。联锁机收到该模块 的状态帧后，数据交给相应处理程序 ，继续给下 个模块发命令帧 ，等待被叫模块』传状态帧后 ，再转下一个模块 ，如 二 此循环。若联锁机下发命令后 ，等待几毫秒 ， 模块没上传状态帧，则认 为模块故 障，直接给下一 个模块发命令帧。此外还有双Ｍ Ｕ Ｃ 的串口通信
３ 结 论
１ 联锁机双倍冗余 ， ） 每一系的电子联锁系统 由两个Ｃ Ｕ Ｐ 分别运算 ， 比较一致后 才作为该计算机 系统的输 出，故 障时 自动切换 到另一 系。 ２）操作 表示 机双倍冗余 ，故障时能 自动切换 。３）联锁机 与智 能电子 执行单元的通信采用Ｃ Ｎ Ａ 总线 ， 传输信道双倍冗余 ， 具有高速 、高可靠 性 。经过特殊编码 ，提高了安全性。４）智能电子模块双倍 冗余 ，单路 故 障 不影 响 系 统 ： 作 ；具 有 自诊 断 能 力 ， 出现 故 障 立 即报 警 或 系 统 停 止 Ｉ 运行 ，且每一 系均采用双ＭＣ 进行 “ Ｕ 与”运算 。
铁路信号计算机联锁控制系统容错技术探究
铁路信号联锁系统的智能化安全控制
铁路信号联锁系统的智能化安全控制随着科技的进步和发展，铁路交通的安全问题也得到了越来越多的关注和重视。
其中，铁路信号联锁系统的智能化安全控制具有非常重要的意义。
本文将围绕这一话题进行探讨和分析。
一、铁路信号联锁系统的意义铁路信号联锁系统是一种重要的安全控制系统，是铁路交通运输中不可或缺的一环。
它的主要作用是确保铁路列车的安全行驶，防止事故的发生。
在传统的信号联锁系统中，信号设备、道岔设备、安全设备等都是独立的，由人工控制。
而在智能化的信号联锁系统中，这些设备都得到了升级和优化，实现了更高效、更准确的工作模式。
二、智能化安全控制的特点传统的信号联锁系统存在着一些弊端，例如容易出现人为因素导致的错误操作，工作效率低下等等。
而智能化的信号联锁系统，则采用了更加科技化的技术手段，具有更高的安全性和可靠性。
它主要具有以下几个特点：1、自动化程度高。
智能化信号联锁系统的动作控制都是由计算机自动完成，不再需要人工干预，避免了误操作等问题。
2、数据处理能力优秀。
智能化信号联锁系统可以收集大量的运行数据，并能够进行快速、高效的处理，保障了系统的高效工作。
3、系统稳定性高。
智能化信号联锁系统采用了高可靠性的硬件和软件系统，能够保证系统运行的稳定性和可靠性。
三、智能化安全控制带来的好处采用智能化信号联锁系统的安全控制方法，可以带来很多好处。
比如，可以提高铁路安全性和可靠性，减少事故的发生；可以提高列车匀速和定速控制的稳定性和准确性；可以有效地降低人员操作失误等风险；还可以提高列车的运行效率和运输能力等等。
四、智能化安全控制的挑战虽然智能化信号联锁系统具有很多好处，但是也存在着一些挑战。
比如，系统设计复杂，需要更高水平的技术人员才能开发和维护；系统的实现成本较高，需要大量的资金投入；系统实现过程中还需要进行全面的测试和验证，以保证系统的可靠性和稳定性。
五、智能化安全控制的发展趋势总体来说，智能化信号联锁系统是一种非常有前途、前景广阔的安全控制方法。
铁路信号联锁系统的智能化与优化
铁路信号联锁系统的智能化与优化铁路信号联锁系统是铁路交通保障的重要组成部分，其作用是保证列车运行的安全和顺畅。
随着科技的不断发展，铁路信号联锁系统也不断进化升级，为推动铁路运输的智能化与优化发挥着重要作用。
一、智能化的概念及应用智能化的概念是指利用信息技术、网络技术、自动化技术等多种技术手段，将智能系统嵌入到传统设备、设施之中，实现设备之间的信息共享和交互，使之具备自主决策、自我调节和自我纠错的能力。
在铁路信号联锁系统中，智能化技术的应用主要体现在以下几个方面：1.实时监控：通过设置传感器、通信设备等，对各种状态参数进行实时监控，及时掌握设备工作情况，保证设备正常运行。
2.数据分析：利用大数据分析技术，对铁路运输的各类数据进行分析，形成预警机制，从而提前预测风险，并采取相应措施。
3.自适应控制：通过自适应控制技术，根据设备的工作状态、负荷状况等因素，自动调节设备的工作模式，保证设备的稳定运行。
二、优化信号联锁系统的措施智能化技术的应用，为优化铁路信号联锁系统提供了强有力的支撑。
其中，应采取以下措施：1.采用数字化技术：数字化技术可以将信号联锁系统中的各种参数通过数字化的手段进行处理，提高信号传输的精度和速度。
同时，数字化技术还可以将铁路信号联锁系统与其他系统进行集成，实现各系统之间的信息交换和共享，提高系统的智能化水平。
2.机器学习：铁路信号联锁系统中包含了大量的数据信息，利用机器学习技术对这些数据进行分析和学习，并形成预测模型。
通过预测模型，可以更加准确地掌握铁路运输的风险状况，及时采取相应的应对措施。
3.增加传感器：增加传感器的数量和种类，可以实现对铁路运输的各种状态参数进行更加详细的监控，从而提升信号联锁系统的稳定性和安全性。
4.引入人工智能：人工智能技术可以学习信号联锁系统的工作模式和规律，并形成相应的自主决策和调节机制。
通过引入人工智能技术，可以大大提高信号联锁系统的智能化水平。
三、智能化与优化的应用前景铁路信号联锁系统的智能化与优化将为铁路交通保障的提升和铁路建设的可持续发展提供新的思路和手段。
铁路信号计算机联锁系统的研究与设计
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering电子技术Electronic Technology铁路信号计算机联锁系统的研究与设计王彩(新疆铁道职业技术学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011 )摘要：本文根据计算机联锁系统的特点和功能进行深入分析，针对计算机联锁系统在铁路信号中的应用，最终有效促进铁路工程的 有效发展。
关键词.•秩路事业；计算机联锁系统；数据管理；联锁控制近几年，随着铁路事业的不断发展，高密性、重载性以及高速性成为了其主要发展方向，大部分车站的铁路信号联锁装置己经没有办法满足铁路信号安全性的更好需求。
从技术方面来看，电气联锁和机械联锁是铁路信号系统所经历的最重要两个阶段。
现如今，我国继电联锁系统仍然应用在干线铁路和企业自备铁路中。
在70年代末期出现的新型微处理器以及相关技术理论的完善，正在使人们认识到以微型计算机所谓计算机联锁系统核心应用的重要性。
通常情况下，常规的计算机控制系统不能保证故障解决工作的 安全性，不能辨别外部输入的信息是否正确，以及不能在系统出现 故障的时候给予正确的安全导向，在实际应用上受到了很大的约束。
目前，存在于我国干线铁路的计算机联锁系统，大多数都是价格昂 贵的国外铁路信号公司的容错计算机控制系统。
因此，最近几年，国内也有不少铁路科研院的专业人员都将铁路安全的信号控制系统 作为主要研究内容。
只有确保在铁路工程中有效应用计算机联锁系 统，才能将铁路信号系统出现故障的几率降到最低，最终使铁路企 业能够安全的运作。
1关于计算机联锁系的定义和作用计算机联锁系统指的在计算机系统的有效应用下，结合硬件和 软件，从而保证铁路信号各组成部分有一个稳定的联锁关系。
从根 本上来讲，也是一种相对安全的逻辑运算系统。
在此过程中，可以 录入操作信息命令，在逻辑系统中得到最准确的数值。
并向执行机 构反馈有价值的信息，建立高效率的传输通道。
试析铁路信号和联锁控制系统发展构建
试析铁路信号和联锁控制系统发展构建随着社会的不断进步和发展，铁路也在不断进步，不断朝着高速、重载等方向发展。
为了可以对铁路运营提供安全和效率环境，对铁路联锁系统的性能以及功能等诸多方面，都提出了越来越高的要求。
采用全电子化联锁系统可以使得该系统更加安全、高效、智能，综合对比，也就意味着该系统的成本更低、维护更加方便、使用寿命更长。
全电子化联锁系统从目前情况来看属于一种新兴的事物，从理论上进行分析全电子化联锁系统并且阐述其主要的意义。
目前在尚未广泛应用全电子化联锁系统的局势下，其自身的可靠性、可维护性以及安全性等诸多指标均无法通过统计学分析。
此次研究将根据安全系统流程，对电子化联锁系统的结构进行设计，分析风险，充分探讨和分析铁路中全电子化联锁系统的安全技术。
标签：铁路信号；联锁控制系统；发展构建随着社会的不断进步和发展，从目前的情况来看铁路是目前为止出现的一种大容量、快捷、安全的交通运输工具，这个交通工具已经成为了各界的共识。
铁路运输是其中一种最有效的已知陆上交通方式。
铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让火车的车轮在以最小的摩擦力磙动。
这样，乘客会感到更舒适，而且节省能量。
在铁路的整体运行当中联锁系统是保障列车运行安全、实现行车指挥以及列车运行的关键系统设备。
目前我国社会经济水平正在不断增加，进而对铁路要求也越来越严格。
这样也就意味着铁路正在朝着高速、重载、大运量、高密度等多层次的方向快速发展。
在铁路的运行过程中联锁系统的全电子化可以让系统更加安全、高效、智能。
这样也就意味着在铁路运行当中使用联锁系统的全电子化可以使得综合成本更低，维护简便，系统的生命周期更长。
1 国外铁路联锁系统概况在国外，铁路上的信号联锁经历了从机械化、电气化、计算机联锁一直到全电子化联锁的这些发展过程。
在90年代的时候，很多国家已就已经开始推广计算机联锁系统，电气化联锁已经开始由计算机联锁取代。
随着时代的不断进步和发展，经历了20多年的不断完善，计算机联锁技术在发达国家当中已经成为了一项成为完善成熟的技术，具体的应用现状总体上可总结为以下几个方面：（1）在各个国家当中计算机联锁系统大多采用硬件来有效的保障系统的安全运行，为进一步提升系统的可用性和可靠性，采用了三重系统不停顿故障重组技术来实现。
铁路信号微机联锁系统分析
铁路信号微机联锁系统分析摘要：伴随铁路运输发展速度的不断提升，要求必须实现铁路信号控制的高效性、安全性与可靠性。
近几年来，微型计算机技术的快速发展与可靠性、安全性理论也得到了极大的进步，为产生与发展微机联锁系统提供了技术保障。
电气集中联锁系统正逐步被微机联锁系统所取代，且应用的车站越来越多。
为此，本文主要对铁路信号微机联锁系统的概况、应用进行了分析与研究。
关键词：铁路信号；微机联锁系统；概况；应用随着科学技术的快速发展，我国铁路信号技术与设备已经从传统单一向综合化、系统性发展方向转变，为达到安全行车及全面提高列车运输效率，必须重视铁路信号联锁系统的合理应用。
微机联锁系统作为现阶段应用最多的联锁系统，其车站信号自动控制系统主要依靠计算机技术进行，系统控制主要应用于进路、道岔与信号，利用计算机技术达到三者联锁的作用。
通过根据实际情况，如列车运营现状等，对进路选择、道岔转换与信号开放等进行自动控制。
在铁路技术人员培训中，为确保其能够对微机联锁系统的基本技能进行更快更好地掌握，要求铁路部门必须进行微机联锁仿真系统的研制，确保其便于操作、经济使用与功能完备。
1 微机联锁系统的概况在社会经济快速发展的今天，如何提升铁路运输发展水平，如何降低铁路运营故障，已经成为摆在相关部门、相关人员面前的重要问题。
铁路信号联锁系统的发展，对提高列车行驶安全性、运行效率与操作人员劳动减压具有至关重要的作用，为此，必须全面分析其信号联锁系统的现状。
以技术方面分析，车站联锁系统已由机械联锁、电气联锁向电子化阶段转变。
在我国铁路方面车站联锁系统应用较多，按照控制道岔、信号机与联锁集中化程度实现等条件，可将其进行集中与非集中联锁系统划分。
现阶段应用最为广泛的系统为集中联锁系统，其通过继电器元件达到联锁逻辑的目的，随着计算机技术速度的提升，继电器电路被计算机所取代，也就是微机联锁系统。
其主要工作内容就是利用计算机对车站值班人员的操作命令、现场所有表示信息实施逻辑运算，且通过各类冗余、故障—安全措施辅助，实现安全控制信号机、道岔的目的。
浅谈铁路信号联锁
浅谈铁路信号联锁摘要：本论文主要阐述了计算机联锁系统的硬件结构组成，设备选型及电源配置等原则及处理方法。
采用二乘二取二的体系结构的计算机联锁控制，其中设备采用K5B型计算机联锁和ZD6型电动转辙机，轨道电路采用25Hz相敏轨道电路，完成其对信号机、道岔的控制电路及其相关组合的内部配线和对信号机、道岔、轨道电路等部分设备的状态信息采集电路以及与联锁机接口电路的工程设计。
关键词：计算机联锁的基本原理，系统硬件基本构成，K5B构成，信息传输方式，诊断故障1.计算机基本原理（1）继电联锁是靠继电器的线圈、接点组成一套复杂的开关量控制电路，实现信号设备的联锁控制，而计算机是能够对二进制代码进行各种复杂运算的智能机器，要用计算机取代继电联锁控制，就必须将各种开关量转换0、1相间的代码，构成一套复杂控制系统。
（2）联锁控制3个环节，信息输入，联锁运算和信息输出。
计算机系统一方面通过操作输入通道和接口接收由操作设备产生的操作信息；另一方面通过状态输入通道和接口采集室外信号设备的状态信息，将上述两种开关量的动作变换为二进制代码，送计算机联锁系统。
2、计算机联锁系统的硬件组成由人机对话设备、联锁控制计算机系统（主机）、输入输出通道与接口、继电器结合电路及监控对象等组成。
（1）人机对话层将来自键盘、鼠标等操作输入，经串口送达联锁计算机，同时在图形显示器上显示站场表示信息。
在站场规模较大致使联锁计算机负担较重或需要多终端操作的情况下，可设置操作命令采集机进行操作命令输入的有效性判别并转换成约定格式传送给联锁计算机。
（2）主机主机是计算机联锁系统核心，要完成所有信息的处理，接口管理及与外部设备信息交换。
（3）输入输出通道与接口连接主机与外部设备的纽带，因计算机联锁系统中监控对象的执行部件仍是继电器，需通过输入通道将接点开关量变为数字信号送给计算机。
同样计算机输出控制命令也需转换。
室外设备和主机的信息数据转换需接口电路完成。
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铁路信号电子联锁系统探析
摘要铁路车站信号联锁系统是保障行车安全、提高运输效率的关键基础设备。
目前,普遍应用的是电气集中联锁和以继电器为执行机构的计算机联锁系统,在现有一般联锁系统体系结构层次的基础上设计二取二乘二电子联锁系统的体系结构和关键技术环节。
同时对道岔控制的技术条件和基本原理进行研究,给出一种二取二的道岔电子控制模块的实现方法。
关键词电子联锁;道岔控制;CAN总线
铁路车站信号电子联锁系统,是铁路信号的基础设备,同时也是铁路运输领域中非常重要的控制系统,它是以现代计算机技术、控制技术和通信技术为基础来实现对车站信号设备的联锁控制。
电子联锁系统以其具有控制范围大,易于与列车运行控制系统及列车指挥系统接口,灵活机动性强等优点,正逐渐取代继电联锁而成为现代化铁路的主要信号控制设备,随着社会的不断进步和科学技术的日新月异,铁路信号电子联锁控制系统也在向低成本、高效率、高安全、高可靠及信息化、智能化、网络化和综合化的方向发展。
基于CAN总线的智能化全电子联锁系统可以提高原有电子联锁系统的可靠性和安全性,缩小原有系统的体积,降低系统造价和维修成本,促进高可靠性、高安全性联锁技术的向前发展,为进一步提高铁路信号设备安全性和可靠性提供高技术装备,具有重大的经济意义,同时更加适应我国新时期铁路提速安全和运营的需要。
1电子联锁系统概述
1.1系统层次结构
电子联锁系统要求具有友好而准确的人机界面,同时要具有高可靠性与高安全性。
一般的联锁系统主要由以下几个部分组成:控制台、操作表示机、联锁机、室外设备执行模块、电务维修机和配电柜等。
其中操作表示机设备放置于运转室,通过前台监视器、输入设备(鼠标)、音箱等为值班员提供操作表示界面。
还可以提供后台监视器,便于车站值班员监视前台操作及站场运行情况。
在微机室,有联锁机柜、综合机柜、电务维修终端。
联锁机柜内有开关电源、联锁机箱(包括A 系联锁机、B系联锁机、联锁机切换倒机单元)、电子执行单元机箱以及和组合架间的配线接口。
根据冗余结构不同,联锁系统可分为双机热备结构的电子联锁系统、三取二结构的电子联锁系统、二取二乘二结构的电子联锁系统;无论哪种结构方式,电子联锁系统的层级结构可分为三层:人机会话层、联锁运算层、现场设备执行层。
1.2二取二乘二全电子联锁系统的结构设计
上节分析了电子联锁系统层次结构、以及各层的主要功能,综合考虑电子联锁系统的可靠性和整个系统的成本,提出二取二乘二的全电子联锁系统结构设计方案。
整体系统结构分三层:其中人机会话层中包括两套热备的上位机和一套维修机以及上位机切换装置,联锁层包括两系热备的联锁机,每一系均有两套独立的完成联锁运算的CPU,现场设备控制层包括热备的二取二智能电子执行单元。
二取二乘二的全电子联锁系统有如下技术特点:
1)联锁机双倍冗余,每一系的电子联锁系统由两个CPU分别运算,比较一致后才作为该计算机系统的输出,故障时自动切换到另一系。
2)操作表示机双倍冗余,故障时能自动切换。
3)联锁机与智能电子执行单元的通信采用CAN总线,传输信道双倍冗余,具有高速、高可靠性。
经过特殊编码,提高了安全性。
4)智能电子模块双倍冗余,单路故障不影响系统工作;具有自诊断能力,出现故障立即报警或系统停止运行,且每一系均采用双MCU进行“与”运算。
1.3电子执行单元
1)电子控制部分。
电子控制部分由联锁机控制,接收并严格执行联锁机下发的命令,同时上传本机状态回应给联锁机。
控制部分的控制核心由两片高性能的MCU组成。
每个MCU通过独立的信道分别与联锁机通过CAN总线相通信。
每个MCU独立运行相应的程序,最后通过硬件相与将结果输出,使信号设备动作。
信号设备动作的前提条件是两个CAN总线数据传送正确一致,两个MCU独自计算正确,两个MCU同时输出一样结果。
若由于某些原因,如通信错误、外界干扰、MCU程序死锁等,两个MCU独自运算的结果则不一致,则信号设备无法动作,因此系统的安全性很高。
2)通信部分。
联锁机循环扫描各个模块,扫描周期是25Oms。
其工作过程是:联锁机给一个模块下发命令帧,等待模块响应,模块收到后,检查地址,地址和自己的地址不相符则不与处理,相等则立即将现在的模块状态发送给联锁机,然后完成命令帧中规定的操作。
联锁机收到该模块的状态帧后,数据交给相应处理程序,继续给下一个模块发命令帧,等待被叫模块上传状态帧后,再转下一个模块,如此循环。
若联锁机下发命令后,等待几毫秒,模块没上传状态帧,则认为模块故障,直接给下一个模块发命令帧。
此外还有双MCU的串口通信部分。
2道岔电子控制模块的设计
道岔电子控制模块是执行表示层电子执行单元的组成部分,通过电子器件完成对道岔动作的控制以及道岔位置信息的表示回采。
道岔控制电路,分启动电路和表示电路两部分。
启动电路指动作电动转辙机的电路,而表示电路指把道岔位置反映到控制台的电路。
道岔控制电路由于转辙机采用的电动机不同(直流或交流),电路结构也不相同。
本章分析了道岔控制电路的技术条件和基本原理,并研究如何设计符合联锁技术条件的道岔电子控制模块。
在联锁系统中,道岔的控制主要是由电动转辙机及其控制电路实现的。
目前广泛采用四线制道岔控制电路,现以四线制道岔控制电路来分析道岔控制电路的工作原理。
运营实践证明,道岔启动电路应保证实现以下技术条件:
l)道岔区段有车时,道岔不应转换。
此种锁闭作用叫做区段锁闭。
2)进路在锁闭状态时,进路上的道岔,都不应再转换。
此种锁闭作用叫做进路锁闭。
3)在道岔启动电路已经动作以后,不论其所在的区段轨道电路故障或有车进入轨道区段,则应保证转辙机能继续转换到底。
4)道岔启动电路动作后,如果由于转辙机的自动开闭接点接触不良或电动机的整流子与电刷接触不良,以致电动机电路不通时,启动电路自动停止工作复原,保证道岔不会转换。
5)为了便于维修试验,以及在尖轨与基本轨之间夹有障碍物,致使道岔转不到底时,能使道岔转回原位,必须保证道岔无论转到什么位置,都可随时手动操纵的方法使它回转。
6)道岔转换完毕,应自动切断电动机的电路。
3结论
随着控制技术、电子信息技术、容错技术、故障诊断技术的发展,电子联锁控制系统在铁路信号控制领域里的优势越来越来明显。
本文在现有铁路信号电子联锁系统结构及功能基础上,研究设计了二取二乘二电子联锁系统的结构和双系切换的控制机制。
并根据联锁系统技术条件和工作原理,通过综合运用冗余技术、故障诊断技术和现代电力电子技术,进行了二取二道岔电子控制模块的软硬件设计。
现场设备电子控制模块可替代车站信号控制系统执行表示部分的继电器组合,并实现对信号现场设备的控制、监督、检测的一体化。
整个模块技术先进、设备紧凑,占地少、能耗低。
因此,本课题研究具有重要意义。
参考文献
[l]赵志熙等编著.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社,2003.93:203.
[2]卜长堑,赵志熙,高继祥.我国铁路计算机联锁发展的启示与展望[J].中国铁路,2006,3:36-37.。