(完整版)计算机联锁的发展与功能分析

题目：计算机联锁的发展与功能分析

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2016年11月

计算机联锁的发展与功能分析

目录

一、计算机联锁的历史与发展 (2)

（一）联锁设备的发展历史 (2)

（二）各国计算机联锁的发展。 (3)

二、计算机联锁的结构与功能 (3)

(一)计算机联锁系统的结构构特点 (4)

（二）计算机联锁系统的功能 (7)

计算机联锁的发展与功能分析

张宁

摘要：简述了计算机联锁的发展历史，各国计算机连锁的研究与使用情况。对计算机连锁的功能结构以及特性方面进行分析总结。

关键词：计算机联锁; 现状; 发展；功能

Abstract：Introduced the development history of computer interlocking, national research and use of computer interlocking. The function structure and the characteristics of computer chain aspects carries on the analysis summary.

Keywords：railway signal; computer interlocking system; present application situation; development

引言

为满足我国铁路电务事业实现跨越式发展的需要,新时期要积极发展车站计算机联锁技术.计算机联锁系统不是传统的孤立的信号控制系统,而是信号安全综合控制监测系统和综合运营管理系统的一个子系统,它的功能也因超出了车站信号安全控制设备的概念范畴而得以多方面的拓展.

一、计算机联锁的历史与发展

（一）联锁设备的发展历史

利用机械、电器自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系的技术设备称为联锁设备。联锁设备是轨道交通的重要信号设备，用来在车站和车辆段实现联锁闭塞关系，建立进路，控制道岔的转换和信号机的开发，以及进路解锁，以保证行车安全。联锁发展至今已有100多年的历史，经历了机械联锁、电机联锁、电气联锁、电气集中联锁、计算机联锁的发展过程。可分为机械、电气、微机联锁三个阶段。

1856年英格兰的布列克勒叶?阿姆斯（BrickloyerArms）车站装设由萨克斯倍（Saxby）首创萨式联锁机是机械联锁的开始，机械联锁是最古老的联锁方式。在机械联锁中信号机与道岔的控制杆相互锁闭，联锁关系遵循因果关联原则或者相关进路原则。直接控制动作设备，属于硬闭锁，后来在长时间年内一直占领主导地位的集中式机械联锁控制系统就是在传统机

械联锁的基础之上发展起来的。

1927年基于布线逻辑的继电联锁控制系统问世。电气与机械联锁不同的是，继电器联锁的联锁逻辑由继电电路实现，道岔和信号机不再由操纵杆控制，而完全由继电联锁控制系统自动完成道岔和信号机的安全控制。电器设备控制动作设备，属于软闭锁；

随着计算机(Computer)、通信(Communication)、控制(Control)三大技术的发展，人们开始尝试采用电子器件取代继电器来构成铁路信号电子联锁控制系统，从此掀开了微机联锁控制系统研究与应用的新篇章。1978计算机联锁首先于年在瑞典哥德堡投入运用，进入20世纪80年代后，美、日、英、法、德国、丹麦、荷兰等国进入试验阶段或开始使用，各国在系统上各有不同的方案。1984年中国铁路开发出第一台计算机联锁，此后取得迅速进展。计算机联锁主要是将电气联锁的联锁运算核心继电器用微型机算计的软硬件和其他一些电子、继电器件替代，具有故障-安全性能的实时控制系统。其安全可靠、处理速度快，与继电集中联锁相比具有十分明显的技术经济优势。无论在安全性、可靠性、经济性等方面都是继电集中联锁无法比拟的，而且设计、施工、维修、使用以及信息化功能扩展大变得容易为方便，是一套全新的系统设备。使车站联锁的设计、施工、维护。随着3C技术的快速发展，计算机联锁已经成为联锁设备的主要发展方向。

（二）各国计算机联锁的发展。

1、英国计算机联锁：计算机联锁在英国又称为固体联锁（ Solid State Interlocking, 简称 SSI）。1985年，SSI系统第一次在明斯顿车站正式使用。该系统采用分散三级控制方式，为了保证系统的安全性和可靠性采用三取二表决的模式。系统中参与表决的模块运行单套软件，每一模块与其他两个模块的运算结果相比较以校验自身的运算结果。目前，SSI系统已在国内外数十个车站安装使用。

2、瑞典计算机联锁：瑞典计算机联锁的典型产品有EBILOCK850系统和20世纪90 年代初期开发的EBILOCK950系统控制电路、轨道继电器均采用无接点方式的功能块，采取双机热备、单击运行双套软件来提高整个系统的可靠性和安全性。

3、日本计算机联锁：日本的计算机联锁最早开通于1985年，至今已安装使用了200 多个车站。日本研制的计算机联锁产品主要有SMILE I II III 型和K N型五种类型，主要生产厂家是日本信号公司、京山制作所和大同信号公司。

4、德国计算机联锁：德国于1979年决定研制计算机联锁。西门子公司以SIMIS系统为核心构成车站联锁控制系统，第一套系统于1985年在慕尼黑——米腾瓦尔特区段的姆尔瑙站交付使用。SIMIS系统从早期的SIMISB型（ 8080 CPU）、SIMIS-C型（ 8085 CPU）、SIMIS3116、SIMIS3126、SIMIS-E型（ 80386 CPU）、SICAS型已发展到目前正在开发的SIMIS-W型。

5、美国计算机联锁：美国开发的计算机联锁产品主要有通用信号公司（ GRS）的 V IP 安全型系统和联合道岔与信号公司的Microlock系统两种。这两种制式大部分用在单机运行状态，系统的安全性则由主机系统中的“安全逻辑”得到保证。目前VIP系统已安装了数十个车站, Microlock系统也正式投入使用。

6、中国计算机联锁：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 ,随着与发达国家在计算机联锁技术上的交流增多和计算机技术的发展 ,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、北京交大、卡斯柯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 ,至“九五”期末 ,全路共装备了计算机联锁系统 438个车站 (场 ) 。在铁道部“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 ,计算机联锁可靠性、安全性进一步提高 ,进入了以技术为依托 ,面向市场和服务 ,从实现功能到完善拓展功能 ,从单站联锁到一体化、电码化等扩大应用的新的发展阶段。

二、计算机联锁的结构与功能