10_计算机联锁系统技术_第十章
高铁信号工(应知应会)
一、判断题(本大题共230题，每小题1分，满分230分)81.智能电源屏中的交流模块采用的是并联均流的工作方式。
（）（应知应会-高速铁路信号维护规则技术标准-12.1）【答案】×82.铁路局有关部门应组织对施工安全监督检查人员进行培训，颁发培训合格证。
施工安全监督检查人员应持证上岗。
（）(应知应会-铁路电务安全规则-第69条)【答案】√83.CTCS-3级列控系统安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC-62280等相关标准的要求，关键设备冗余配置。
（）（应知应会-高速铁路信号维护规则技术标准部分-6.1）【答案】√84.ZPW-2000A系统中"△"代表补偿电容的等间距长度。
（）（应知应会-高速铁路信号维护规则技术标准部分）【答案】√85.大西高速各站（不含湾李线路所）按下"引导总锁"按钮后，该咽喉区所有道岔均为锁闭状态，接车引导信号能够开放。
（）（应知应会-行车组织细则-第93条）【答案】√86.电务（通信）段应建设段、车间、工区三级安全生产体系，建立健全作业过程自控、互控、他控机制，完善监控手段，强化现场作业控制。
（）(应知应会-铁路电务安全规则-第9条)【答案】√87.列控中心具备自诊断与维护功能，实现列控中心各模块、通信接口的故障自诊断和辅助维护，同时把监测状态信息和报警信息发送给集中监测设备。
（）（应知应会-高速铁路信号维护规则技术标准-6.列控中心）【答案】√88.整修电缆时，应先确认电缆金属外皮(全塑电缆除外)与电缆屏蔽地线连接牢固，接触良好，同沟内数条电缆金属外皮焊接良好，方准开始作业。
（）（应知应会-高速铁路信号维护规则技术标准-15.1）【答案】√89.西成客专各站设有"道岔总锁"按钮，当按下"道岔总锁"按钮后，该咽喉区所有道岔均为锁闭状态，接发列车引导信号不能开放。
（）（应知应会-行车组织细则-第93条）【答案】√90.在调谐区两端距调谐匹配单元（PT）纵向距离为1000±200mm处设置调谐区标志牌，分"Ⅰ"、 "Ⅲ"型两种。
《计算机联锁》课件
2
展望
结语
总结本次课程的重点和难点，展望计算机联锁在未来的应用前景。
探索计算机联锁在工业自动化、安全保障和交通运输领域的广泛应用。
计算机联锁在工业自动化中的应用
计算机联锁在安全保障中的应用
计算机联锁在交通运输中的应用
第五部分：计算机联锁的优势和未来发 展方向
综合分析计算机联锁的优势、局限性以及未来的发展趋势和展望。
1
计算机联锁的优势和局限性分
析
计算机联锁的发展趋势和未来
计算机联锁的基本原理
计算机联锁的技术特点
计算机联锁的相关技术
第三部分：计算机联锁系统的设计与实现
学习计算机联锁系统的设计流程、软硬件配置和实现方法，掌握如何构建一个高效可靠的计算机联锁系 统。
1
计算机联锁系统的设计流程
计算机联锁系统的软硬件配置
2
3
计算机联锁系统的实现方法
第四部分：计算机联锁在工业控制中 的应用
《计算机联锁》PPT课件
计算机联锁PPT课Biblioteka 大纲第一部分：计算机联锁的概述
计算机联锁通过结合计算机技术和信号系统，实现自动化与安全性的双重保障。了解计算机联锁 是什么以及其发展历史和应用场景。
什么是计算机联锁？
计算机联锁的发展历史
计算机联锁的应用场景
第二部分：计算机联锁的原理与技术
深入了解计算机联锁的基本原理、技术特点和相关技术，探索计算机联锁的内在机制。
计算机联锁系统
计算机联锁系统1.基本概念1.1 联锁系统概念区间：在车站之间的铁路线段进路：在车站内的线段，列车和调车车列（以下简称车列）由某一指定地点运行至另一指定地点所经过的路段。
信号机：线段入口处的防护设备联锁：保证行车安全，信号、道路与进路之间以技术手段保持的一定制约关系和操作顺序。
包括：（1）道岔、进路间的联锁（2）道岔与信号机之间的联锁（3）进路与进路间的联锁（4）进路与信号机之间的联锁（5）信号机与信号机间的联锁车站联锁系统主要包括的技术：（1）进路空闲的检测技术（2）道岔控制技术（3）信号控制技术（4）联锁技术（5）故障－安全技术1.2计算机联锁系统计算机联锁：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。
计算机联锁系统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2.计算机联锁系统的结构2.1集中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。
2.2分散式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；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。
计算机联锁系统的基本原理
与门
对106h的可靠性冗余系统采取
系统B
安全性技术措施即为安全性冗
余结构。
安全性冗余结构图
二乘二取二
系统A 系统B 系统A 系统B
为了使统既具有可靠性又具有安全性，就需要 采用多重冗余结构，如二乘二取二系统，利用了四台 计算机系统，其中的两个系统处于热备状态。
与门
与门
或门
二乘二取二
在一套子系统上集成两套CPU，两套CPU严格同步，实 二取二 时比较，只有双机运行一致才对外输出运算结果。
联锁程序的执行
进路搜索必须采取的措施：
①按照进路的操作命令，确定相邻的指定节点对，按节点对分段依次搜索。 ②设置搜索引导标志Yd，确定优先搜索方向。
直股优先：当搜索遇到每个对向道岔（以搜索方向为准）节点时，先沿直股搜索下去，当搜索不 到目标节点（节点对中第二个节点）时，再返回到道岔节点，沿弯股搜索。
目录
Contents
学习目标
1、层次结构 2、层次功能 3、冗余结构 4、数据组织形式
总体结构
计算机联锁系统以计算机为主要核心技术实现车站联 锁要求的实时控制系统，为此，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。
层次结构
人机接口模块
通信模块
信息提示模块 人机对话层
该模块是根据操作命令执行相应功能的程序模块。在该执行模块中 包括许多子模块，有多少种操作命令就有多少个子模块。
基本模块
（3）进路处理模块
该模块是在执行了进路生成模块且对所办进路已形成进路表后，对进路进行 处理的模块。对进路处理模块执行可以划分为四个阶段，所以进路处理程序也就 分成了四个子模块。
①检查进路选排一致性和形成道岔控制命令子模块。该模块的功能是检查道岔 位置是否符合要求，若不符合要Байду номын сангаас，则应形成相应道岔控制命令，使该道岔转至 规定位置。
计算机联锁系统简介
1、计算机联锁系统概述车站联锁控制系统是车站信号的基础设备，在计算机联锁系统开发之前是基于布线逻辑的继电联锁装置。
社会在发展，技术在进步，电子技术和计算机技术的不断发展，一场信息技术大革命正在世界范围内迅速展开。
随着计算机技术的发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，车站信号联锁安全技术也正在不断地更新、发展。
1978年世界上第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世，随后从80年代起各国竞相开发研究计算机联锁，并取得了显著的成绩，90年代已有不少国家开始大面积推广计算机联锁系统。
如日本、英国已制定技术政策，不再发展继电联锁，而由计算机联锁取代。
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。
截至2005年底，据中国铁道部统计，中国国家铁路使用计算机联锁的车站已有1247个。
计算机联锁系统由硬件和软件构成。
硬件包括联锁计算机（完成联锁功能和显示功能）、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。
软件是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：一是参与联锁运算的车站数据；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的应用程序。
车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。
应用程序由多个程序模块组成，即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。
计算机联锁的操作方法与继电联锁相似，操作人员办理进路时，只需先按进路始端钮，再按进路终端钮即可完成。
此时计算机就执行操作输入程序和联锁处理程序。
根据输入的按钮代码，从进路矩阵中找出相应的进路，然后检查是否符合选路条件，只有完全满足选路条件后，程序才能转入选路部分。
之后，先检查对应道岔是否在规定位置，再将需要变换位置的道岔转换位置，接着锁闭进路。
计算机连锁详解
计算机联锁系统的基本原理计算机联锁系统是一种利用计算机技术取代继电技术构成的车站信号实时控制系统。
它的基本硬件结构与工业上应用的一般计算机实时控制系统有许多相似之处，主要是由工业控制计算机、过程输入／输出通道以及外部设备等组成，并通过标准总线联结在一起，构成一个基本的联锁控制系统。
有了硬件系统，要保证它们可靠有序地工作，必须配备软件系统，因此计赁：机联锁系统中的软件和硬件一样都是计算机控制系统的重要组成部分。
由硬件系统和软件系统构成的基本计算机联锁系统，其可靠性尚不能满足人们对联锁装置的高可靠性要求，且本身不具备故障一安全性能。
必须利用汁算机的可靠性和妄全性技术用最简单、最经济的手段构成一个高可靠的故障一安全计算机系统。
第一节计算机联锁系统硬件一、计算机联锁系统的技术基础计算机联锁系统采用的是工业控制计算机系统，用以实现对铁路车站运输生产过程的监测与控制。
它由工业控制计算机和牛产过程两人部分组成。
工业控制计算机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。
对铁路信号领域来说，生产过程就是指工业控制计算机通过过程输入／输出通道和继电结合电路对现场监控对象如道岔和信号机等进行实时控制。
1．工业控制计算机(1)工业控制计算机的硬件组成工业控制计算机的硬件组成结构如图7—2所示，它主要由主机板、内部总线和外部总线、人一机接口、系统支持板、磁息系统、通信接口和过程输入／输出通道等组成。
（2)工业控制计算机的特点1.可靠性和可维修性好。
叮靠性和可维修性决定着系统在控制上的可用程度。
可靠性是指设备在规定的时间内运行不发生故障，采用可靠性技术来解决；平均故障间隔时间MTBF 是表征可靠性的重要定量性标准。
可维修性是指工：1lk控制机发生故障时，维修快速、苘单、方便。
平均故障修复时间h4丌R是表征可维修性的重要定量性标准：2.高抗干扰能力。
釆用具有抗干扰能力的工业级专用电源，用以抑制电网电压的波动，阻止通过供电线路可能侵入计算机的杂波和尖峰脉冲下扰，保护计算机正常运行的电源环境。
计算机联锁系统技术
电务维修机
人机会话机
联锁机
5.1.1联锁系统
电务维修机
站场状态跟踪与回放 操作命令记录与故障记录 输入/输出故障定位
人机会话机
对操作命令进行接收、判断与发送 站场信息显示 系统信息提示
联锁机
按钮操作处理及站场信息处理 联锁运算 继电器的输入和输出
5.1.2按钮命令发送任务
状态时办理人工解锁用。
有效操作命令
总人解（带锁）＋调车始端按钮：调车进路处于接近锁闭 状态时办理人工解锁用。
总定位＋道岔按钮：单独操纵道岔转向定位时使用。 总反位＋道岔按钮；单独操纵道岔转向反位时使用。 单钡（带锁）＋道岔按钮：排列专列使用的进路时单独锁
闭道岔使用。 单解（带锁）＋道岔按钮：解除道岔单独锁闭时使用。 封锁（带锁）＋道岔按钮：维修道岔时单独封锁道岔使用。 封解（带琐）＋道岔按钮：解除道岔单独封锁时使用。 进故解（带锁）＋列车终端按钮：列车进路因故障未能自
本节主要内容
人机会话层的任务 人机会话层的硬件支持系统 人机会话层的软件支持系统 人机会话层软件的实现和特点
5.1人机会话层的任务
计算机联锁系统（为保障联锁功能的实现）
上位机系统 人机会话层－人机会话机实现 维修诊断层－电务维修机实现
下位机系统－联锁机实现 操作与表示层 联锁运算层 输入和输出层
动解钡时，人工使未解锁区段解锁用， 进故解（带锁）＋调车终端按钮：调车进路因故障未能自
动解锁时，人工使未解锁区段解锁用。
有效操作命令
区故解（带领）＋道岔按钮（或区段按钮）：区段因故障 未能自动解锁时，人工分段解除区段故ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ锁闭用。
复原：清除错误操作及由于其他故障而出现的各种表示和 汉字提示。
计算机联锁系统的基本原理本
下面主要介绍开关量输入/输出通道和故障—安全输入输出接口。 (2)开关量输入通道 开关量输入通道的作用：一是将二值开关量信息变换成寄存器能够接收的 TTL两种电平；二是抗干扰，以保证(bǎozhèng)输入信号的正确性。 开关量输入通道的结构
主要由输入缓冲器、输入电路、地址译码器等组成。
内
来
部
输入
计算机联锁(lián suǒ)系统的基本原理本
It is applicable to work report, lecture and teaching
第一页，共167页。
第一节 计算机联锁(lián suǒ)系统硬件
一、计算机联锁系统的技术基础(jīchǔ) 典型的计算机联锁系统硬件组成如图所示。
a、双机热备冗余结构
系统 A
与门
输入
系统 B
系统 I
系统 A 系统 B
与门 系 统 II
或门
输出
联锁机的冗余(rǒnɡ yú)结构 （一）
第二十六页，共167页。
• b、二乘二取二冗余结构 • “二取二”指在一套子系统上集成(jí chénɡ)两套
CPU，两套CPU严格同步，实时比较。只有双机运 行一致，才对外输出运算结果。 • “二乘”指用两套完全相同的二取二子系统构成双机 并用或热备系统。 • 每一子系统内部为安全性冗余结构，两子系统形成 可靠性冗余结构，这样，既提高了系统的可靠性， 又提高了系统的安全性。
• 例如：IEEE－488总线为并行总线，RS －232总线、RS-422总线、RS-485总线为 串行总线。并行总线的优点是信号线各自独 立，每次同时传送一个数据字节，所以传输
第七页，共167页。
• （3）现场总线
• 根据国际电工委员会IEC标准(biāozhǔn)和 现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接 智能现场设备和自动化系统的数字式、双向 串行传输、多分枝结构的通信网络。 • 目前较流行的现场总线主要有：CAN、 PROFIBUS、Lonworks、HART、FF。计算机联 锁系统使用比较多的是 CAN控制器局域网络。 •
西南交通大学《计算机联锁》期末复习纲要
西南交通⼤学《计算机联锁》期末复习纲要西南交通⼤学《计算机联锁》期末复习纲要题型：填空20、选择20、判断10、简答和分析50第⼀章计算机联锁系统的概述1、联锁、计算机联锁系统的定义为了保证⾏车安全，通过技术⽅法，使进路、进路道岔和信号机之间按⼀定程序、⼀定条件建⽴起的既相互联系，⽽⼜制约关系，这种制约关系即联锁。
计算机联锁系统是以计算机为主要技术⼿段，结合信息、控制、容错、故障-安全等技术来实现车站联锁的信号系统2、车站信号机开放的基本条件信号机开放的基本条件为：●防护进路在空闲状态；●进路中的道岔位置符合进路开通要求，⽽且锁在规定状态；●没有办理与本进路相冲突的进路（敌对进路），⽽且将敌对进路锁闭，不再办理；●信号必须在值班⼈员操纵下才能开放，⽽且每开放⼀次仅对⼀次列车或车列有效。
3、计算机联锁系统的基本概念4、计算机联锁系统的常⽤指标安全性完善度等级，平均危险侧输出时间，平均故障间隔时间，⼯作温度，先对湿度，⼤⽓压⼒5、计算机联锁系统的功能操作显⽰，联锁逻辑运算功能，任务调度和安全管理功能，冗余管理，驱采功能，通信功能，诊断维护功能6、计算机联锁系统的特点4个⽅⾯，⾼可靠性，⾼安全性，信息共享，节约资源7、计算机联锁系统的层次结构，每⼀层的具体含义主要从硬件结构，⼈机会话层，连锁层，接⼝层；每层的内容和具体含义；采集、驱动接⼝电路等⼈机会话层：与控制台相⽐，丰富了图像显⽰的颜⾊，增加声⾳报警与提⽰，还可增加安全性预检查、操作提⽰、信息记录、历史回放等功能联锁层：技术上：进⼀步完善了联锁控制功能；提⾼可靠性、安全性；便于系统维护、升级、改造。
经济上：降低设备投资成本；节省基本建设费⽤接⼝：接收联锁层的控制命令，改变信号设备状态，将信号设备状态反馈给联锁层。
必须是故障-安全的。
8、6502电⽓集中联锁、计算机联锁与全电⼦计算机联锁的区别需看表；主要从4个⽅⾯作了介绍，最⼤的区别是：从继电联锁到逻辑关系软件实现，再到继电器全部被软件所取代第⼆章现代⼯业控制计算机技术1、⼯业控制计算机技术的特点实时性强、具有充分的过程输⼊与输出能⼒、标准化与系列化、⾼可靠性、系统结构模块化、系统开发环境、通信与联⽹能⼒、质量与服务保障体系2、计算机联锁系统的总线标准、种类IEEE总线标准、STD总线标准、ISA/PCI总线标准、VME总线标准、嵌⼊式PC及其栈接式总线标准系统总线内总线，系统总线是各种模板插件之间信息传送的通路STD、ISA/PCI、VME通信总线外总线，⽤于系统之间或系统与设备之间的通信并⾏通信总线－速度⾼，但距离短串⾏通信总线－速度低，但成本低，⽤于长距离现场总线开放式实时系统，⼀种串⾏数字通信链路，处于现场与⾃动控制装置之间控制器局部⽹CAN3、开关量输⼊/输出通道由哪部分构成，及其信号形成电路的作⽤是什么？放⼤，室内室外隔离等组成：总线接⼝逻辑、输⼊缓冲器、输出锁存器、I/O电⽓接⼝信号形成电路的作⽤①变换。
计算机联锁系统教材
《计算机联锁系统》内容简介本书对计算机联锁系统的总体结构，硬件构成，软件构成，系统可靠性与安全性技术保障等方面的内容作了详细的阐述，同时对计算机监测系统以及目前铁路上采用的四家研发单位的产品作了介绍，并对由兰州交通大学开发的全电子计算机联锁系统进行了说明。
本书为从事铁路信号的人员学习与掌握计算机联锁系统及其技术而编写，也可作为铁路信号专业的大学本科和专科的教材和参考用书。
目录1. 计算机联锁系统概述 (5)1.1. 铁路运输与铁路信号系统 (5)1.2. 铁路信号系统的安全性与可靠性 (5)1.3. 车站信号机的布置与进路 (6)1.4. 联锁与进路控制 (6)1.5. 从电气联锁到计算机联锁系统 (6)1.6. 计算机联锁系统的现状与发展 (7)2. 现代工业控制计算机技术 (8)2.1. 现代计算机技术 (8)2.2. 工业控制计算机系统的特点 (8)2.3. 几种主要的计算机总线标准 (9)2.4. 用于过程控制的标准接口 (9)3. 系统的硬件结构 (11)3.1. 计算机联锁系统的体系结构 (11)3.2. 系统的硬件结构 (12)3.3. 系统的硬件构成 (13)3.4. 大型车站的系统硬件结构 (13)3.5. 容错计算机系统的硬件结构 (13)4. 系统的软件结构 (16)4.1. 软件的功能与总体结构 (16)4.2. 联锁数据与数据结构 (17)4.3. 联锁控制程序及其任务调度方式 (18)5. 人机会话层的构成 (22)5.1. 人机会话层的任务 (22)5.2. 人机会话层的硬件支持系统 (22)5.3. 人机会话层的软件支持系统 (22)6. 系统可靠性与安全性技术保障 (24)6.1. 安全性与可靠性 (24)6.2. 系统的安全性保障 (24)6.3. I/O通道的安全性保障 (25)6.4. 无接点安全输出接口电路 (26)6.5. 计算机系统的安全保障 (26)6.6. 系统的可靠保障 (27)6.7. 故障掩蔽技术和系统重组技术 (27)6.8. 故障检测与诊断方法 (27)7. 系统可靠性与安全性评估 (29)7.1. 系统的可靠性和安全性估算 (29)7.2. 单机系统的故障-安全模型 (29)7.3. 三重冗余系统可靠性和安全性评估 (29)8. 计算机监测系统 (30)8.1. 系统的功能及技术条件 (30)8.2. 监测系统的结构 (30)9. 系统的检验与测试 (32)9.1. 系统检测的意义与发展趋势 (32)9.2. 系统的检验方法 (32)9.3. 检验系统的功能和结构 (32)1.计算机联锁系统概述本章主要介绍铁路信号的一些相关概念，在此基础上对车站信号的一些重点知识进行简要的说明（例如：车站信号机的布置，进路的控制等内容）。
计算机联锁系统
高可靠性、高安全性、高灵活性、易 于维护和升级。
系统组成与功能
系统组成
主要包括硬件和软件两部分。硬 件包括控制站、输入输出接口、 信号设备等；软件包括系统软件 、应用软件和数据库等。
功能
实现信号灯控制、道岔控制、进 路控制、列车检测等功能，保障 列车运行的安全和效率。
发展历程与趋势
发展历程
计算机联锁系统自20世纪70年代开始发展，经历了模拟电路 、继电器电路、微机控制等不同阶段，目前已经进入了计算 机联锁系统时代。
输入输出接口
连接信号设备，实现信号的控 制和采集。
存储设备
用于存储程序、数据和历史记 录。
电源设备
提供稳定的电源，确保系统的 正常运行。
软件设计
操作系统
联锁程序
诊断程序
人机界面程序
负责系统的资源管理和 调度。
实现信号的控制逻辑和 安全逻辑。
监测系统的运行状态， 及时发现和处理故障。
提供友好的人机交互界 面，方便用户操作。
发展趋势
未来计算机联锁系统将朝着高可靠性、高安全性、高智能化 、高可维护性的方向发展，同时将与现代通信技术、物联网 技术等相结合，实现更加高效、智能的铁路交通控制和管理 。
CHAPTER 02
计算机联锁系统的技术原理
硬件结构
01
02
03
04
中央处理器
计算机联锁系统的核心，负责 接收、处理和发送指令。
故障检测与处理
实时监测系统的运行状态，及时发现和处理ห้องสมุดไป่ตู้故障。
安全认证
对系统进行安全认证，确保系统的安全性。
CHAPTER 03
计算机联锁系统的应用场景
计算机联锁系统
计算机联锁系统
计算机联锁系统计算机联锁系统是一种将多个计算机联合在一起，共同完成一个任务的计算机系统。
该系统通常由多个计算机和网络设备组成，通过网络通信进行数据交换和信息共享，提供高效的数据处理和管理。
计算机联锁系统应用于各种不同的领域，包括交通运输、公共安全、能源管理、工业自动化等等。
它的目的是维护系统的稳定和安全，并及时完成管理和控制任务，提高生产效率和节约资源成本。
交通运输是计算机联锁系统的重要应用之一。
铁路信号系统可以通过网络通信，将不同的信号机、道岔和车站设备联合在一起，控制列车的行驶和停车。
全国铁路联锁系统通过计算机和网络设备进行监控和控制，协调全国铁路运输计划，确保安全和高效。
公共安全是另一个重要的应用领域。
联锁系统可以通过视频监控、传感器和警报设备，实时监测和处理各种公共安全事件，例如火灾、地震、爆炸等。
如果发生紧急情况，警报系统可以立即通知相关人员和机构采取相应措施，保障公共安全。
能源管理也是计算机联锁系统的重要应用领域之一。
电力系统可以通过联锁系统进行实时监测和控制，例如调节电压、功率和频率等，同时监测电力设备的状态和损坏情况，以保证电力系统的安全和高效运行。
在工业自动化中，计算机联锁系统可以实现生产自动化和过程控制，提高制造效率、质量和安全性。
例如，联锁系统可以自动监测生产线上的各种机器设备和工艺流程，并根据测量数据和生产计划，自动调整和控制各种参数，以提高生产效率、减少生产时间和成本。
计算机联锁系统采用的技术和标准在不断发展和更新。
例如，在网络通信方面，计算机联锁系统采用了各种标准和协议，包括以太网、无线网络、TCP/IP协议等等。
在安全保障方面，联锁系统也采用了各种技术和策略，如身份认证、访问控制、数据加密等等，来确保系统的安全性和可靠性。
总之，计算机联锁系统是一种高效、稳定和安全的计算机系统，可以应用于各种不同的领域，以实现生产效率和资源成本的优化。
它不断更新和发展，使其功能更加强大和智能化，成为现代工业与交通管理的不可或缺的部分。
计算机联锁系统培训
计算机联锁的发展要进一步提高 软、硬件标准和安全、可靠性水平， 逐步统一为二乘二取二或三取二的体 系，统一操作方法，统一操作界面， 统一外特性端子使用。
三、计算机联锁技术的发展 1、冗余技术的发展
最早采用的计算机联锁系统曾采用单机结构， 其可靠性和安全性远远不能满足车站联锁的严格 要求。 后来改为双机热备结构，并由一个CPU执行 两套功能相同而编码各异以及诊断程序，来提高 计算机联锁系统的可靠性和安全性。目前，我国 大部分计算机联锁是双机热备系统。但是，双机 热备系统存在着双机切换问题，切换失败将产生 危险后果。
第三阶段——CTCS体系 2004年在北京召开的国际铁路联盟UIC大 会，正式宣布确立CTCS体系。 CTCS-2级列控系统
♣ 基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采 用目标距离模式监控列车安全运行。 ♣ 系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设 备等构成。
第三阶段——既有线列控系统集成创 新
3、区域计算机联锁技术的发展
区域计算机联锁是集中式的联锁控制方式， 即由一个站控制周围的若干个小站及区间的道岔 控制点。 区域计算机联锁系统提高了行车组织的工作 效率和设备的远程维护能力，为中小车站信号系 统的数字化、网络化、综合化奠定了基础，有利 于提高铁路的管理水平，是铁路运输指挥系统实 行综合现代化、实现减员增效目标的根本性措施 之一。 我国也进行了区域计算机联锁系统的研发。
计算机联锁系统培训
赵米秀
2008.10.
计算机联锁系统技术讲解目录
车站信号联锁系统的概述 计算机联锁系统的特点 计算机联锁系统的技术基础 计算机联锁系统的硬件 计算机联锁系统的软件 计算机联锁系统的通道与接口
第一章 计算机联锁系统概述
计算机联锁系统技术规格书
计算机联锁系统技术规格书一、使用的条件：中煤新集二矿站计算机联锁设备采用硬件冗余制式计算机联锁设备，执行部分采用执行单元，控制与表示采用鼠标+显示器方式。
矿站道岔动作采用ZD6-D型转辙机，6组道岔，信号机采用色灯信号机，轨道电路采用25HZ轨道电路，满足新集二矿站铁路安全运输需要。
二、名称及数量名称：计算机联锁系统包含轨道测试盘、微机监测、电务维修机、电源屏、综合防雷系统、46Itf防静电地板的安装、调试及电缆、光缆、机柜和备件等所有相关配套设施。
数量：1套.三、技术要求（一）微机联锁技术要求1、计算机联锁系统由电源子系统、控显机子系统、联锁运算子系统、电务维修子系统和执行单元等设备构成。
计算机联锁设备是以计算机为主要技术手段实现车站联锁的信号控制设备。
计算机联锁应能满足各种车站（场）规模和运输作业的需要，应保证行车安全，并具备大信息量和联网能力，支持区域联锁功能。
2、采用全电子联锁，硬件冗余制式的硬件结构。
3、计算机联锁处理子系统采用二乘二取二的热备冗余方式。
4、计算机联锁系统接口标准符合国家铁路局发布的《调度集中与计算机联锁接口规范》。
联锁操作方式分为本地和远程控制方式，远程和本地能够自由切换，远程在一矿站操作室控制，本地在二矿站操作室操作。
通信光缆由甲方敷设。
5、计算机联锁软件通过原铁道部产品质量监督检验中心铁路车站计算机联锁检测站的第二版标准站及以上的相关检验报告。
6、联锁计算机在发生一处故障与一次错误办理同时存在的情况下，不得产生危险侧输出。
计算机联锁系统的硬件和软件结构必须实现模块化、标准化、定型化，与其他信息通信时，应遵循规定的通信协议，符合《铁路技术管理规程》（铁总科技[2014]172号）及现行技术条件、标准、规范。
（二）微机监测技术要求1、信号微机监测系统应满足运基信号[2006]317号《信号微机监测系统技术条件（暂行）》有关技术要求，符合中国铁道行业相关技术条件及行业标准的要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造，必须通过中国国家有关权威机构的认证和质量检测。
计算机联锁技术学习包
《计算机联锁技术》学习包（答案要求必须手写，直接打印平时成绩无效）第一章综述一、填空题1、铁路运输系统是一个有（），铁道线路，桥梁隧道和（）等基础设备组成的庞大系统。
在这个系统中必须设有指挥列车运行的铁路（）来保证列车按照行车极化安全高效的运行。
2、防止列车冲突的传统做法是将铁路划分成（），把在（）的各段线路称做区间或（），在区间的两端设置信号机对区间进行（）。
3、1984年，通信信号总公司研究设计院研制生产出了国内第一个（）控制系统，并成功地应用于地方铁路，填补了我国计算机联锁控制系统的（）。
4、计算机联锁系统功能的（），系统必须实现车站（）系统规定的( )功能。
5、计算机联锁系统的功能安全性，在没有（）的情况下，系统是安全的，主要表现为联锁（）。
6、计算机联锁系统的（）安全性，在（）故障的情况下，系统是安全的。
7、计算机( )的可维护性，要求系统的结构( )，( )、模块化程度高，便于现场维护。
8、系统的（），在相同（）的前提下，系统的制造和维护成本更低。
9、计算机联锁系统使用（）程度，在满足系统功能需求及（）的前提下，最大限度的（）使用者。
10，计算机联锁控制系统技术是（）技术、（）及（）测控技术、计算机（）以及（）、（）有机结合的产物。
二、选择题1、铁路运输系统是一个有( )等基础设备组成的庞大系。
A、机车车辆，B、铁道线路，C桥梁隧道和站场等基础设备组成的庞大系统。
D、通信系统7、计算机联锁系统的可维护性，要求系统的（）便于现场维护。
A、经济化B、结构简单 C 、工程化 D 、模块化 E、安全化10，计算机联锁控制系统技术是（）有机结合的产物。
A、铁路信号技术、B、电子及计算机测控技术、C、计算机通信技术可靠性、D、安全性技术E、联锁技术三、概念题1、什么叫进路？2、什么叫联锁？四、判断题1、只有在确定进路空闲，道岔位置正确并联锁，可能发生冲突的进路没有办理并已联锁的条件下，信号才能开放，允许列车驶入。
计算机联锁系统概述讲课文档
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3.计算机联锁的优越性
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
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
控制台 表示信息
操作信息
②联锁处理机
联锁处理机
③输入输出接口 ④电源设备 ⑤现场信号设备
状态信息
控制命令
输入输出接口
室内 室外
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6.2计算机联锁的控制结构
6.1车站联锁的层次结构
人机会话设备
人机会话层
联锁机构
联锁层
监控层 室外设备
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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。
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。
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。
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I/O总线
主处 理器C
TYJL－TR9型硬件系统及其功能
联锁子系统 监控子系统 输入/输出子系统 维护子系统 电源系统
联锁子系统
主处理器模块：采用3取2表决完成逻辑运 算 电源模块：冗余的电源模块提供计算机工 作的内部电源 采集模块：采集现场信息，并传递给处理 器模块 驱动模块：执行处理器的命令，驱动现场 继电器 通信模块：完成联锁机和其他设备之间的 通信
局域网 列控 系统 光端机 光缆
执行机A 采集 驱动 B 执行机A 采集 B 执行机A 采集 驱动 B
信息 处理系统
数字化仪
监控机A B （MMI）
维修终端 综合控制中心 光端机
联锁总线
光缆
执行机A 采集 驱动 B
控制台
驱动
微机房
现场设备
10.1.1 TYJL－II型系统结构及功能
监视控制系统－由控制台和监控机构成，是系统的操作界 面和人机接口。 主控系统－由联锁机、执行表机组成，是联锁控制系统的 核心，完成系统的调度、通信、诊断以及现场信息的采集， 联锁逻辑的运算和控制命令的输出等功能。 接口系统－该系统对内与主控系统相连，对外与现场设备 相连，主要由采集结合电路、动态驱动设备和继电器控制 电路组成。 辅助电路－主要由电务维修机等组成，电务维修机存储记 录计算机联锁控制系统的全部运行信息，并为电务维修人 员提供人机界面。 电源系统－主要由配电柜或综合柜组成、负责给系统各组 成部分供电。
维护及检测软件系统
主要功能有：
站场状态的跟踪与回放，操作命令记录和故障 记录； 远程诊断功能； 监控系统时钟调校功能； 与其他信息系统接口功能。
10.1.3 TYJL－II型硬件系统结构及功能
TYJL－II型硬件系统包括以下几个部分：
监视控制系统 主控系统 接口系统 主备双机切换系统 电源系统 辅助系统
监视控制系统
监视控制系统由控制台和监控机构成 监控机选用工业PC机，主要实现人机对话， 进来初选，采用双套配置同时运行，可实 现人工切换或自动切换。
主控系统
主控系统主要由联锁机和执行表机组成，其联锁机和执表 机的硬件结构完全相同，包括微处理器系统，信息采集及 控制驱动和电源装置三大部分，结构图如下：
控制台子系统
控制台子系统由控制显示机、行车控制台、 站场显示设备、控显机转换箱组成。
10.1.4TYJL－II型系统的技术特点
系统采用高可靠工业控制计算机，以热备双冗余结构组成 联锁处理系统，可实现双套联锁控制系统的快速同步功能， 不影响值班人员的操作和现场显示。 联锁程序采用双软件结构，在控制命令级进行比较，提高 了联锁运算的安全性，同时程序设计采取分层网络结构， 进一步提高软件的安全性。 系统的采集电路和驱动电路采用动态脉冲工作方式，当任 一部件故障时，均能导致信息脉冲中断，保证故障－安全。 系统严格采用闭环控制原理，通过对输出控制命令分层双 重回读的闭环控制，可对驱动混线、驱动板故障、I/O故 障等进行有效检查，保证故障－安全。 系统设有切换校核电路对切换电路的一致性进行检查，校 核有误时联锁机将停止输出，以保证系统安全。 系统具有强大的故障诊断能力，并通过维修机记录下来， 供电务维修人员参考。
监测软件
组成的程序模块： 人机命令处理程序：响应键盘操作，完成 对数据库的检索、显示、打印、图型显示、 再现、双机切换等处理； 实时数据库管理程序：把从控制显示分机 和联锁机接收来的信息记录在数据库。
DS6-11型硬件系统及其功能
控制台子系统 联锁子系统 输入/输出接口 网络通信子系统 继电器接口电路 电源系统
监控子系统
由工控机、光端机、视频复视器和集线器 组成。 实现人机对话，操作人员利用鼠标进行操 作，办理接发车进来、调查进来等。
输入/输出子系统
完成对现场设备信息的采集和对有关设备 的驱动 每个输入模块都有相同的分电路（A、B、 C）。相互完全隔离并独立操作，人一条 分电路的故障不会扩散到其他分电路 每个输出模块也有三条相同的隔离分电路。 每条分电路由各I/O微处理器通过相应的 I/O总线从相应的主处理器中获取输出数 据。
辅助系统
一般由电务维护终端和微机检测系统构成， 电务维修机采用标准工业机
电务维修机自动记录计算机联锁控制系统的工 作状态及现场作用情况，并可以实现记录回放， 便于维修人员进行在线诊断和远程诊断，实现 与TDCS等信息系统接口 微机检测用来检测记录信号设备的模拟量及开 关量，为电务维修人员提供设备的工作状态信 息。
10.2 DS6系列计算机联锁控制系统
DS6系列计算机联锁控制系统是由通信信 号总公司研究设计院研制的铁路车站信号 控制系统，主要产品包括： DS6-11型双机热备结构计算机联锁控制 系统 关键部件采用日本京三公司2取2安全计算 机的DS6－K5B型计算机联锁控制系统
DS6-11型系统结构及其功能
10.1.2 TYJL－II型软件系统及其功能
TYJL－II型计算机联锁软件一般划分为三 个子系统：
监控机软件系统 主控机软件系统 维护软件系统
软件间的沟通用系统管理软件（专用通讯 软件）实现
监控机软件系统
由于不涉及行车安全，采用单软件结构，其主要 功能为：
对值班员的所有操作进行提示、处理并记录，接收值 班员的有效操作命令，向主控系统发出相应的执行命 令； 接收主控系统提供的站场表示信息，向值班员提供站 场图象的实时显示； 向值班员提供整个系统的工作状态信息，报警信息和 简要的故障信息； 记录系统的全部操作和运行信息； 向辅助系统提供记录信息，与其他必要的信息系统接 口
联锁控制软件
组成的令处理程序根 据控制显示分机发送来的操作信息形成相应的 控制命令，唤醒不同的程序模块进行相应的处 理，并对非法操作进行防护。 联锁运算程序：系统设计了两套联锁程序，一 套按照进路联锁表的数据结构进行运算，另外 一套按照信号设备的相互关系对与之对应的数 据结构进行运算，其结果在输出命令级进行比 较，一致时输出。
动态编码输入
联锁子系统
联锁机B
采集 接口 驱动 接口
动态编码输入
驱动 接口
输入/输出接口 热备用输出
继电器接口电路
道岔
信号
ATP接口电路
DS6-11型系统结构
控制台子系统的主要功能：将值班员的按钮操作 命令发送给联锁机，使联锁机根据值班员的操作 意图实现联锁运算；将车站现场设备的状态和值 班员当前的操作信息以及计算机联锁系统的工作 状态实时地通知值班员。 联锁子系统的主要功能：接收由开关量输入接口 采集的现场信号设备状态，以及来自控制台的操 作命令，进行联锁运算，产生输出命令。再通过 开关量输出接口驱动继电器，实现对道岔和信号 机的控制。 监测子系统的主要功能：帮助计算机联锁控制系 统管理和维护人员分析事故原因和查找设备故障， 具有当前信息显示、记忆信息查询、作业再现和 打印功能。
TYJL－II型双机热备结构计算机联锁控制系统 采用3取2安全计算机的TYJL－TR9型计算机 联锁控制系统
TYJL－II型双机热备型计算机联锁系统
TYJL－II型计算机联锁系统是一个分布式多处理系统，系 统采用模块化结构，可根据站场的实际需要，进行拼装连 接，构成大小不一的系统，示意图如下：
其他网络 MODEM
信息采集和控制驱动
通过信息采集板和控制驱动板完成现场设备表 示信息的采集以及控制命令的输出驱动与执行。
电源装置
主要供给STD微机系统，采集板和驱动板各种 所需电源。
接口系统
指机械室内对外与现场设备相连，对内与 主控系统相连的电路系统，可分为两大部 分：
采集电路－由主控系统通过对相关继电器接点 的数字量采集完成的 输出驱动电路－沿用电气集中使用安全型继电 器控制现场设备的方式，由主控系统驱动板给 出的动态脉冲需经功率放大方能输出驱动电路 实现此功能，主要由动态驱动电源，动态驱动 电路和偏极1000的安全型继电器组成。
电源系统
系统需要电源屏提供两路经过隔离变压器的 220V电源，经过配电柜隔离电压、抗干扰处理 后分配给各个设备使用，除此之外，还有以下几 类电源：
采集、驱动电源：DC 12V，由联锁机和执表机机柜输 出，作为采集回线和驱动回线电源； 计算机工作电源：DC 5V，供联锁机、执表机工作使 用； 切换电源：DC 24V，由配电柜输出，供切换电源使用； 直流稳压电源：DC 28V或32V，供动态继电器或动态 驱动盒使用。
DS6-11型计算机联锁控制系统是分布式多微处理系统，由控制 台子系统、联锁子系统、检测子系统以及输入/输出接口组成， 结构如下图：
控制台子系统 图形显示器 行车控制台 图形显示器 检测子系统 远程监视接口 彩色显示器
监测分机
外设
外设
控制台 分机
备机
通信分机 模拟量 采集接口
双重冗余局域网
联锁机A
采集 接口
维护子系统
主要由维修机组成，给电务人员提供系统 工作信息，实现与其他信息系统的接口。
电源系统
提供系统所需的各类工作电源，包括联锁 机电源，控制台电源、维修机电源、I/O 电源。
10.1.5 TYJL－TR9型系统的技术特点
关键部件采用三重冗余，提高系统的可靠性与安 全性。 采用TRISTATION1131编程环境，提供了很好 的文档管理，提高联锁软件的可靠性和安全性。 联锁安全性软件与联锁功能软件相互分离，降低 了软件设计的复杂性。 通用联锁模块库与定制特殊功能模块相结合，提 高了联锁软件的通用性和灵活性。 完善的自我诊断能力、清晰的故障显示、在线的 故障模块替换使系统便于维护。
主备双机切换系统
在TYJL－II型计算机联锁控制系统中，联锁机、 执表机和监控机均为A、B两套，两套设备通过切 换实现主备关系的交换，以保证一套设备发生故 障时系统能不间断运行，主要由两部分构成：
切换控制电路－包括联锁机切换电路、执表机切换控 制电路、监控机及控制台切换控制电路，实现对联锁 机、执表机、监控机的主备切换，也可通过人工或自 动控制实现。 切换校核电路－包括联锁机切换校核电路和执表机切 换校核电路，主要用来校核切换手柄、LQHJ、ZQHJ 及其复示继电器间动作和状态是否一致，实现对切换 电路的检查，发现错误，及时切断输出，保证安全。