正线计算机联锁子系统及车辆基地停车场联锁系统

第五章

正线计算机联锁子系统及车辆基地/停车场联锁系统

1正线计算机联锁（CI）子系统

1.1 概述

卖方为福州市轨道交通1号线工程（一期）工程提供的计算机联锁系统为通号集团

的DS6-60型计算机联锁系统。该系统是用于铁路信号控制的计算机联锁系统，系统

符合欧洲铁路信号EN50126、EN50128、EN50129安全标准，安全完善度等级达到

CENELEC SIL4级，是已通过第三方国际知名认证机构评估的安全系统。

DS6-60型计算机联锁系统是在引进、消化吸收国际先进计算机联锁技术，并继承和

发扬自身优点，建立在符合欧洲铁路安全标准的高起点上自主创新开发的计算机联

锁系统。联锁系统是通过双套专用安全硬件和相异性软件构成的2乘2取2冗余结

构系统。通过专业化、科学化的系统可靠性、可用性、可维护性、安全性设计、分

析和计算，使系统RAMS的综合性能达到高等级的要求。DS6-60型计算机联锁系统符

合铁道部《计算机联锁技术条件》（TB/T3027-2002）和《继电式电气集中联锁技术

条件》，通过铁道部产品质量监督检验中心车站计算机联锁检验站计算机联锁标准

站软件测试。

图1 通号集团DS6安全平台的第三方安全认证证书

1.2 系统组成

1.2.1系统组成

正线轨旁的联锁室内设备采用区域集中设置方式。

设备集中站的分级定义为：设置有联锁、ATP主机等设备的车站定义为一级设备集中

站；设置有联锁目标控制器等设备的车站定义为二级设备集中站。本工程中，象峰

站、三叉街站、福州火车南站站为一级设备集中站；罗汉山站、树兜站、南门兜

站、排下站为二级设备集中站；其他车站为非设备集中站。

在一级设备集中站各设置一套计算机区域联锁设备和现地控制工作站，在二级设备

集中站设置联锁目标控制器。

各车站联锁设备之间的联锁信息交换采用物理上独立的联锁通道，以实现降级模式

下的联锁功能，该通道独立于轨旁信号骨干传输通道。

1.2.2车站联锁设备组成

DS6-60系统逻辑上被划分为人机对话层（MMI）、安全运算层（CIL）、执行表示层

（IO）和电源层（PW），如下图所示。

图 2 DS6 系统层次结构图

人机对话层：通过可视化的人机界面，提供操作及维护人员向系统输入控制命令并

获得行车作业及设备工作状态信息。

安全运算层：是联锁系统的核心，接收来自人机对话层的操作信息和执行表示层的

信号、道岔、轨道等设备状态信息。根据以上信息通过安全计算机进行安全逻辑运

算，产生相应的控制输出，通过执行表示层对信号设备进行实际控制。

执行表示层：执行表示层由现场信号设备的采集驱动设备组成，直接或通过现场设

备的继电器结合电路，按联锁运算得出的结果以安全的方式转变成可使现场信号设

备动作的电压，并以安全的方式获得现场信号设备的状态。

三个层面之间通过可靠的通信传递各子系统的信息以支持整体系统的信息处理。

在DS6-60系统中还存在电源层，它为上面三个层面所有子系统的设备提供所需的电

力供应，以便使整个联锁系统安全、可靠的工作。

DS6-60计算机联锁系统由5个部分组成分别为：电源子系统、联锁子系统、输入输

出子系统、控显子系统和电务维修子系统。

100Base-TX 以太网

RS-422

RS-485

CAN 2.0

80km LC 单模光纤

RS-422

RS-485

CAN 2.0

100Base-TX

以太网

80km LC

单模光纤图 3 DS6-60计算机联锁系统组成示意图

1.2.2.1电源

DS6-60计算机系统电源子系统从智能电源系统提供的AC220V引出电源供给。

1.2.2.2联锁子系统

联锁机笼为标准6U机箱，与19"英寸机柜配装，机箱采用总线式结构，各种模板通

过底板总线连接通信，完成信息的采集。所有前插后插线路板集中装配到6U高标准

机箱内，并通过机箱后端底板连接而成。标准模式的联锁机笼结构如图4、5所示。

联锁机通过光纤与输入子系统连接，接收输入子系统采集的现场信号设备状态；通

过光纤与控显机连接接收控显机发来的LOW机/联锁控制工作站操作命令，进行联锁

运算，产生输出命令；通过光纤与输出子系统连接，发送输出命令到输出子系统，

由输出子系统驱动继电器动作，实现对道岔和信号机的控制。

联锁机分为联锁I系机笼、联锁II系机笼。两系机笼中硬件设备完全相同，但逻辑

部底板(CIL-N2220)和ARCNET通信接口板（CIL-F2242）拨码ID设置不同。

联锁双系为并行主从系统，两台联锁机同时进行运算，根据开机顺序，首先投入运行的自动为主系，后投入的为从系。在运行中如果从系与主系不同步或存在故障，从系降为待机，停止对外输出；如果主系发生故障，按故障程度不同降级为待机或退出运行，从系自动转为主系。故障系退出运行后，待故障排除后，由人工复位，可重新投入使用。

图 4 联锁机笼前视示意图

联锁机笼前插部分由前插逻辑部电源板（CIL-F2010）、逻辑部主板（CIL-F2230）、逻辑部双系通信接口板（CIL-F2241）、逻辑部ARCNET通信接口板（CIL-F2242）和逻辑部IO通信接口板（CIL-F2244）组成。

图 5 联锁机笼后视示意图

联锁机笼后插部分由后插逻辑部电源板（CIL-B2010）、逻辑部双系通信端子板（CIL-B2241）、逻辑部ARCNET通信端子板（CIL-B2242）和逻辑部IO通信端子板（CIL-B2244）组成。其中后插逻辑部电源板位置固定，其余线路板位置与前插接口板相对应。