计算机联锁控制系统软件资料
8DS6系列计算机联锁控制系统
第7章 DS6系列计算机联锁控制系统解析
四、系统技术特点
(1)联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构，具 有故障自动切换和人工切换功能。
(2)联锁软件采用双份编码、模块化和结构化设计。 (3)安全输出采用动态驱动方式。表示信息输入采
用动态编码方式，满足故障导向安全要求。 (4)系统具有完善的自检测和故障诊断功能，并可
---DS6系列计算机联锁控制系统解析
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第7章 DS6系列计算机联锁控制系统解析
DS6系列计算机联锁控制系统解析
一、系统结构及功能解析 二、软件系统及其功能解析 三、硬件系统及其功能解析 四、系统技术特点 五、DS6-K5B型计算机联锁控制系统解析
计算机联锁技术
第7章 DS6系列计算机联锁控制系统解析
（2）站场图形显示程序：以图形方式实时显示 站场信号设备的变化，轨道占用情况等。
（3）鼠标操作处理程序：将鼠标操作转换成与 按钮操作对应的信息。
（4）操作提示和报警信息的汉字显示和语音输 出处理程序。
计算机联锁技术
第7章 DS6系列计算机联锁控制系统解析
二、软件系统及其功能解析
2、联锁控制软件
（1）控制台命令处理程序：控制台命令处理程序根据控 制显示分机发送来的操作信息形成相应的控制台命令， 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。
三、硬件系统及其功能解析
1.控制台子系统 控制显示微机（简称控显机）、行车控
制台、站场显示设备、控显机转换箱组 成。 硬件上采用了双机热备结构。 操作方式有按钮式操纵盘、数字化仪和 鼠标三种。
计算机联锁技术
第7章 DS6系列计算机联锁控制系统解析
三、硬件系统及其功能解析
DSKB计算机联锁控制系统解析解析
程序流程图：描 述系统功能模块 之间的关系和流 程
算法设计：包括 数据输入、数据 处理、数据输出 等步骤
算法优化：提高 系统运行效率和 稳定性
安全性考虑：确 保系统安全运行 ，防止数据丢失 或泄露
数据结构与数据库设计
数据结构：采用树形结构，便于管理和查询 数据库设计：采用关系型数据库，便于存储和检索 数据库表设计：包括设备表、信号表、操作表等 数据库索引设计：提高查询效率，减少查询时间
系统安全与可靠性设计
安全设计：采用多层次、多角度的安全防护措施，确保系统安全
冗余设计：采用冗余设计，提高系统的可靠性和稳定性
容错设计：采用容错设计，提高系统的容错能力和稳定性 监控设计：采用监控设计，实时监控系统运行状态，及时发现并处 理异常情况
05
DSKB计算机联锁控制系统应用案例分析
应用场景与需求分析
实时监控： 实时监控列 车运行状态， 确保行车安
全
自动控制： 自动控制列 车运行，提 高运行效率
故障诊断： 自动诊断系 统故障，及 时报警并采
取措施
信息管理： 管理列车运 行信息，方 便查询和分
析
兼容性强： 支持多种信 号系统，易 于升级和维
护
安全性高： 采用多重安 全机制，确 保系统安全
可靠
03
04
DSKB计算机联锁控制系统软件设计
系统软件概述
软件设计包括硬件接口、数 据处理、逻辑控制等功能模 块
DSKB计算机联锁控制系统 软件设计是DSKB系统的核 心部分
软件设计需要满足铁路信号 系统的安全性、可靠性和实
时性要求
软件设计需要与硬件设备紧 密配合，实现信号设备的控
制和监测
程序流程图与算法
计算机连锁详解2
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。
EI32-JD型计算机联锁系统
• VSYS板上安装的各种继电器均在设备面板上 有指示灯，便于维护精选人2021版员课件监督设备运行，辅助21
五、EI32-JD型计算机联锁系统的倒机原理
• 1．概述 • 系统的联锁机采用4机构成互备的双套冗
五、EI32-JD型计算机联锁系统的倒机原理
• 在计算机联锁系统运行的过程中，两联锁系之间 实时交换关键联锁信息和现场信号设备状态信息， 以保证两联锁系之间的同步。在两联锁系均联机 的情况下，由备系校核主控系发来的主控系关键 联锁信息和现场信号设备状态信息。一旦发现两 机信息不一致，则意味着两系失去同步，此时暂 停继电器的对外输出，直至重新恢复同步。
二取二容错系统。联锁机采用E132型计算机联锁 专用计算机。
• 联锁机接收来自操作表示机传来的操作命令、接 收驱动采集机传来的室外信号设备状态、进行联 锁运算，向驱动采集机传输室外信号设备动作命 令，同时向操作表示机传输表示信息。
• 联锁计算机为安全型系统。
精选2021版课件
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三、EI32-JD型计算机联锁系统的组成及功能
• 支持双系切换的硬件电路(俗ys电路板)上安装 有数个小型的安全型继电器，对各系的主CPU 板及其软件运转正确精选性2021版的课件判断，最终驱动一组20
四、联锁机系统级的冗余结构
• 采用两重系时，两系的切换时间为300～500 ms。实际上，E132-JD系统的双系切换，本质 上是输入／输出机对联锁机通过LAN传来的主 用信息的校核，从而输入输出部的输出缓冲区 从“根据原主机设置内容”切换到“根据当前 主机设置内容”。
精选2021版课件
计算机联锁系统介绍_V0.0.1
- - P 10
计算机联锁系统的发展概况
• 我国的计算机联锁系统的研制工作是从 80年代在一些研究部门和高等院校相继 开始的。 • 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车站计算机 联锁系统，并成功的应用于地方铁路， 填补了我国计算机联锁控制系统的空白。
- - P 11
计算机联锁系统的发展概况
铁路运输系统及分工
• 铁路运输：以机车车辆等移动设备和铁道线路、桥梁 隧道、站场等固定设备为基本设备，以车站为运输生 产基地的实现旅客和货物运输的系统 • 车：车务段，运输指挥部门 • 机：机务段，负责机车的维修保养及司机 • 工：工务段，负责线路的维修保养养护 • 电 : 电务段，负责维修地面及机车信号 设备，负责 “交通红绿灯”，保障各部门能协调工作，保证列车 按计划有效运行 • 辆：车辆段，负责客车的车厢及列车员 • 其他：通信、水电、建筑、物资、生活
K5B
- - P 26
交大微联计算机联锁产品
- - P 27
铁科院计算机联锁产品
TYJL-II
TYJL-TR9
TYJL-III
- - P 28
计算机联锁系统的技术要求
• 《TB-T_3027-2002_计算机联锁技术条件》总则 – 计算机联锁是以计算机为主要技术手段实现车站联锁的信号系统。计算机联锁应能满足 各种车站、车场（不含驼峰场）规模和运输作业的需要，应保证行车安全, 提高运输效 率, 改善劳动条件,并具备大信息量和联网能力。 – 计算机联锁必须工作可靠并符合故障-安全原则。 – 联锁计算机必须采用高可靠性硬件和冗余结构。 – 计算机联锁软件的安全完整性等级宜划分为5级，由高至低依次为4～0级。等级的划分 等同于EN50128和EN50129的规定。 – 有关电源、电磁环境、外部接口、人机接口（考虑操作失误）等环境条件和使用条件的 设计应采用与安全完整性等级相适应的设计方法。 – 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。 – 计算机联锁的硬件和软件结构应实现模块化和标准化。 – 计算机联锁应能与其他信号系统结合, 并能与其他管理信息系统交换数据。 – 计算机联锁与其他系统通信时，应遵循规定的通信协议。 – 计算机联锁应能够与分散自律调度集中系统接口，向其提供车站状态信息，接收调度集 中传来的操作命令并予以执行。 – 计算机联锁应能够与无线闭塞中心、车站列控中心等列控系统接口，向其提供行车必要 的状态信息，接收传来的信号降级显示命令并予以执行。 – 计算机联锁应能与微机监测系统接口，向其提供室内外联锁设备的联锁状态监测信息。 -- 计算机联锁必须向规定的软件检测设备提供必要的接口。
TYJL-II计算机联锁系统讲义
用盒子装了热备的备用鼠标，值班员只需要启封
便可使用），或更换显示器来得快，不利于安全 生产。 切换板：控制台内的切换板是用来将工作的 监控机与显示器、音响及鼠标连接起来，同时把
备用监控机暂时甩开的一套装臵。具体工作过程
的,但他们实现的软件功能不同。
联锁机的主要功能： 负责信号设备的联锁逻辑运算，完成进路确选、
锁闭；发出动作道岔和开发信号等的控制命令。
采集现场信号设备的状态和其它运用状态。 输出动态控制命令，动作现场设备。 实现与上位机（执表机）通信调度。 实现主备机间的同步。
18
执表机的主要功能： 接收联锁机发出的执行命令。
向联锁机发送采集信息。
采集现场信号设备的状态。 输出动态控制命令，动作现场设备。
5.2
联锁机柜的结构
从执表机的功能可以看出，执表机就像 一个帮手，拿主义得靠联锁机。就联锁机柜 而言，根据车站得大小，分为Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ 型三种型号， Ⅰ型为普通型；Ⅱ型是在一 个机柜内安装两套联锁系统，
19
上部为联锁A机，下部为联锁B机，一般供三
4.3
监控系统维护注意事项
CPU的风扇运转是否正常，用手触摸机箱顶
部，如感觉较热，拆开机笼检查更换。 机笼正面的散热风扇停止转动，进行更换； 每月对隔网海棉除尘，保持进风效果。 注意检查网卡外部的各种网线、电源线插
头。
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注意不要机笼误碰电源开关和“RESET”,以免造 成停电或重启，影响正常使用。
386A口
集线器
386B口
零层切换板 STD-01板
LSA机
维修机
TDCS 微监
计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障
计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障1. 引言计算机联锁控制系统是指通过计算机网络连接的多个控制单元，以实现对各种设备和工艺的集中控制和监控。
在诸如交通信号控制、电力系统、工业自动化等领域中，计算机联锁控制系统起到至关重要的作用。
然而，这些系统对于软件可靠性和安全性的要求非常高。
本文将介绍计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障的相关内容。
2. 软件可靠性技术保障2.1 清晰的需求定义在设计计算机联锁控制系统软件之前，需要进行详尽的需求分析与定义。
清晰明确的需求可以帮助开发人员准确把握系统功能和性能要求，并为软件开发过程提供有效的指导。
2.2 合理的设计与架构软件设计与架构是计算机联锁控制系统软件可靠性的基础。
合理的设计与架构可以提高软件的稳定性和可靠性。
例如，采用模块化设计，通过将功能模块划分为相对独立的子系统，可以降低模块间的耦合度，提高软件的可维护性和可测试性。
2.3 多样化的测试方法为了保障计算机联锁控制系统软件的可靠性，需要进行充分的测试。
除了常规的单元测试、集成测试和系统测试外，还可以采用更多样化的测试方法来检测和发现潜在的问题。
例如，采用冒烟测试、负载测试和故障注入测试等方法，可以对系统在不同场景下的性能和可靠性进行综合评估。
2.4 强化的错误处理机制计算机联锁控制系统在面对错误和异常情况时，需要具备强大的容错能力和错误处理机制。
通过合理设计软件的错误处理逻辑，并提供相应的错误码和错误提示，可以帮助系统更好地处理和回复问题，从而提高系统的可靠性和稳定性。
3. 软件安全性技术保障3.1 访问控制与权限管理计算机联锁控制系统中包含的各种设备和工艺都需要进行严格的访问控制和权限管理。
通过采用身份验证、访问控制列表和角色基础的访问控制等手段，可以确保只有经过授权的人员才能够访问系统，并限制其权限范围，从而提高系统的安全性。
3.2 数据加密与安全传输对于计算机联锁控制系统而言，数据的安全传输至关重要。
计算机联锁控制复习资料
1.什么是进路？详细阐述进路建立与进路人工延时解锁过程。
2.详细论述进路接近锁闭、进路预先锁闭、进路正常解锁。
3.说明联锁系统的一般层次结构以及各层次结构的主要功能。
4.铁路信号系统主要由哪几部分组成？每部分的主要作用是什么？
5.什么是计算机联锁系统？计算机联锁系统的可靠性与安全性的定义分别是什
么？二者之间有什么区别和联系？
6.简述三取二冗余系统工作原理，画出三取二冗余结构图，并阐述三取二冗余
结构需要妥善解决的技术问题。
7.阐述计算机联锁系统软件的主要功能，以及软件的几种基本结构。
8.详细介绍参与进路控制的动态数据。
9.联锁控制程序一般可分为哪六个模块？简述每个模块的主要功能。
10.进路搜索程序的功能是什么？进路搜索程序应完成哪些任务？
11.路搜索过程中，根据操作命令必须仅能选出一条符合操作意图的进路。
如需
选出迂回进路，应采取哪些措施？
12.进路处理模块可分为哪五个阶段的处理模块？详细阐述各阶段模块的主要作
用。
13.详细阐述计算机联锁软件中的过程输入输出程序。
14.可靠性的主要指标有哪些？其各自定义是什么？
15.计算机联锁系统中，哪些信息是涉安信息？如何保障计算机联锁系统本身的
安全？
17.详细论述轨道电路的工作原理，以及轨道电路主要工作状态。
计算机联锁系统软件教案
计算机联锁系统软件教案计算机联锁系统的软件计算机联锁的软件由联锁数据和联锁程序组成，各种型号的计算机联锁系统最⼤的区别就是软件的不同，⽽且各家公司对其软件均采取保密措施，具体程序均不对外公布。
当然维修单位也没有必要掌握具体的程序，这⾥对计算机联锁系统的软件只作简单的介绍。
1 联锁数据在计算机联锁系统中，所有的信息进⼊计算机后均变为数据，计算机只能对这些数据进⾏运算处理，凡参与联锁运算的有关数据统称为联锁数据。
在联锁运算中有些数据是固定不变的，如表⽰设备的编号或位置的数据。
这些在联锁运算中不发⽣变化的数据被称为静态数据，也称常量。
⽽在联锁运算中发⽣变化的数据，如表⽰状态输⼊信息、操作数⼊信息的数据，被称为动态数据，也称作逻辑变量。
在联锁程序运⾏的过程中有⼤量的静态和动态数据参与联锁运算，各种数据存放在存储器中，数据在存储器中的组成⽅法被称为数据结构。
1.1 数据编码代表信号设备状态或控制命令的开关量有两个状态被称为⼆值逻辑变量。
为了实现故障—安全, ⼀般⽤多位⼆进制数表⽰⼀个⼆值逻辑变量。
即⽤码长为n 的⼆进制代码，取其两个码与⼆值逻辑量对应，其它2n-2个代码均为⾮法码，两个有效码⼀个对应安全侧另⼀个对应危险侧(次安全侧)。
如果由于信息受到⼲扰，⽽产⽣⾮法码时，计算机将其作为安全侧信息处理，从⽽实现故障导向安全。
这种⽅式称为信息冗余。
实践证明，在数据编码时，取1、0相间的代码对应危险侧，则安全性更⾼。
在数据存储时，将同⼀数据存⼊不同的单元，数据输出时采⽤⽐较法和多数表决法还可进⼀步提⾼系统的安全性。
1.2 静态数据在静态数据库中，将进路的特性及与该进路有关的监控对象的特征⽤⼀组数据表⽰出来，这组数据与联锁表相似，在这⾥被称为进路表。
⼀般的系统进路表均采⽤站场形数据结构。
其构成⽅法是先将信号平⾯布置图上各监控对象及操作按钮的位置数据化，这些数据存放在只读存储器中，即每⼀个信号设备对应有⼀个数据块，各设备的数据合起来形成⼀个⼩型静态数据库，即站形数据库。
计算机联锁系统软件
第六章计算机联锁系统软件第一节软件的功能与总体结构一、软件的功能一般来说，计算机联锁系统的软件应具有以下功能：1．人机界面信息处理功能（l）操作信息处理对正常的操作进行处理，形成有效的操作命令，并在屏幕上给出相应的表示，以便使值班员确认自己的操作：对错误的操作进行处理，并在屏幕上给出相应的提示，以便使值班员能够立即发现自己的错误操作，及时采取措施纠正错误的操作。
（2）表示信息处理对现场信号设备的状态，在屏幕上实时地给出显示，使值班员能随时监督现场设备的运用情况。
（3）维护与管理信息处理对现场的信号设备的故障状态，在屏幕上及时地给出特殊的显示，以便使维护人员迅速、准确地查找故障；自动记录并储存值班员办理作业的时间及被操作的按钮，完成与其他周边系统的联系。
2．进路控制功能（基本联锁控制）能够完成规定的联锁功能，主要包括：（1）进路选出（建立）；（2）进路锁闭；（3）信号开放；（4）信号保持开放；（5）进路解锁；（6）进路正常解锁；（7）进路非正常解锁；（8）道岔单独操纵；（9）进路引导总锁闭等。
3．执行控制功能（1）输出控制：根据联锁软件生成的控制命令来驱动现场设备控制电路。
（2）输入控制：采集现场设备的状态信息，为联锁运算提供数据。
4.自动检测与诊断功能主要是在执行联锁程序的过程中检测故障的外在现象，检查硬件资源的物理失效，软件的缺陷以及故障的位置。
5．其他功能（1）非进路调车控制功能：（2）平面调车溜放控制功能：（3）站内道口控制功能：（4）与调度集中系统联系功能；（5）与调度监督系统联系功能：（6）与其他系统，如站内调度、管理信息系统等的结合功能（7）监测联锁设备状态功能等。
上列各项功能尽管存在着某些联系，但它们的目的性是不同的，而且在一个具体车站上也不需要联锁系统具备所有这些功能，因此对于每项功能需由独立的软件甚至是由独立的计算机来实现。
在这些软件中，人机界面信息处理软件、基本联锁软件、执行控制软件、自动检测与诊断软件，是计算机联锁系统必须具备的。
车站信号计算机联锁控制系统—软件.
三、联锁数据与数据结构
联锁数据，是指在联锁计算机中，所有参与联锁运算的数据。 它们在存储器中的组织方法称做数据结构。数据有静态数据（常量） 和动态数据（变量）两类。相应地有静态数据结构和动态数据结构。
（一）数据的编码
1．数据的编码 编码技术是冗余技术在信息领域里的具体应用。 2．数据的传输 在多个计算机的安全系统中，一般采取避错和容错相结合的技术。 1、总进路表式数据结构 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，这包括： (1) 进路性质，是列车进路还是调车进路： (2) 进路方向，是接车方向还是发车方向：
（4）信号保持子模块
功能需求 在信号机开放后，信号保持子模块不间断的检查信号开放条件，条件满足时使信号 机保持开放，否则使信号机关闭。 实现技术条件的功能函数 BYTE 信号保持处理(BYTE l1) { if（列车驶入进路） {信号机立即关闭； 设置进路进程标志为Fjs（进路解锁标志）； break；} else { 检查允许灯光是否良好； 检查道岔位置是否正确； 检查进路是否空闲； if（条件满足） { 设置进路进程标志为Fxb（信号保持标志）；} else {关闭信号机； 给出相应的错误提示；} } }
模块 1 模块 2 模块 n-1 模块 n
1、进路建立过程
（1）选排一致检查及道岔控制命令生成子模块 功能需求 进路选排一致性检查及道岔控制命令形成子模块的基本功能是检查道岔位置是否 符合进路要求，如果不符合则形成相应的道岔控制命令。 实现技术条件的功能函数 BYTE 进路选排处理(BYTE l1) { 检查防护本进路的信号机是否被征用或已开放； 检查敌对信号机是否开放； 检查区段是否空闲； 检查进路中道岔位置是否正确； if（道岔位置正确） { 将进路的进程标志设置成锁闭标志； } else { 检查道岔所在区段是否空闲； 检查道岔是否被单独锁闭； 条件满足时，生成道岔控制命令； {道岔在规定时间内转到正确位置；} 设置进路进程标志为Fxp（选排一致）； } if（进路进程标志为锁闭标志；） break；}
计算机联锁系统软件
在计算机系统中还有一些常量。对于参与运算的一些常量的检测,除了用比较法外更多的就是用校验法,即设计一种算法对数据进行整批的检测。常量一般就是存于ROM中的,对于常量的检测也就就是对ROM的检测,检查方法很多,在此不再多述。
一、联锁数据
1.数据的编码
在计算机联锁系统所处理的大量数据中,代表安全信息的二值逻辑变量占有重要的地位。如果简单地用一个二值码元(bit)代表一个具体逻辑量,显然就是不符合故障—安全要求的。因此,必须采取多个码元编码。编码技术就是冗余技术在信息领域里的具体应用。
对于涉及安全的逻辑量,取一个字节(1 Byte)的全8位编码作为一个逻辑量值,并取其中的相间码10101010与01010101作为有效值。因为10101010与01010101间具有最大的码距,且具有更高的故障—安全值。
(5)与调度监督系统联系功能:
(6)与其她系统,如站内调度、管理信息系统等的结合功能
(7)监测联锁设备状态功能等。
上列各项功能尽管存在着某些联系,但它们的目的性就是不同的,而且在一个具体车站上也不需要联锁系统具备所有这些功能,因此对于每项功能需由独立的软件甚至就是由独立的计算机来实现。在这些软件中,人机界面信息处理软件、基本联锁软件、执行控制软件、自动检测与诊断软件,就是计算机联锁系统必须具备的。
二、软件的总体结构
计算机联锁系统就是以计算机为主要技术实现车站联锁控制的系统,该系统应保证行车安全,提高运输效率,改善劳动条件,并为管理、服务现代化创造条件;应能满足各种站场规模与运输作业的需要。因此,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。
DSKB计算机联锁系统介绍文稿PPT学习课件
系统结构图
显示器
操作台
控
语音
监
制 台
CTC分机
测
接远程监视系统
子
子
电务维护台
系
系
统
统
控制器转换箱
RS422
键盘
打印机
控显A机 INIO INIO
联
锁
光分路器
子
系
统
联锁1系
控显B机 INIO INIO
光分路器 联锁2系
AC220V
监测机 INIO INIO
调制解调器
AC220V
DC24V
ET1 PIO （MMIF） ET2 PIO（MMIF） ET3 PIO ET4 PIO ET5 PIO
电子终端的安全通信
联锁机二重系的输出均发送给电子终端，电子终端每一系的输入都发送给联锁机的二重系。这种冗余的 连接方式保证任何一部分的单系发生故障，系统都能正常运行。既保证故障-安全性又具有高可靠性。
联锁机 Ⅰ系
联锁机 Ⅱ系
电电Ⅰ 子 电Ⅰ 子系 终 Ⅰ 子系 终端 系 终端端 电电Ⅰ 子 电Ⅰ 子系 终 Ⅱ 子系 终端 系 终端端
联锁机每一系有5个连接电子终端的通信接口（IF486），每个通信接口可连接多个电子终端机架。 联锁机主、从系各自执行全部处理功能。 联锁机主系在每个处理周期的启始时刻向从系发出同步信号，令从系与主系保持周期同步。 联锁机主、从系交换处理结果。从系取与主系一致的结果输出。
总线比较FSP故障安全处理
CPU 1
概述
DS6-K5B型计算机联锁是我院与日本京三制作所联合开发的一套用于车站信号联锁控制的新系统。 该系统的核心硬件联锁机和输入输出电路采用京三公司的K5B型产品。该产品所有涉及到安全信息处 理和传输的部件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。 该系统联锁软件采用通过铁道部计算机联锁检测中心检测的DS6-11软件移植。 DS6-K5B系统的安全性能通过日本铁道综合技术所认证和日本运输省认证，达到铁路信号控制系统的 安全性要求。 K5B系统在日本铁路得到广泛的使用。在中国，京三公司最早在济南局周村站开通K5系统以来已使用 近八年，无任何故障，其优异表现受到用户的高度评价。
计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障(PPT 24页)
计算机联锁技术
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计算机联锁控制系统的软件安全性与可靠性技术保障
微软（Microsoft）
MS-DOS Xenix Microsoft Bob 基于MS-DOS操作系统的Windows
Windows 1.0 Windows 2.0 Windows 3.1 Windows 95 Windows 98 Windows ME
1、输入接口软件的容错设计
①开关量输入接口软件的容错设计 多次输入法、数字量数字鉴别法、数字 量输入的封锁法；
②模拟量输入接口软件容错设计 数字滤波：中值滤波、算术平均滤波、去
极值平均滤波、加权平均滤波、滑动平 均滤波
计算机联锁技术
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计算机联锁控制系统的软件安全性与可靠性技术保障
(5)接口软件的容错设计
计算机联锁技术
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计算机联锁控制系统的软件安全性与可靠性技术保障
(二) 程序设计阶段必须遵循的措施
1、严格遵守软件工程方法 编制正确的规格说明书 ，良好的软件开发工具 和环境
2、采用模块化程序设计原则 (1)每个模块对应一种特定功能。 (2)一个模块只应有一个入口和一个出口。 (3)任何模块长度不得超出该系统规定的极限。 (4)模块间的接口应尽可能简单。 (5)模块的输入输出参数应限制到最少
2、输出接口软件容错设计
出接口进行双重锁定，并设置相应的输出接口 容错控制程序。
3、人-机接口软件的容错设计
计算机联锁技术
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Windows Server 2003 64-bit Edition
Windows Vista
计算机联锁技术
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计算机联锁控制系统的软件安全性与可靠性技术保障
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4、信号保持子模块 – ⑴ 功能需求
– 该模块不间断的检查信号开放条件，条件 满足时使信号机保持开放，否则使信号机 关闭。
建立进路
进路搜索
N
已选出
Y
确选检查
N
正确？
Y
进路锁闭
N
锁闭？
Y
信号开放检查
二．进路解锁子模块
1、进路正常解锁子模块
1、操作表示功能
⑴ 操作信息处理
• 对正常的操作进行处理，形成有效的操作命令， 发送到联锁机进行判断、执行，并在屏幕上给出 相应的表示，同时对错误的操作给出错误提示， 以便得到及时纠正。
⑵ 表示信息处理 • 对现场信号设备(道岔、信号机和轨道区段)以及
联锁控制系统本身的状态，在屏幕上实时地给出 显示，使值班员能随时监督现场设备的运用情况。
4.1软件功能分解
以上介绍了进路控制过程，另外，基本联锁 功能模块还包括下列功能：
⑶ 信号操作功能 ①重复开放信号 ②非常关闭信号
⑷ 道岔操作功能 ①道岔单独操纵 ②道岔单独锁闭 ③道岔单独解锁
4.1软件功能分解
⑸ 引导操作功能 ①开放引导信号 ②进路引导总锁闭 ③引导解锁
⑹ 其他联锁控制功能 ①非进路调车控制 ②平面调车溜放控制 ③站内道口控制
1、选排一致检查及道岔控制命令生成子模 块
⑴ 功能需求
– 检查进路建立的技术条件是否满足，检 查道岔位置是否符合进路要求，如果符合 则形成相应的道岔控制命令。
2、进路锁闭子模块
– ⑴ 功能需求
– 检查进路的锁闭条件是否满足，若满足时 给出进路锁闭变量及提示信息（如白光带 等）。
3、信号开放子模块 – ⑴ 功能需求
B. 调车中途返回解锁
• 这是调车进路的一种自动解锁方式，当进行转线 调车作业时，先建立牵出作业的牵出进路，当牵 出的车列行走到可以反向转线地点后，为了提高 调车作业效率，提前建立反向回牵作业的折返进 路，牵出进路没有解锁的道岔区段随返回进路解 锁。
4.1 软件功能分解
②非自动解锁
a. 取消进路 • 进路锁闭后，而车列未驶入接近区段时，操作人员办理取
解锁
Y
取消?
N
YY
故障解 锁N
Y
正常解 锁N
中途返回解锁程序
取消进路程序 人工解锁程序 引导解锁程序 故障解锁程序 正常解锁程序
2、取消进路子模块
– ⑴ 功能需求
– 信号开放后车还没有接近，即进路处于预 先锁闭状态时，要想使进路解锁，采用取 消进路的办法。需要注意的是：首先要判 断要取消的进路是否建立，然后还需要判 断这条进路是否完整。当没有建立进路或 进路不完整，部分解锁时不能够采用取消 进路命令。
4.1 软件功能分解
在计算机联锁控制系统中根据需要会设 置电务维修机，实现维护与管理信息处 理功能： 1.对现场的信号设备的故障状态，在屏 幕上及时地给出特殊的显示，以便使维 护人员迅速、准确地查找故障； 2.自动记录并储存值班员办理作业的时 间及被操作的按钮。
4.1 软件功能分解
2、联锁控制功能
消进路手续，进路立即解锁。
b. 人工延时解锁 • 当信号机已经开放，且车列已驶入接近区段时，操作人员
办理解除进路手续，信号机先关闭，从信号机关闭时算起， 延迟一定时间后（对接车进路和正线发车进路延时3分钟， 对于侧线发车进路和调车进路延时30秒）进路解锁 。 c. 故障解锁 • 由于某种故障，不能随车列驶过进路而自动解锁的道岔区 段；非进路中的道岔由于某种原因没有锁闭，需采取特殊 的人为解锁方式使其解锁。称这种解锁方式为故障解锁， 这种解锁方式对操作者有严格的限制。
– ⑴ 功能需求
– 自动解锁是实现进路正常通过解锁和调 车进路的中途返回解锁。这里只描述正常 通过解锁阶段。在该阶段要完成两个功能： a确定信号机的关闭时机：b实现进路正 常解锁。与这两个功能相对应的设有两个 程序模块：确定信号关闭时机的模块，进 路正常解锁模块。列车信号关闭的时机： 当列车第一轮对进入该信号机内方第一轨 道区段时。
进路控制
进路建立 进路解锁
进路选择 进路锁闭 开放信号 信号开放保持
自动解锁
正常通过解锁 调车中途返回解锁
非自动解锁
取消进路 人工延时解锁 故障解锁 ……
4.1 软件功能分解
⑴ 进路建立功能 进路建立包括以下4个部分： ①进路选择 • 根据车站值班人员的操作，从许多进路中选取一条要办理
的进路。在选择过程中主要是将道岔转换到与进路相符的 位置，但在转换之前必须检查道岔区段是否被占用及道岔 是否在锁闭状态等。 ②进路锁闭 • 当进路选取后，在确证进路在空闲状态，道岔位置正确以 及敌对进路没有建立的条件下，把与进路有关的道岔和区 段进行锁闭，使它们不能扳动和复用，完成进路锁闭。 ③信号开放 • 在实现进路锁闭后，使防护进路的信号机开放，允许列车 或车列驶入进路。 ④信号开放保持 • 在信号机开放期间还需不断地检查信号开放的条件（如进 路空闲、道岔位置正确和敌对进路未建立等），一旦出现 危及安全的因素，应使信号机立即关闭。
– 调车信号关闭的时机：一是当调车车列出 清接近区段且完全进入调车信号机内方； 二是若接近区段留有车辆，当车列出清信 号机内方第一区段并轧入下一相邻区段时。 进路的正常解锁模块处理方法是在进路两 端采用两点检查法解锁区段和道岔，其它 区段按三点检查法（三点检查：前一区段 已解锁，本区段占用且出清，下一区段占 用）解除区段及道岔锁闭。
4.1 软件功能分解
⑵ 进路解锁功能
• 进路控制过程的第二阶段是进路解锁 过程。
• 进路解锁与进路建立相对应，当列车 或车列确实越过了道岔区段后，应使 该区段内的道岔以及相关的敌对进路 解除锁闭。
• 进路解锁又分成自动解锁和非自动解 锁两大类。
4.1 软件功能分解
①自动解锁
A. 正常通过解锁
• 正常通过解锁分为一次性解锁和分段解锁两种方 式。无论是一次解锁方式还是分段解锁方式，都 必须确认车列确实通过了需要解锁的区段后，该 区段才能自动解锁。
4.1 软件功能分解
1.计算机联锁控制系统采用软件来实现 各种联锁逻辑运算。 2.将联锁运算的结果形成控制命令来 驱动相应的电子电路设备，从而实现对 站场设备的操作和进路的控制。 3.联锁软件是实现车站信号系统功能安 全的核心软件模块。
4.1 软件功能分解
一般来说，计算机联锁控制系统的软件应具有以下功 能：