计算机联锁系统介绍_V0.0.1
01-计算机联锁系统-概述3篇
01-计算机联锁系统-概述01-计算机联锁系统-概述计算机联锁系统是一种用于控制铁路交通的系统，由多个计算机节点组成，通过网络互相连接，在控制区域中实现互相通信和数据传输。
联锁系统具有使铁路交通安全、高效运行的重要作用，是铁路运输的关键技术之一。
本节将对计算机联锁系统进行介绍，包括其定义，构成要素和工作原理。
一、定义计算机联锁系统是一种用数字技术进行装置控制的铁路信号系统，可以保证列车的运行安全和信号设备的正常工作。
计算机联锁系统通过网络连接多个计算机节点，实现对所有信号装置和列车的实时监控和控制，能够保证车辆的正常运行轨迹，避免车辆之间的碰撞和信号交叉，并能够快速发现和排除故障。
二、构成要素1.计算机：计算机是整个联锁系统的核心，负责信号设备状态检测、列车位置、速度、方向等信息的处理和分析，并传输控制指令。
计算机还可以根据信号设备和列车数据，进行自主判断和控制，当发生异常时及时进行报警处理。
2.信号系统：信号系统包括轨道电路、信号机、道岔、引导信号灯等一系列设备。
信号系统将车辆的行驶情况转化为数字信号，传输给计算机进行处理和分析。
计算机根据接收到的信号信息，进行列车运行状态的预测和判断，以便正确制动或护送车辆。
3.网络：联锁系统的各个计算机节点通过网络连接起来，实现互相通信和数据传输。
网络的主要作用是将信号设备和计算机连接起来，确保信息的快速传输和处理。
同时也可以避免信号设备某一部分故障时，导致数据不准确或传输失败的情况。
三、工作原理计算机联锁系统的工作原理是：前方列车信息收集-计算机判断-指令下达-信号机与道岔控制-列车运行控制。
具体流程如下：1.前方列车信息收集。
信号设备可以通过轨道电路、道岔检测等方式，实时获取列车的行驶情况，包括车速、车号、位置、表示方向等，将这些信息传输给联锁系统的计算机。
2.计算机判断。
计算机可以根据前方列车信息和运行状态，判断是否需要进行调度控制，如通过对信号机和道岔进行控制，确定列车行驶的道路。
铁路车站计算机联锁系统概述
铁路车站计算机联锁系统概述车站计算机联锁系统(以下简称计算机联锁)是一种新型的铁路车站自动控制设备，在保证安全的前提下，以最经济、合理的技术措施提高运输效率，改善劳动条件，设备可靠、维修方便，便于联嗣。
计算机联锁根据作业情况可以办理列车和调车作业、溜放作业，单独操纵道岔，单独锁闭道岔，储存溜放进路。
具有检查、修改、增钩、减钩的功能，所有作业均在数字化仪上通过点压按钮进行操作，通过彩色监视器显示。
计算机联锁系统是双机设备，故障自动倒切，倒切时不影响进路。
也可人工倒切，人工倒切必须由电务和车务人员共同确认全场没有排列任何进路肘才能进行，并记录倒切原因。
人工倒切后全场锁闭，由电务和车务人员共同确认机车、车列完全停止行走时，通过“上电解锁”按钮进行全场解锁。
进路的办理方法和继电设备办理相同。
点压始端→终端——开通基本进路。
点压始端→变更(或多个变更)→终端——开通变更进路。
(一)列车进路列车进路办理保留了原电气集中的办理方法。
先点压始端信号按钮。
例如，点压X信号，相应的X信号名称绿色闪光，并在屏幕下端提示：“始——X"。
再点压终端信号按钮，例如点压S1信号，相应S1信号名称绿闪，屏幕下端提示变为：“始——X——终——S1”。
若满足选路条件则开始动作道岔，锁闭进路，开放信号；若选路条件不满足，则在上提示后面加“——按钮不符”，或“——走不通”，或“——有区段锁闭”，或“——有区段占用”，或“——有道岔要点”等等，并给出道岔或区段名称。
正线通过进路通过需先点压进站信号机按钮，再点压出发咽喉的列车终端按钮。
(二)调车进路调车进路同样点压始端(变更)、终端按钮办理。
反向单置信号可做调车变更，并置或差置信号可做同向进路变更，变更按钮不受此限。
调车进路的办理方法和显示与列车进路相同。
(三)对原铅封按钮的相应办理为办理慎重起见，相对于原铅封按钮点压后，屏幕将提示输入口令，点压口令后操作才被执行，微机系统自动记录，并且在屏幕上方出现记录提示，该提示在数字化仪上无法消除，只能由电务人员在微机室内用键盘清除，记录提示的出现对操作无影响。
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。
简述计算机联锁控制系统的功能
简述计算机联锁控制系统的功能计算机联锁控制系统是一种用于监控和控制复杂工业过程的自动化系统。
它的主要功能是确保各个设备和组件之间的协调运行，保证生产过程的安全可靠性，提高生产效率。
计算机联锁控制系统能够实现设备之间的通信和协调。
通过传感器和执行器，系统能够实时获取各个设备的状态信息，并将其传输给控制中心。
控制中心根据这些信息来判断设备是否正常运行，并做出相应的控制决策，保证设备之间的协调运行。
计算机联锁控制系统能够实现设备之间的联锁保护。
当某个设备发生故障或超出安全工作范围时，系统会立即发出警报，并采取相应的控制措施，以防止故障扩大和事故发生。
例如，在化工生产过程中，如果某个设备温度超过预设值，系统会自动切断供应气体的阀门，以防止爆炸事故的发生。
计算机联锁控制系统还能够实现生产过程的优化和调度。
系统可以根据生产计划和工艺要求，自动调整设备的工作参数和运行模式，以提高生产效率和产品质量。
例如，在电力系统中，系统可以根据电网负荷的变化，自动调整发电机组的出力，以保持电网的稳定运行。
计算机联锁控制系统还具备故障诊断和排除的功能。
系统可以对设备进行实时监测和诊断，检测设备的故障原因，并提供相应的故障排除方案。
例如，在工业生产过程中，如果某个设备出现故障，系统可以通过自动诊断，判断故障原因是否为电路故障，然后根据故障原因提供相应的修复方案。
计算机联锁控制系统还能够提供生产数据的记录和分析功能。
系统可以实时记录和存储生产过程中的各种参数和数据，如温度、压力、流量等。
通过对这些数据进行分析和比对，系统可以帮助企业进行生产过程的优化和改进，提高产品质量和生产效率。
计算机联锁控制系统在工业生产中发挥着重要的作用。
它能够实现设备之间的通信和协调，保证设备之间的联锁保护，优化和调度生产过程，进行故障诊断和排除，以及记录和分析生产数据。
通过这些功能的实现，系统能够提高生产过程的安全可靠性，提高生产效率，同时降低生产成本，为企业的可持续发展提供有力支持。
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。
计算机联锁系统的基本原理本
2013-6-21
1
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 典型的计算机联锁系统硬件组成如图所示。 继电器结合电路
主机
外部设备
总线
总线
过程输 入/输 出通道
现场监控对象
• 1、工业控制计算机
计算机联锁系统硬件组成
• 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。 • （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－机接口、系统支持板、磁盘系统、 通信接口和过程输入/输出通道等组成。
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，以保证输入信号的正确性。 ① 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 部 总 线
输入 缓冲器
（2）工业控制计算机的特点
可靠性和可维护性好 高抗干扰能力 环境适应性强 完善的输入、输出通道 控制的实时性 通用性和可扩充性好 具有通信与联网能力 适当的计算机精度信号线的集合，它定义了各引线的信号、电气、机械 特性，把计算机或计算机联锁系统中的各个模板以及各种设备连接成一个 整体，以便彼此之间进行信息交换。 • 计算机联锁系统中的总线，一般根据其功能和规模分类。一般分为 三类，即内部总线、外部总线和现场总线。
• （2）外部总线
• 外部总线（E-BUS）又称“通信总线”， 它是计算机系统之间或是计算机系统与其他 系统（仪器、仪表、控制装置）之间信息传 输的通路，常借用其他领域已有的总线标准。 计算机的外部总线通常分为并行总线和串行 总线两种。
计算机联锁知识
计算机联锁系统问答一、什么是计算机联锁?在6502继电集中联锁设备中，道岔、信号机、进路之间的联锁关系是靠继电器所构成的逻辑电路来实现的。
计算机联锁就是用计算机的逻辑运算取代继电器以实现联锁功能的联锁系统。
目前，国内多家研制单位研制的计算机联锁系统性能和使用方法可能不尽一致。
本教程有关计算机联镇内容所涉及的问题，均是以铁道部科学研究院通信信号研究所研制的、采用鼠标输入的装置为基础（以丰库站、堡石图站、卧虎屯站为基础）叙述的，其他各型号产品可能与之不尽相同，特请各站注意阅读各自的使用说明书，以免误导。
二、计算机联锁分哪几个型号？计算机联锁设备主要有以下几种：1、TYJL-II型计算机联锁系统，由铁道科学研究院通信信号研究所研制开发分布式多处理机系统（丰库站、堡石图站、卧虎屯站）；2、DS6-11中国铁路通信信号总公司研究设计院研制开发的双机热备系统（金宝屯站）；3、JD-1A型计算机联锁系统，由北京交通大学微联公司研制开发的分布式计算机控制系统（保康站、甘旗卡站、阿尔乡站）；4、CIS-1型计算机联锁系统，由卡斯特信号有限公司研制开发。
三、计算机联锁系统的硬件结构分为哪几个层次?其主要功能是什么?计算机联锁系统的硬件结构分为四个层次，控制命令的输入有以下几种方法：1、控制台方式控制台由绘制了站场示意图的金属板和控制按钮组成，操作人员通过按压控制按钮输入控制命令。
这种输入方式因与6502极其相似，故最容易为车站值班员接受，但是成本较高。
2、图形输人板方式图形输人板是一块绘有站场图和各种按钮的面板，用光笔点压有关按钮输入各种控制命令。
图形输入板俗称工程数字化仪。
3、鼠标方式通过鼠标直接在显示屏上操作。
这种输入方式形象直观，操作方便，且成本较低。
随着计算机的日益普及，它注定会取代控制台输入方式和光笔输入方式。
4、键盘输入方式此法因操作不直观，只适合信号维护人员使用。
四、显示屏上各种颜色光带的含义是什么?为使值班人员能随时了解站场内机车车辆的走行状态及进路(道岔、信号机)的状态，显示屏以不同颜色的光带给出相应的表示。
计算机联锁控制技术—01概述-文档资料
2、继电联锁采用继电电路实现联锁逻辑，一旦某个 元件故障，一般影响部分功能，即故障影响面积有限。
而计算机联锁系统中实现联锁逻辑的联锁计算机一旦 出现硬件故障，问题往往会很严重，故障影响面积会很大， 甚至系统不能工作。因此计算机联锁系统需要必要的措施 提高可靠性，保障安全性。
车站联锁控制系统
在开放防护进路的信号前要检查进路是否空闲，进路中 的道岔位置是否正确，以及该进路是否与他进路发生冲突等。 只有在确定进路空闲、道岔位置正确并锁闭、可能发生冲突 的进路没有办理并已锁闭的条件下，信号才能开放，允许列 车驶入。
为了保证行车安全，信号、道岔与进路之间必须保持一 定的制约关系和操作顺序，常称这种制约关系和操作顺序为 联锁。因此，又称保证车站行车安全的信号系统为车站联锁 系统。
3、体积小、占地面积小，且随车站规模增大，面积节 省更为显著；
4、安装费、运营费及维修费大幅度减少。
维护方面：
1、计算机联锁系统的维修工作量小，且具有自诊断、 故障定位功能，降低了维护难度，并可通过远距离联网，实 现远距离诊断。
2、计算机联锁单位的继电部分结构简单，便于维护， 而且继电器用量少，减少继电器检修工作量；
二、系统优越性
性能方面：
1、受站场形电路网络层次结构、继电器数量等条件的 限制，继电联锁系统功能不完备且难以扩展，计算机联锁控 制系统没有此类限制因素，便于增加新功能，系统功能更加 完善。
2、计算机联锁控制系统提供现代化的声、像、图文显 示，人机交互的功能更加完善，内容更丰富，信息量大，改 善操作人员的工作环境和提高工作效率。
车站联锁控制系统
铁路运输系统是以机车车辆、铁道线路、桥梁隧道、站 场等为基本设备组成的庞大系统。在这个系统中必须有指挥 列车运行的铁路信号系统来保证列车按照行车计划安全高效 运行。
计算机联锁系统介绍与设计
计算机联锁系统介绍与设计发布时间：2022-09-19T06:17:44.032Z 来源：《科技新时代》2022年（2月）4期作者：安禹学徐华祥[导读] 计算机联锁是以计算机技术为核心，采用了通信技术、可靠性技术与容错技术以及“安禹学徐华祥中车青岛四方机车车辆股份有限公司，青岛 266111摘要计算机联锁是以计算机技术为核心，采用了通信技术、可靠性技术与容错技术以及“故障—安全”技术实现车站联锁要求，自动实现车站内的道岔、信号机和进路之间的控制的技术，它是确保铁路系统安全、高效行车所必需的一种重要保障设施。
在计算机联锁系统中，上位机用于人机交互，用来接收工作人员输入的操作指令，经过联锁机的逻辑运算控制车站信号设备工作，并将信号设备的工作状态通过上位机表示出来，实时监控信号设备运行。
第一章绪论1.1 计算机联锁的背景随着我国铁路运输事业的不断进步和发展,高密性以及快捷性都成为其主要的发展目标和方向,许多联锁设备无法满足对安全方面越来越高的要求。
从技术上来看,电气式联锁和机械式联锁是我国铁路信号控制技术发展的两个阶段。
随着计算机技术理论的完善，发展出了计算机联锁。
目前我国现有的主要干线铁路均采用计算机联锁系统国内外1.2 国内外研究现状分析1978年世界上第一套新型的微机联锁设备在瑞典哥德保市诞生以来，各个地区的新型计算机联锁设备和系统技术都发展得相当迅速。
瑞典作为目前世界上最早的自主开发且通过自主创新设计成功研制广泛应用于国际的计算机联锁的技术国家之一,其生产技术上的发展周期可以大致划分表现为两个主要时期,第一代微机产品主要就是采用了传动继电器技术来进行控制供电信号及道岔,并且还首次具备了控制轨道传动的专用继电器。
第二代系列产品的道岔和信号系统设计采用了更为安全的一种无接点控制电路。
1985年前在哈尔斯堡站首次投入使用了该产品系列。
西德国铁1979年决定自主研制第一套微机联锁,自1983年起就开始由西门子、劳伦茨、 AGE 公司联合研制,1985年12月,联锁铁路首套微机联锁设备在慕尼黑地区正式交付投入运营。
计算机联锁的基本原理
优化策略与方案
01
硬件升级
采用高性能的硬件设备，提高计 算机联锁系统的运算速度和可靠
性。
03
数据备份与恢复
建立完善的数据备份和恢复机制 ，确保计算机联锁系统的数据安
全。
02
软件优化
对软件系统进行优化，提高系法等。
04
网络安全
加强网络安全防护，防止黑客攻 击和病毒入侵，确保计算机联锁
掌握计算机联锁的技 术，为进一步推广和 应用该技术提供理论 支持。
02
CATALOGUE
计算机联锁系统概述
计算机联锁的定义
01
计算机联锁系统是指利用计算机 对车站的信号设备进行控制，以 实现列车的安全、高效运行和作 业安全防护的控制系统。
02
它是一种先进的信号控制系统， 具有高可靠性、高安全性、高效 率等特点，是现代铁路信号系统 的重要组成部分。
安全侧优先
计算机联锁系统在处理多个进路冲突时，优先选择安全侧进路，以确保列车运行的安全性。
故障恢复
当计算机联锁系统发生故障时，应能够通过人工干预或自动恢复的方式，尽快恢复正常运行状态。
05
CATALOGUE
计算机联锁的通信技术
数据传输技术
串行传输
01
数据一位一位的依次传输，接收方通过按位接收组成
Modbus协议
一种串行通信协议，常用于工业控制系统中 。
数据同步与校核
数据同步
计算机联锁系统中的各个设备需要保持 时钟同步，以确保数据传输的准确性和 一致性。
VS
数据校核
为了保证数据的完整性和准确性，需要对 数据进行校核，包括奇偶校验、CRC校验 等。
06
CATALOGUE
信号师资专职培训之计算机联锁系统(1)
职工教育信号专职师资培训韩安平研究员一、车站联锁的基本概念和发展过程基本概念分类简介发展过程简介基本概念铁路信号系统铁路信号系统：铁路信号系统：铁路运输系统中，用技术手段保障行车安全的系统（铁路信号）。
号）铁路信号分类：车站信号控制系统编组站信号控制系统区间信号控制系统行车指挥控制系统列车运行控制系统车站联锁的基本概念和发展过程铁路车站基本是以建立进路的方式实现对列车和车列运行的控制。
进路是由指示和防护的特定经路。
进路的建立必须检查信号、道岔、轨道区段的关系，并满足相应的信号条件，且一旦建立后又必须加以“免因误操作或其他因素破坏进路而危及行车安全。
联锁就是通过技术方法确保信号、道岔、进路间的相互关系正确。
联锁设备是铁路车站保证列车和车列正常和安全运行必不可少的核心基础设备。
础设备车站联锁的基本概念和发展过程分类[考题zzz车站联锁的基本概念和发展过程机械集中联锁1.道岔和臂板信号机，道岔握柄与信号握柄间以机械锁床实现联锁。
机械锁床实现联锁2.非集中机械联锁械传动方式集中或分散操纵臂板信号机械传动方式集中或分散操纵臂板信号机，以机械方式传动及以机械机件实现联锁。
33.非集中电气联锁械传动方式集中或分散操纵臂板信号机，或以电气传输方式集中操纵色灯信号机。
道岔与信电气传输方式集中操纵色灯信号机号机间以电气接点电路实现联锁。
车站联锁的基本概念和发展过程4. 电机集中联锁以人力和机械传动方式集中操纵4.-道岔，以电气传输方式集中操纵色灯信号机，道岔的机械握柄与信号机的电气握柄间以锁床和电气接点电路实现联锁。
55.电气集中联锁式道岔及色灯信号机，道岔与信号机的电气握柄间以锁床和电气接点电路或全部采用电气接点电路实现联锁。
66.计算机联锁动力式道岔及色灯信号机，以软件实现联锁关系车站联锁的基本概念和发展过程1856设了世界上第一个由锁装置1927国Stanley-Berwick1978算机联锁系统投入使用。
车站联锁的基本概念和发展过程1910（即京奉铁路，今北京至沈阳间）装设的非集中机械联锁。
计算机联锁系统的功能及结构
计算机联锁系统的功能及结构
1.计算机联锁系统的功能
（1）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。
（2）显示功能。
站场基本图形显示，现场信号设备状态显示，值班员按压按钮动作的确认显示，联锁系统的工作状态、故障报警显示，时钟显示、汉字提示等。
（3）记录存储和故障检测与诊断功能。
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，提供图像再现功能，实现进路的存储和自动办理，具有集中检测和报警功能。
（4）结合功能。
利用标准化通信接口板和网络接口板，直接与现代化信息处理系统进行数据交换。
2.计算机联锁系统的基本结构
（1）双机热备结构。
双机热备型联锁系统是目前被大量应用的联锁制式，其基本思想是单机双软件保证安全，双机提高可靠性。
（2）三取二结构。
系统有3个主处理器模块，每个主处理器模块完全独立地与输入/输出子系统通信并执行联锁程序。
3个主处理器在每个循环周期中比较数据，从而构成三取二系统。
（3）二乘二取二结构。
高速铁路建设的高速发展，对计算机联锁的安全性和可靠性提出更高的要求，需要计算机联锁技术在双机热备的基础上有一个很大的提高，以适应高速铁路的信号控制要求。
01-计算机联锁系统-概述
第三部分 我国计算机联锁的发展
CASCO安全型计算机联锁（VPI）系统：
一种“故障-安全”的、以多处理器为基础的车站联锁信号控制系统 。 该
系统是中美合资卡斯柯信号有限公司从阿尔斯通信号（美国）公司（ALSTOM Signaling Inc.-即原美国GRS公司）引进，结合中国铁路运营技术条件，经过 二次开发的一种安全型车站联锁设备。VPI型计算机联锁系统具有综合的控制 和管理功能，能确保行车安全，提高运输效率，改善劳动条件，并为实现管理 和信息现代化创造条件。在工程实施中，可以以计算机联锁系统（VPI）为核 心，构成包括计算机联锁和调度集中/调度监督、信号微机监测等子系统的综 合信号系统。
北京13号正线车站计算机联锁以及车辆段计算机联
北京全路通信信号研究设计院研制开发的DS6--11型双机热备系统和DS6-20 型三取二系统也于 1999 年 1 月通过铁道部鉴定。 由此可见，计算机联锁已成为我国铁路车站信号设备的发展方向。可以认 为，随着技术的进步和铁路运输现代化要求的不断提高，计算机联锁设备必将 成为继电联锁的换代产品。
第四部分 计算机联锁系统的功能
⒉显示功能 计算机联锁系统采用大屏幕显示器取代表示盘，可以向操作人员提供更 加丰富、直观的显示信息。
站场基本图形显示。
现场信号设备状态显示。主要有：道岔的定、反位和四开位置，道岔单 独锁闭和封闭状态；信号机的开放和关闭状态，灯丝断丝；轨道电路区
段的空闲、占用、锁闭状态。一般用不同颜色代表不同含义。
第四部分 计算机联锁系统的功能
车站值班员按压按钮动作的确认显示。 联锁系统的工作状态、故障报警显示。 时钟显示，必要的汉字提示，如操作错误提示、联锁状况提示、执行失 败原因提示等。
01_计算机联锁系统技术_第一章
计算机联锁
第一章 计算机联锁系统概述
本章主要内容
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
铁路运输及其信号系统 铁路信号系统的安全性与可靠性 车站联锁系统的发展历史 计算机联锁系统的功能、特点及结构 小结与思考
1.1铁路运输及其信号系统
铁路运输
定义：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。 作用：保障各个部门能协调工作，指挥列车按 计划安全有效的运行。
1.3.1CASCO安全型计算机联锁（VPI） 系统
安全型计算机联锁（VPI）系统
一种“故障-安全”的、以多处理器为基础的车站联锁 信号控制系统 该系统是中美合资卡斯柯信号有限公司从阿尔斯通信 号（美国）公司（ALSTOM Signaling Inc.-即原美国 GRS公司）引进，结合中国铁路运营技术条件，经过 二次开发的一种安全型车站联锁设备。VPI型计算机联 锁系统具有综合的控制和管理功能，能确保行车安全， 提高运输效率，改善劳动条件，并为实现管理和信息 现代化创造条件。在工程实施中，可以以计算机联锁 系统（VPI）为核心，构成包括计算机联锁和调度集中 /调度监督、信号微机监测等子系统的综合信号系统。
1.3车站联锁控制系统各国发展概述
【德国】于1979年决定研制计算机联锁。
1985年西门子公司以SIMIS系统为核心构成 车站联锁控制系统在慕尼黑－米腾瓦尔特区段 的穆尔脑（Mulmau）站交付使用。早期的 SIMIS-B型（8080 CPU）、SIMIS-C型 （8085 CPU）、SIMIS3116、SIMIS3216、 SIMIS－E型（80386）、SIMIS-W型，前几 种为双机硬件比较，后两种为三中取二表决型。
联锁系统介绍-ILOCK.
生成iLOCK系统专用的应用数据（ADS）后才能被系统所接受执行。
系统芯片
系统芯片
应用芯片
应用芯片
-14-
IPS子系统硬件
VLE板
VPS板
I/OBUS2板
I/OBE2板
VIIB板
-9-
VOOB板
卡斯柯信号有限公司 CASCO SIGNAL LTD.
IPS子系统硬件
• 安全逻辑运算板（VLE） VLE板是整个联锁处理子系统的核心，包括通过I/O选址读取输 入/输出信息、进行联锁运算、与MMI、SDM、其它iLOCK系 统通信等。对于大型联锁车站或有光通信的车站，为了缓解 VLE板的通信压力，其中的安全通信由CPU/PD1板完成。VLE 板通过总线与VPS板、CPU/PD1板通信。
-4-
卡斯柯信号有限公司
CASCO SIGNAL LTD.
iLOCK系统组成
GPC
MMI1
MMI2
···
MMI N+1
MODEM
打印机 MODEM
远程诊断
CAN总线
SDM
同步通道
监测采集机
I PSA子系统
I PSB子系统
接口电路
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双断输出
双断输出
···
i LOCK系统基本结构图
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卡斯柯信号有限公司 CASCO SIGNAL LTD.
卡斯柯信号有限公司
内容纲要
iLOCK计算机联锁系统介绍 iLOCK设计流程简介
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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。
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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
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交大微联计算机联锁产品
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铁科院计算机联锁产品
TYJL-II
TYJL-TR9
TYJL-III
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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。
进入21世纪以后，我国的计算机联锁发展非常迅 速，现已有上千个车站采用计算机联锁。有的 区段已发展了成段计算机联锁。也出现了全电 子化计算机联锁系统。 "全电子化计算机联锁系统"是由郑州铁路局 武汉设计院、兰州铁道学院、铁道科学研究院 等单位,历经5年联合技术攻关而完成,现已通过 了铁道部技术审查和甘肃省科技成果鉴定。其 最大特点是:实现了车站联锁设备"执行层"的完 全电子化、智能化、网络化。
操作表示主机
诊断维护主机
人机会话层
通信
任务调度 联锁运算
安全监督
联锁层
输出
采集
接口电路（信号机、道岔、区段等）
接口层（监控层）
室外设备层
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计算机联锁系统的层次结构
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。
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我国现有计算机联锁系统概况
铁科院
通号
交大微联
卡斯柯
TYJL-II TYJL-TR9 TYJL-III TYJL-ECC TYJL-ADX
DS6-11 DS6-20 DS6-K5B DS6-60
JD-IA EI32-JD
iLOCK VPI CIS
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卡斯柯公司联锁产品
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计算机联锁系统的发展概况
• 首先是国外的一些发达国家相继开展了 计算机联锁系统的研究。1978年瑞典 ABB公司研制的世界上第一套计算机联 锁系统EBILOCK首先在歌德堡站成功投 入使用，掀开了车站联锁控制系统研究 与应用的新篇章。后来德国、美国、日 本、英国、法国、奥地利等一些发达国 家也陆续地使用了计算机联锁系统。到 了90年代，不少国家已开始大面积推广 计算机联锁控制系统。
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
接口层 与继电联锁相同。
操作员台 诊断维护台
联锁机
室内外接口电路
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计算机联锁系统的硬件结构
远程诊断
M O D E M或光纤收发器
与 TD C S 、C TC等接口
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•
计算机联锁系统的结构及技术特点
计算机联锁系统的硬件结构 计算机联锁系统的软件结构 计算机联锁系统的冗余结构 计算机联锁系统的操作与表示 计算机联锁功能
计算机联锁仿真技术
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计算机联锁系统的硬件结构
根据计算机联锁系统的层次结构，计算机联锁系统的硬件结构如下图所示：
操作表示终端 诊断维护终端 外围设备
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我国计算机联锁发展的第三个阶段- 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。
计算机联锁系统介绍
2011年1月20日
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计算机联锁系统 COMPUTER INTERLOCKING
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内容介绍
计算机联锁系统概述
计算机联锁系统的结构及技术特点
iLOCK及VPI-3系统介绍
计算机联锁系统与其它系统的接口
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车站信号设备
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铁路技术设备的构成
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车站信号控制系统的发展
一、车站信号控制系统的发展概 况
• 人工信号
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• •
机械联锁
电气集中（继电联锁） 计算机联锁系统
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计算机联锁系统的与传统继电联锁的区别
• 利用计算机对车站值班员的操作命令和现场监控设备 的表示信息进行逻辑运算后，完成对信号机、道岔及 进路的联锁和控制。 • 用液晶屏幕显示代替现行的表示盘，大大缩小了体积 ，简化了结构，不但方便使用，还可根据需要多台并 机使用。 • 采用积木式的模块化软件和硬件结构，便于站场变更 ，并容易实现故障控制、分析等功能。 • 计算机发出的控制信息和现场发回的表示信息，可记 录存储，并可通过串口、网络、光纤、无线通信等渠 道进行交互、传输
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我国计算机联锁发展的三个阶段
第二阶段
引进核心硬件进行系统集成 TYJL-TR9、DS6-20、DS6-K5B、EI32JD、TYJL-ECC、TYJL-ADX • 第三阶段 现阶段
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我国计算机联锁发展的第二个阶段-引进集成
• 4、北京交通大学的EI32-JD——采用日本信号株式会 社的二乘二取二冗余结构的EI-32系统的核心硬件， 2003年6月在北京局张辛站开通了第一个车站。 • 5、铁科院通号所的TYJL-ECC——引进西门子公司最 新的ECC三重冗余联锁系统的核心硬件，2003年8月 在兰州交接站开通了第一个站场。 • 6、铁科院通号所的TYJL-ADX——引进日本日立公司 的ADX二乘二取二计算机联锁系统的核心硬件，2004 年11月在哈尔滨局桦南站开通了第一个车站。
• 1、铁科院通号所的TYJL-TR9——核心硬件采用 TRICON三重冗余容错控制器，1996年在哈尔滨铁路 局密山车站开通使用。 • 2、通号公司研究设计院的DS6-20——采用美国GE公 司的三重冗余GENIUS 系统构成，曾开通了6个站场。 • 3、通号公司研究设计院的DS6-K5B——采用日本京 三公司的K5核心硬件，2001年在兰州局陇西站开通了 第一个车站。
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计算机联锁系统比继电联锁的优点
• 计算机联锁比6502对敌对进路的防护更加严密，操作和进路提示 更加方便，语音提示包含更加具体内容，减少了值班员的工作量 和工作强度 • 计算机联锁比6502节省了设备用房的面积，节省了基本建设投资 • 计算机联锁比6502增加了站场历史的重现重现功能，用于分析和 解决问题、减少了车电纠纷 • 计算机联锁比6502更加容易维护，节省了学习消化研墨6502的 漫长过程，减少维护人工成本 • 计算机联锁比6502更易融入信息网络，接受CTC，ATS的各种命 令，同时发出各种数据和开关量，完成站场数据远程递送，实现 远程监视和车站客货运输的管理 • 计算机联锁比6502更稳定，减少了电务部门对联锁关系年检维护 的环节 • 计算机联锁比6502更容易构成区间和站内联锁的一体化，实现高 速列车的行车指挥的自动化
我国计算机联锁发展的三个阶段
第一阶段
自主研发 DS6-30、TYJL-I、TYJL-II、DS6-11、 JD-1A、TYJL-2000、CIS-1、TYJL-III 全套引进 SSI、VPI、K5、ACC、SIMENS-W、 EBILOCK850
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我国计算机联锁发展的第二个阶段-引进集成
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我国计算机联锁发展的第一个阶段-全套引进
• 1、英国西屋公司的SSI计算机联锁系统——86年开始，原 定郑州局小李庄站。因系统只允许有5条长调车进路，若增 加进路需扩展计算机容量，且所需甚巨。搁置数年后移至 长调车进路不足5条的丁营站。 • 2、美国GRS公司的VPI计算机联锁系统——91年广州局红 海站开通。这是我国铁路干线上的第一个计算机联锁系统 （单机结构）。 • 3、日本京三制作所的K5型二乘二取二计算机联锁系统— —96年济南局周村站开通。 • 4、意大利安萨尔多公司的ACC三重冗余计算机联锁系统— —96年京九线南北两段共开通13个站。 • 5、德国西门子公司的SIMENS-W型三重冗余计算机联锁系 统——98年京九阜阳枢纽开通四个场。 • 6、瑞典ABB公司的EBILOCK850型计算机联锁系统——96 年开始引进，北京局百子湾，至今未能开通。 - - P 14