城市轨道交通计算机联锁
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2018/10/14
提示信息
报警信息
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石家庄铁道大学电气与电子工程学院 延时信息 联机信息
计算机联锁的功能
• 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
• 保证行车安全的措施：
①起初以运营管理措施来保证行车安全； ②随着科学技术的进步转变为以技术手段保证行车安全。
• 铁路信号的分类：
①车站信号控制系统； ②区间信号控制系统；
③编组站调车控制系统；
④铁路行车安全指挥系统以及列车运行自动控制系统。
• 进路：
列车或调车车列由某一指定地点运行至另一地点所经过的路段。
上位机（人机对话层）
也称监控机 或操作表示 机
选择组电路
联锁机（联锁层） 执行组电路
也称下位 机
道岔控制电路 信号机点灯电路 GJ电路
道岔控制电路 信号机点灯电路 GJ电路（控制层）
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石家庄铁道大学电气与电子工程学院
显示界面1
站场图形 防护道岔位置提示信息
功能菜单栏
系统状态信息栏
• 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。
软硬件实现联锁的逻辑关系
动作速度快，信息量大，可控性强
微 机 联 锁
采用积木式的软硬件 大量减少人为工作
通用性强，适应改扩建，修改容易
节约成本，提高安全性和可靠性
一个状态禁止车辆运行
――安全侧信息。
安全性信息必须遵守故障――安全原则。
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• 轨道电路的作用
1、监督列车的占用，反映线路的空闲状况，为开放 信号，建立进路或构成闭塞提供依据； 2、传递行车信息，如移频自动闭塞利用轨道电路传 递不同的频率信息来反映列车的位置，决定通过信号 机的显示或决定列车运行的目标速度，从而控制列车 运行。
车站联锁系统的基本结构
• 层次结构
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• 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
开关性： 操作输入信息、状态输入信息 表示输出信息、控制输出信息 安全性：根据信息与行车安全的关系界定。
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非安全信息：与安全无关的信息，
操作输入信息、表示输出信息。
安全信息：与安全有关的信息，
状态输入信息、控制输出信息。
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安全信息有两个状态：
一个状态允许车辆运行 ――危险侧信息；
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计算机联锁的故障－安全
• 因为通用电子器材本身并不具有故障 状态的不对称性，所以要采取保障措 施。
故 障 安 全 保 障 措 施
涉及行车安全的信息代码可以在故障或 干扰时能被检测出，或安全侧代码概率大
涉及行车安全的信息代码在传输中，不至于 因故障到达错误目的地，或可以被检测出
• 系统的安全性：
– 功能安全，即系统在无故障地正常工作 中用保证行车安全的功能。 – 技术安全，即系统发生故障后其后果仍 能导致行车安全。
无故障
铁路信号系统 故障 安全
计算Biblioteka Baidu联锁概述
计算机联锁是用微型计算机和其他一些电子、继电
器件以及各种计算机软件组成的具有故障-安全性能的
实时控制系统。
计算机联锁的定义
路上运行的安全。
采取的措施：
当①进路空闲 ②道岔位置正确 ③敌对进路未建立
三个条件都满足时，防护进路的信号机才允许开放。
进路建立
进路选择
道岔控制
进路锁闭
信号控制
•进路控制过程
进路建立
进路选择 进路锁闭 开放信号 正常解锁 自动解锁 调车中途返回解锁 取消进路 非自动解锁 人工解锁 故障解锁
进路解锁
代码畸变或迷路时， 系统不得产生危险侧输出
计算机联锁的特点
计算机联锁与继电集中联锁的主要区别
• 车站值班员的操作命令和现场监控设备的表示信息的
逻辑运算的方式 • 信息传输通道 • 信息显示 • 积木式的模块化结构和硬件结构
• 二、计算机联锁系统和电气集中联锁系统的比较
控制台 输入、输出设备
记录电路 表示灯电路
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。
• 监控层－接受上层信号控制命令和道岔控制命令，并向联锁层传输信
号、道岔、轨道电路的状态信息，其控制电路必须时故障－安全的。
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显示界面1
站场图形 防护道岔位置提示信息
城市轨道交通计算机联锁
•铁路信号：
指示列车及有关行车人员的一种信号或命令。
•信号或命令的形式：
以特定的物体的外表特征如：形状、颜色、位置、灯 光及状态的显示数目等。
•铁路信号的功能：
①保证列车或调车作业的行车安全； ②提高运输效率； ③实现运输管理自动化、列车运行自动控制；改 善铁路员工的劳动条件。
• 平行进路：
两条没有共同的路段的进路。两条进路可以同时建立。
• 敌对进路：
用道岔位置不能间接控制的两条进路。两条进路不能同时建立。
• 联锁
– 定义：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。
进路 信号机
道岔 道岔
信号机
联锁系统
• 保证行车安全的措施：保证列车或调车车列在其进
功能菜单栏
系统状态信息栏
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报警信息
延时信息
联机信息
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• 联锁机构的输入和输出信息具有两种性质：
开关性和安全性。
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计算机联锁的功能
• 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
• 保证行车安全的措施：
①起初以运营管理措施来保证行车安全； ②随着科学技术的进步转变为以技术手段保证行车安全。
• 铁路信号的分类：
①车站信号控制系统； ②区间信号控制系统；
③编组站调车控制系统；
④铁路行车安全指挥系统以及列车运行自动控制系统。
• 进路：
列车或调车车列由某一指定地点运行至另一地点所经过的路段。
上位机（人机对话层）
也称监控机 或操作表示 机
选择组电路
联锁机（联锁层） 执行组电路
也称下位 机
道岔控制电路 信号机点灯电路 GJ电路
道岔控制电路 信号机点灯电路 GJ电路（控制层）
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• 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。
软硬件实现联锁的逻辑关系
动作速度快，信息量大，可控性强
微 机 联 锁
采用积木式的软硬件 大量减少人为工作
通用性强，适应改扩建，修改容易
节约成本，提高安全性和可靠性
一个状态禁止车辆运行
――安全侧信息。
安全性信息必须遵守故障――安全原则。
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• 轨道电路的作用
1、监督列车的占用，反映线路的空闲状况，为开放 信号，建立进路或构成闭塞提供依据； 2、传递行车信息，如移频自动闭塞利用轨道电路传 递不同的频率信息来反映列车的位置，决定通过信号 机的显示或决定列车运行的目标速度，从而控制列车 运行。
车站联锁系统的基本结构
• 层次结构
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• 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
开关性： 操作输入信息、状态输入信息 表示输出信息、控制输出信息 安全性：根据信息与行车安全的关系界定。
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非安全信息：与安全无关的信息，
操作输入信息、表示输出信息。
安全信息：与安全有关的信息，
状态输入信息、控制输出信息。
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安全信息有两个状态：
一个状态允许车辆运行 ――危险侧信息；
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计算机联锁的故障－安全
• 因为通用电子器材本身并不具有故障 状态的不对称性，所以要采取保障措 施。
故 障 安 全 保 障 措 施
涉及行车安全的信息代码可以在故障或 干扰时能被检测出，或安全侧代码概率大
涉及行车安全的信息代码在传输中，不至于 因故障到达错误目的地，或可以被检测出
• 系统的安全性：
– 功能安全，即系统在无故障地正常工作 中用保证行车安全的功能。 – 技术安全，即系统发生故障后其后果仍 能导致行车安全。
无故障
铁路信号系统 故障 安全
计算Biblioteka Baidu联锁概述
计算机联锁是用微型计算机和其他一些电子、继电
器件以及各种计算机软件组成的具有故障-安全性能的
实时控制系统。
计算机联锁的定义
路上运行的安全。
采取的措施：
当①进路空闲 ②道岔位置正确 ③敌对进路未建立
三个条件都满足时，防护进路的信号机才允许开放。
进路建立
进路选择
道岔控制
进路锁闭
信号控制
•进路控制过程
进路建立
进路选择 进路锁闭 开放信号 正常解锁 自动解锁 调车中途返回解锁 取消进路 非自动解锁 人工解锁 故障解锁
进路解锁
代码畸变或迷路时， 系统不得产生危险侧输出
计算机联锁的特点
计算机联锁与继电集中联锁的主要区别
• 车站值班员的操作命令和现场监控设备的表示信息的
逻辑运算的方式 • 信息传输通道 • 信息显示 • 积木式的模块化结构和硬件结构
• 二、计算机联锁系统和电气集中联锁系统的比较
控制台 输入、输出设备
记录电路 表示灯电路
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。
• 监控层－接受上层信号控制命令和道岔控制命令，并向联锁层传输信
号、道岔、轨道电路的状态信息，其控制电路必须时故障－安全的。
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显示界面1
站场图形 防护道岔位置提示信息
城市轨道交通计算机联锁
•铁路信号：
指示列车及有关行车人员的一种信号或命令。
•信号或命令的形式：
以特定的物体的外表特征如：形状、颜色、位置、灯 光及状态的显示数目等。
•铁路信号的功能：
①保证列车或调车作业的行车安全； ②提高运输效率； ③实现运输管理自动化、列车运行自动控制；改 善铁路员工的劳动条件。
• 平行进路：
两条没有共同的路段的进路。两条进路可以同时建立。
• 敌对进路：
用道岔位置不能间接控制的两条进路。两条进路不能同时建立。
• 联锁
– 定义：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。
进路 信号机
道岔 道岔
信号机
联锁系统
• 保证行车安全的措施：保证列车或调车车列在其进
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• 联锁机构的输入和输出信息具有两种性质：
开关性和安全性。