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1、,项 目,计算机联锁系统,高速铁路,在既有线上，列车的进、出站和站内的调车工作通常是根据防护每一进路信号机的显示状态来完成的，而被防护的进路又是靠操纵道岔来排列的。因此，在有关信号机和道岔之间，以及信号机和信号机之间应建立起一种互相制约的关系，才能保证车站的安全，我们把这种制约关系叫作联锁。为完成这种联锁关系而安装的技术设备叫联锁设备。既有线的联锁设备中最常用的是继电联锁，它是安装在信号楼或车站值班员室内，集中控制信号机和道岔的联锁设备。在继电联锁设备中实现联锁的元件是继电器。,延迟符,计算机联锁系统,随着铁路运输发展的需要和科学技术的进步，特别是电子计算机在各个领域中的应用，更为先进的联锁系
2、统计算机联锁系统应运而生，它实现了从有接点到无接点的变革，使联锁设备更加小巧而可靠。计算机联锁首先于1978年在瑞典哥德堡投入运用。进入20世纪80年代后，美国、日本、英国、法国、德国、丹麦、荷兰等国家进入试验阶段或开始使用，各国在系统上各有不同的方案。计算机联锁是一种运用微型计算机对车站值班员的操作命令及现场表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制的车站联锁设备。,延迟符,计算机联锁系统,计算机联锁系统以计算机技术、控制技术和通信技术为基础，实现对车站信号设备的控制。近年来，先进控制技术、网络技术和冗余容错技术的发展，使计算机联锁系统的技术水准不断提高。在铁路比较发达的国家
3、，计算机联锁系统不再是孤立的车站信号控制系统，而是与列车控制系统、综合信息化系统融合在一起，是具有多种功能和安全保证的指挥控制系统的基础设备，完成列车运行安全保障和指挥行车的任务。,延迟符,计算机联锁系统,计算机联锁系统通过各种制式的联锁总线、局域网、广域网实行多层次控制，使控制范围扩大，投资减少，并可与运行图管理系统联网，根据调度计划实现进路程序控制；还可与旅客向导服务系统和车次号跟踪系统联网，构成全方位的计算机综合控制、管理系统。各国高速铁路上的车站联锁系统多为区域控制式的联锁控制方式，即由一个站控制周边的若干小站及区间的道岔控制点。这种控制方式是与其国家的铁路行车组织特点分不开的，在各个
4、小站不设行车人员，均由调度人员或枢纽站车站人员进行控制，既优化了控制，又达到了节约人员的目的，减少了日常的运营和维护开支。各国计算机联锁系统大多采用硬件冗余比较表决方式实现系统的故障安全保证，并采用双重或三重系统不停顿故障重组技术提高系统的可靠性和可用性。高速铁路运行间隔小，运行速度高，为提高系统对各种运行信息的响应速度，联锁系统具有进路自动排列和进路储存功能。,延迟符,1.1 国外高速铁路计算机联锁系统的发展,各国计算机联锁系统正在向全电子联锁系统发展，如ABB公司的EBILOCK850，英国SSI系统，德国西门子SIMIS系统都已用固态器件取代继电器来驱动信号和转辙机设备，这些设备多安装在
5、铁路旁，减少了干线信号电缆，降低了成本。例如，意大利 Ansaldo公司的编码和无编码的轨道电路控制（TX发送和RX接收）也是由全电子装置完成的。随着计算机技术的发展、多媒体计算机的推出，各国均加强了人机工程的研究，提供现代化的声、像、图文显示，改善操作人员的工作环境和提高工作效率，控制方式已由传统的控制盘改为键盘、数字化仪、鼠标等。各国高速铁路均设立集中的维护管理中心，以保证高速铁路不间断运转。车站设备维护管理终端与中央调度所的维护管理中心联网，传送各种信号设备状态、联锁系统的运行信息、故障报警信息，维修人员可及时地对下属设备进行干预和维护，如法国TGV高速铁路的维护中心还包括对CIS各种备
6、件的管理。,延迟符,1.1 国外高速铁路计算机联锁系统的发展,延迟符,1.2 计算机联锁系统的功能和基本结构,计算机联锁系统的功能主要有以下几种：,1.计算机联锁系统的功能,计算机联锁系统的基本结构,延迟符,1.2 计算机联锁系统的功能和基本结构,2.计算机联锁系统的基本结构,不同于一般的工业控制系统，计算机联锁系统严格乃至于苛刻的以“故障安全”为核心的高安全性，以及必须具备的高可靠性、高可用性、快速技术支持等特殊要求决定了其特殊性。为了满足系统对可靠性、安全性的苛刻要求，计算机联锁系统都采用冗余设计的方法。近年来，计算机联锁系统已由最初的单机系统、双机冷备系统发展为双机热备、三取二、二乘二取
7、二等高级别冗余结构。,（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。,延迟符,1.2 计算机联锁系统的功能和基本结构,2.计算机联锁系统的基本结构,计算机联锁系统为自动排列进路提供了先决条件
8、。为了提高办理列车进路的自动化程度，可将车站的每日接发列车计划（包括车次、到发股道和时间等）存入计算机。当到达列车接近时，自动列出列车应接入的股道，并办理进路；对于发车进路来说，由于涉及旅客乘降及货物装卸等情况，因此可采用人工办理、在指定时间内自动办理和按计划办理3种办理方式。在计算机联锁系统中，多采用键盘鼠标输入和彩色显示器（CRT）信息输入两种方式。研究和实践表明，采用彩色大屏幕作为人机对话的手段，大大优于单元拼装式控制台。,延迟符,1.3 计算机联锁系统的优点,1.控制功能完善,在运输管理方面，计算机联锁系统可向旅客服务系统（如广播系统、显示牌等）、列车运行监督系统及区间行车指挥系统，提
9、供包括列车到发时间、车次、股道占用情况及信号设备状况等信息，因为计算机联锁系统和这些信息系统是密切联系的。在联锁系统自身管理方面，包括自身维护和故障诊断与检出功能，使维护管理达到新水平。,延迟符,1.3 计算机联锁系统的优点,2.实现管理现代化,目前，与继电集中联锁系统具有同样规模的计算机联锁系统的价格高于继电集中联锁系统。但随着时间的推移，大规模集成电路价格的日益降低，不久将会出现两者持平或计算机联锁系统价格略低的情况。另外，计算机联锁系统体积小，可以节省信号楼面积，而且控制距离较长，可以节省大量电缆费用等，其效益也不可低估。,延迟符,1.3 计算机联锁系统的优点,3.节省费用,（1）监视控
10、制系统。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。,（2）主控系统。主控系统由联锁机和执行表示机组成，是联锁控制系统的核心，用来完成系统的调度、通信、诊断及现场信息的采集，联锁逻辑的运算和控制命令的输出等功能。,（3）接口系统。接口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。,（4）辅助电路。辅助电路主要由电务维修机等组成。电务维修机用来存储和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。,（5）电源系统。电源系统主要由配电柜或综合柜组成，负责为系统的各组成部分供电。,延迟符,1.4 我国计算机联锁系统简介,1.TYJL-型计算机联锁控制系统,TYJL-型计算机联锁控制系统是双机热备结构计算机联锁控制系统，是分布式多处理系统，该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。,延迟符,1.4 我国计算机联锁系统简介,2.DS6-11型计算机联锁控制系统,3.JD-1A型计算机联锁控制系统,谢谢观看,高速铁路,
