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1、1,第六章 车站联锁系统,车站联锁系统主要功能是用于实现对车站内信号机、道岔、轨道电路等基本信号设备进行实时控制，以保证车站内行车安全。为了保证行车安全，车站内信号、道岔、轨道电路等基本信号设备必需遵循一定的条件，按照一定的程序来严格执行，我们称这些条件和程序为联锁。车站联锁系统的主要功能是实现联锁控制功能。,2,车站联锁系统的主要类型：6502电气集中联锁系统计算机联锁系统本章内容：第一节 车站联锁基础第二节 6502电气集中联锁系统第三节 计算机联锁系统,3,第一节 车站联锁基础,一、基本信号设备,东郊：单线双向北京/天津：双线单向能接发车的股道：5G、IIIG、4G设备：信号机、道岔、轨
2、道电路,4,信号机功能：决定列车或车列是否可以前行、列车或车列前行的速度级别。分类：按信号机性质分，主要有：,5,方向：信号机状态：关闭状态。禁止灯光点灯调车信号机禁止灯光为蓝灯；列车信号机禁止灯光为红灯；出站（或出站兼调车）信号机禁止灯光为红灯。开放状态。允许灯光点灯允许灯光：调车信号机白灯；列车信号机的允许灯光有多种（区分进/出正线还是侧线，运行速度！）。灭灯状态。灯泡内部灯丝断丝，信号熄灭。禁止其前方车列前进。,（左向）,（右向）,6,状态的继电器表示：灯丝是否断丝，用灯丝继电器DJ来反映：DJ（完好），DJ（断丝）是否开放，用信号继电器（XJ）来反映：DJ，XJ:点允许灯光DJ，XJ:
3、点禁止灯光说明：对调车，为调车信号继电器（DXJ），对列车为列车信号继电器（LXJ）；列车允许灯光有多种，需要其它信号辅助继电器来配合进行显示。,7,道岔道岔作用：确定车列在站内运行路线道岔状态：正常工作状态：定位和反位非工作状态：也叫四开状态，指两根尖轨同时不密贴于基本轨。例如：道岔正在转换途中道岔不密贴；道岔挤岔时处于。状态的继电器表示：用定位表示继电器DBJ和反位表示继电器FBJ来表示。定位：DBJ且FBJ；反位：DBJ且FBJ；四开状态：DBJ且FBJ,8,道岔转换指道岔由定位反位或由反位定位；道岔转换通过道岔转换器（转辙机）来进行。道岔转换过程：由三个过程组成，即：解锁（空闲）转换锁
4、闭。先解锁，后转换，再锁闭，是所有道岔转换设备必须遵循的设计原则。道岔锁闭的继电器表示：道岔锁闭继电器SJSJ：道岔未锁闭，可以转换；SJ：道岔锁闭，不能转换。当道岔转换超过正常转换时间（一般以不超过13s计），则说明道岔出了故障，应给出报警，以便及时维修。,9,轨道电路区段作用：确定车列在站场中具体位置。类型：道岔区段，如1DG，1113DG，无岔区段（存放调车，短），如1/19WG：股道（存放列、调车，长），如1G，IIG（正线）牵出线和尽头线（转线，存放机车），如D18G状态：空闲状态。占用（或故障）状态。状态表示：用安全型轨道继电器DGJ来反映。DGJ：反映轨道电路区段空闲，DGJ：反
5、映车列占用区段或轨道电路故障。,10,二、进路1.进路概念：列车或调车车列在站内运行时所经由的路径。每条进路的始端都有一架信号机来防护该进路：信号机点禁止灯光时进路不安全，车列不能进入；信号机开放允许灯光时进路安全，车列可以进入进路,例：D3IG之间有几条进路？,D1IIG之间有几条进路？,答案：2条（D1D15,D15IIG）,答案：3条（D3D9,D9D13,D13IG）,11,2.进路类型：如按照作业性质，可分为：,XIIG：接车进路；XIIS：发车进路XS：通过进路（X和XII必须均开放允许灯光）；,12,例：将IIG上机车调到1G上？（为1G上货车安上车头）,调车进路由调车信号机防护
6、！调车作业一般不出站。,牵出进路：SII D1；折返进路：D1 IG；,或者：牵出进路：XII D2；折返进路：D2 S1；牵出进路：XII D4；折返进路：D4 S1；,13,对调车进路，按照进路长短，可分为：,例：D21D3：长调车进路，由D21D5和D5D3两条基本进路构成。,一条长调车进路中短进路数目=和始端信号同向的调车信号机（或出站兼调车信号机）个数。举例说明：图1-2。,14,按照进路重要性，可分为：,如下图：1 X5G列车进路：2条（5/7定位和5/7反位）。将其中1条进路规定为基本进路（5/7在反位），则另1条进路为变更进路（5/7在定位）。这种变更进路称为平行变通进路；,2
7、 X 1G列车进路：2条（5/7、13/15在定位和反位）。将其中1条规定为基本进路（5/7、13/15在定位），则另1条进路为变更进路（5/7、13/15在反位）。这种变更进路称为八字形变通进路；,15,进路状态依据进路是否建立，可以将进路状态分成锁闭状态和解锁状态。建立了进路，即指利用该进路排列了进路；称该进路处于锁闭状态。没有建立进路，即指没有利用该进路排列进路；称该进路处于解锁状态。,16,进路控制过程可分为进路的建立和解锁两个过程。进路建立过程可进一步分解成以下5个阶段：1操作阶段。在办理进路时，操作人员按压进路的始、终端按钮以确定进路的范围、方向和性质（指列车进路，还是调车进路）。
8、2选路（岔）阶段。根据进路范围，自动选出与进路有关的道岔，并确定它们符合进路开通位置。3道岔转换阶段。将选出的道岔转到所需的位置。4.进路锁闭阶段。道岔转换完毕后，将进路上道岔和敌对进路（包括迎面敌对进路）予以锁闭。5.开放信号阶段。进路锁闭后，信号开放（给出允许显示），指示列车或车列可驶入进路。,17,第一节 车站联锁基础,一、基本信号设备,东郊：单线双向北京/天津：双线单向能接发车的股道：5G、IIIG、4G设备：信号机、道岔、轨道电路,18,进路控制过程进路的建立和解锁两个过程。进路建立过程：1操作阶段。2选路（岔）阶段。3道岔转换阶段。4.进路锁闭阶段。5.开放信号阶段。,19,进路的
9、解锁过程指将已被锁闭的道岔和进路予以解锁。进路解锁过程可分为两种情况：（1）列车或车列未驶入进路阶段。（2）列车或车列驶入进路阶段。,20,（1）列车或车列未驶入进路时：可以解锁进路列车未进入接近区段时，可以采用取消进路方式使进路解锁。接近区段：一般指信号机外方的轨道电路区段。特殊：对正线通过进路上的出站信号机，其接近区段要由迎面咽喉的同向进站信号机起到本出站信号机为止。取消进路过程：（1）人工办理取消进路手续；（2）关闭进路始端信号；（3）进路自动解锁。(由远及近，分段解锁),21,列车已经进入接近区段，但未进入进路时，可以采用人工延时解锁方式使进路解锁。简称为人工解锁。人工解锁过程：（1）
10、人工办理人工解锁手续；（2）关闭进路始端信号；（3）延时；（4）延时结束后，如果车列没有进入进路，则进路自动解锁。(由远及近，分段进行),接车进路和正线发车进路，延时3分钟；侧线发车进路和调车进路，延时30秒,22,2.列车或车列驶入进路时正常解锁：进路中设备正常时，随着列车或车列的前行，进路将自动解锁。正常解锁分为一次解锁和分段解锁两种：一次解锁：车列完整通过进路后，进路自动解锁。分段解锁：车列每完整通过进路中一个轨道电路区段，该区段延时34秒后自动解锁。简要过程：关闭进路始端信号；对列车进路，列车压入进路即关闭信号；对调车进路，车列完整进入进路才能关闭信号。车列完整通过区段；延时34秒；区
11、段自动解锁,23,故障解锁：列车通过进路时，因进路中设备故障，无法正常解锁时，需采用故障解锁使未解锁的部分解锁。（人工方式）4.引导接车前面介绍的进路能建立、能开放信号，前提条件是进路中信号设备工作正常（不出现故障）。进路中信号设备故障情况下要求接车，此时无法正常建立接车进路。此时以引导方式接车：引导进路（进站信号机无法开放，或进路上区段故障（DGJ无法励磁）时办理）。引导总锁闭（进路上道岔失去位置信息时办理）。,24,进路处理过程总结,25,第二节 联锁图表,联锁图表是车站联锁设备间联锁关系的说明，采用图和表的形式来表示。由信号平面布置图和联锁表两部分组成。联锁图表说明车站信号设备之间的联锁
12、关系，显示了进路、道岔、信号机以及轨道电路区段之间的基本联锁内容。电路设计是根据联锁图表的要求严密进行的，联锁试验和竣工验收时也以联锁图表作为检查工程质量的重要依据。,26,一、信号平面布置图（1）联锁区范围内的线路及非联锁区中与联锁区有密切联系的线路布置和编号，正线应以粗线标出。（2）正线和到发线的接车方向，区间线路及机车走行线的运行方向。车站线路应以箭头表示其接车方向，双线双向运行时，实心箭头指示正方向，空心箭头指示反方向。（3）联锁区范围内所有道岔的定位状态。（4）信号机、信号表示器、轨道电路区段（含股道和无岔区段）等有关设备及其编号及符号。（5）信号机的灯光配列。,27,（6）轨道区段
13、的划分，对不与信号机并置和不是渡线上的绝缘节，应标出其坐标，侵限绝缘应用圆圈标出。（7）与信号机位置有关的以及侵限绝缘处的警冲标坐标。（8）信号楼（或车站值班员室）设置位置，并标出其中心公里标，联锁道岔和信号机距信号楼（或车站值班员室）中心的距离（9）进站信号机外方制动距离内接车方向平均换算坡度超过6线路下坡道示意图。（10）站内的位置、宽度及线路间距，信号楼外墙至线路中心的距离。,28,2、联锁表 A 方向栏；B 进路号码栏；C 进路栏；D 排列进路按下按钮栏；E 确定运行方向道岔栏；F 信号机栏；,29,G 道岔栏：（3）（3）（3）反位、防护到反位、带动到反位；H 敌对进路栏：本咽喉的；
14、I 轨道电路栏：侵限绝缘处的带条件检查；J 迎面进路栏：同一到发线上的股道号。,30,31,32,第三节 6502电气集中联锁系统,一、电气集中联锁系统组成：,值班员执行操作,联锁功能执行机构,室内外接线,室外被控对象,基本功能,33,继电器组合及组合架：执行联锁控制功能继电器组合（每个组合中最多10个继电器）,34,根据具体站场，选用相应组合进行连接。,35,电气集中联锁系统原理：6502电气集中联锁系统由15根网络线构成：16线：选进路时，选出进路中道岔位置7线：检查进路中道岔是否转换到规定位置；8线：检查进路锁闭条件是否满足；9线、10线：实现进路锁闭过程；11线：检查开放信号条件，条件
15、满足时开放信号；12、13线：检查进路解锁条件，满足时对进路进行解锁；14、15线：控制台盘面表示灯电路。,选择组电路,执行组电路,36,二、选择组电路选择组电路功能（1）依照按压按钮顺序确定进路方向，即接车方向或发车方向。（2）利用进路始端按钮区分列车进路和调车进路。（3）仅按压进路始端按钮和进路终端按钮时应自动选出与基本进路相符的道岔位置，即只选出基本进路，禁止自动选出变通进路。,37,（4）值班人员必须通过辅加操作才能选出变通进路，同时禁止自动选出基本进路。（5）按压基本复合调车进路两端按钮时，能自动选出该复合调车进路中所有的基本进路。（6）当所选的进路中有车辆占用或与已选出的其它进路构
16、成敌对进路时，则该进路不应选出。,38,选路时，16网络线用途：1、2线：选双动撇形道岔反位；3、4线：选双动捺形道岔反位；5、6线：选单、双动道岔的定位、单动道岔反位和进路中所有的信号点（包括始终端信号点、中间信号点和终端信号点）；选路原则：进路中包括双动道岔时，先选出双动道岔反位（1-2线或3-4线），然后按照左右顺序选出信号点和道岔定位。,39,选路过程简要说明（以XIG接车进路为例）：,40,三、执行组电路：执行组电路完成从道岔转换(建立进路)到进路解锁的过程。执行组电路，根据其功能，可划分成若干阶段：道岔转换阶段进路选排一致检查阶段进路锁闭阶段信号开放阶段进路解锁阶段,41,道岔转换
17、阶段：由道岔控制电路（局部电路）实现。道岔控制电路包括：道岔启动电路（1DQJ2DQJ转极电机工作）道岔表示电路（DBJ或FBJ）,DCJ1DQJ2DQJ转极电机工作DBJ,FCJ1DQJ2DQJ转极电机工作FBJ,42,进路选排一致性检查：检查进路上各道岔是否转换到规定位置。由开始继电器KJ励磁电路（7线网络）来检查。当进路选排一致时KJ励磁吸起。例：XIG的接车进路,43,进路锁闭阶段：包括锁闭条件检查和进路锁闭。进路锁闭条件：进路空闲、进路上道岔位置正确、本咽喉和迎面咽喉敌对进路未建立。由信号检查继电器XJJ电路（8线网络）检查。如XIIIG进路。,8线,8线,44,锁闭进路锁闭条件满足
18、(XJJ)9网络线上各区段的区段检查继电器QJJ吸起使各区段进路继电器1LJ和2LJ落下，进路上各道岔的SJ落下（进路锁闭）股道部位照查继电器ZCJ(封锁迎面咽喉敌对进路)。如：对XIG的接车进路,45,锁闭过程电路简要说明（对XIG接车进路）：,QJJ自闭电路,QJJ吸起后断开1LJ和2LJ自闭电路，使1LJ和2LJ落下,1LJ或2LJ落下后断开SJ电路，使SJ落下,46,开放信号阶段：开放信号时检查的联锁条件：检查进路在空闲状态。检查敌对进路在未建立状态，且确实被锁在未建立状态。检查进路中道岔位置正确且确实被锁在规定位置。信号必须在操作人员的操纵下才能开放。取消进路或人工解锁时，信号机应随
19、之关闭。列车信号机应在列车驶入进路后立即关闭；调车信号机则应在列车出清接近区段或当接近区段留有车辆时待车列出清调车信号机内方第一道岔区段后才自动关闭。不论列车信号机还是调车信号机，均能在值班人员操作下随时关闭信号。,47,另外对进站信号还需满足以下联锁条件：信号机允许显示因故熄灭时(允许灯泡的灯丝断丝)应自动改点禁止显示红灯。开放信号前首先检查红灯灯丝完整。即确实是在点红灯状态。如发现红灯断丝时，不允许再给出允许显示。不允许信号机给出不符合技规要求的乱显示。如出站信号机点一黄皆视为乱显示。信号继电器（DXJ或LXJ）励磁电路（11网络线）检查开放信号时需满足的联锁条件。,48,例：XIG接车进
20、路的LXJ励磁电路（11线网络）,49,信号辅助继电器电路（配合LXJ实现进站信号或出站信号显示）。进站信号辅助继电器有：正线信号继电器ZXJ：办正线进路时ZXJ通过信号继电器TXJ：办通过进路时TXJ绿黄信号继电器LUXJ：办转场进路时LUXJ引导信号继电器YXJ：办引导接车时YXJ,50,室外信号点灯电路(例：进站信号机),51,进路解锁：进路解锁主要包括：正常解锁取消进路和人工解锁故障解锁调车中途折返解锁正常解锁（通常采用分段解锁。）执行“三点检查”（检查车列顺序压入前一区段、本区段和下一区段，然后依次离开前一区段和本区段，之后本区段解锁）。由进路继电器1LJ和2LJ实现检查。正常解锁必
21、须在信号关闭后进行。,52,从左右的进路的正常解锁。例如，XIG的接车进路，正常解锁时进路中各区段LJ动作顺序（IAG未设Q）及解锁过程：,进入IAG,LXJ信号关闭,进入5DG,5DG/1LJ,5DG/2LJ,离开5DG,3DG/1LJ,离开3DG,3DG/2LJ,9-15DG/1LJ,9-15DG/2LJ,离开9-15DG,53,从右左的进路的正常解锁。例如，SIIIX的发车进路，正常解锁时进路中各区段LJ动作顺序（IAG未设Q）及解锁过程：,注意：与从左右的进路比较：1LJ和2LJ动作顺序相反！,54,取消进路和人工解锁：取消进路解锁条件：信号机随着办理取消进路手续关闭；接近区段确实无车
22、；车确实没有驶入进路里来。人工解锁条件：信号机必须随着办理人工解锁手续关闭；从信号关闭时算起，接车进路和正线发车进路，要延时3分钟解锁，站线发车进路和调车进路要延时30秒解锁，以保证在解锁的车已经停住。整个延时过程中证明车没有冒进信号才准许解锁,55,取消进路时1LJ和2LJ动作过程及解锁过程对从左右的进路，如XIG的接车进路。,56,人工解锁时1LJ和2LJ动作过程及解锁过程对从左右的进路，如XIG的接车进路。,57,引导接车：出现下列故障情况时办理引导列车进站：进站信号机因故不能正常开放接车进路上轨道电路出现故障接车进路上道岔没有表示引导进路：引导进路时，进路依然要锁闭开放信号（红白灯）列
23、车压入进路后信号关闭。引导总锁闭：引导总锁闭时，全咽喉的所有道岔均被锁闭，但选择组和执行组网络均不参与工作。,58,第四节 计算机联锁系统,概述：计算机联锁系统：以计算机技术为核心，综合采用通信、控制、容错、故障-安全等技术来实现车站联锁逻辑控制功能的，具有较高可靠性和故障安全性要求的实时控制系统。功能：车站联锁逻辑控制可靠性和故障-安全性要求：,59,我国计算机联锁系统的发展 1978年，由瑞典哥德堡车站世界上第一套计算机联锁控制系统成功应用。20世纪80年代，我国开展计算机联锁方面的研究。目前，我国主要的计算机联锁系统：中国通信信号集团公司研究设计院：DS6-11,DS6-K5B铁道部科学
24、研究院：TR-II,TR-9型北京交通大学：JD-1A,EI32-JD 卡斯柯信号有限公司：CIS-1，iLOCK型,60,典型计算机联锁系统结构：,工业控制计算机,显示：CRT，LED/LCD操作：鼠标、数字化仪、控制台,（双机）,（冗余）,（冗余）,61,联锁主机一般由电源板、CPU板和各种通信板构成，且都采用冗余结构形式（双机热备、三模冗余、二取二乘二）电源板：CPU板通信板：一般采用单片机或可编程逻辑控制器（PLC）等。,（CPU板）,（三模冗余）,（二取二乘二）,62,采集/驱动层：由具有采集/驱动功能的电路板构成。,（采集/动态驱动板）,63,继电器电路：继电器：实现驱动的继电器信
25、息主要有：信号：进站信号机包括LXJ、YXJ、ZXJ、TXJ、LUXJ；出站兼调车信号机包括LXJ、DXJ；对调车信号机有DXJ。道岔：包括DCJ、FCJ和道岔锁闭防护继电器SFJ。需要采集的继电器信息，主要有：反映信号开放情况的信号继电器前接点。即上述实现驱动功能的继电器前接点。反映信号是否断丝的DJ，对进站信号机还要采集2DJ前接点；主、副灯丝转换报警继电器X(S)DSZHJ前接点。反映道岔位置的DBJ和FBJ前接点。反映轨道占用情况的DGJ。其它继电器,64,采集/驱动与继电器的一般连接形式：室外电路：信号机、转辙机、轨道电路，根据站场情况，与传统信号控制电路基本一致。对高速铁路，有一定
26、变化（如转辙机S700K则采用相应控制电路）。,65,计算机联锁系统功能：上位机主要完成下列四项功能：实时接收操作员下达的操作命令。如进路命令 实时下发操作员的操作命令到联锁主机。实时接收来自联锁主机的信息。实现进行站场动态显示和报警功能。电务维修机：除完成上面功能外，还完成 对从联锁主机接收到的信息的实时存储（1个月）。对近1个月内操作及联锁执行情况进行回放、再现和打印功能。,66,联锁机主要功能：与上位机（有的联锁系统也包括维修机）实时通信。与采集/驱动层中采集板和驱动板之间实时通信。完成联锁逻辑运算功能。实现6502中113线功能。冗余管理功能。如多CPU板之间的同步、故障检测和切换等功
27、能。,67,典型计算机联锁系统：一、TYJL-II型计算机联锁系统TYJL-II型计算机联锁系统采用双机热备冗余结构。系统中所有主要的功能模块均为双机互备。系统结构：,68,系统技术特点（1）TYJL-II型的接口电路主要采用动态安全电路。（2）联锁程序采用双软件结构。（3）系统的采集电路和驱动电路采用动态脉冲工作方式，当电路中的任一部件发生故障时，均能导致信息脉冲中断，使设备导向安全。（4）系统严格采用闭合控制原理，通过对输出控制命令分层双重回读的闭环控制，可对驱动混线、驱动板故障、I/O板故障、各级译码器电路错误等故障进行有效检查，当发现可能危及安全的失控情况时，立即切断电源导向安全。（5
28、）系统设置有切换校核电路对切换电路的一致性进行检查，校核有误时停止输出，以保证系统安全。,69,DS6-K5B型计算机联锁系统系统采取二乘二取二冗余方式。系统结构：,70,系统技术特点（1）联锁机和输入输出电路均采用日本京三公司K5B型产品。采取了二重系结构设计。（2）联锁处理部件采取双CPU共用时钟，对数据母线信号执行同步比较，发生错误时使输出倒向安全，具备故障一安全性能。（3）联锁二重系为主从式热备冗余，当一系因故障停止输出时，另一系自动接替工作，保证现场信号设备控制不发生间断。输入输出采用京三公司的电子终端，为二重系并行工作，保证任何一部分的单系发生故障，系统都能正常运行。（5）输入输出均采取静态方式，省去了“静态一动态”变换电路。（6）DS6-K5B系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，做到相互之间的电气隔离，提高了系统抗干扰能力和防雷性能。,
