计算机联锁系统软件-计算机系统软件

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。

室外三大设备：色灯信号机、转辙机、轨道电路。

双热系统的工作状态：①工作状态（正在使用的设备）②热备状态（电源灯亮）③冷机状态（A机工作，B机只供电）计算机连锁几大系列：①铁科院：TYJL-Ⅱ型、TYJL-TR9型②通号总公司：DS6系列、DS6-11、DS6-K5B③北京交大：JD-1A、EI32-JD④卡斯柯：CIS-1型⑤全电子单元：VPI型。

总线：是一组公用信号线的集合，通过这组公用信号线把计算机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。

总线分类：系统总线（内）、通信总线（外）、现场总线（CAN）。

基本原理框图信号机道岔轨道计算机联锁系统硬件：主要有人机对话设备：联锁控制计算机系统（主机）输入/输出通道接口：继电器结合电路监控对象：主机：上位机（操作表示机或控制显示机或监视控制机）、下位机（联锁处理机）维修机（监测机）计算机连锁系统软件：系统软件和应用软件联锁程序：①操作输入模块②操作命令形成模块③操作命令执行模块④进路处理模块⑤状态输入模块⑥控制命令输出模块7表示信息输出模块系统软件包括：①标准程序库②语言处理程序③操作系统④服务型程序⑤数据库管理系统⑥网络软件。

作用：管理整个计算机系统、监视服务、使系统资源得到合理调度、确保高效运行。

TYJL-Ⅱ组成：控制台、监控机、联锁机、执表机和电务维修机。

功能：①控制台：显示站场状态，接受操作命令，将操作人员的操作命令传输给监控机。

②联锁机：实现与监控机和执表机的通信调度、实现信号设备的联锁逻辑处理、采集现场信号设备状态③执表机：接收联锁发出的执行命令、采集站场信号设备状态、输出动态控制命令④电务维修机：屏幕显示、记录、图像再现。

系统切换：实现切换功能，必须解决双机通信、双机同步、单机自检测和双机切换四个技术问题。

备机状态：脱机、联锁和热备同步。

Power ：电源指示灯HDD：硬盘工作指示灯KB-LK：键盘锁指示灯红色自复式按钮：复位蓝色自复式按键：键盘锁。

PMI计算机联锁系统软件的开发及验证流程乌晓雯【摘要】PMI("计算机联锁系统"的法文缩写,泰雷兹联锁设备的型号)计算机联锁系统不仅通过硬件的安全冗余架构确保系统安全,而且还通过提高软件的安全可靠性来确保系统安全.介绍了PMI计算机联锁系统软件的开发及验证工具,给出了PMI 计算机联锁系统软件的开发、验证流程图,并详细介绍了每一个流程的目的和验证方法.实际应用证明,严格的开发、验证流程及对这些流程的严格执行是PMI计算机联锁系统软件安全的重要保证.%The safety of PMI (Postes des Manoeuvre a enclenchements Informatiques, THALES Computer Based Interlocking) is not only guaranteed by the safe and redundant system architecture, but also by the improvement of software quality.The tools used for PMI computer based interlocking software development and software verification process, the flow chat of software development and verification of PMI, as well as the goal and method of every process are introduced in detail.The practical application has proved that the strict process of software development and verification, the strict performance of the process are the guarantee for PMI interlocking safety.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2014(017)0z2【总页数】4页(P40-43)【关键词】计算机联锁系统;软件开发;软件测试【作者】乌晓雯【作者单位】上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司,201206,上海【正文语种】中文【中图分类】U284.3联锁系统是信号系统中最基本的系统,即使在CBTC(基于通信的列车控制)系统中,联锁系统也扮演着重要的角色。

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。

计算机联锁系统计算机联锁系统是一种将多个计算机联合在一起，共同完成一个任务的计算机系统。

该系统通常由多个计算机和网络设备组成，通过网络通信进行数据交换和信息共享，提供高效的数据处理和管理。

计算机联锁系统应用于各种不同的领域，包括交通运输、公共安全、能源管理、工业自动化等等。

它的目的是维护系统的稳定和安全，并及时完成管理和控制任务，提高生产效率和节约资源成本。

交通运输是计算机联锁系统的重要应用之一。

铁路信号系统可以通过网络通信，将不同的信号机、道岔和车站设备联合在一起，控制列车的行驶和停车。

全国铁路联锁系统通过计算机和网络设备进行监控和控制，协调全国铁路运输计划，确保安全和高效。

公共安全是另一个重要的应用领域。

联锁系统可以通过视频监控、传感器和警报设备，实时监测和处理各种公共安全事件，例如火灾、地震、爆炸等。

如果发生紧急情况，警报系统可以立即通知相关人员和机构采取相应措施，保障公共安全。

能源管理也是计算机联锁系统的重要应用领域之一。

电力系统可以通过联锁系统进行实时监测和控制，例如调节电压、功率和频率等，同时监测电力设备的状态和损坏情况，以保证电力系统的安全和高效运行。

在工业自动化中，计算机联锁系统可以实现生产自动化和过程控制，提高制造效率、质量和安全性。

例如，联锁系统可以自动监测生产线上的各种机器设备和工艺流程，并根据测量数据和生产计划，自动调整和控制各种参数，以提高生产效率、减少生产时间和成本。

计算机联锁系统采用的技术和标准在不断发展和更新。

例如，在网络通信方面，计算机联锁系统采用了各种标准和协议，包括以太网、无线网络、TCP/IP协议等等。

在安全保障方面，联锁系统也采用了各种技术和策略，如身份认证、访问控制、数据加密等等，来确保系统的安全性和可靠性。

总之，计算机联锁系统是一种高效、稳定和安全的计算机系统，可以应用于各种不同的领域，以实现生产效率和资源成本的优化。

它不断更新和发展，使其功能更加强大和智能化，成为现代工业与交通管理的不可或缺的部分。

第一部分：iLOCK型计算机联锁系统卡斯柯信号有限公司荣誉出品【导读】简 介 系统组成系统方案 系统特点系统认证一、【简介】iLOCK型计算机联锁系统是卡斯柯信号有限公司引进法国ALSTOM公司SMARTLOCK系统核心技术，并进行了国产化开发的“二乘二取二”系统。

iLOCK Computer-Based Interlocking System is a “2oo2X2” system developed by CASCO Signal Ltd on the basis of the core technology of SMARTLOCK introduced from ALSTOM.iLOCK系统在一般的“二取二”硬件冗余结构基础上，采用NISAL专利技术，增加了独立的“故障－安全”校验用CPU模块，使系统比一般的“二取二”具有更高的安全性。

iLOCK system applies NISAL patent technologies. An independent “failure-safe”checking CPU module is added to the normal “2oo2”hardware-redundant configurations to ensure higher safety than normal “2oo2” systems.iLOCK系统的联锁功能、系统可靠性、可维护性、系统带载能力及系统抗干扰能力等，均满足铁道部相关标准和现场的实际需要；系统具备现场仿真测试接口、出厂测试接口；系统的软件及系统硬件的防雷和电磁兼容特性等，均通过了铁道部的测试。

The functions of interlocking, reliability, maintainability, loading capacity and anti-interference capability of iLOCK system all conform with relevant standards of MOR as well as actual requirements of the site; The system is provided with interfaces of on-site simulation test and ex-works test; The lightening protection capability and EMC of both the software and hardware of the system have passed the test of MOR.二、【系统组成】图一：iLOCK系统构成示意图/Layout of iLOCK System Configuration 1．联锁处理子系统（IPS）图二：二取二联锁机工作原理示意图/Diagram of 2oo2 IPS Working Principle 1) IPS二取二联锁计算机IPS是整个iLOCK系统的核心，它由两套“二取二组合故障安全” 加“NISAL 反应故障安全”专用联锁机（IPSA和IPSB）组成；每个联锁机（即每个单系）均采用“二取二”的结构，双CPU独立运算，两个CPU运算采用的安全采集数据、安全输出数据、安全通信数据和中间数据均互相独立、互不相同；两个CPU 之间通过数据比较、同步比较、结果比较等，只有运算结果相同时，才允许输出；根据需要，联锁机可以分中央逻辑控制器（CLC）和区域逻辑控制器（ZLC），实现“具备现地应急控制能力的区域计算机联锁”。

一、实训背景随着计算机技术的发展，计算机联锁系统在铁路、轨道交通等领域得到了广泛应用。

为了提高我国铁路运输的安全性和效率，培养具备计算机联锁系统设计、维护能力的人才，我校开展了计算机联锁软件实训。

本次实训旨在让学生了解计算机联锁系统的基本原理，掌握计算机联锁软件的设计与实现方法，提高学生的实际操作能力。

二、实训目的1. 理解计算机联锁系统的基本原理和组成；2. 掌握计算机联锁软件的设计与实现方法；3. 提高学生在实际工作中解决计算机联锁系统问题的能力；4. 培养学生的团队协作和沟通能力。

三、实训内容1. 计算机联锁系统概述实训过程中，我们首先学习了计算机联锁系统的基本原理和组成。

计算机联锁系统主要由联锁机、通信设备、输入设备、输出设备、控制设备等组成。

联锁机是计算机联锁系统的核心，负责处理各种联锁逻辑，实现列车运行的安全控制。

2. 计算机联锁软件设计实训过程中，我们重点学习了计算机联锁软件的设计方法。

计算机联锁软件设计主要包括以下几个方面：（1）需求分析：分析计算机联锁系统的功能需求，明确软件需要实现的功能模块。

（2）系统设计：根据需求分析结果，设计计算机联锁系统的总体架构，包括各个功能模块之间的关系。

（3）模块设计：针对各个功能模块，进行详细设计，包括模块的输入输出、数据处理流程、算法实现等。

（4）代码实现：根据设计文档，编写代码，实现各个功能模块。

（5）测试与调试：对软件进行测试，确保软件功能正常，性能稳定。

3. 计算机联锁软件实现实训过程中，我们采用C++语言进行计算机联锁软件的开发。

以下是部分实现代码：```cpp// 联锁机主函数int main() {// 初始化联锁机InitLockMachine();// 处理联锁逻辑while (true) {ProcessLockLogic();}return 0;}// 初始化联锁机void InitLockMachine() {// 初始化各个功能模块// ...}// 处理联锁逻辑void ProcessLockLogic() {// 获取输入信号// ...// 处理联锁逻辑// ...// 输出控制信号// ...}```4. 计算机联锁软件测试与调试实训过程中，我们对计算机联锁软件进行了全面的测试与调试。

计算机联锁目录绪论 1 第一章计算机联锁系统的概述 1 第一节计算机联锁的特点 1一、计算机联锁与继电集中联锁的主要区别 1二、计算机联锁的优点 2 第二节车站计算机联锁系统应用现状 4一、国外车站计算机联锁系统的应用现状 4二、国内车站计算机联锁系统的应用现状 3 第三节计算机联锁系统的发展 4一、向高可靠性与高安全性方向发展 4二、向全电子化方向发展 5三、向站区一体化、区域化的方向发展 6四、向信息化、智能化和综合自动化的方向发展 6 第二章计算机联锁系统的硬件结构8 第一节系统的硬件结构8一、系统的可靠性冗余结构8二、系统的安全性冗余结构9三、系统的可靠性与安全性冗余结构9四、系统的层次结构11五、系统的分布式结构12 第二节系统的硬件构成12一、系统的技术要求12二、一般计算机联锁系统的硬件构成13 第三章计算机联锁系统的软件结构15 第一节计算机联锁系统软件的功能与总体结构15一、计算机联锁系统软件的功能15二、本软件具有的功能16三、本软件所用到的函数及其功能23四、计算机联锁系统软件的总体结构25 第二节联锁数据与数据结构26一、联锁数据27二、数据结构27三、结构体定义28四、动态数据及其结构30 第三节联锁控制程序的基本模块31 第四节进路处理程序33一、操作命令类型及功能33二、进路处理模块33 结论38绪论铁路信号联锁系统是行车安全的技术保障系统，就技术方面而言，铁路信号系统已经历了机械联锁、电气联锁（继电联锁）等两个阶段，目前我国干线铁路或企业自备铁路上所使用的联锁系统绝大多数仍为继电联锁系统。

受技术条件的限制，继电联锁系统存在着设计与维护工作量大、综合投资费用高、管理能力弱等缺陷。

随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术已日趋成熟，在大力推广使用。

根据各国对计算机联锁的研究和使用情况来看，由于计算机在逻辑功能和信息处理方面具有很强的功能，它非常适用于车站联锁。