铁路信号计算机联锁效系统
- 格式:doc
- 大小:263.50 KB
- 文档页数:48
计算机联锁系统在铁路信号方面的应用摘要:计算机联锁系统是铁路通信的重要应用,对于铁路现代化及自动化运营起到至关重要的作用。
利用计算机联锁系统可以实现车站之间的联锁,从而让铁路运营更加高效、安全、可靠。
本文首先对计算机联锁系统进行介绍,并分别对其系统结构的硬件部分和软件部分进行分析,对计算机联锁系统通信方式进行研究,并提出系统日常注意事项及设备维护措施。
关键词:计算机联锁系统;铁路信号;控制应用科学技术水平的不断提升,其为各个产业的发展均产生了积极的推动作用,计算机联锁系统作为一种现代化的技术系统,通过其在铁路产业中的有效应用,进一步为确保铁路的行车安全,提高运营效率以及降低调度人员的工作强度均产生了有利的影响。
因此,只有确保计算机联锁系统在铁路工程中的有效应用,才能有效降低铁路信号故障的发生机率,为铁路的安全稳定运行提供了保障。
1 计算机联锁系统概述及功能计算机联锁系统利用计算机技术来确保铁路行车安全及通过能力,通过一些技术手段,保证铁路信号、岔道及进路之间的制约关系以及操作顺序,我们将这种制约关系和操作顺序称之为“联”,这个系统也就是计算机联锁系统。
对计算机联锁系统和继电集中联锁进行比较,计算机联锁系统具有以下优点:首先是在安全性、可靠性、可用性以及可维修性方面有所提升;其次是功能更加丰富,设计方便;最后,省工省料,造价经济,并且为铁路信号未来智能化、网络化发展提供基础条件。
计算机联锁系统的功能主要有几个方面:(1)联锁系统通过采集轨道继电器接点来获取轨道区段的占用及出清状态,从而为联锁下位机执行逻辑运算提供前置条件;(2)进路控制,进路相关操作,建立、锁闭及解锁;(3)道岔控制,道岔相关操作,解锁、转换及锁闭;(4)信号机控制,对信号机显示进行控制。
2 车站计算机联锁系统应用现状2.1 国外车站计算机联锁系统的应用现状1978 年世界第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世, 从20世纪80 年代起各国竞相研究开发计算机联锁系统, 90 年代起很多国家已开始大面积推广微机联锁系统,经过20 多年的发展, 计算机联锁技术在发达国家已发展成为完善成熟的技术。
「三取二信号计算机联锁系统基础知识」一、三取二信号计算机联锁系统的基本原理三取二信号计算机联锁系统是由信号机、联锁机和计算机三个部分组成的。
信号机用来指示车辆行驶的状态,联锁机用来监控信号机的状态并控制其开关,计算机用来处理信号机和联锁机之间的信息传递和计算,保证整个系统的稳定运行。
信号机是在铁路线路上设置的,用来指示驶入信号区域的车辆行驶状态,包括停车、减速和行驶等状态。
信号机采用灯光或者标志进行指示,通过与联锁机连接,接收联锁机发出的指令进行状态切换。
联锁机是负责监控信号机的状态并控制其开关的设备。
联锁机包含多个电气单元,每个电气单元控制一个信号机。
联锁机通过与计算机连接,接收计算机发出的指令,并将指令传递给相应的信号机。
计算机是整个系统的核心部件,负责处理信号机和联锁机之间的信息传递和计算。
计算机会根据车辆的实际情况和系统设定的规则,计算出信号机的状态,并将状态传递给联锁机。
计算机的计算和处理过程是根据预设的算法进行的,确保了整个系统的稳定和可靠性。
二、三取二信号计算机联锁系统的功能三取二信号计算机联锁系统主要实现以下功能:1.区段的占用和释放控制:系统能够实时监测铁路线路上区段的占用和释放情况,确保车辆在行驶过程中不会发生碰撞和冲突。
2.信号状态的控制和切换:根据车辆的位置和状态,系统能够自动控制信号机的状态,并及时进行切换,指示车辆的行驶状态。
3.车辆行驶的安全保护:系统能够根据车辆的实际情况和预设规则,保护车辆在行驶过程中的安全,避免发生事故和故障。
4.故障诊断和报警功能:系统能够实时检测设备的工作状态,对故障进行诊断和报警,防止故障对行车安全造成影响。
5.数据记录和分析:系统能够对行车数据进行记录和存储,并进行数据分析,为后续的系统优化和改进提供参考。
三、三取二信号计算机联锁系统的应用范围三取二信号计算机联锁系统被广泛应用于铁路运输行业中,常用于城市地铁、高铁和轻轨等路网的调度和行车控制。
浅谈铁路信号计算机联锁系统发布时间:2022-01-20T07:48:05.936Z 来源:《防护工程》2021年30期作者:宾勇靖[导读] 联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。
广西柳州钢铁集团铁路运输公司摘要:计算机联锁系统(简称:CBI)是负责行车进路建立铁路行车核心控制设备。
计算机联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间联锁控制,是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备。
本论文简述了计算机联锁系统的发展历程、我国计算机联锁系统研究与使用情况。
同时通过对GKI-33e铁路信号计算机联锁系统的功能结构、维护保养知识进行总结。
关键词:计算机联锁系统;发展;现状;功能引言联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。
在过去铁路信号联锁系统中最常见的是6502电气集中联锁系统,由于6502系统受到站场当中继电器数量、电路网络结构、网线数量等因素的限制,阻碍了铁路信号技术进步。
因此计算机联锁设备应运而生。
1课题研究的背景意义及发展铁路信号是铁路运输中一个重要的环节,是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。
一旦信号设备出现故障,铁路运输系统将陷于瘫痪。
从铁路一开始出现,人们就把铁路信号中的故障--安全技术作为一个专题进行研究。
随着计算机技术的发展,形成以计算机信息技术为支撑的新时代铁路运输体系。
在这之中,铁路信号计算机联锁设备就是典型的代表,它的出现不仅给运输行业带来了新的发展方向,还进一步强化了铁路行业的可靠性和安全性。
因此,研究铁路信号计算机联锁设备管理和维护,具有十分重要的现实意义。
国内对计算机联锁系统的研究开始于20世纪80年代,进入90年代后,计算机联锁进入快速发展阶段。
铁科院通号所、通号公司设计院等单位相继开发出具有不同特点的单机、双机热备、三取二和二乘二取二等计算机联锁系统。
铁道部“十五”科技发展技术政策中明确规定要积极发展计算机联锁,在此期间,车站计算机联锁系统获得了更快的发展。
CBI列控名词解释
计算机联锁系统(简称:CBI)是负责行车进路建立铁路行车核心控制设备。
计算机联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间联锁控制,是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备。
中文名计算机联锁系统外文名CBI系统特点高可靠性和高可用度为了确保行车安全,在地下铁道的有岔站、车辆段和地铁沿线各个车站,必须设置联锁设备。
计算机联锁是地铁信号系统的安全核心,对提高地铁运营效率、自动化程度、管理水平以及减少行车指挥调度人员的工作强度具有最直接的影响。
CBI——I型双机热备计算机联锁系统由两个独立的主处理器构
成热备冗余控制系统。
两个主处理器通过冗余的网络相互通信,进行比较和实现同步工作。
CBI——I型双机热备计算机联锁系统遵守“故障——安全”的原则,具有极高的可靠性和安全性,是传统的铁路车站继电式信号联锁系统的更新换代产品。
毕业设计(论文)中文题目:铁路信号计算机联锁效系统学习中心:专业:铁路通信信号姓名:学号:指导教师:2013年07月30日远程与继续教育学院毕业设计(论文)承诺书本人声明:本人所提交的毕业论文《铁路信号计算机联锁效系统》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。
论文中所引用的他人无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在论文中明确标注;有关教师、同学与其他人员对本论文的写作、修订提出过且为本人在论文中采纳的意见、建议均已在本人致辞中加以说明并深致意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本毕业论文《铁路信号计算机联锁效系统》是本人在读期间所完成的学业的组成部分,同意学校将本论文的部分或全部容编入有关书籍、数据库保存,并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档,允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。
论文 _______________________(签字)_______年_______月______日指导教师已阅:___________________(签字)_______年_______月______日毕业设计(论文)成绩评议交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给:级专业学生设计(论文)题目:一、设计(论述)容二、基本要求三、重点研究的问题四、主要技术指标五、其他要说明的问题下达任务日期:年月日要求完成日期:年月日答辩日期:年月日指导教师:开题报告题目:铁路信号计算机联锁效系统报告人:奇 2013年 5 月10日一、文献综述国外车站计算机连锁系统的应用现状:1978年世界第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世, 从20世纪80年代起各国竞相研究开发计算机联锁系统, 并取得了显著的成绩,日本在1980年由铁路综合技术研究所、京三公司、日信公司合作开发、生产了由三重冗余微计算机组成的计算机联锁装置, 1985年实际投入使用的JR 东日本的南古谷车库的计算机联锁装置是日本第一台计算机联装置,90年代起很多国家已开始大面积推广微机联锁系统, 如日本、英国制定技术政策, 不再发展继电联锁, 而由计算机联锁取代,经过20多年的发展, 计算机联锁技术在发达国家已发展成为完善成熟的技术, 计算机联锁由面向工程技术研究转向以面向服务为中心, 其应用现状总体上可归纳为以下几方面:第一,计算机联锁制式主要由三取二和二乘二取二两种, 通过软件、硬件容错技术提高计算机联锁系统的可靠性、安全性、可维护性, 双机热备系统已经淘汰。
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。
目录1计算机联锁系统基础 (1)1.1计算机联锁概述 (1)1.2计算机联锁的功能 (1)1.3计算机联锁主要技术条件 (2)1.4计算机联锁的应用现状 (3)2计算机联锁工作原理 (5)2.1计算机联锁系统硬件组成 (5)2.2计算机联锁系统基本原理 (6)2.3计算机联锁系统可靠性及安全设计 (7)3计算机联锁系统故障维护及探讨 (11)3.1联锁设备常见故障分析处理 (11)3.2故障种类 (11)4计算机联锁系统的发展前景 (13)4.1计算机联锁系统的必要性 (13)4.2计算机联锁系统的发展 (14)参考文献 (17)铁路信号计算机联锁效系统摘要计算机联锁系统是实现铁路现代化和自动化的基础设施之一,是一种高效、安全的车站联锁设备,是提高车站通过能力的基础。
同时,计算机联锁系统还具有故障—安全性能,与电气联锁系统相比,其在设计、施工和维护方面都较为便捷,且便于改造和增加新功能,为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件。
本论文主要阐述了计算机联锁系统的硬件结构组成,设备选型及电源配置等原则及处理方法。
采用二乘二取二的体系结构的计算机联锁控制系统方案,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,完成其对信号机、道岔的控制电路及其相关组合的内部配线和对信号机、道岔、轨道电路等部分设备的状态信息采集电路以及与联锁机接口电路的控制。
关键词:铁路信号;计算机联锁;故障探讨1第1章计算机联锁系统基础1.1计算机联锁概述为了保证行车安全和必要的通过能力,信号、道岔与进路之间必须以必要的技术手段保持一定的制约关系和操作顺序,称这种制约关系和操作顺序为联锁,用计算机技术来实现的系统成为计算机联锁系统。
铁路是国民经济的大动脉、全国沟通联系的纽带、国民经济建设的先行行业。
与其它运输方式相比,铁路运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。
铁路信号计算机联锁仿真系统的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义铁路信号联锁系统是保障铁路交通安全和运行的关键系统之一,它通过控制信号和道岔的开闭,实现列车运行的安全与高效。
计算机联锁仿真系统是为了方便信号计算机的联锁设计师在设计过程中,通过电脑仿真技术进行实时调试和联锁表的生成。
同时,针对联锁系统的故障和补救措施,可以进行模拟实验,以提高联锁系统的可靠性和稳定性。
二、主要研究内容和方向1. 设计一个实用的铁路信号计算机联锁仿真系统,支持信号机的设置、道岔的变化和列车的运行仿真。
2. 实现联锁控制逻辑的编写和正常运行的验证,包括信号机和道岔的间接控制和直接控制。
3. 合理选择仿真器的数据结构和算法,提高系统的运算效率和速度。
4. 制定可靠的测试方案,对仿真系统进行全面测试和评估。
三、研究计划与进度安排第一阶段(10天):调研现有的仿真系统,研究信号联锁的原理和方法,确定仿真系统的需求和目标。
第二阶段(20天):设计仿真系统的总体框架和流程,尝试通过UML等建模工具进行可行性分析和要求分析,确定仿真器的模块分配、互相调用的规定和交互方式。
第三阶段(60天):实现仿真器的主要功能模块,包括信号机和道岔的控制和操作逻辑、联锁表的生成和仿真、列车的运行和控制逻辑等。
第四阶段(20天):测试和评估仿真系统的性能和稳定性,实现自动化测试的方法和流程。
第五阶段(10天):完善系统的用户手册和技术文档,并提交毕业论文。
四、论文的创新之处1. 设计一个可实用的信号计算机联锁仿真系统,通过多种仿真手段进行实际联锁的仿真,较大程度上避免了现有仿真器中所产生的误操作和漏操作等情况。
2. 仿真器的设计和实现采用C++等面向对象的编程思想,层次清晰,模块化,易于维护和升级,并在总体结构中实现了完备性和高效性的平衡。
3. 通过自动化测试协助,提高了仿真系统的可靠性和实用性,实现了自主操作和维护的便捷性和高效性。
五、预期的研究成果和应用价值完成本课题后,可以获得以下成果:1. 能够设计和实现一个实用的信号计算机联锁仿真系统,满足实际需求。
铁路信号计算机联锁系统及技术分析摘要:随着计算机技术的成熟发展,铁路系统得到快速升级迭代,有效保障了列车运行安全和突发公共安全问题的及时解决。
然而由于各种技术资源和软硬件系统的持续输入,整个铁路系统内部架构日益庞大,内部操作系统和技术功能也愈加复杂,给系统的运行带来了巨大的安全隐患,严重影响了广大人民群众的生命财产安全。
关键词:铁路信号;计算机联锁系统;容错技术1铁路信号计算机联锁系统联锁是一种制约关系和操作顺序,在列车运行中,为保证行车安全有序的进行,需在道岔的信号和进路之间规定一种操作性强的制约关系和操作顺序,这就是联锁,而计算机联锁系统就是由计算机系统来实现的联锁操作。
铁路运输是我国的特色,运量大、速度快、成本低、安全可靠的铁路系统多年来为我国的国民经济做出了巨大的贡献,在未来,铁路仍将是我国长途交通运输的主力军。
铁路安全可靠的运行要依靠铁路信号,如果铁路信号设备出现故障,则铁路系统将会陷入瘫痪,长期以来,人们一直致力于研究铁路信号的故障排除与预防,计算机系统在铁路联锁中的应用对此具有跨时代的意义。
我国铁路信号计算机联锁系统从研发到推广只用了很短的时间,目前,已有千余个火车站应用了铁路信号计算机联锁系统,并在实际应用中得以完善、提高。
这些年,我国铁路信号计算机联锁系统从最开始的工业控制计算机联锁系统发展成为二乘二取二系统,二乘二取二系统中2个CPU 用于执行联锁任务,另2 个CPU 处于热备状态,二乘二取二系统的应用进一步提高了计算机联锁系统的安全性和可靠性,且维修方便。
铁路信号计算机联锁控制系统实现了铁路运行更高效、更安全、更可靠,完成了铁路运行像信息化、自动化、智能化的变形,大幅度推动了铁路行业的发展[1]。
2 铁路信号计算机联锁系统的工作原理铁路信号计算机联锁系统在使用的时候突破了以往集中式信号系统的管理模式,且系统运行显示出模块化、层次化的发展特点。
其中,模块化是指计算机联锁系统的主要模块,包括信号结合模块、PLC 模块等。
专业知识分享版 使命:加速中国职业化进程一、系统结构灵活多样,方便于实现站场改扩建和改变站场的控制方式,同时还有利于减员增效,具体体现如下:1、 本系统包括三个子系统:计算机联锁子系统、计算机监测子系统和调度监督子系统;三个系统采用以太网互联,TCP/IP 协议进行通讯;同时三个系统又相对独立,后两个系统的故障不会影响到计算机联锁子系统。
2、 三个子系统还通过调度监督系统提供开放式接口,既保证了系统的开放性,又保证了联锁系统独立可靠的运行。
3、 三个子系统既可以采用本地控制方式,也可以采用远程控制方式;在远程控制方式中,通讯线路既可以采用光纤,也可以采用通讯线;无论是本地控制还是远程控制,也不管采用何种通讯线路,都使用统一的控制软件。
4、 三个子系统可以实现一站多场的控制方式,而且可以方便的改变一站多场的控制范围。
5、 计算机联锁系统采用双套上位机、双套下位机和双套输入输出点的全热备结构。
上位机采用西门子高端的PC840工控机,下位机有多种选择:SIEMENS S7—300、S7—400、S7—400H(热备型)。
二、亨钧公司的铁路信号之星软件(RSS),使得系统从设计、调试、培训、维护到用户自行完成站场改扩建都变得十分简单:1、 本软件包括联锁软件、监测软件监督软件、二次开发软件和仿真调试软件五大软件包。
2、 系统控制软件设计完成后,如果又改变了系统的结构或者采用了不同的硬件或通讯线路,控制软件不必重新设计就可使用。
3、 软件的二次开发软件包,可以自动生成联锁表和施工图纸等,缩短了软件和图纸设计时间、大大降低了人为因素的的错误率、方便用户单位自行完成站场改扩建。
4、 仿真调试软件包使得系统调试分为三个步骤:单机调试、上下位机联合调试、上下位机加接口柜联调;同时仿真调试软件包实现了单机方式进行操作和维护人员的培训。
5、 联锁上下位机分别采用Visual Basic 和STEP7两种语言编程实现连锁关系校验,同时两套软件采用闭环控制方式,极大提高了安全可靠性。
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。
谈铁路信号计算机联锁系统计算机联锁系统是实现铁路现代化和自动化的基础设施之一,是提高车站通过能力的基础。
具有故障—安全性能,与电气联锁系统相比,其在设计、施工和维护方面都较为便捷,而且便于改造和功能扩展,在一定程度上为铁路信号向智能化、网络化发展奠定了基础。
本文通过阐述计算机联锁,研究分析计算机联锁技术的功能和原理,并对计算机联锁系统可靠性及安全技术进行了说明。
标签:计算机联锁铁路通信信号0 引言伴随着时代的发展和科学技术的不断进步,铁路信号联锁控制系统经历了由机械、机电、继电等传统技术构造而成的系统,逐渐向由微电子、计算机以及现代控制技术组成的系统过渡,计算机联锁是一种高效、安全的车站联锁设备,取得了良好的效果。
1 计算机联锁概述所谓计算机联锁就是一种实时的控制系统,该系统由计算机以及电子、电磁器件组成、具备故障—安全性能。
通常情况下,计算机联锁系统包括软件设备和硬件设备。
硬件设备:包括联锁和安全检验计算机(这两种计算机完成联锁和显示功能,实现检验联锁计算机的运行情况,发现故障可导向安全)、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜以及轨道电路等室外设备。
软件设备:软件设备是实现进路、信号机、道岔互相制约的关键设备。
它包括车站数据库和联锁逻辑运算,以及完成联锁功能的应用程序。
车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表和车站显示数据等共同构成车站数据库。
应用程序由系统管理程序、时钟中断管理程序、表示信息采集及信息处理程序,以及站场彩色监视器显示程序等多个程序模块组成。
2 计算机联锁系统的功能2.1 联锁控制功能①完成进路的控制。
②正常开放和关闭信号,通过人工或者自动的方式重复开放。
③单独操纵、锁闭和解锁道岔。
2.2 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车站值班员通按钮进行确认显示。
④联锁系统工作状态以及故障报警显示。
⑤时钟显示,以及操作错误提示、联锁状况提示、执行失败原因提示等必要的汉字提示。
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。
CTCS-3级全电子计算机联锁系统研究CTCS-3级全电子计算机联锁系统研究引言:随着信息技术的迅猛发展,全电子计算机联锁系统在铁路运输领域发挥着重要的作用。
作为一种现代化的铁路信号系统,CTCS-3级全电子计算机联锁系统具有高度集成、精确可靠、安全保障等优势,已进一步提升了铁路运输的安全性和运行效率。
本文将对CTCS-3级全电子计算机联锁系统进行深入研究。
一、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的概述CTCS-3级全电子计算机联锁系统是基于计算机技术的铁路信号系统,其主要功能是实现列车运行的确保和控制。
该系统采用全电子技术,通过高速计算机进行列车位置、信号灯状态等信息的读取和处理,并通过联锁设备实现列车信号的控制,进一步保障列车的运行安全。
二、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的工作原理CTCS-3级全电子计算机联锁系统主要由计算机、联锁设备以及信号设备等组成。
系统首先通过传感器和探测器获得列车位置、速度等信息,然后将数据传输给计算机进行处理。
计算机根据预设的联锁规则,对列车的运行进行监控和控制。
一旦发现列车运行存在异常或安全隐患,计算机会自动发出警报并采取措施,例如控制信号灯的状态以减速或停车列车。
三、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的特点1. 高度集成:CTCS-3级全电子计算机联锁系统集成了多种功能,能够同时处理多个列车的信号和控制信息,减少了设备和空间的占用。
2. 精确可靠:系统通过高精度传感器和计算机进行数据处理,保证了列车位置和速度的准确性,提高了系统的可靠性。
3. 安全保障:CTCS-3级全电子计算机联锁系统通过联锁设备对列车信号进行控制,能够即时发现和解决列车运行中的安全问题,确保列车运行的安全性。
4. 运行效率高:全电子计算机联锁系统的自动化程度高,减少了人工操作和介入的次数,提高了列车调度和运行效率。
四、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的优势1. 提升列车运输安全性:CTCS-3级全电子计算机联锁系统通过实时监控和控制,能够及时发现和解决列车运行中的安全问题,避免了事故的发生。
铁路信号计算机联锁系统设计与优化随着铁路运输行业迅猛发展,原先的车站铁路信号联锁装置已无法适应铁路信号对可靠性与安全性的更高要求。
就技术方面而言,铁路信号系统经历了机械联锁和电气联锁等两个阶段,目前铁路干线上所使用的联锁系统绝大多数以计算机为核心构成了计算机联锁系统。
一、铁路信号计算机联锁系统的性能要求分析1、根据铁路干线特点设计联锁系统由于计算机联锁系统的综合性能远远超过继电联锁系统,因此车站联锁系统由继电装置向计算机联锁系统转化已成为一种不可扭转的趋势。
具体来说计算机联锁系统的优势主要表现在适时性、安全性、可靠性、可维护性及性价比等若干方面。
计算机联锁系统是利用目前已有的工业控制计算机,研制一套专用的硬件与软件系统实现信号、进路与道岔间的联锁关系,因此它实质上是一个满足故障--安全信号原则的联锁逻辑运算系统,计算机在系统中的作用是将操作命令与现场各种输入的表示信息读入,再根据计算机内部状态等条件进行逻辑运算,判断后输出控制信息至执行机构,实现多变量数字输入和多变量数字输出这样一个复杂传递函数的变换。
2、联锁系统的优化策略联锁系统必须不失时机地采集到输入变量的变化情况,及时刷新站场各类表示信息,及时输出道岔和信号的控制命令,而且对涉及安全(危险侧)的控制命令必须以具有故障——安全特征的形式输出。
(1)确保可靠性与故障——安全性信号联锁系统是一种实时控制系统,它必须是高可靠的,具体来说,对计算机联锁系统而言必须解决二个主要问题。
一个是系统内信息传递的可靠性与安全性:鉴于工业计算机自身不具备故障——安全特性,因此系统内传递的信息也不具备安全性,受各种干扰、辐射以及各类故障的影响,信息畸变在所难免,从而造成逻辑运算错误而可能引发危险侧输出。
另一个是系统内信息变换及逻辑运算的安全性:就联锁程序而言,无论设计调试方法多么严密也很难排除所有隐含的缺陷,这就要求必须引入避错及容错机制使故障形成的危险侧运算结果输出的概率达到规定的要求。
DS6-60型计算机联锁系统是铁路行车安全保障的重要组成部分,其工作原理对于确保列车运行安全有着重要的作用。
本文将详细介绍DS6-60型计算机联锁系统的工作原理,以便读者对其工作原理有一个更加全面的了解。
一、系统结构概述DS6-60型计算机联锁系统是由计算机、接口板、输入/输出设备、控制设备等部分组成。
其主要的功能是实现对列车信号、道岔和闭塞区段的控制和监测,以及对车站设备的管理。
系统采用了双机热备份的设计,保证了系统的高可靠性。
二、系统工作原理1. 信号输入列车信号通过传感器传输给计算机系统,计算机系统进行相应的逻辑判断,根据列车信号的情况进行控制指令的输出。
2. 控制指令输出根据计算机系统的逻辑判断,系统将产生相应的控制指令,将其传输给相应的执行机构,如道岔执行机、闭塞区段信号机等,实现对列车运行的控制。
3. 系统监测系统会对各个执行机构的状态进行实时监测,并将监测结果反馈给计算机系统。
一旦发现异常情况,系统将立即做出相应的处理,保证列车运行的安全。
4. 备份系统切换系统中的主备份机通过网络实时进行通讯,一旦发现主机发生故障,备份机将立即接管主机的工作,保证系统的持续运行。
5. 数据存储与管理系统将对列车运行的相关数据进行存储与管理,以备需要时进行查询和分析。
三、系统工作过程1. 列车信号输入当列车信号发生变化时,传感器将信号传输给计算机系统。
2. 控制指令生成根据列车信号的情况,计算机系统进行逻辑判断,并生成相应的控制指令。
3. 控制指令输出计算机系统将控制指令传输给执行机构,比如道岔执行机、闭塞区段信号机等。
4. 状态监测与处理系统会对执行机构的状态进行实时监测,一旦发现异常情况,系统将立即进行相应的处理,保证列车运行的安全。
5. 备份系统切换系统中的主备份机进行实时通讯,一旦发现主机发生故障,备份机将立即接管主机的工作,保证系统的持续运行。
6. 数据存储与管理系统将对列车运行的相关数据进行存储与管理,以备需要时进行查询和分析。
毕业设计(论文)中文题目:铁路信号计算机联锁效系统学习中心:专业:铁路通信信号姓名:学号:指导教师:2013年07月30日远程与继续教育学院北京交通大学毕业设计(论文)承诺书本人声明:本人所提交的毕业论文《铁路信号计算机联锁效系统》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。
论文中所引用的他人无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在论文中明确标注;有关教师、同学及其他人员对本论文的写作、修订提出过且为本人在论文中采纳的意见、建议均已在本人致谢辞中加以说明并深致谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本毕业论文《铁路信号计算机联锁效系统》是本人在读期间所完成的学业的组成部分,同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存,并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档,允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。
论文作者:_______________________(签字)_______年_______月______日指导教师已阅:___________________(签字)_______年_______月______日北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给:级专业学生设计(论文)题目:一、设计(论述)内容二、基本要求三、重点研究的问题四、主要技术指标五、其他要说明的问题下达任务日期:年月日要求完成日期:年月日答辩日期:年月日指导教师:开题报告题目:铁路信号计算机联锁效系统报告人:曹奇 2013年 5 月10日一、文献综述国外车站计算机连锁系统的应用现状:1978年世界第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世, 从20世纪80年代起各国竞相研究开发计算机联锁系统, 并取得了显著的成绩,日本在1980年由铁路综合技术研究所、京三公司、日信公司合作开发、生产了由三重冗余微计算机组成的计算机联锁装置, 1985年实际投入使用的JR 东日本的南古谷车库的计算机联锁装置是日本第一台计算机联装置,90年代起很多国家已开始大面积推广微机联锁系统, 如日本、英国制定技术政策, 不再发展继电联锁, 而由计算机联锁取代,经过20多年的发展, 计算机联锁技术在发达国家已发展成为完善成熟的技术, 计算机联锁由面向工程技术研究转向以面向服务为中心, 其应用现状总体上可归纳为以下几方面:第一,计算机联锁制式主要由三取二和二乘二取二两种, 通过软件、硬件容错技术提高计算机联锁系统的可靠性、安全性、可维护性, 双机热备系统已经淘汰。
第二,计算机联锁系统的性能逐渐提高, 比如: 快速计算能力, 高速率数据交换的通信能力, 以适应高速铁路和综合化信号控制系统的要求。
第三,面向工程和服务, 采用计算机软、硬件技术, 开发功能非常完善和强大的CAD 系统, 并从制度和设备上建立完善的维修体系和仿真检测体系。
第四,积极发展、推广使用全电子模块化的计算机联锁系统, 使计算机联锁系统具有开放式结构,并且更加小型化、智能化。
第五,以旅客营业系统为中心, 采用先进的计算机通信技术, 成功发展分布式分层处理的综合信号控制系统和运营管理系统,计算机联锁不仅仅是一个特定的车站的控制系统, 而逐渐演变成综合行车指挥系统的一个重要的基础设备。
第六,通过分布式结构扩大控制范围,实现集中联锁分散控制的区域计算机联锁系统, 使计算机联锁系统网络化。
第七,计算机联锁系统功能逐渐扩大,实现信号机、道岔、轨道电路联锁关系而直接控制信号设备是计算机联锁系统的基本功能, 通过系统集成, 将车站和区间设备一体化, 由计算机联锁系统代替继电器节点逻辑控制方式提供丰富的列车控制信息;在车站由计算机联锁系统完成对电码化控制信息的逻辑处理, 通过计算机联锁系统实现站内进路电码化, 由这两种方式组合而成的联锁、列控一体化综合系统, 在日本、德国、法国等国家均得到成功应用。
比如: 2002年12月开通的日本东北新干线盛岗- 八户段数字ATC地面设备, 包括列控联锁一体化系统局域网(SAINT- LAN )、列控联锁一体化系统逻辑部(SAINT)。
国内车站计算机连锁系统的应用现状:国内对计算机联锁系统的研究开始于20世纪80年代, 进入90年代后, 随着与发达国家在计算机联锁技术上的交流增多和计算机技术的发展, 计算机联锁进入快速发展阶段,铁科院通号所、通号公司设计院、北京交大、卡斯柯等单位相继开发出具有不同特点的单机、双机热备、三取二和二乘二取二等计算机联锁系统, 至“九五”期末, 全路共装备了计算机联锁系统438个车站(场) 。
在铁道部“十五” 科技发展技术政策中明确规定要积极发展计算机联锁, 在此期间, 车站计算机联锁系统获得了更快的发展, 计算机联锁可靠性、安全性进一步提高, 进入了以技术为依托, 面向市场和服务, 从实现功能到完善拓展功能, 从单站联锁到一体化、电码化等扩大应用的新的发展阶段。
第一,随着计算机联锁系统大面积推广使用, 铁路相关人员和单位对计算机联锁的认识逐渐深入,计算机联锁系统已经被广为接受, 为计算机联锁系统的发展奠定了扎实的市场基础。
计算机联锁系统本身可靠性、安全性、可维护性、可用性等越来越高, 性能逐渐增强, 功能逐渐完善, 目前已能完全满足中国铁路各种站场规模和运输作业的需要。
第二,计算机联锁系统向多制式方向发展, 在路内上道使用的计算机联锁系统有双机热备、三取二、二乘二取二等三种制式, 能满足不同线路、不同工程和不同用户的需要。
各种型号的计算机联锁系统均配备有微机监测系统, 远程诊断系统, 为计算机联锁正常稳定运行提供保障。
第三,在继承现有计算机联锁系统优点、特点的基础上, 研究铁路信号控制新技术, 积极开发新一代计算机联锁系统, 努力拓展计算机联锁系统的功能, 以适应铁路信号控制现代化、铁路管理信息化建设、铁路跨越式发展的需要。
比如: 具有区域控制能力的计算机联锁系统的研究, 联锁、列控一体化安全控制系统的研究,车站进路电码化计算机控制系统的研究,与CTC系统结合的现代化行车调度指挥系统的研究, 高速铁路计算机联锁系统的研究等。
第四,建立了计算机联锁系统检测制度。
铁道部电务局在原上海铁道大学建立了计算机联锁检验站, 以技术手段加强计算机联锁系统软件安全的检测。
除此之外, 对要投入使用的所有计算机联锁产品的联锁软件,在出厂前均要经过详细完备的功能测试,通过制式测试和出厂测试,有效地保证了计算机联锁产品的质量。
二、选题的目的和意义为了保证行车安全和必要的通过能力,信号、道岔与进路之间必须以必要的技术手段保持一定的制约关系和操作顺序,称这种制约关系和操作顺序为联锁,用计算机技术来实现的系统成为计算机联锁系统。
铁路是国民经济的大动脉、全国沟通联系的纽带、国民经济建设的先行行业。
与其它运输方式相比,铁路运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。
铁路承担全国客货周转量的60%~70%,这种状况在今后相当长的时间内不会有太大的变化,铁路仍将是我国交通运输系统中的重要力量。
铁路信号是铁路运输的耳目,是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。
一旦信号设备故障,铁路运输将陷于瘫痪,整个国民经济将遭受严重损失。
从铁路一开始出现,人们就吧把铁路信号中的故障——安全技术作为一个专题进行研究。
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的更新和发展。
三、研究方案(框架)第一章绪论1.1 研究背景1.2 研究目的及意义1.3 国内外研究现状1.3.1 国外车站计算机连锁系统的应用现状1.3.1 国内车站计算机连锁系统的应用现状1.4 研究内容及技术路线1.4.1 研究内容1.4.2 技术路线第二章计算机连锁工作原理2.1 计算机连锁系统硬件组成2.2 计算机连锁系统基本原理2.2.1 人机对话层2.2.2 连锁运算层2.2.3 复合驱动层2.2.4 结合电路层2.2.5 监控对象层2.3计算机联锁系统可靠性及安全技术2.3.1硬件冗余技术2.3.2软件冗余技术2.3.3故障一安全接口电路第三章计算机联锁系统故障维护及探讨3.1联锁设备常见故障分析处理3.1.1非潜伏性故障3.1.2潜伏性故障3.2故障种类3.2.1计算机单元故障3.2.2通讯线路故障3.2.3切换故障第四章计算机联锁系统的发展前景4.1计算机联锁系统的必要性4.1.1 功能的完善4.1.2 实现管理现代化4.1.3 节省费用4.2 计算机连锁系统的发展4.2.1向高可靠性与高安全性方向发展4.2.2向全电子化方向发展4.2.3向站区一体化、区域化的方向发展4.2.4向信息化、智能化和综合自动化的方向发展四、进度计划第一阶段:2013年5月—2013年6月初,计划进行论资料搜集,阅读大量参考文献。
并计划完成论文第一章绪论部分,以及论文第二章计算机连锁工作原理,其中第二章包括计算机连锁系统硬件组成、计算机连锁系统基本原理、计算机联锁系统可靠性及安全技术。
为全文奠定理论基础。
第二阶段:2013年6月—2013年7月初,计划进行论文第三章计算机联锁系统故障维护及探讨,系统分析联锁设备常见故障分析处理及故障种类。
第三阶段:2013年7月—2013年8月,计划进行论文第四章计算机联锁系统的发展前景,以及第五章结论部分。
五、指导教师意见指导教师:年月日中期报告题目:铁路信号计算机联锁效系统报告人:曹奇一、进展情况论文选题与开题报告内容一致,已完成了计算机连锁工作原理部分,包括计算机连锁系统硬件组成、计算机连锁系统基本原理、计算机联锁系统可靠性及安全技术。
其中根据前学者的经验,自己总结了计算机连锁系统可靠性及安全技术。
目前预期存在的问题是如何系统地分析计算机联锁系统故障维护及探讨,拟采用比较的方法来解决这个问题,在分析过程中找到计算机联锁系统的发展前景。
按照开题报告的内容,完成后两章的内容,第三章计算机联锁系统故障维护及探讨第四章计算机联锁系统的发展前景二、指导教师意见指导教师:年月日结题验收一、完成日期二、完成质量三、存在问题四、结论指导教师:年月日摘要计算机联锁系统是实现铁路现代化和自动化的基础设施之一,是一种高效、安全的车站联锁设备,是提高车站通过能力的基础。
同时,计算机联锁系统还具有故障—安全性能,与电气联锁系统相比,其在设计、施工和维护方面都较为便捷,且便于改造和增加新功能,为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件。
本论文主要阐述了计算机联锁系统的硬件结构组成,设备选型及电源配置等原则及处理方法。
采用二乘二取二的体系结构的计算机联锁控制系统方案,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。