铁路车站计算机联锁基本原理

第二篇计算机联锁第六章计算机联锁综述第一节计算机联锁的基本概念一、计算机联锁的定义什么叫计算机联锁：计算机联锁是以计算机技术为核心，采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障－安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统。

二、计算机联锁的主要技术条件⒈计算机联锁能满足各种车站（场）规模和运输作业的需要，保证行车安全，提高运输效率，并具备大信息量和联网能力。

⒉计算机联锁采用硬件冗余结构，如双机热备、三取二或二乘二取二的结构。

可靠度指标：平均故障间隔时间大于或等于106h；安全度指标：平均危险侧输出间隔时间大于或等于1011h。

⒊计算机联锁使用的涉及安全的电路符合故障－安全原则；电路故障能及时发现，当故障会危及行车安全时，能切断系统的危险侧输出。

⒋计算机硬件体系结构为层次结构，如分为人机对话层、联锁运算层和执行表示层。

⒌计算机联锁具有通过通信前置处理机和通信网与其他系统实现通信能力，与调度指挥系统的数椐通信符合有关规定。

⒍计算机联锁的软件系统达到软件制式检测要求的可靠性和安全性，所有程序都具有模块化、结构化和标准化的特点。

⒎计算机联锁的各种接口与通道能保证长期使用的高稳定性和高可靠性。

与安全有关的接口与通道符合故障－安全原则，还采用了光电隔离、动态冗余编码、参数限界冗余、故障检测及其它特殊方法，以防止危险后果的发生。

⒏计算机联锁能通过外部数椐通道或计算机网络与其它自动化或管理系统，如CTC、TDCS等连接，与之信息交换。

⒐计算机联锁设有两路独立电源供电，并且有自动转接功能，以保证不间断供电。

计算机和电子设备的直流电源具有不间断供电和有效去除脉冲及浪涌干扰的性能。

⒑计算机联锁采取了必要的防电磁干扰和防雷措施，以保证在规定严酷性等级的运用环境中，设备都能正常工作。

⒒信号设备的接地电阻值不大于10Ω，用于防护电子设备的安全保护地线的接地装置其接地电阻值不大于4Ω。

对于重雷害地区，地线设置还采取了特殊措施。

⒓监测子系统作为系统的基本组成部分，为维护使用部门提供监测、报警、统计、分析、管理、远程诊断及维护功能。

内部学习资料TYJL-ADX计算机联锁原理目录ADX 计算机联锁系统简介 (3)系统概述 (3)简述 (4)系统结构 (5)一. 综合柜 (6)系统描述 (6)配电部分 (8)系统上电 (12)联锁机 (14)1．系统描述 (14)2．FCX硬件说明 (18)3．联锁机以太网卡说明 (25)4．IO扩展板SIO-D说明 (30)5．FFC电源模块说明 (32)6．FFC电源模块说明 (34)7．IO总线控制器FFC说明 (36)采集板（FDI) (40)驱动板(FDO) (41)光纤通信 (43)1．简述 (43)2．太网光交换机 (43)3．光信号转换器 (44)4．连接方式 (46)监控机 (46)控制台 (48)功能 (48)操作方式 (48)后台监视器 (48)电务维修机 (49)ADX 计算机联锁系统简介TYJL-ADX型计算机联锁系统为中国铁道科学研究院引进日本日立公司的计算机联锁系统，按照我国铁路信号的技术需求自行开发应用软件，并与日立公司精心合作、共同研制的容错计算机联锁控制系统。

该系统具有安全性、可靠性极高的安全数据传输网络，除可以实现单个车站的联锁控制外，也可实现多个车站联锁的远距离集中控制。

系统概述简述为了表述方便，首先做如下定义：FCX：Fail-safe Cpu-unit with eXtendability（可扩展的故障安全的CPU单元）FFC：F-bus interFace Controller（F总线接口控制器）FDI：Fail-safe Digital Input（故障安全的数字输入设备）FDO：Fail-safe Digital Output（故障安全的数字输出设备）TYJL-ADX联锁系统的联锁机是基于日立的ADX1000联锁系统开发而成。

ADX1000是日立公司最新开发的一套铁路专用的联锁系统，在联锁主机FCX、扩展机笼FFC的CPU板上都采用时钟同步的双CPU进行逻辑运算，运算结果一致才能进行控制命令的输出，有更高的可靠性和安全性。

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。

第一章计算机联锁基础第一节计算机联锁概述一、计算机联锁的基本原理众所周知，继电联锁是靠继电器的线圈、接点组成一套复杂的开关量控制电路，实现对信号设备的联锁控制。

而计算机是一个能够对二进制代码进行各种复杂运算的智能机器，要用计算机取代继电器实现联锁控制就必须将各种开关量转换为1、0相间的代码，构成一套复杂的控制系统。

图1—1计算机联锁基本原理框图图1—1是计算机联锁控制的原理框图，实现联锁控制主要经过信息输入、联锁运算和信息输出三个环节。

计算机一方面通过操作输入通道和接口接收由操作设备(控制台)产生的操作信息；另一方面通过状态输入通道和接口采集室外信号设备的状态信息，将上述两种开关量的动作变为二进制代码送入计算机。

信息代码进入计算机以后,计算机按照联锁程序的要求对输入的信息进行分析处理和复杂的逻辑运算(这里称为联锁运算)，其结果形成了对信号设备的控制信息和各种表示信息。

控制信息通过输出通道和接口控制道岔转换和信号变换显示；表示信息则通过表示输出通道和接口控制显示器的显示。

第二节计算机联锁系统的硬件组成一、计算机联锁的硬件基本结构各种型号的计算机联锁系统由于设计思路不同，所采用的硬件不完全相同。

即使同一种型号的系统，其控制的车站规模不同，所需要的硬件数量也不相同。

但各种系统的基本功能和基本任务大致一样，因此它们的硬件组成的基本形式差异不大。

计算机联锁系统主要由人机对话设备、联锁控制计算机系统(简称主机) 、输入/输出通道与接口、继电器结合电路及其监控对象(信号机、道岔、轨道电路) 等部分组成。

图1—2是计算机联锁系统的硬件结构框图。

下面对各组成部分作以简要说明。

1、主机主机是计算机联锁系统的核心，它要完成所有信息的处理、接口管理及与外部设备的信息交换。

由于计算机联锁系统接收和处理的信息很多，而且许多信息在时间上重叠，为了避免信息丢失，提高系统的运行速度，目前应用的各种型号的计算机联锁设备均采用多主系统。

浅谈铁路信号联锁摘要：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，其中设备采用K5B型计算机联锁和ZD6型电动转辙机，轨道电路采用25Hz相敏轨道电路，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工程设计。

关键词：计算机联锁的基本原理，系统硬件基本构成，K5B构成，信息传输方式，诊断故障1.计算机基本原理（1）继电联锁是靠继电器的线圈、接点组成一套复杂的开关量控制电路，实现信号设备的联锁控制，而计算机是能够对二进制代码进行各种复杂运算的智能机器，要用计算机取代继电联锁控制，就必须将各种开关量转换0、1相间的代码，构成一套复杂控制系统。

（2）联锁控制3个环节，信息输入，联锁运算和信息输出。

计算机系统一方面通过操作输入通道和接口接收由操作设备产生的操作信息；另一方面通过状态输入通道和接口采集室外信号设备的状态信息，将上述两种开关量的动作变换为二进制代码，送计算机联锁系统。

2、计算机联锁系统的硬件组成由人机对话设备、联锁控制计算机系统（主机）、输入输出通道与接口、继电器结合电路及监控对象等组成。

（1）人机对话层将来自键盘、鼠标等操作输入，经串口送达联锁计算机，同时在图形显示器上显示站场表示信息。

在站场规模较大致使联锁计算机负担较重或需要多终端操作的情况下，可设置操作命令采集机进行操作命令输入的有效性判别并转换成约定格式传送给联锁计算机。

（2）主机主机是计算机联锁系统核心，要完成所有信息的处理，接口管理及与外部设备信息交换。

（3）输入输出通道与接口连接主机与外部设备的纽带，因计算机联锁系统中监控对象的执行部件仍是继电器，需通过输入通道将接点开关量变为数字信号送给计算机。

同样计算机输出控制命令也需转换。

室外设备和主机的信息数据转换需接口电路完成。

计算机联锁基础知识之二：铁路继电联锁铁路继电联锁用电气方法通过信号楼内的控制台操纵车站内的色灯信号机和电动转辙机，使信号机、进路和道岔实现联锁并能监督列车运行和线路占用情况，这就是继电联锁。

在继电联锁中实现联锁的主要元件是继电器。

20世纪50年代以后，继电联锁都采用电磁继电器，以逻辑电路实现联锁，全站的信号机和道岔可由一个信号楼集中控制。

继电联锁的作用原理是：信号操纵人员的控制台将控制信号机和电动转辙机开放或关闭的指令，通过连结继电器室内的电缆传送到继电器室内的继电器组合上，继电器组合上的继电器接收到指令后，使继电器的衔铁被吸动或复原，继电器动作的信号再由电缆传送到相应的信号机和控制相应道岔动作的电动转辙机，使信号机处于开放或关闭状态，使道岔处于定位或反位状态，从而使进路上的信号机、道岔与相应的进路实现联锁。

继电联锁安全可靠，操作简便、快捷。

当需要建立一条进路时，信号员只需在控制台上按下需建立进路的始端钮和终端钮，不论进路上有多少道岔，只要在进路范围内无车占用，又没有安排敌对进路，就可将进路中所有道岔转换到规定位置，并将进路锁住；在控制台的轨道表示盘上，所选出的进路从始端到终端呈现一条白色光带，即表示近路已被选出并已锁闭，防护该进路的信号机也同时自动开放，在表示盘上这条进路始端处的信号复示器亮一绿灯，表示防护此进路的信号机已经开放。

当列车或机车车辆驶入进路后，信号机自动关闭，信号复示器的绿灯改为红灯，白色光带随着列车或机车车辆的前进，一段一段的由白色变为红色，表示列车正占用该区段，然后又由红色变为灭灯状态，表示列车已出清该区段，并且该区段已经解锁。

继电联锁的进路解锁方式既可以分段解锁，也可以全进路一次性解锁。

继电联锁按站场规模及运用条件的不同，可分为大站、中站和小站继电联锁；按操纵方式不同，可分为单独操纵、进路操纵以及其他方式操纵的继电联锁；按组装型式分，有组合式、组匣式及插接组合式继电联锁；按型号分，中国有6026型、6031型、6032型、6512型、6501型及6502型等。

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。