车站信号计算机联锁控制系统—软件.

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。

基于UML的车站信号软件建模铁路计算机联锁系统是以计算机技术为核心,通过采用通信、可靠性和容错以及“故障—安全”技术,实现联锁要求的实时控制系统。

车站信号联锁软件作为计算机联锁系统的核心,是一种保证站内行车安全、提高行车效率的典型安全苛求性软件。

以联锁基本原理为基础,采用统一建模语言UML,基于模型驱动开发技术,为联锁软件建立通用设计模型。

进一步对所建立模型进行验证,保证基本联锁功能的实现,完成设计级纠错。

本文以铁路车站信号联锁控制系统为背景,结合软件工程理论,研究基于UML对联锁软件进行建模,主要进行了以下研究工作:1.对计算机联锁系统进行功能需求分析,并结合系统的硬件结构,从整体上对联锁软件进行架构,建立用例角度的UML模型视图。

2.从静态角度,对计算机联锁系统结构进行建模分析。

根据联锁系统的特点,主要对室外信号设备(包括信号机、道岔、轨道电路和进路)提出了状态变化角度的静态结构模型。

3.从动态角度,对联锁系统的核心—进路控制过程进行分析和子模块划分,并对各个子过程建立了动态过程模型(即子过程UML活动图模型)。

4.利用Rhapsody的仿真模拟功能(Animation),对所建模型进行调试和动态模拟,实现模型级纠错和验证。

并结合Windows平台下,采用Visual Studio 6.0开发环境,基于C++语言,搭建GUI图形用户界面驱动模型,再次对所建模型进行设计级的调试。

最终建立从需求规格分析定义到系统实现的完整铁路车站信号系统模型。

本文创新之处主要在于采用基于Rhapsody的模型驱动功能来进行调试和动态模拟,实现模型级的纠错和验证。

一方面保证联锁软件的高可靠性和安全性,改进领域专家和开发人员的交流;另一方面在软件开发初期尽早发现系统的设计错误或缺陷,从而较早地确定或降低项目的风险和开发成本。

验证结果表明,所建联锁系统模型可靠、稳定。

计算机联锁软件设计和锁闭模块设计【摘要】根据计算机联锁软件设计可靠性和安全性的要求，采用统一建模语言UML对其进行建模，可以保证列车安全、高速的运行。

【关键词】联锁软件；UML；建模车站信号计算机联锁软件是一种保证站内行车安全，实现进路控制的安全性苛求软件。

随着铁路运输速度的不断提高，以及铁路客运专线、高速铁路的快速建设，对铁路计算机联锁系统的可靠性和安全性提出了更高的要求。

车站联锁系统是以技术手段实现以进路控制为主要内容的联锁功能的系统。

计算机联锁系统，就是采用计算机技术构成的车站信号自动控制系统。

该系统以进路、道岔、信号为控制对象，由计算机系统来实现进路、道岔、信号之间的联锁，并按列车运行和调车作业的要求，自动控制选择进路、转换道岔、锁闭进路等。

本文以铁路车站信号联锁控制系统为背景，研究基于UML对联锁软件进行建模。

有助于测试人员加深对联锁系统基本功能模块的理解，根据UML的动画模拟过程，自动完成测试工作，提高联锁软件的可靠性和安全性。

主要研究工作包括对联锁系统核心--进路过程进行分析和子模块划分，并对其中的子模块，如进路锁闭模块，进行了动态建模。

1.UMLUML是一种面向对象的标准建模语言，主要用于分析和设计阶段的系统建模。

由于UML易于表达、功能强大，融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，适合用于支持面向对象语言实现的项目，应用范围不仅限于支持面向对象的分析与设计，还包括从需求分析开始的软件开发全过程，已被广泛应用到描述系统的静态结构和动态行为，所以UML模型成为了测试用例生成的有效来源。

根据系统不同方面的描述，UML分为静态建模和动态建模。

其中静态建模包括类图、用例图、包图、构件图和配置图；动态建模包括顺序图、协作图和活动图。

2.系统软件分析与建模计算机联锁系统的功能主要包括：人机界面信息处理功能、进路控制功能和执行控制功能等。

计算机联锁控制系统硬件部分由上位机和联锁机组成，系统安全软件主要是指联锁机软件部分。

第一章车站信号控制系统概述第一节概述一、铁路信号自有铁路以来，人们就约定以物体的外表特征，如形状、位置、颜色、灯光以及状态的显示数目等作为向乘务人员和行车有关人员传达运行条件和命令的信号。

从铁路发展初期，信号的显示意义就与行车安全联系在一起，只有当安全条件确已满足，或者说危及行车安全的风险因素不存在的条件下，才给出允许列车或车列前进的信号，反之则给出停车信号。

关于安全条件的检查，最初是靠运营管理措施来保证的，随着铁路运输的发展和科学技术的进步，保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡，以致发展成今天的自动控制系统。

由于保证行车安全的技术大部分是和信号相联系，所以把通过技术手段保证行车安全的系统称做铁路信号系统，或简称铁路信号。

铁路信号的主要功能是保证行车安全，但随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运输效率、实现运输管理自动化和信息化以及改善铁路员工劳动条件的重要技术手段。

铁路信号系统按其应用场所，大致可以分为车站信号控制系统、区间信号控制系统、编组站自动化系统、铁路行车指挥系统以及列车运行控制系统等等。

本教材以车站信号控制系统为讲述内容，着重讨论车站信号自动控制系统的具体功能、构成原理及实现的方法。

二、车站信号控制系统车站信号控制系统的主要功能是保证行车安全，具体而言，指通过技术手段来使车站内信号机、道岔、轨道电路等基本信号设备按照规定的要求工作，以保证列车或调车车列在站内运输作业的安全。

1．主要技术车站信号控制系统涉及的技术主要有：（1）故障-安全技术我们知道，任何技术设备不管它多么可靠，总有发生故障的可能，铁路信号系统也不例外。

对铁路信号系统来说，其主要功能是保证站内行车安全，所以必须考虑在其发生故障后，故障的后果不应危及行车安全。

例如，信号机及其控制系统发生故障时，应自动地给出限速或停车的显示；道岔的控制系统发生故障时，道岔不应错误地转换而必须锁在原来的位置上。

总的来说，故障的后果必须导致行车安全，这已经成为不可动摇的原则，在铁路信号领域里称这一原则为故障-安全原则，用于实现故障-安全的一些技术措施为故障-安全技术。

目录1.联锁系统概述 (3)1.16502电气集中概述 (3)1.1.1 6502电气集中的组成 (3)1.1.2继电器的组合 (3)1.1.3 6502电气集中电路结构 (4)1.2联锁系统的发展 (5)1.3TYJL-II型计算机联锁系统的发展 (6)1.4小结 (7)2.TYJL-II型计算机联锁控制系统解析 (8)2.1TYJL-II型计算机联锁系统总体结构及功能 (8)2.2TYJL-II型计算机联锁的软件及其功能 (9)2.3TYJL-II型计算机联锁硬件系统及其功能 (10)2.4小结 (12)3.TYJL-II型计算机联锁系统的应用 (13)3.1TYJL-II计算机联锁系统的特点 (13)3.2数字化仪和鼠标的操作说明 (13)3.2.1轨道区段 (13)3.2.2列车信号 (14)3.2.3调车信号 (14)3.2.4道岔 (15)3.2.5 溜放标志“溜放” (15)3.3进路的办理和操作 (16)3.4小结 (18)4.TYJL-II型计算机联锁系统的日常维护和故障处理 (19)4.1TYJL-II型计算机联锁系统的日常维护 (19)4.1.1系统停电及上电 (19)4.1.2操作注意事项 (19)4.1.3系统的日常监测维护 (20)4.2TYJL-II型计算机联锁系统的故障处理 (20)4.2.1故障应急处理方法 (20)4.3道岔故障处理（以四线制道岔控制电路为例） (22)4.3.1工作原理 (22)4.3.2道岔故障应急处理 (22)4.3信号机点灯电路故障处理 (25)4.3.1信号机点灯电路工作原理 (25)4.3.2信号机点灯电路故障应急处理 (25)4.3.3处理信号点灯电路故障的基本方法 (25)4.3.4信号机故障时控制台的现象 (27)4.4采集电路故障处理 (30)4.5驱动电路故障处理 (32)4.6小结 (35)1 联锁系统概述车站联锁设备是保证站内运输作业安全、提高作业效率的铁路信号设备，它的控制对象是道岔、进路和信号机。

《车站信号自动控制》期末考试试卷适用班级考试形式班级姓名学号一、填空题(每空1分，共20分）1.为保证列车运行和调车作业的安全，站内相关信号机、、及车载之间必须建立相互制约的关系，并称这种关系为联锁关系，简称联锁。

2.联锁控制的功能包括进路控制、和。

3.传递继电器CJ 有两个特性，分别是和。

4.6502电气集中信号楼内设备主要有控制台、、继电器组合及组合架、和分线盘等设备。

5.道岔的位置有三种，分别是定位、和。

6.计算机联锁系统软件可分为三个层次，即人机会话层、和。

7.辅助开始继电器用表示；信号检查继电器用表示。

8.车站信号楼内设备包括信号计算机室设备、、、防雷分线室设备、控制台室设备。

9.采集电路接口故障主要有、和采集回路断线。

10.人工限时解锁时，进站和正线出站列车进路延时，侧线出站和调车进路延时。

二、判断题（每题2分，共20分）1.DS6-K5B 型计算机联锁系统属于双机热备型联锁系统。

()题号一二三四总分总分人得分阅卷人得分阅卷人得分2.在四线制道岔控制电路中,1DQJ1-2线圈自闭电路就是电机动作电路。

()3.两端同时向无岔区段调车为敌对进路。

()4.办理任何进路时FJ都只有一条励磁电路和一条自闭电路。

()5.进路正常解锁，总是1LJ先吸起，2LJ后吸起。

()6.信号机在每一个信号灯泡的点灯电路上都要串接灯丝继电器，用来监督灯丝的完整性。

() 7.三点检查是指一个区段的解锁要依次检查上一区段的占用与出清，本区段的占用与出清及下一区段的占用与出清。

()8.信号检查继电器1-2线圈自闭电路是专作防护用的。

()9.凡是进路的始端部位都应在信号组合内设置一个开始继电器KJ,进路性质不同而始端相同的列车进路和调车进路可设一个KJ。

() 10.6502电气集中在办理长调车进路时要求调车进路中与始端信号机同方向的各架调车信号机，要按调车车列的运行方向由远及近顺序开放。

()阅卷人得分三、单项选择题（每题3分，共30分）1.在站场信号平面布置图上，站场股道的正线编号编为()。

计算机联锁系统介绍与设计发布时间：2022-09-19T06:17:44.032Z 来源：《科技新时代》2022年（2月）4期作者：安禹学徐华祥[导读] 计算机联锁是以计算机技术为核心，采用了通信技术、可靠性技术与容错技术以及“安禹学徐华祥中车青岛四方机车车辆股份有限公司，青岛 266111摘要计算机联锁是以计算机技术为核心，采用了通信技术、可靠性技术与容错技术以及“故障—安全”技术实现车站联锁要求，自动实现车站内的道岔、信号机和进路之间的控制的技术，它是确保铁路系统安全、高效行车所必需的一种重要保障设施。

在计算机联锁系统中，上位机用于人机交互，用来接收工作人员输入的操作指令，经过联锁机的逻辑运算控制车站信号设备工作，并将信号设备的工作状态通过上位机表示出来，实时监控信号设备运行。

第一章绪论1.1 计算机联锁的背景随着我国铁路运输事业的不断进步和发展,高密性以及快捷性都成为其主要的发展目标和方向,许多联锁设备无法满足对安全方面越来越高的要求。

从技术上来看,电气式联锁和机械式联锁是我国铁路信号控制技术发展的两个阶段。

随着计算机技术理论的完善，发展出了计算机联锁。

目前我国现有的主要干线铁路均采用计算机联锁系统国内外1.2 国内外研究现状分析1978年世界上第一套新型的微机联锁设备在瑞典哥德保市诞生以来，各个地区的新型计算机联锁设备和系统技术都发展得相当迅速。

瑞典作为目前世界上最早的自主开发且通过自主创新设计成功研制广泛应用于国际的计算机联锁的技术国家之一,其生产技术上的发展周期可以大致划分表现为两个主要时期,第一代微机产品主要就是采用了传动继电器技术来进行控制供电信号及道岔,并且还首次具备了控制轨道传动的专用继电器。

第二代系列产品的道岔和信号系统设计采用了更为安全的一种无接点控制电路。

1985年前在哈尔斯堡站首次投入使用了该产品系列。

西德国铁1979年决定自主研制第一套微机联锁,自1983年起就开始由西门子、劳伦茨、 AGE 公司联合研制,1985年12月,联锁铁路首套微机联锁设备在慕尼黑地区正式交付投入运营。

TYJL-II一、选择题1．计算机联锁系统保护地线的接地电阻为( A )。

(A) <4Ω (B) <6Ω (C) <1 0Ω (D) <1 5Ω2．计算机联锁系统各种接地的间隔不小于( B )。

(A) 15 m (B) 20 m (C) 25 rn (D) 30 m3．计算机联锁系统机房温度超过( B )时应开启空调。

(A) 20℃ (B) 25℃ (C) 30℃ (D) 35℃4．计算机联锁系统中电务维修机时钟误差超过( C )必须进行调整。

(A) 1 min (B) 3 min (C) 5 min (D) 1 0 min5．在计算机联锁系统防雷接口柜中所有的接插件均采用( B )镀金接插件。

(A) 16芯 (B) 32芯 (C) 64芯 (D) 128芯6．计算机联锁应按联锁图表进行( D )一次的联锁试验。

(A) 五年 (B) 三年 (C) 二年 (D) 一年7．计算机联锁采用( A )结构的实质在于用增加相同性能的模块来换取系统的可靠性和安全性的。

(A) 冗余 (B) 网络 (C) 并行 (D) 工业机8．当计算机联锁系统备机停机或备机仅处于( D )时，禁止关闭主机电源或人为干预主机切换到备机。

(A) 停机状态 (B) 热备状态 (C) 主机状态 (D) 同步校核状态9．计算机联锁系统中( B )不需要UPS供电。

(A 联锁主机 (B) 监控子系统打印机 (C) 控制台分机 (D) 输入分机10．计算机联锁系统联锁机的故障一安全性是指( A )。

(A)联锁机不发生危险侧输出的功能(B)联锁机平均危险侧输出的间隔时间(C)联锁机在规定的时间和条件下完成联锁功能的概率(D)联锁机不发生危险侧输出概率11．计算机联锁系统( D )是备机由停机状态向热备状态过渡的中间状态。

(A) 停机状态 (B) 热备状态 (C) 主机状态 (D) 同步校核状态12．计算机联锁系统的联锁机采用双机热备的( C )结构。

中南大学铁道学院车站计算机联锁仿真教学软件及沙盘模型
我公司与中南大学铁道学院共同研制开发的JD-1A型、DS6-11型、TYJL-II型，TYJL-TR9型，VPI型等系列车站计算机联锁仿真教学软件，可为行车人员提供上岗前培训，正常模拟演练及提高非正常情况下接发列车的全功能演练设备，为行车管理人员提供了解，熟悉计算机联锁，提高管理水平的理想工具，该仿真软件及沙盘在全国各铁路局已全面推广，并已很好的运用在中南大学铁道学院，大连交通大学、南昌局运输处等车站及车务部门。

分四个界面：1、车站值班员操作界面
2、信号员操作界面
3、教师管理界面
4、复示机界面
分五大系统：1、能够完全仿真现场计算机联锁的联锁功能模拟接发列车及调车作业的全过程，模拟设置信号机，道岔轨道电路等信号设备的故障及电源故障
2、正常接发列车模拟演练
3、非正常接发列车模拟演练
4、具有TDCS站间透明功能
1：48运输沙盘1：48运输沙盘。

98电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software EngineeringTYJL-II 型计算机联锁系统是由铁道科学研究院研制的一种双机热备计算机联锁系统，在我国的的铁路支线上得到了广泛的应用。

掌握该计算机联锁系统的结构和特点，可以更好的理解计算机联锁系统的工作原理，以便掌握车站信号计算机联锁设备的日常维护，快速的处理设备故障，保障信号设备的良好运行。

1 TYJL-II型计算机联锁系统及特点1.1 TYJL-II型计算机联锁系统的组成TYJL-II 型计算机联锁系统是一个分布式的双机热备计算机联锁系统（见图1)，设有监视控制机、电务维修机、联锁机、执行表示机等多个计算机，用来完成控制台操作、进路确选、进路锁闭、信号开放、信号保持、进路解锁等功能。

从逻辑关系上可以分为第一层：监视控制机和电务维修机，第二层：联锁机（执表机），第三层：故障——安全的接口系统。

为采集和驱动室外现场信号设备监控对象，还设有道岔控制电路、信号机点灯电路、轨道电路、站内电码化电路等执行组电路[1]。

1.2 TYJL-II型计算机联锁系统的主要特点（1）联锁系统联锁机采用 STD 总线标准的工业控制计算机。

采用主备双机系统，备机有脱机、联机和联机同步三种工作状态，监控机、联锁机主机故障时，可实现人工切换、自动切换，保证联锁信号的不间断输出。

（2）联锁计算机层由APCI5093型CPU 板，APCI5656型ARCNET 通讯板，APCI5314型I/O 板构成。

通过CPU 板上的两块ARCNET 通信接口分别实现联锁主备机之间、联锁机与监控机和执表机之间的通信。

其中STD 一 01 (l)通信板通过联锁总线切换装置与监控机（JKJ ）、执表机（ZBJ ）通信，STD 一 01 (2)通信板实现主备联锁机之间的通信。

（3）联锁机与采集驱动层的故障——安全的输入输出I/O 模块之间采用CAN 总线进行数据通信。