城市道轨交通通信与信号项目五车辆段联锁设备.ppt
2023/10/27,1,知识要点 1掌握联锁的基本概念。2了解联锁设备在我国的应用。3掌握6502电气集中的基本操作方式。4掌握计算机联锁的基本结构和操作方式。,项目五 车辆段(车厂)联锁设备,2023/10/27,2,理论内容 一、联锁及联锁设备 车辆段联锁设备是城市轨道交通的重要信号设备，用于完成车辆段内建立进路、转换道岔、开放信号以及解锁进路等作业，实现道岔、信号、进路之间的联锁关系，以保证行车安全，提高作业效率。车辆段的联锁设备早期采用继电集中联锁，目前多采用计算机联锁。,2023/10/27,3,1联锁,进路是列车和调车机车车辆在车辆段内所经过的径路，是从一架信号机开始，至同方向次一架信号机为止的线路。按照道岔的不同开通方向可以构成不同的进路，每条进路由相应的信号机防护，列车或调车机车车辆必须依据信号的开放进人或通过进路。办理进路，就是将有关道岔转换到进路要求的位置后锁闭，并开放防护进路的信号。但是有些进路如果同时建立会造成列车或调车车列冲突的危险，这样的进路互为敌对进路，防护这两条进路的信号互为敌对信号。,举例：A站下行1道列车出站联锁设备应满足的条件,2023/10/27,4,为了保证车辆段内的列车、调车作业安全，只有在进路空闲、道岔位置正确、敌对信号处于关闭状态时，防护进路的信号才能开放；当信号开放后，进路上有关道岔不能再转换，其敌对进路不能建立、敌对信号不能开放，这种信号、道岔、进路之间相互制约的关系，称为联锁关系，简称联锁。,2023/10/27,5,2联锁的基本内容,联锁关系的基本内容包括：(1)不允许建立会导致列车、机车车辆冲突的进路 防护进路的信号开放前，须检查其敌对信号处于关闭状态；信号开放后，应将其敌对信号锁闭在关闭状态，不允许办理与之相敌对的进路。(2)进路上的道岔必须被锁闭在与所办理进路相符合的位置 车辆段联锁设备通过按压控制台按钮或者利用鼠标点击计算机屏幕上的有关按钮办理进路，当有关道岔转换至开通进路的位置并锁闭后，才能开放信号。图5一l为某车辆段出入口，若图中10号道岔处于直向位置时，信号机D14不能开放。,图5-1 车辆段信号平面图(部分),2023/10/27,6,(3)信号机的显示必须与进路的开通状态相符合 车辆段中，调车信号机的显示不表示道岔开通方向，但有些信号机，例如进段信号机的显示，须指示所防护进路中道岔开通方向。如图51所示，进段信号机XJl显示一个黄灯表示允许列车进人车辆段，显示两个黄灯表示1号道岔开通侧向，指示列车进入洗车线。,图5-1 车辆段信号平面图(部分),2023/10/27,7,2023/10/27,8,3联锁设备 控制车站的道岔、进路和信号，并实现它们之间联锁关系的设备称为联锁设备。联锁设备既可以分散控制，也可以集中控制。目前使用的联锁设备有继电联锁和计算机联锁两大类。,2023/10/27,9,继电联锁，又称为电气集中联锁，是用电气的方法集中控制和监督段内的道岔、进路和信号，并实现车辆段联锁关系的联锁设备。这种设备的主要特点是室外采用色灯信号机，道岔由转辙机转换，进路上所有区段均设有轨道电路，由继电电路实现对室外设备的控制并实现联锁，操作人员通过控制台集中操纵和监督全段信号设备。,2023/10/27,10,设备控制 信号机基本控制、操作，办理进路、开放信号，道岔基本操作、控制等。,2023/10/27,11,2023/10/27,12,计算机联锁利用计算机实现车站的联锁关系，用继电器电路作为计算机主机与室外信号机、转辙机、轨道电路的接口设备，操作人员通过计算机显示器等设备实现对现场设备的控制和监督。,调度集中CTC,2023/10/27,13,联锁设备原理图,2023/10/27,14,CTC系统总体构成图集调度指挥管理与控制一体的调度指挥系统,2023/10/27,15,4联锁设备的主要技术要求,(1)基本操作原则 车辆段联锁设备采用双按钮操纵方式，办理进路、取消和人工解锁进路、单独操作道岔都要按压两个按钮才能动作设备，这样可以防止由于误操作按钮造成信号设备错误动作。,2023/10/27,16,(2)进路锁闭 进路锁闭指的是进路排通、防护进路的信号开放后，进路上有关道岔不能转换，有关敌对信号不能开放。控制台上办理好进路后，从防护进路的信号开始至进路的终端显示白光带，称该进路处于锁闭状态。,值班员操作台,2023/10/27,17,(3)接近区段的规定 进路的接近区段，一般指的是信号机外方的第一轨道电路区段。进路排通、防护进路的信号开放后，接近区段空闲时的进路锁闭又称为进路的预先锁闭，接近区段有车占用时的进路锁闭又称为进路的接近锁闭。进路的锁闭程度不同，人工办理进路解锁时采用的方式也不同。,2023/10/27,18,(4)信号的开放 控制台上操纵按钮办理进路后，满足下列条件信号即可自动开放：1)进路空闲。2)有关道岔转换至规定位置。3)敌对进路未建立。4)进路处于锁闭状态。信号机应设灯丝监督装置，不间断地检查正在点亮的灯泡灯丝的完整性。信号点灯电路应具有主、副灯丝自动转换功能，主灯丝断丝后能自动转换至副灯丝继续点亮灯光，室内控制台上有相应的灯光和声音报警装置。,2023/10/27,19,(5)信号的关闭 已经开放的信号，在下列情况应能自动关闭：1)列车信号：当列车进入该信号机内方第一个轨道区段时。,2)调车信号：当调车机车车辆全部越过开放的调车信号，即出清调车进路接近区段。3)当信号显示与防护进路的条件不符合时(如进路上轨道电路故障、道岔位置改变，或信号灯丝断丝等)。4)办理取消或人工解锁进路时。,2023/10/27,20,(6)进路的自动解锁 进路的自动解锁是指进路锁闭信号开放后，随着列车越过信号机进入进路或调车机车车辆的牵出、折返，进路上有关轨道区段自动解锁，控制台上相应轨道区段的白光带自动熄灭。,进路的自动解锁根据电路动作的特点不同，包括两种情况：1)正常解锁，也称为逐段解锁，即列车或调车机车车辆顺序占用和出清进路的各轨道区段后，进路上的轨道区段自动顺序解锁；2)调车中途返回解锁：在调车过程中，调车机车车辆未压上或部分压上的轨道区段，能够随着调车机车车辆的折返而自动解锁。,2023/10/27,21,(7)人工办理解锁进路及解锁轨道区段 人工办理解锁进路指的是进路建立后，不经列车或调车机车车辆运行，经人为操作将进路解锁。1)当进路处于预先锁闭时，办理“取消解锁”，可将进路解锁。2)当进路处于接近锁闭时，须办理“人工解锁”，才能将进路解锁。当进路处于接近锁闭办理人工解锁进路时，进路需经过3min或30s的延时才能解锁。设置延时解锁，是为了防止解锁原有进路改办其他进路时，处于接近区段的列车或调车机车车辆可能由于停车不及时冒进信号而压上正在转换的道岔。延时能够确保列车或调车机车车辆有足够的停车时间。3)当发生车站停电后恢复供电，以及进路没有完全解锁等情况时，控制台上全部或部分轨道区段显示白光带，此时有关区段均处于锁闭状态，须办理“区段人工解锁”手续，才能将有关轨道区段解锁。,2023/10/27,22,(8)道岔的锁闭 除进路锁闭外，联锁道岔还有以下锁闭方式：1)区段锁闭：道岔区段有车占用时，区段内有关道岔不能转换，称为区段锁闭，此时控制台上有关道岔区段显示红光带。2)单独锁闭：即利用控制台上道岔按钮断开道岔控制电路，使该道岔不能转换。对道岔进行单独锁闭后，控制台上该道岔表示灯显示红灯。3)故障锁闭：即在故障情况下道岔区段被锁闭，此时控制台上有关道岔区段显示白光带。例如，列车经过进路后，由于分路不良使部分轨道区段不能解锁，控制台遗留有白光带。联锁道岔受到上述任一种锁闭时，应保证机车车辆通过道岔时，道岔不能起动。上述锁闭方式均属于对道岔进行电气锁闭，即通过断开转辙机的控制电路，使转辙机不能转换。除上述锁闭方式外，当设备故障时，为保证行车安全，使用钩锁器对道岔进行现场加锁以及钉固道岔等都是车务部门常用的锁闭道岔方式。,钩锁器,2023/10/27,23,(9)道岔的转换 在不受上述任何一种锁闭的条件下，联锁道岔允许单独操纵，根据在控制台上的操作，能够进路式选动。但单独操纵优先于进路式选动，在进路式选动过程中，如果尖轨转换遇阻不能转换到底时，为保护电动机，允许单独操纵转回原来位置。,为保证列车和调车作业安全，联锁道岔一经起动，则不受列车或调车车列进人道岔区段的影响，应继续转换到位。转换到位后控制台有相应定位或反位表示，联动道岔只有两端尖轨均转换到位才能构成位置表示。(10)引导接车 办理列车进段时，当有关信号机、轨道电路或道岔等故障时，进段信号不能正常开放，应使用引导接车的方式将列车接人车辆段内。,2023/10/27,24,二、6502电气集中联锁,继电联锁电路有过多种制式，几经修改完善，6502电气集中被认为是较好的定型电路，得到广泛应用。,2023/10/27,25,二、6502电气集中联锁,1设备组成 电气集中联锁设备分为室内和室外两部分，信号楼内设有控制台、继电器组合及组合架、电源屏、区段人工解锁盘和分线盘。室外有色灯信号机、电动转辙机、轨道电路和地下电缆。(1)室内设备 1)控制台。控制台设置于运转室内，盘面由带有按钮及表示灯的单元块拼装而成，用光带单元(每个光带单元可显示红色和白色两种灯光)组成模拟站场线路图形。值班员利用控制台盘面上的按钮操纵全站联锁区域内的道岔，排列进路，开放和关闭信号，并且通过控制台盘面上的表示灯，监督道岔位置、线路占用情况及信号显示状态。,2023/10/27,26,2)区段人工解锁按钮盘。区段人工解锁按钮盘安装在运转室，在盘面设有许多带铅封的事故按钮，每个按钮对应于一个道岔区段或有车经过的无岔区段。当轨道电路区段因故障不能按进路方式解锁时，可以利用有关按钮办理区段人工解锁。当采用取消解锁或人工解锁的办法也不能关闭信号时，可以利用区段人工解锁按钮盘关闭信号。,用于区段人工解锁的按钮可以集中设置在控制台上，也可将区段人工解锁盘单独设置并与控制台隔开一定距离，操作时一人按压控制台上的总人工解锁按钮，另一人按压区段人工解锁按钮盘的按钮，避免单人误操作危及行车安全,2023/10/27,27,3)继电器组合及组合架。6502电气集中联锁电路由若干种继电器定型组合构成，每个定型组合电路均包含有若干固定的继电器，称为继电器组合，完成相应联锁功能。一般每个组合可以安装十个继电器，这些组合按设计要求安装在组合架上，如图5-2所示。,2023/10/27,28,4)电源屏。电气集中联锁车站应有可靠的供电电源，以保证不间断供电。在车站机械室内设置有电源屏，提供电气集中联锁需要的各种交、直流电源及闪光电源等。5)分线盘。分线盘一般设置于继电器室内，实现室内、外设备相互间的电气连接。,(2)室外设备 1)色灯信号机。城市轨道交通车辆段的各种信号机采用透镜式色灯信号机，咽喉区及运用库内的调车信号机均采用矮型信号机，进、出段信号机根据需要可采用高柱信号机。2)转辙机。联锁区内的每个道岔都设置一台或多台转辙机，用以转换道岔、锁闭道岔、反映道岔所处的位置。,2023/10/27,29,3)轨道电路。车辆段的咽喉区、运用库、检修库等线路，均应装设轨道电路，反映列车、调车车列的占用情况，实现联锁关系。4)电缆及电缆盒。室内与室外信号设备之间、室内控制台与继电器组合架之间的联系都使用电线电缆连接，电缆可分为信号电缆、道岔电缆和轨道电缆。室外电缆的分歧点、连接点以及终点设有电缆箱盒，用以实现电缆与电缆之间接续、电缆与设备之间的连接。,2023/10/27,30,2控制台盘面介绍(1)进路按钮及表示灯 控制台每个信号复示器旁设置有进路按钮，其中调车按钮为白色，用于办理调车进路，进、出段处设有绿色的进路按钮，用于办理列车进段、出段的进路。,(2)光带 在控制台盘面上利用光带模拟站场线路，通过光带的不同状态监督进路的锁闭和解锁、轨道区段的占用、空闲和故障以及道岔的开通方向等。控制台的光带有三种状态：平时应处于灭灯状态；显示红光带时，表示对应的轨道区段被占用或故障；当办理好进路时，控制台上该进路有关轨道区段均显示白光带。,2023/10/27,31,(3)信号复示器 为监督室外信号机状态，在控制台模拟站场相应位置设置信号复示器。信号复示器平时均处于熄灭状态，表示有关信号机处于关闭状态；控制台信号复示器点亮灯光表示相应信号机开放，例如信号复示器显示白灯，表示相应调车信号机开放；当信号复示器闪光时，表示相应信号机灯光熄灭。,2023/10/27,32,(4)与道岔有关的按钮和表示灯 控制台设道岔总定位按钮和总反位按钮各一个，均为二位自复式，总定位按钮上方有一个绿灯，总反位按钮上方有一个黄灯，按下按钮时点亮相应灯光。每组道岔设一个道岔按钮(双动道岔合用一个道岔按钮)，与道岔总定位按钮或总反位按钮配合使用，单独转换该组道岔。每个道岔按钮上方设两个表示灯，亮绿灯表示道岔在定位，黄灯表示道岔在反位，道岔在转换中或挤岔时，其黄灯和绿灯均不亮。(5)其他按钮 除上述外，控制台上还设置有引导按钮、引导总锁闭按钮、总取消按钮、总人工解锁按钮等按钮及各种报警表示灯，用于办理引导进路、取消进路和人工解锁进路等作业。,2023/10/27,33,3控制台操作说明(1)办理进路 6502电气集中采用双按钮选路方式，即只需在控制台上顺序按压进路的始端和终端按钮，就能够按照操作意图自动转换道岔、锁闭进路、开放信号，而且不论进路中有多少道岔，均能自动转换，简化了操作手续，提高了效率。(2)进路的“取消解锁”为了办理进路的“取消解锁”，控制台下方设置有总取消按钮。信号开放后，进路的接近区段没有被占用时进路处于预先锁闭状态，如需解锁进路关闭信号，可使用“取消解锁”的方法，同时按压进路始端按钮和总取消按钮，信号自动关闭，进路解锁，进路上白光带熄灭。(3)进路的“人工解锁”控制台下方设置带有铅封的总人工解锁按钮，用于办理“人工解锁”。信号开放后进路处于接近锁闭状态时，如需解锁进路关闭信号，只能使用“人工解锁，的方法，同时按压进路始端按钮和总人工解锁按钮，信号自动关闭，进路经延时后解锁，进路上白光带熄灭。,2023/10/27,34,(4)单独操纵道岔 当有关道岔区段未处于锁闭状态时，可以单独转换道岔，同时按压道岔按钮和“道岔总定位”按钮，道岔转换至定位，道岔表示灯显示绿灯；同时按压道岔按钮和“道岔总反位”按钮，道岔转换至反位，道岔表示灯显示黄灯。(5)切断报警 当发生挤岔、跳信号、主灯丝断丝等故障时，6502电气集中控制台有声光报警，对于每种故障均设置有二位非自复式按钮用于切断声音报警。例如发生道岔挤岔或者道岔失去表示超过13s时，控制台上电铃鸣响，挤岔表示灯亮，相应道岔的定、反位表示灯均熄灭。车站值班员按下“挤岔”按钮使电铃暂停鸣响，并通知维修人员及时修复。修复后，电铃再次鸣响，通知车站值班员故障修复。拉出“挤岔”按钮，电铃停止鸣响。,2023/10/27,35,三、计算机联锁,2023/10/27,36,1计算机联锁的发展 20世纪70年代后期，随着计算机的迅速发展和推广应用，以及可靠性技术的进步，各国相继研究计算机联锁，从软件入手，采用通用计算机，通过软件或硬件冗余实现故障-安全。1978年，由瑞典研制的世界上第一套计算机联锁控制系统在瑞典哥德堡站的成功应用，掀开了车站联锁控制系统研究与应用的新篇章，到了20世纪90年代，不少国家已开始大面积推广计算机联锁控制系统。在我国，20世纪80年代起铁道科学研究院、铁道部通信信号总公司研究设计院、北方交通大学等科学研究机构相继展开了计算机联锁控制系统的研制工作。1984年铁道部通信信号总公司研究设计院研制生产出了国内第一个车站计算机联锁控制系统，并成功地应用于地方铁路，填补了我国计算机联锁控制系统的空白。,2023/10/27,37,第一阶段-自80年代初开始，自主研发与全套引进并举全套引进-完全由外商作为系统承包商，全套引进国外的软硬件系统由我方配合外方实现应用程序的编制修改和系统的工程开通第二阶段-自90年代末开始，引进核心硬件进行系统集成购买国外的核心硬件和系统平台软件进行二次开发，移植自主开发的应用软件并配套辅助系统，完全由我方作为系统承包商，外方起供货商和技术支持的作用第三阶段-约自2004年开始，以列控中心等技术为标志,2023/10/27,38,目前通过铁道部技术鉴定的有：1)铁科院通号所的TYJL一型双机热备结构计算机联锁系统和关键部件采用美国三取二安全计算机的TYJLTR9型计算机联锁系统。2)通号总公司研究设计院的DS一型双机热备结构计算机联锁系统和关键部件采用日本京三公司二取二安全计算机的DS6一K5B型计算机联锁系统。,通号公司,2023/10/27,39,3)北京交大微联公司的JD一1A型双机热备结构计算机联锁系统和关键部件采用日本信号株式会社专用计算机系统的E132-JD型计算机联锁系统。,北方交大微联公司,2023/10/27,40,4)卡斯柯信号有限公司的CISI型双机热备结构计算机联锁系统和VPI型双机热备结构计算机联锁系统。,卡斯柯公司,2023/10/27,41,2计算机联锁的特点 计算机联锁与传统的继电联锁的主要区别在于：1)利用计算机对车站值班员的操作命令和现场监控设备的表示信息进行逻辑运算后完成对信号机、道岔进路的控制，并实现联锁关系。2)计算机发出的控制信息和现场传回的表示信息均可实现串行传输，节省电缆。3)用屏幕显示代替控制台表示盘，体积小，便于使用，还可根据需要多机并用。4)采用模块化软件和硬件结构，便于设备改造，并容易实现故障控制、分析等功能。与继电联锁相比，计算机联锁具有以下显著优点：1)随着大规模集成电路的发展，计算机联锁系统性能价格比的优势将更大。,2023/10/27,42,2)采取硬件和软件冗余技术后(如双机热备系统、三取二表决系统等)，系统的安全性、可靠性将得到提高。3)联锁功能更加完善，便于增加进路储存、自动选路等新功能，克服6502电气集中联锁难以解决的问题。4)减少系统设计、施工、维护、改造的工作量，易于实现系统自身化管理，利用自诊断、自检测功能及远距离联网，实现远距离诊断。5)人机界面灵活，显示内容丰富，信息量大，便于与其他系统联网，提供及交换各种信息，并协调工作，实现行车管理现代化。作为行车安全控制的核心，计算机联锁系统应用大量电子元器件，系统中实现联锁运算的联锁计算机一旦出现硬件故障，影响面将会很大，甚至使系统不能工作，因此必须在抗电磁干扰及防止雷害等方面采取防护措施，在系统设计方面进一步提高其可靠性和安全性。,2023/10/27,43,3计算机联锁设备组成 下面以应用广泛的TYJL-型计算机联锁系统为例介绍计算机联锁设备组成。TYJL-型计算机联锁系统结构如图5-3所示。,图5-3 TYJL-型计算机联锁系统结构,2023/10/27,44,(1)操纵显示设备 计算机联锁的操纵显示设备有多种形式：数字化仪加显示器(见图54)、鼠标加显示器(见图5-5)以及控制表示合一的控制台等多种形式，其主要功能是供值班员办理各种行车命令，提供站场图形显示、语音和文字提示等。,2023/10/27,45,(2)监控机 监控机的主要功能是作为人机接口，一方面接收来自控制台的操作命令和向控制台提供图像显示、语音、文字等信息，另一方面与联锁机进行信息交换，向联锁机提供初选的操作命令并接收来自联锁机的道岔、信号、轨道电路等表示信息。除上述外，监控机还向其他系统，如电务维修机、调度监督系统等提供站场信息。(3)联锁机 联锁机是计算机联锁系统的核心，根据现场信号设备状态和控制台操作命令，实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成进路确选和锁闭、发出转换道岔和开放信号等控制命令。,综合调度中心CTC,2023/10/27,46,(4)执行表示机和输入输出接口 执行表示机通过由继电电路构成的输入输出接口，接收并执行来自联锁机的控制命令，采集并向联锁机发送现场设备信息。(5)现场设备 现场设备保留电气集中的设备，道岔控制电路、信号机点灯电路、轨道电路等仍采用现有的成熟电路。(6)其他设备 计算机联锁除上述设备外，还包括与其他系统连接的网络、电务维修机等设备。其中电务维修机能够再现一月之内系统的操作信息、故障诊断信息等，为维修工作提供便利。,计算机综合管理系统COSMOS,2023/10/27,47,4计算机联锁操作及显示所有作业均在数字化仪上通过点压按钮或用鼠标在屏幕上按压“按钮”或单元控制台上按压按钮进行操作。通过显示器(或控制台)显示操作的控制命令和现场的设备状态，显示器屏幕上有各种汉字提示，并通过语音代替电铃报警。当操作有误时，在屏幕上将显示办理有误的提示。,2023/10/27,48,(1)屏幕显示 屏幕显示按站场图形布置，平时显示的灰色光带为基本的轨道图形，在屏幕上绝缘用竖线表示，灰色为普通绝缘，红色带圆圈为超限绝缘。1)轨道区段：灰色光带基本图形；白色光带进路在锁闭状态；红色光带轨道区段有车占用，或区段故障；绿色光带区段出清后尚未解锁状态；蓝色光带进路初选状态；青色光带接通光带；光带变细该区段轨道继电器前、后接点校核错。,2023/10/27,49,2)信号：关闭红色或蓝色灯光；开放白色、黄色、双黄灯光等；灯丝断丝红色闪光；白色外框(方形)表明信号处于封闭状态，按钮失效；粉红色外框(圆形)闪光表明信号前后接点校核错。信号机旁平时不显示名称号，只有在信号开放、相应股道被占用、信号前后触点校核错、灯丝断丝或办理进路时显示。点压“信号名称”按钮可显示信号名称号。信号名称显示的含义为：,2023/10/27,50,绿色闪光办理列车作业，始端或终端按钮按下，进路尚未排通；黄色闪光办理调车作业，始端或终端按钮按下，进路尚未排通；粉红色闪光办理总取消；红色闪光办理总人解，正在延时解锁；黄色提示该信号在开放状态或相应股道被占用，信号前后触点校核错或断丝(断丝时信号复示器为红闪)；浅灰色办理总人解时，等待输入口令；深灰色按下信号名称按钮，显示全部信号名称；红色外框(方形，在名称外)表明该信号的接近轨道被占用，不允许再在该区段排列进路，机车退出，占用自动消失。,2023/10/27,51,3)道岔：道岔岔尖处用缺口表示道岔位置，无缺口的一侧表示道岔开通位置。当道岔无表示时，道岔岔尖处闪白色光，挤岔时岔尖闪红色光，同时出现道岔名称。数字化仪盘面上道岔处箭头所指方向为道岔定位位置。点压“道岔名称”时，在显示器上道岔岔心处的短绿光带表示定位，短黄光带表示反位。道岔名称有以下含义：黄色道岔正在转换；红色道岔单独锁闭；白色道岔封闭；灰色按下道岔名称按钮，显示全部道岔名称。道岔单独锁闭的含义是指可通过该道岔锁定位置排进路，但不能操纵；道岔封闭是指不能通过该道岔排进路，但道岔可以单独操纵。道岔封闭是专为电务人员维修道岔而设。,2023/10/27,52,4)按钮：数字化仪的操作按钮设在数字化仪台面上，操作时用光笔在控制台上点压有关按钮即可。采用鼠标控制的站场，利用按压鼠标左键来实现在屏幕上按压“按钮”的功能，屏幕上设置的按钮，除信号和道岔按钮外，其他按钮平时都隐含在屏幕内。在屏幕空白处按压鼠标左键，屏幕上方和下方会出现功能按钮，在屏幕空白处按压鼠标右键或点击“清提示”按钮可消除这些按钮。屏幕上主要按钮包括：信号按钮屏幕上列车信号机是列车按钮，调车信号机是调车按钮。当该信号机既有列车按钮又有调车按钮时，用“左键”点击为调车按钮，用“右键”点击为列车按钮。,2023/10/27,53,道岔按钮屏幕上道岔岔尖处为道岔按钮，双动道岔两端均为道岔按钮，点压任意一个均可。功能按钮包括“总取消”、“总人解”、“道岔总定”、“道岔总反”、“道岔单锁”、“道岔单解”、“封闭”、“清封闭”、“区段故障解锁”等按钮。办理时，先点压功能按钮，屏幕上出现该功能的提示，再点压有关的道岔或信号按钮，办理相关作业。其他按钮包括“上电解锁”、“区段解锁”、“信号名”、“道岔名”、“接通光带”、“清提示”、“清按钮”、“车次”、“破封检查”等，点击后完成相应功能。例如点压“信号名”按钮后屏幕上出现所有信号机名称，再点压一次显示消失。,2023/10/27,54,(2)操作举例 1)办理进路。先点压始端信号按钮，例如点压D17信号，相应的D17信号名称闪光，并在屏幕下端提示：“始端-D17”。再点压终端信号按钮，例如点压D22信号，相应的D22信号名称闪光，屏幕下端提示变为：“始端-D17终端一D22”。若满足选路条件，则开始转换道岔、锁闭进路、开放信号。若选路条件不满足，则提示“按钮不符”或“选路不通”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。,2023/10/27,55,2)单独操纵和单独锁闭道岔。道岔区段在解锁状态时，允许办理单独操纵道岔。同时点压“总定位”(总反位)按钮和“道岔”按钮，屏幕提示处显示“道岔总定(总反)C”。在道岔转换过程中，屏幕道岔岔尖处闪白光，同时道岔号显示黄色。点压“单独锁闭”按钮和“道岔”按钮，屏幕提示处显示“单独锁闭C”，同时显示红色道岔号。单锁后，不能再单独操纵道岔，但还可通过该道岔排列进路。点压“单独解锁”和“道岔”按钮，该道岔解锁。3)封闭信号和封闭道岔。先按封闭按钮，再按压信号按钮或道岔按钮，这时信号机外套上白色方框，道岔名显示白色，表明信号机按钮已不能再进行操作，也不能再通过该道岔排进路。,2023/10/27,56,4)进路的“取消解锁”和“人工解锁”。误办的进路，需要变更时，在进路未锁闭前可点压本咽喉的“总人解”或“总取消”按钮取消，然后还需点压“清按钮”按钮；锁闭后的进路需点压“总取消”或“总人解”按钮和“始端”按钮取消进路；当接近区段有车占用时，必须点压“总人解”按钮和进路始端按钮，延时30s或3min后解锁。5)对于带铅封按钮的操作。对于涉及行车安全需要慎重使用的按钮(即6502电气集中带铅封的按钮)，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，并且在屏幕提示栏有记录显示。例如人工解锁以D17信号为始端的调车进路：先点压“总人解”，再点压D17按钮，此时屏幕下方提示“总人解-D17-请输入口令-123-”，据此依次点压数字123，正确后屏幕下方提示“OK”，此时操作被执行。,2023/10/27,57,休息、休息,2023/10/27,58,项目实施 任务一 了解联锁设备组成 1目标 1)了解联锁设备各部分作用。2)了解两种联锁设备的特点。2设备 联锁室外设备、继电联锁室内设备、计算机联锁室内设备。3实施步骤 1)观察6502电气集中联锁设备，了解各部分设备之间的关系。2)观察计算机联锁设备，了解各组成部分的作用和各设备之间的关系。3)观察6502电气集中联锁和计算机联锁的操作特点。,2023/10/27,59,任务二 6502电气集中联锁操作 1目标 1)掌握6502电气集中联锁操作方法。2)掌握采用6502电气集中联锁设备时行车组织规定有关规定。2设备 6502电气集中控制台。3实施步骤 1)6502电气集中基本操作：办理进路、解锁进路、操作道岔、道岔的锁闭和解锁等。2)6502电气集中非正常办理：在设备故障情况下，例如道岔不能转换、轨道区段红光带等，办理列车作业、调车作业。3)学习城市轨道交通车辆段采用6502电气集中设备时关于列车、调车作业的有关规定。,2023/10/27,60,任务三 计算机联锁操作 1目标 1)掌握计算机联锁操作方法。2)掌握采用计算机联锁设备时行车组织规定有关规定。2设备 计算机联锁设备、计算机联锁模拟软件。3实施步骤 1)计算机联锁基本操作：办理进路、解锁进路、转换道岔、道岔的锁闭和解锁、道岔的封锁和解封锁等。2)非正常情况下计算机联锁设备的操作。3)学习城市轨道交通车辆段采用计算机联锁设备时关于列车、调车作业的有关规定。,2023/10/27,61,任务四 模拟车辆段作业 1目标 1)掌握城市轨道交通车辆段联锁设备的操作方法。2)在作业中准确执行行车组织规定有关规定。2设备 城市轨道交通车辆段沙盘、与沙盘连接的联锁设备。3实施步骤 能够正确完成以下操作：1)电动列车进入车辆段洗车线。2)电动列车从正线进入车辆段停车线。3)电动列车从车辆段停车线进入正线。4)轨道车在车辆段内的调车作业。5)在设备故障情况下正确执行有关规定，办理车辆段内作业。,2023/10/27,62,拓展与提高 一、计算机联锁的采集电路和驱动电路 目前，我国计算机联锁与室外设备的结合仍然以继电器作为接口，计算机联锁系统通过采集电路获得室外设备状态，通过驱动电路完成对室外设备的控制。,1采集电路原理 状态信息采集接口电路有两种形式：一种是对静态信息的采集，一种是对动态信息的采集，两种都是故障安全输入电路。下面以采集轨道继电器GJ的状态为例介绍动态故障-安全输人接口的电路，如图56所示。,图5-6 动态故障-安全输入接口原理图,2023/10/27,63,图56中使用了两个光电耦合器G1和G2。G1的输入级和G2的输出级串联。G2导通时，由GJ的前触点控制G1的导通与截止。G2的输入级由计算机的输出口控制其通断，G1的输出口则接至计算机的输入口。,图5-6 动态故障-安全输入接口原理图,2023/10/27,64,在GJ前触点闭合的情况下，若计算机输出高电平“1”信号，则G2导通，从而使G1也导通，于是G1的输出将低电平“0”信号送人计算机。反之，若计算机输出一个低电平“0”信号，则G2与G1均截止，读入计算机的是高电平“l”信号。因此GJ吸起时计算机的输入输出互为反向关系。当系统需要采集GJ状态信息时，由计算机输出脉冲序列，例如101010，当GJ前触点闭合且电路无故障情况下，返回计算机的是相反的脉冲序列，即010101；当GJ落下或电路发生故障时，G2的输出端是稳定电平信号“0”或者“1”，计算机读到稳定电平信号，表示继电器处于落下状态。动态输入接口电路实际上是一个闭环形式的动态脉冲电路，通过计算机校验输入代码是否畸变来判断输人电路是否故障，从而实现故障-安全。,2023/10/27,65,2驱动电路原理 计算机输出的控制信息用于控制执行部件的继电器，为了实现故障-安全，大多采用动态输出驱动方式，即采用动态继电器。各厂家实际的动态继电器控制电路不完全相同，但基本原理如图5-7所示。,图5-7 动态继电器原理图,2023/10/27,66,在电路正常情况下，当计算机没有控制命令输出时，A端为低电平，光电耦合器G1截止，由控制电源经由R2、D1和D2向电容C1充电。当充电电压接近电源电压时，充电过程结束，此时电路处于稳定状态。由于R3和C2没有电流流过，电容C2两端没有电压，偏极继电器处于落下状态。,2023/10/27,67,当有控制命令输出时，传送到A端的则是脉冲序列。当A处于高电位时，G1导通，电容C1放电，放电电流一方面通过G1的集-射极、偏极继电器J的线圈、D3形成回路，使J吸起；另一方面经R3向电容C2充电。当A处于低电位时，G1重新截止，电容C1恢复充电，依靠C2的放电使继电器J保持吸起。这样在脉冲序列的作用下，随着A端电平的高低变化，G1不断导通截止，C1和C2不断充放电，使继电器J励磁并保持吸起，直到A端无脉冲序列(即控制命令)输入，G1截止，C2得不到能量补充，待其端电压降至继电器落下值，J失磁落下。该电路不仅能够防止由于一两个脉冲的干扰使继电器误动，同时由于采用了偏极继电器，能够鉴别电流方向，防止C1和D3被击穿时造成继电器错误吸起。,2023/10/27,68,图58 是可靠性冗余结构，模块A和模块B经或门输出，两个模块只要有一个模块正常输出即可保证整个系统不停机，提高了系统工作的可靠性。在实际应用中，对安全性要求不高处理人机对话信息的上位机一般采用可靠性冗余结构。图5-9 是安全性冗余结构，模块A和模块B经与门输出，两个模块同步工作，只有两个输出一致才能保证整个系统不停机，只要有一个模块故障，系统将不能正常输出。这样提高了系统的安全性，减少了危险侧输出的概率。在实际应用中，对安全性要求较高的联锁控制机采用安全性冗余结构。,图58 可靠性冗余结构,图5-9 安全性冗余结构,2023/10/27,69,目前计算机联锁为了提高可靠性和安全性，主要采用了双机热备系统、三取二系统、乘二取二系统来达到上述指标要求。1双机热备系统 这种方式是冗余系统的基本结构，如图510所示，采用双套相互独立、结构相同、指令或周期同步工作、编程相同的系统同时工作，双机互为热备，相互监测，通过比较器确定系统正常工作后，才能输出控制指令。当一套系统发现自身出现故障时，就给出控制信号，自动切换到另一套系统上并给出故障报警和提示。,图5-10 双机热备系统,双机热备系统在工作时有如下几种工作模式：1)一个系统工作，另一系统热备，两系统都无故障。2)一个系统工作，另一系统待修，系统可以完成规定功能。3)两个系统都故障，系统失效。采用双机热备系统提高可靠性、安全性的基础是：在极短的时间内，两台计算机同时发生错误而且错误呈现同一模式的概率极低。,2023/10/27,70,2二乘二取二系统 为了使计算机联锁系统既具有可靠性又具有安全性，可采用多重冗余结构，如图5一11所示，二乘二取二系统采用了四台计算机，一般分为系统I、系统，双系互为热备关系。二乘二取二联锁系统通过“单系保证安全，双系提高可靠性”实现整体系统的安全性和可靠性。双系中的每一单系均包括双套计算机实时校核工作，每一单系中必须双机工作一致才能对外输出，实现整体系统的安全性，任一单系检出故障均可立即导向备系工作，实现全部系统的可靠性。二乘二取二联锁机应用软件和操作系统进行松散耦合，并且系统具有完备的自检功能，保证了整体系统具有较高的安全性。,图5-11 二乘二取二系统结构,2023/10/27,71,3三取二系统 三取二系统，又称为三机表决系统，如图512所示，采用三台计算机同时工作，三取二系统CPU之间是通过两两相互比较保证整体系统的安全性，当有两个结果相同(包括三个结果相同)时，认为正确无误方可输出。当某一个CPU故障或运行产生差错时，该CPU将被屏蔽，另外两个CPU相当于组成一个二取二的系统，不需要切换，在没有降低系统安全性的前提下保证了整体系统的高可靠性。,图5-12 三取二系统结构,2023/10/27,72,除硬件冗余，在系统内还可采用软件冗余技术，如双套软件冗余、信息冗余等，进一步提高系统安全性和可靠性。思考 1轨道电路在轨道交通中的作用是什么?2工频交流轨道电路、音频轨道电路、数字轨道电路各有什么特点?分别用于哪些地方?3什么情况会造成轨道电路的分路不良?分路不良对列车运行有哪些危害?4什么情况会造成轨道电路出现红光带?红光带对列车运行有哪些影响?5道岔区段轨道电路的特点是什么?,
