《计算机联锁》PPT课件.ppt

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1、4.3 计算机联锁,概述,在铁路车站设备中，目前应用最广泛的是6502电气集中车站信号设备。但今后的发展方向是计算机联锁系统。计算机联锁既用计算机取代继电器构成联锁机构来完成车站信号的联锁任务。目前，铁道部已定点四个研制单位，分别为铁道科学研究院、北京全路通号通信信号研究设计院、北京交通大学、和卡斯柯信号有限公司.,一般层次 人机对话层 联锁层 监控层 室外设备,人机会话层的功能是操作人员通过操作向联锁机构输入操作信息和接收联锁机构输出的反映设备工作状态和行车作业情况的表示信息。联锁机构是系统的核心，他必须有故障-安全功能，其接收人机会话层送来的操作信息实现联锁功能。根据联锁条件对输入的操作信

2、息和状态信息、以及联锁机构当前的内部信息进行处理，改变内部信息，产生相应的输出信息既信号控制命令和道岔控制命令。,监控层输入输出适配电路将室外信号机、动力转辙机、轨道电路的信息送给联锁机构，也将联锁机构的控制命令送至室外设备。其功能是接收联锁层的信号控制命令经过信号控制电路改变信号显示。接收联锁层的道岔控制命令，经过道岔控制电路驱动道岔转换。向联锁机构发送信号机状态信息、道岔状态信息、轨道电路状态信息。,(1)电气集中系统的特点：6502电气集中联锁系统是继电电路构成的人机会话层控制台联锁机构继电逻辑电路监控层由AX继电器电路构成（具有一定的能量控制功能）6502电气集中继电电路需要大量的继电

3、器（每组道岔30台左右）继电器的检修工作量极大。因此用计算机代替继电器完成逻辑运算的功能是必然的趋势。,(2)计算机联锁系统的特点人机会话层专用控制台、鼠标、数字化仪、键盘等联锁层计算机其优点和可实现性：1。计算机的逻辑运算功能与继电器有共同的理论基础。2。由于可靠性技术和容错技术及安全技术的进步使其成为可能。3。工控机商品化为保证系统可靠性和降低成本提供了条件。4。为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件。,5。以计算机技术代替继电器具有以下优点：减少继电器检修工作量。减少系统的设计、施工和维护的工作量。减少建筑使用面积。当采取了必要的提高系统的可靠性和安全性的技术措施后，系统的可靠性和

4、安全性将得到提高。便于改造。便于增加新功能。,提高可靠性和安全性，可采取一系列的硬件、软件技术保障措施如：容错、纠错、多项比较等。例如：涉安信息在输入、输出、存储、处理过程中，因为故障或干扰发生时，能够检测出来，或变为安全侧代码的概率极大。涉安信息在传输过程中不会因为故障或干扰到达错误的目的地即迷路，或迷路代码能被检测出来。代码畸变迷路时，系统不得产生危险侧输出等。监控层基本上与6502电路一样，加一些输入、输出适配电路。如：固态电子电路、动态继电器等,名词解释：1。涉安信息（安全信息）联锁机与监控对象之间交换的状态信息和控制信息都是涉及行车安全的信息。2。非涉安信息（非安全信息）即不涉及行车

5、安全的信息，包括操作信息和联锁机向控制台输出的信息（称为表示信息）。非涉安信息错误只会引起操作人员误解，影响效率而不至于危及行车安全。涉安信息如状态信息错误，由于参与联锁关系，将破坏联锁关系，从而危及行车安全。,用逻辑变量表示涉安信息时，其两个逻辑值的安全性不同。如：关闭信号 安全侧信息开放信号 次安全侧信息无论是控制信息还是状态信息，凡是能导致信号机不会开放的信息都属于安全侧信息，如：反映道岔位置不正确；轨道继电器落下反之就是次安全侧信息 危险信息。,4.3.2 计算机联锁系统的现状与发展,计算机联锁既用计算机取代继电器构成联锁机构来完成车站信号的联锁任务。我国的计算机联锁开始于80年代。铁

6、道部在指定的“九五”规划中，提出了积极发展计算机联锁系统的技术政策，从而使我国的计算机联锁系统在国家铁路上的应用和发展进入了一个新的时期。目前，铁道部已定点四个研制单位，分别为铁道科学研究院、北京全路通号通信信号研究设计院、北京交通大学、和卡斯柯信号有限公司，实行了规范管理，使计算机联锁系统走向了积极有序的发展道路，,我国当前的计算机联锁系统已经处于可用阶段，而且随着实践经验的积累，系统性能也不断得到改善和提高。但仍处于达到或高于继电器联锁的水平，这是不够的。若从铁路信号向信息化、智能化和综合化的角度出发，还有不少问题值得探讨。,由于铁路行车过程中，已逐步导入四个智能系统，即计算机联锁系统、列

7、车运行控制系统、调度信息管理系统、调度专家系统的有机的结合，将构成列车指挥与控制的综合智能系统，这其中关键点就是计算机联锁系统，是其他几个系统的应用基础。其他几个系统的联系和实现也是靠计算机联锁系统来实现的，所以，加快发展计算机联锁系统是为进一步保证行车安全和提高行车效率，使铁路行车的列车控制与管理进入信息化管理的时代打下基础，使铁路行车系统进入一个智能化的新时代。,目前我国的计算机联锁系统已处于可用阶段，但可靠性和功能方面都有待于提高。这是由于我国铁路目前的状态、各车站作业十分复杂。就可靠性而言，由于计算机技术的发展，理论上，其可靠性已超过继电电路系统。但还有待实际考验。继电电气联锁系统是一

8、种风险分散系统，局部故障仅影响系统的局部功能。计算机联锁系统是一种风险集中系统。关键部位故障可导致整个外系统停止工作。因此计算机联锁系统在具有安全性的前提下，应努力提高可靠性，这是十分重要的。,就功能而言，若计算机联锁仅仅完成继电联锁的功能是非常不够的。这不能适应铁路信号系统向信息化、智能化、综合化发展的需要。现在铁路行车过程中。参与的劳动者有列车司机、车站值班人员、列车调车人员。从信息化产业的进程可看出，他们可从行车过程中解脱出来。让智能系统分担他们的工作。如：列车自动控制、行车指挥组织自动化，可进一步提高行车的安全和效率。,如：列车在区间运行的控制。由现在实行的区间闭塞法向追踪空间间隔调整

9、法过度。如实现了列车追踪间隔自动调整，则可实现列车运行自动控制。司机则作为监督人员，其劳动强度大大降低，且效率提高，安全性提高。如：列车调度工作。利用计算机技术和现代通信技术，能迅速地从联锁系统得到与调度指挥有关的信息。目前，我国已使用的TDCS调度管理信息系统即有此功能，再经计算机运算，向车站下达调度命令。更进一步可由计算机编制运行计划，并随时依现状进行调整。就可将调度人员解脱出来，且计算机工作效率比人高得多。这依赖于正确、迅速地得到信息。这就是调度专家系统CTC。,如：处于列车运行自动控制系统和行车指挥调度组织自动化系统之间的是计算机联锁系统。是将两个系统联系起来的中间环节。其一应直接接收

10、调度系统命令，生成进路命令。其二应根据列车运行自动控制系统状态，确定进路命令的执行时机。这就减少了值班人员的工作，而且还可彻底地防止错误办理进路的可能。其三应向列车运行自动控制系统提供必要的信息，如进路信息、进路长度、道岔信息、直股、弯股、限制速度等。以便使列车运行自动控制系统得以确定运行速度和制动距离。,这四个智能系统：列车运行自动控制系统计算机联锁系统调度管理信息系统调度专家系统四系统有机结合，将构成列车指挥与控制的综合智能系统。可进一步保证行车安全、提高效率。使铁路行车过程的列车控制与管理进入了以信息化为基础，以智能系统为标志的新的技术时代。,4.3.3 区域集中联锁系统,区域集中联锁系

11、统实际上是将所辖区段中各个车站的进路操作命令生成模块（PRC）和联锁模块均由控制中心设备完成的行车指挥系统。,该系统具有以下特点：（1）运行计划中必须具有生成进路操作命令的完备信息，特别是股道信息。这一点和调度集中（CTC）系统是一致的。（2）车次追踪系统是列车进路操作命令准确提出和及时下达的重要技术保证。在区域集中联锁系统中，可借助联锁的进路控制机制更有效地提高追踪系统的可靠性。（3）在控制中心容易实现车站间闭塞联系，节省了基层站间闭塞联系通道。,（4）车站设备比较简单，节省了人机对话设备（但仍需设置控制与状态信息的编码和译码设备）。（5）由控制中心向车站传输的是道岔和信号的控制命令，要求控

12、制中心与各车站间的通道必须符合高可靠和高安全的要求。（6）控制风险相对集中。,4.3.4 系统的硬件构成,一、系统的硬件结构1.系统的可靠性冗余结构计算机联锁的可靠性定义：该系统在规定的时间内、在规定的条件下、完成规定的功能的能力。用平均故障间隔时间MTBF表示。一般电子产品 MTBF=105h计算机联锁系统 技术标准MTBF=106h即至少在系统进行技术改造前（大修前一般15年）不出故障。,若计算机联锁系统使用若干块电子器件则MTBF=104h因此单个计算机系统达不到要求。采用双机或多机冗余系统可使整个系统的可靠性达到或超过标准要求。可靠性冗余结构,双机热备时，若单机的MTBF为104h，在

13、单机系统的每一个故障均能够被检测到并倒机逻辑电路的故障为零时，双机的MTBF为107h 108h。2.系统的安全性冗余结构计算机联锁系统的安全性定义：当系统的任何部分发生故障时，其后果不会导致人身伤亡或财产的重大损失的性能。用系统产生不安全输出的平均间隔时间表示 标准：要求产生不安全输入的平均间隔时间为1011h以上。对106h的可靠性冗余系统采取安全性技术措施即为安全性冗余结构。,安全性冗余结构采用双机同时工作且彼此间进行频繁的比较的与门二重冗余系统。原理：在极短的时间间隔里，两台计算机同时出错且错误呈现同一模式的概率几乎为零。因此要求校核的频率要高。即校核的时间间隔要短。一般用计算机的机械

14、周期计算。,3.系统的可靠性与安全性冗余结构由于计算机联锁系统既要求有比较高的可靠性，又要求有比较高的安全性，因此将可靠性与安全性的系统结构结合起来。输入1输入2输入1输入2 2X2取2可靠性与安全性冗余系统,输入1 输入2 输出输入3 故障表示 3取2可靠性与安全性冗余系统,需要解决的技术问题：1.三台计算机的同步运行问题；2.高指标表决器3.故障机的及时切离与修复问题当表决结果发现有不一致时，要及时确认故障机。并及时切离，以防止另两台计算机出现共模故障或故障积累，可能使结果出错，或修复困难。且切离机应在规定时间内立即修复，以防止再有一台机再出故障，则整个系统瘫痪。,4、系统的层次结构,人机

15、会话计算机可加快人机会话的速度，对操作命令进行预处理，还可与上级系统网连网，构成调度集中系统CTC，或调度信息管理系统DIMS。联锁测控计算机可以集中全部能力实现高可靠性与安全性的联锁测控功能。可分别称为上部机和下部机或上部机和联锁机。5.系统的分布式结构一般为集中结构当管理对象较多时，地理范围较大，可用集散型测控系统。（目前还未在我国使用）,1,二、系统的硬件构成,（一）、系统的技术要求1。系统的功能：人机会话功能 联锁测控功能 监测功能 与上一级网络连网功能2。系统的性能：可靠度 106h 安全度 1011h 运行周期250ms,2,（二）、一般规模车站的硬件构成1、系统的层次结构人机会话

16、层 用工业或个人计算机联锁测控层 用测控系统用的工控机2、系统的可靠性结构与安全性结构(1)联锁计算机的硬件为双机热备的二重动态冗余结构。一台为主机，一台为备机。主机故障时，备机变为主机，且故障机维修时间不大于8h。且采用双版本联锁程序，在功能模块级进行比较的方式（JD-2型有此功能）,4,3、硬件构成示意图,5,5。人机会话机的硬件构成图,计算机联锁系统的安全性保障等效于以下两个方面的安全性保障：1、涉安信息I/O通道的硬件设计符合故障-安全原则。2、计算机系统的数据存储、运算与处理是正确和安全的。,三、系统可靠性与安全性技术保障,I/O通道的安全性保障,（一）、涉安信息的表达形式电平形式代

17、码形式动/静形式1.电平形式：用高电平表示危险侧,用低电平表示安全侧如:安全性继电器前接点接通 危险侧前接点断开 安全侧,2。代码形式用N个二值码元可组成2N个代码取两个分别表示变量的危险侧和安全侧。其余的代码均视为无效或非法。在传输过程中，安全侧代码错成危险侧代码的概率很小。而错成非法码或无效码的概率要大的多(0000 1111)。3、动/静形式用一个脉冲串（动态）表示危险侧用稳态（高或低电平）表示安全侧由于电路故障使电路产生脉冲串的可能性远远小于电路没有任何反映的情况：如断路。,典型的安全性输入接口电路动态故障-安全输入接口电路G2的导通和截止由联锁计算机控制，当GJ吸起时，计算机输出“1

18、”，G2导通，G1导通向计算机输入“0”。计算机输出“0”，G2截止，G1截止向计算机输入“1”。可见计算机的输入和输出是反序的。例如：当计算机输出0101时，若GJ吸起，则输入为1010。若GJ落下时，G1截止。计算机的输入为稳定电平。把动态脉冲串作为危险侧把稳定电平作为安全侧。,（四）、典型的安全性输出接口电路1.代码动/静变换软件方法：当存储器中由危险侧输出命令时，通过程序使输出口的逻辑值为脉冲串。（即脉冲串是输出电平的调制信号，将高电平调制成脉冲串。作为输出。）软、硬件结合方法：寄存器将代码存入，再读回计算机进行比较，正确后，启动时钟脉冲，输出信号。,2。动/静电平转换动态输出电路之一

19、当计算机有输出信号时，输出脉冲串，使G工作，经变压器后整流使继电器吸起，若计算机无输出，则G不工作，J落下。动态输出电路之三T1、T2为推挽输出动态电路。当计算机有脉冲串输出时，T1、T2交替导通和截止。当T1导通时C1经D1充电。当T2导通时C1经J、D2放电，使偏极继电器吸起。（C2起平滑滤波作用）当计算机无输出或为稳定输出信号时，T1、T2没有交替的导通和截止，C1无法充、放电，J无法吸起。,（四）切换开关电路和表决电路 在计算机联锁系统中，一般采用双机热备或三机表决系统，而切换开关电路和表决电路是实现整个系统硬件冗余，保证联锁机可靠性和安全性的关键部件，这些电路也必须是故障-安全的。,

20、1.切换逻辑控制与切换开关电路 切换逻辑控制电路的功能是监测联锁机的工作状态，当发现联锁机工作不正常时，产生切换信号，控制切换开关电路动作并报警。常用的切换逻辑控制电路有定时监视法和动态信号监视法两种。动态信号监视法和定时监视法的工作原理类似，只是用动态信号检测器代替了上述的可再触发单稳态触发器，具体电路与动/静-电平输出接口电路相同。,双机切换控制示意图,下图是切换开关及其控制电路的一个例子，其中由继电器Xa和Xb代表A机B机的报警信号，Xa和Xb的接点构成切换S1和S2的控制继电器AJ和BJ的电路。,（二）三取二表决电路 下图给出了表决器构成的一个例子，它由三个两两比较器和一个或门组成。,

21、图337,安全表决器,4.3.5 系统的软件结构,一、软件的功能与总体结构（一）软件的功能1.人机界面信息处理功能（1）操作信息处理对正确的操作命令，形成有效的操作命令，并在屏幕中给出表示。对错误的操作命令。在屏幕中给出提示。（2）表示信息处理对现场的信号设备状态，在屏幕中实时地给出显示。,（3）维护与管理信息处理对设备的故障状态，在屏幕中及时地给出特殊显示。自动记录并储存值班员办理作业的时间及所操作的按钮。完成与其他周边系统的联系。,2、进路控制功能（基本联锁控制）包括：进路选出（建立）进路锁闭 信号开放 信号保持开放 进路解锁 进路正常解锁 进路非正常解锁 道岔单独锁闭 进路引导总锁闭,3

22、、执行控制功能输出控制 根据联锁软件生成的控制命令来驱动现场设备控制电路。输入控制 采集现场设备的状态信息，为联锁运算提供数据。4、自动监测与诊断功能5、其他功能 在这些软件中，人机界面信息处理软件、基本联锁软件、执行控制软件、自动检测与诊断软件，是计算机联锁系统必须具备的。,（二）、软件的总体结构 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。可分为人机对话层、联锁运算层、执行层。其基本结构可归结如下：,进路控制式软件结构的特点：,二、联锁数据与数据结构,（一）、联锁数据1。数据与编码采用多个码元编码。例：取一个字节的全8位编码作为一个逻辑量值。2。数据的传输

23、采用标准编码形式。利用周期循环传输的特点，采用比较或表决的方式提高数据的安全性。,（二）、静态数据及其结构静态数据：指运算中不会发生变化的常量数据。如：反映监控对象的特点的数据。如：调车信号、列车信号、单动道岔、双动道岔、设备编号等。动态数据：指运算过程中变化的数据，又称为逻辑变量。如：状态输入变量、操作输入变量、表示输出变量、控制输出变量等。静态数据模块：存放静态数据的数据模块，其反映监控对象的固有特性。动态数据模块：存放动态数据的数据模块，其反映监控对象的某一时刻的特性。,例：信号机的静态数据模块应反映出性质、：调车、列车；方向：发、接；是否为出站兼调车；是：并置、单置、差置；尽头型；是否

24、有照查关系；信号机的动态数据模块应反映出：XJ的状态；DJ的状态熔丝的状态征用状态锁闭状态请求开放状态请求关闭状态,1.进路表结构：将进路的特性和对象的特性纳入一个数据表中就构成一个进路表。（很象6502的联锁表）将进路表存入ROM中就是一个静态数据库。若办理进路时，根据操作命令调出相应的进路表就可以找到静态数据库。2.站场形数据结构进路表自动生成程序用计算机辅助设计软件，做一个进路自动生成程序，放在ROM中，办理进路时，根据操作命令，调用该进路自动生成程序，自动生成一个与命令相符的进路表。（适用于车站较大，进路较多的情况）,进路自动生成程序为进路搜索程序。仍需一个静态数据库。对应平面图中的每

25、一个监控对象：如信号机、道岔、轨道电路区段等。各设一个静态数据模块。在模块中列出表述其特性的数据以及进路搜索程序所需的一些标志。每个静态数据模块在ROM中要占用一个区域，第一个单元的地址称为该模块的首地址。（象6502的组合）将其用图论的方式链接起来称为站场形数据结构,每个静态数据模块包括：静态描述符+进路搜索程序所需要的标志数据（数据场）（指针场）df：data field pf：pointer field例：道岔静态数据模块：,单/双,对向/顺向,类型“/”/“”,导向标志fd,pf,pfz,pfw,动态模块首址,df数据场,Pf指针场,fd设在对向道岔节点中,反位引向平行进路中的基本进路

26、无fd时,直股优先.有fd时,弯股优先.Pf:岔前节点首址;Pfz:岔后直股节点首址;Pfw:岔后弯股节点首址.办理进路时,根据进路操作命令为进路搜索程序指明进路的始端模块首址和终端模块首址.进路搜索程序从站场形数据结构中搜索出与进路有关的全部模块(一般按发车方向搜索,分向道岔少,效率高),优点:1.采用站场形数据结构比进路表占用的ROM 空间小.2.有利于增加、修改。3。可以用计算机辅助设计的方法生成。（节点的链接在逻辑上是有序的，在ROM中的物理地址可以是无序的。）办理进路后，自动生成的进路表存入RAM（可读写存储器），随着进路的使用及解锁，就于RAM中擦去。所以不占空间。,（三）、动态数

27、据及其结构1.操作输入变量在RAM中需设一个操作变量表，集中存放操作变量。其逻辑地址应与它的输入通道地址一一对应。2.状态输入变量反映监控对象状态的变量其应周期性及时刷新。一般应不大于250ms。,存储方式：将同类变量集中存放在一个变量表中。只要给出变量表的首址及各个变量在表中的逻辑地址就能查到变量。在站场形数据结构中应把状态变量的逻辑地址列入相应的静态数据模块中。在RAM中为每一个监控对象开辟一个存储区，称为动态数据模块。动态数据模块与静态数据模块一一对应，将动态数据模块的首址列入相应的静态数据模块中。,3.表示输出变量既指向控制台、屏幕显示器输出的变量。4.控制变量指控制信号和道岔的变量，

28、且均有双份。并且要求双份变量一致时才可形成控制命令输出。同时要求周期性刷新。5.中间变量,三、联锁控制程序及其任务调度方式,（一）、联锁控制程序的基本模块分为六个模块：操作输入及操作命令形成模块操作命令执行模块进路处理模块状态输入模块表示输出模块控制命令输出模块,操作输入及操作命令形成模块即把操作命令记录下来根据操作命令执行相应的程序，每一条操作命令有一个子模块。在执行了进路搜索子模块后生成进路表后，对进路进行处理，有五个子模块。a检查进路选排一致，并形成控制道岔命令的子模块b进路锁闭子模块c信号开放子模块d信号保持子模块e自动解锁子模块,将信号、道岔、轨道电路区段的状态信息输入联锁机。将已形

29、成的各种表示信息通过相应的接口来驱动表示灯和显示器。将已形成的道岔控制命令和信号控制命令通过相应的接口电路控制道岔和信号机。,（二）、任务调度方式集中调度方式另设一套实时调度程序，统一调度各个任务的执行。各任务之间没有联系。执行完返回调度程序，再执行下一任务。具体由调度程序安排。分散调度方式一个任务结束后，确定下一个任务。有顺序控制，但关系较复杂。集中式较灵活、方便。,四、进路处理程序,（一）、操作命令对应按钮的操作有一个按钮操作的分析程序。符合要求形成操作命令不符合要求给出“操作错误”提示，并有语音和文字提示。但操作命令必须要满足执行要求才能被执行，否则会给出“操作命令无效”的提示。,重要的

30、操作命令包括：进路操作命令取消进路命令人工延时解锁命令进路故障解锁命令区段故障解锁命令重复开放信号命令非常关闭信号命令开放引导信号命令引导锁闭命令引导解锁命令道岔单独操纵命令道岔单独锁闭命令道岔单独解锁命令,五、过程输入/输出程序 过程输入输出的任务是：1、将现场的设备状态读入联锁机。2、向现场的设备输出控制命令。包括安全输入程序和安全输出程序。（一）、安全输入程序 安全输入程序由输入清零、读入数据和设置回执三个模块组成。1输入表清零 2读入数据 3数据转换处理 4设置相应的标志（二）、安全输出程序 安全输出程序由输出模块0和输出模块l组成。输出模块0的功能是：进行输出表与输出回读校验表数据一

31、致性检查。输出模块l的功能是：采用动态输出方式，使有吸起命令的输出继电器吸起。,六、人机会话层的构成,（一）人机会话层的任务1.按钮命令发送任务2.信息显示任务,（二）人机会话层的硬件支持系统,1、按钮操作部分 控制台方式 工程数字化仪方式 鼠标方式 键盘方式2、信息显示部分 大屏幕显示器 智能化图形控制卡,（三）、人机会话层的软件及支持系统,1、软件支持系统 DOS操作系统 windows3。X操作系统 windows95操作系统 windows NT操作系统,2、人机会话层软件的实现 在计算机联锁系统的人机会话层中，通过软件可以实现人机会话层的按钮发送任务和信息显示任务。1）按钮发送任务的

32、实现（1）通过程序扫描被按下的按钮（2）将该按钮的编号发送到联锁机2）信息显示任务的实现（1）接收联锁机的数据（2）处理接收到的数据（3）将处理过的数据在屏幕上显示出来 人机会话机通过各种数据将信号机、道岔、区段、提示的状态显示在屏幕，从而最终完成人机会话机的信息显示任务。,目前我国使用的计算机系统,中国铁路通信信号总公司 DS6-20型计算机联锁系统DS6-11型计算机联锁系统K5B计算机联锁系统,l DS620计算机联锁系统 控制台子系统是车站值班员的人机界面和与调度集中或调度监督系统连接的接口。操作手段有按钮盘和鼠标，用户也可选用数字化仪。中、小型站场用一台显示器，大型站场可用多台显示器

33、并列。语音发生器提供语音报警和操作提示。控制台分机完成值班员操作命令的采集、处理、和站场显示信息的输出，并通过局域网实现与其他子系统的信息交换。控制台分机具有标准的通信接口，可以实现与运输调度监督和调度集中系统联网。,监测子系统是电务维护管理人员的人机界面。监督分机通过局域网与其他子系统通信，实现对系统运行状态的监视和值班员的操作、联锁系统的输出输入、信号设备的动作、故障报警信息的实时记录。通过菜单操作可以显示系统各部分设备的当前状态和查询各项记录信息。查询信息可在屏幕上显示或打印输出，还能用图形再现操作过程，供分析事故原因和查找设备故障。监测分机具有远程通信功能，可将必要的信息发送到远端的监

34、视中心，实现电务设备集中化和网络化管理。,联锁子系统由配置相同的三台联锁机组成。每台联锁机通过三条总线（A、B、C）与输出输入子系统的两台输入分机和输出模块相连。三台联锁机并行运行相同的联锁软件，进行三取二表决，然后输出。输出输入子系统包括二个信息采集分机，T型和H型两种配置的输出模块组成。输入分机A和B分别从两组继电器接点采集继电器的状态，并通过A、B总线将表示信息发送给三个联锁机。T型配置的输出模块是一种双冗余结构。两个模块的对应位输出并联共同驱动一个负载。H型配置的输出模块是一种具有容错和故障安全性能的结构。由四个模块的对应位输出驱动同一个负载。任意单一模块故障不影响输出的正确性。,通信

35、子系统的通信分机完成联锁层和人机界面之间的信息交换。两台通信处理机互为热备用和双冗余局域网络设计保证系统由高度的可用性。继电器接口电路是微机系统与室外信号设备之间的界面。保留的继电器电路有：信号点灯电路、道岔控制电路、轨道电路及场、站间联系电路等。,l DS611计算机联锁系统 控制台子系统由控显机、行车控制台、站场显示设备、控显机转换箱组成。行车控制台是办理行车作业的人机界面。控制台操作方式有按钮式操纵盘、数字化仪和鼠标三种。站场表示设备可以采用光带式表示盘或图形显示器。控显机转换箱是控制台操作、显示设备与控显机接口的转换装置。采用双机备用。监测子系统由监测分机、通信分机和模拟量采集接口组成

36、。配备彩色监视器、键盘、打印机。为系统维护人员提供查询、显示和打印各类检测信息的操作界面。联锁子系统由联锁双机组成。为动态冗余热备系统。输入输出接口采用了光电隔离电路。,2.铁科院计算机联锁系统 TYJL型计算机联锁系统TYJLTR9型计算机联锁系统l TYJL型计算机联锁 控制台有按钮+屏幕显示、拼装式光带显示按钮控制台、数字化仪或鼠标+屏幕显示等方式。主要功能是采集控制命令信息和实现与监控机的通信。（上海西站）监视控制机由控制机主箱、中文输入键盘、21英寸彩色监视器组成。作为联锁系统的人机接口，接收值班员命令及提供图象显示。根据控制台发送的控制命令初选进路。（又称上位机，A、B机双机冷备，

37、人工切换，用切换按钮控制。）,联锁机和执行表示机（执表机）。联锁机的主要功能有实现与上位机和执表机的通信调度。采用循环呼叫应答方式，如通信不通，则及时报警和退出，接着呼叫下一设备。联锁机备机（在联锁状态），定时呼叫主机进行信息交换和信息比较。实现信号设备的联锁逻辑处理功能。完成进路确选、锁闭，发出开放信号和动作道岔的控制命令。采集现场信号设备状态信息。如：轨道电路状态、道岔表示状态、信号机状态等。输出动态控制命令，通过动态板驱动偏极继电器，控制现场设备。执表机的主要功能为：接收联锁机发出的执行命令和向联锁机发送采集信息。采集现场信号设备的状态。输出动态控制命令。,电务维修机通过与主备监控机连接

38、，把计算机联锁系统中的实时信息传送到维修机，并记录下来，为现场维修提供可靠的科学依据。其有四项功能：屏幕显示功能；记录功能；图象再现功能；与远程诊断设备通信功能。系统为双机热备系统。同时执行相同的任务，各有自检测功能，并要求有比较器，在工作机出现故障时发动切换。双机热备的关键技术是：双机同步；双机通信；单机自检测；双机切换。,3.卡斯柯信号有限公司 VPI安全型计算机联锁系统VPI安全型计算机联锁系统1998年通过铁道部评审。（上海局殷行站）联锁处理和输入/输出模块是系统的关键部位包含双套VPI系统和切换电路。每个VPI系统包括CPU/PD板（中央处理器/多项式除法器板）、VRD板（安全型继电

39、器驱动板）、VSC板（安全型串行控制器板-通信板）、CSEX板（电码系统仿真器扩展板）、I/O板（安全型输入/输出总线接口板）等。主系统和备用系统间的切换电路可在不中断VPI的工作情况下自动或手动切换。,人机界面模块是VPI与操作员之间的人机接口。可用鼠标、数字化仪作为输入模式，能模拟站场、轨道电路、信号、道岔等，并给出不同的表示，同时用语音系统给出语音提示或报警。冗余网络模块采用基于集线器的星型结构和10M以太网技术。系统维护模块是计算机联锁系统的子系统，主要为计算机联锁系统完成系统维护及接口设备监测的功能。,4.北京交大微联科技有限公司 JD-1A型计算机联锁系统l JD-1A型计算机联锁

40、系统 JD-1A型计算机联锁系统属于双机热备型系统，在结构上有以下特点：系统的核心部分采用CRTP总线构成联锁机。把计算内部的高速总线和供I/O接口的控制总线分开设置，再经总线转换电路实现连接。,系统采用联锁网和监控网二层结构，联锁网仅用于实现联锁机间及联锁机与上位机之间的数据交换与通信。联锁网采用二套并联，目的可提高网络的可靠性。监控网可将联锁系统的数据传给系统的监测机或其他系统。系统具有较完善的冗余结构。系统采用双份联锁软件是较严格地按照功能相同、版本各异的原则编制的。从而提高了软件功能的可靠性和系统的故障-安全性。,系统具有较强的故障检测和诊断能力，对于每一硬件模块和网络都能直接或间接地实施检测，一旦出现故障可及时发现，通过切换措施保证系统继续正常运行。双机热备联锁系统是基于自律原则设计的。既系统的安全性有单机保障等。A、B机没有主从之分，A机故障时B机自动顶替成为主机。A机修复后，只能成为备机。A、B机的切换、上电，均不影响现场的正常作业和值班人员的正常操作，做到可无扰动切换。,