全电子计算机联锁.doc

Product Type Technical Proposal全电子计算机联锁系统技术说明DCTC Confidential Proprietary 2010 DCTC Corporation. All rights reserved.V全电子计算机联锁系统技术说明全电子计算机联锁系统技术说明VersionDateAuthorApproved ByRemarksV1.02011-06-08吴永成何涛V1.12011-06-10吴永成何涛 2010 DCTC Corporation. All rights reserved.DCTC CONFIDENTIAL: This document contains proprietary information of DCTC and is not to be disclosed or used without the prior written permission of DCTC.Due to update and improvement of DCTC products and technologies, information of the document is subjected to change without notice.TABLE OF CONTENTS1系统概述11.1系统简介11.2相关项目信息11.3技术标准12系统功能22.1系统结构22.2基本联锁功能22.2.1进路控制功能22.2.2信号32.2.3道岔32.2.4轨道32.2.5下坡道接车延续进路32.2.6到发线出岔的进路32.3平面溜放调车32.4与区间闭塞结合32.5场间结合42.6与调度集中的联系（含调度监督）42.7与轨道电路电码化42.8与表示器结合42.9维修监测功能42.9.1模拟量监测功能42.9.2开关量监测功能52.9.3统计分析功能53系统构成53.1系统原理53.1.1组成53.1.2联锁机原理53.1.3联锁表原理63.1.4能力83.2系统结构83.2.1控制台93.2.2监控机93.2.3联锁计算机103.2.4全电子执行单元103.2.5维修监测机114性能指标114.1监控机性能指标114.2联锁计算机性能指标114.2.1CPU主板技术参数114.2.2电源模块技术参数124.2.3联锁主通板技术参数124.3执行单元性能指标134.3.1执通板技术参数134.3.2五线制道岔模块134.3.3直流道岔模块144.3.4列车信号模块144.3.5调车信号模块154.3.6轨道模块154.3.7场间联系模块164.3.8电码化接口模块164.3.9执行单元电源模块技术参数164.4维修监测机性能指标175RAMS及MTBF值的计算175.1系统的RAMS指标175.2可靠性/可用性活动的主要任务175.3可靠性/可用性的管理行为185.4开发过程的步骤185.5可维护性185.6MTBF的计算186接口196.1内部接口196.1.1联锁机与执行单元通信196.1.2联锁机与模块监测机的通信196.1.3维修监测机与执行机单元柜通信196.2和其它系统的接口及工程界面划分206.2.1与调度指挥中心系统接口206.2.2与相邻联锁接口206.2.3与三相交流转辙机的接口206.2.4与直流交流转辙机的接口216.2.5与信号机的接口226.2.6与轨道电路接口237供电、接地及安装要求257.1系统供电257.1.1全电子计算机联锁系统供电网络图257.1.2功率要求257.2接地防雷267.2.1雷电防护267.2.2地线设置267.3机柜配置及安装277.3.1安装技术指导277.3.2联锁机柜配置277.3.3维修监测机柜配置287.3.4执行柜配置297.4其它需求307.4.1环境要求308验收测试方法及标准308.1设备出厂前的测试308.2现场调试308.3移交测试318.4验收319系统供货319.1设备及材料清单319.2备品备件329.3仪器仪表及专用工具33FIGURESFigure 1系统功能结构图2Figure 22 取2配置6Figure 3控制台界面7Figure 4集中式联锁系统结构图8Figure 5区域联锁系统结构图9Figure 6与调度指挥系统接口20Figure 7相邻车站联锁接口图20Figure 8道岔控制模块与室外转辙机接口原理21Figure 9五线制道岔模块21Figure 10道岔控制模块与室外转辙机接口原理22Figure 11四线制道岔模块22Figure 12列车信号模块与室外信号机接口原理23Figure 13信号模块23Figure 14轨道模块与室外轨道区段接口原理24Figure 15轨道模块24Figure 16供电网络图25Figure 17联锁机柜正视图27Figure 18监测机柜正视图28Figure 19执行柜正视图29TABLESTable 1进路联锁表7Table 2监控机性能指标11Table 3CPU主板技术参数11Table 4电源模块技术参数12Table 5联锁主通板技术参数12Table 6执通板技术参数13Table 7五线制道岔模块技术参数13Table 8直流道岔模块技术参数14Table 9列车信号模块技术参数14Table 10GD50-2型轨道模块技术参数15Table 11GD25-2型轨道模块技术参数15Table 12CL-2型场联模块主要技术参数16Table 13ZDM-2型正线电码化接口模块主要技术参数16Table 14执行单元电源模块技术参数16Table 15系统的RAMS指标17Table 16计算机联锁设备功率要求26Table 17设备材料清单31Table 18备品备件清单321 系统概述1.1 系统简介LDJL-IV (全电子计算机联锁系统)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、合理的技术措施确保设备可靠、维修方便，提高运输效率，改善劳动条件。系统以计算机控制技术为核心，以电力电子开关技术为基础，采用计算机通信、自动检测等先进技术，最大程度实现电子化的铁路信号控制计算机联锁设备。系统采用电子单元，体积小、功能强大、便于组网，可以为铁路自动化、信息化提供基础信息，远程管理和远程诊断。1.2 相关项目信息l 轨道电路类型l 转辙机类型l 信号机类型l 电码化类型l 闭塞类型l 与微机监测的接口l 与调度指挥系统的接口l 特殊电路要求1.3 技术标准文 件 编 号名 称TB/T3027-2002计算机联锁技术条件TB/T2307-1992电气集中各种结合电路技条件TB/T1433-1999铁路信号产品环境地面固定使用TB/T3073-2003铁道信号电气设备电磁兼容性能试验及其限制TB/T3074-2003铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件TB/T2615-94铁路信号故障安全原则DIN EN ISO 9001 质量管理体系 要求DIN V 19 250 控制技术; 测控设备需考虑的基本安全要素DIN VDE 0816-2 通信和数据处理系统的外部电缆，信号和测量电缆，矿业电缆DIN VDE 0831铁路电子信号系统EN 50126 铁路应用 可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）规范及示范EN 50128铁路应用 通信、信号和处理系统 铁路控制和防护系统软件EN 50159-1铁路应用 通信、信号和处理系统 第1 部分: 闭路传输系统中的安全相关通信IEC 60870-5-1 遥控设备和系统 第5 部分: 协议 第1 节: 传输帧格式EN 50129铁路应用 安全相关的信号电子系统运基信号【2010】709号信号集中监测系统技术条件TB/T2853-199725Hz轨道电路技术条件TB/T2852-1997轨道电路通用技术条件TB/T2296-91计轴设备通用技术条件TB/T2499-2002DIMIS、调度集中、调度监督系统间的数据通信规程TB/T2668-2004铁路自动站间闭塞技术条件TB/T3112-2005铁路站内轨道电码化设备GJB/Z 299B-98电子设备可靠性预计手册2 系统功能2.1 系统结构如图1所示，系统由人机接口层、联锁运算层和执行表示层组成。Figure 1 系统功能结构图2.2 基本联锁功能在规定的联锁条件和规定的时序下对进路、信号和道岔实行控制。对于来自操作设备的错误操作，应具备有效的防护能力。2.2.1 进路控制功能l 敌对进路：必须相互照查，不得同时开通。l 进路的锁闭和解锁功能2.2.2 信号l 信号的开放l 信号的关闭l 灯丝监督功能2.2.3 道岔l 道岔的操纵l 道岔的位置检查l 道岔电源检查（采用三相交流电源时）2.2.4 轨道l 根据工程情况，可与480型交流连续式轨道电路、25Hz相敏轨道电路、计轴设备等结合，实现轨道区段的“占用”与“出清”检查2.2.5 下坡道接车延续进路l 下坡道接车延续进路的锁闭及解锁2.2.6 到发线出岔的进路l 到发线出岔的进路的锁闭及解锁2.3 平面溜放调车l 实现平面溜放进路的办理、建立、锁闭、解锁l 实现平面溜放信号的开放、关闭2.4 与区间闭塞结合l 与单线半自动闭塞设备结合l 与自动闭塞设备结合2.5 场间结合l 与车辆段、机务段、道口设备等场间联系电路结合2.6 与调度集中的联系（含调度监督）l 与调度集中系统的连接，可实现车站信号系统的集中操作和车站本地操作两级控制2.7 与轨道电路电码化l 可与八信息、ZPW2000系列的移频设备结合，实现车站电码化功能2.8 与表示器结合l 可与进路表示器、发车表示器、调车表示器的结合。2.9 维修监测功能电务维修监测系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备。系统融合了计算机通信、自动检测和网络等技术，将电务维修与微机监测功能合为一体，通过监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。系统可接入局域网，实现与其它系统的信息交换。2.9.1 模拟量监测功能l 电源屏的输入输出电压、电流、25Hz电源输出电压相位角等l 轨道电路接收端电压、相敏轨道电路相位角l 电动转辙机动作电流、故障电流、动作时间l 电缆芯线全程对地绝缘、电源屏输出电源对地漏泄电流l 信号点灯电流监测l 站内电码化发送盒功出电压、电流、载频及低频频率l 半自动闭塞线路电压、电流监测l 环境温度、湿度等实时监测2.9.2 开关量监测功能l 按钮操作信息记录、控制台表示状态记录、铅封按钮动作信息记录l 列车主灯丝断丝报警l 断路器开路报警l 转辙机表示缺口状态监测l 环境监控开关量监测（如烟雾、明火、门禁等）l 其他系统（如计算机联锁系统、TDCS系统等）的开关量和报警信息监测2.9.3 统计分析功能l 开关量历史记录查询gognnengl 模拟量实时值、日报表、日曲线、月趋势、年趋势l 关键设备动作次数及时间表l 设备运行状态历史查询和回放l 设备实时报警和预警3 系统构成 3.1 系统原理3.1.1 组成联锁主机为两套2 取2 的制式，由联锁I系、联锁II系、通信板和电源板组成。 3.1.2 联锁机原理 LDJL-IV系统是一个基于微机的，具有故障安全信息处理的联锁系统。联锁计算机组是一个2 取2 系统。为了提高可用性，系统设计成两套2 取2 的冗余配置。联锁计算机组与全电子执行单元之间的数据传输通过CAN总线建立。只有某些条件满足时，输出才会传送到相关的外围设备，比如，在规定的期限内从两台不同的计算机得到相同的输出。基本配置： 采用两台2 取2 配置的微机。只有两台微型计算机的输出数据是一致时，两个独立的比较器才允许输出至处理器。Figure 2 2 取2配置3.1.3 联锁表原理联锁表原理基于表格形式显示联锁的进路逻辑。该表可显示每个进路的所有元件接口模块和监控部件，特别是道岔、信号机和轨道空闲检测单元。LDJL-IV的每个进路均使用独立的进路表，每个进路表都对指定进路进行了完整的描述。该表列出了所有与进路相关元件的调用形式。采用这种调用机制，单个单元均可提供被调用进路定义的功能，并排除没有轨道出清指示的进路。这种相互排除的调用机制可防止产生冲突进路，只要引起冲突的单元不被更高级的进路解锁，即：该单元仍在使用中。作为一个原则，进路的独立性表示在一个简单表格中，不直接与某些其它进路相关。每个进路表均定义了信号机的开放条件以及各自相应的始端开放信号显示。对于列车控制的进路解锁，可定义解锁要求，特别是在列车控制的局部解锁的次序（单元的独立解锁）。Figure 3 控制台界面Table 1 进路联锁表3.1.4 能力在独立联锁模式下，系统最大可控制12台执行单元机柜或250个单元模块。3.2 系统结构系统根据工程需求，可设计为不同的联锁结构。图4为集中式联锁系统结构，图5为区域联锁系统结构。无论哪种结构，联锁设备构成均由控制台、监控机、联锁计算机、全电子执行单元、微机监测机以及网络设备组成。监控机向下通过通信网络与联锁计算机通信，联锁机通过联锁通信总线向全电子执行单元下达执行命令。系统提供标准通信接口，可与维修监测机、调度指挥系统等其它系统接口，实现信息共享。当信号操作员根据调度员命令在操作终端办理了各种操作，联锁计算机接收并通过当前室外设备状态进行联锁运算，如果运算正确则通过通信通道向电子执行单元传送命令。电子执行单元收到有关命令后，根据当前站场情况进行联锁运算校核，确认联锁机命令合理后，通过智能型输出接口输出控制信息，如驱动信号机点灯；道岔向定位或反位转换。如果校核不正确，电子执行单元不执行并向联锁机回执。在电子执行单元不执行命令期间，不间断对室外设备进行状态监检，并将全部站场信息送往联锁计算机。全电子计算机联锁能与其他信号系统结合，并能与其他管理信息系统交换数据，其他信息通信时，遵循规定的通信协议。Figure 4 集中式联锁系统结构图Figure 5 区域联锁系统结构图3.2.1 控制台全电子计算机联锁控制台选用专用控制台，操作表示设备采用液晶屏幕显示与鼠标组合设备，控制台液晶显示屏幕以彩色光带和图形符号表示出整个站场线路，实时反映现场信号、道岔、轨道等设备的状态和联锁逻辑状态；通过鼠标等输入设备对现场设备进行操作同时控制台设有声光报警和提示功能，对需要引起操作人员注意的情况或有可能危及行车安全的情况及时给出提示或报警信息。控制台一般放置于行车值班室。3.2.2 监控机监控机完成人机接口功能，实现与联锁机的信息交换。采用高可靠性工控机，实时反应现场设备的状态并将控制台的操作命令下发给联锁机。监控机实时显示站场图形，实时反应现场信号、道岔、轨道等设备的状态和联锁逻辑状态，监控机采用双机工作模式。监控机安装在联锁机柜中，一般放置于计算机室。3.2.3 联锁计算机本方案联锁机采用型LDJL-IV型联锁计算机。实现联锁功能，完成联锁逻辑运算，进行信号设备状态的采集与控制，与监控机交换信息。系统采用二台2取2配置的微机，分机内数据实时同步比较，能够实现故障自动切换，切换时不影响进路的办理。为提高整个系统的可靠性，计算机联锁系统的全部硬件具备热拔插能力，系统采用低功耗芯片，取消CPU风扇及硬盘等易损机械器件，并采用电子盘作为存贮设备。系统采用VXWORKS实时操作系统，该系统具有高可靠、高稳定和高实时性的特点。联锁计算机包括联锁计算机电源、联锁CPU主板、联锁主通板。联锁计算机安装在联锁机柜中，一般放置于计算机室。3.2.4 全电子执行单元采用控制、监督、监测一体化和双CPU“二取二”工作模式，严格执行联锁机指令，把现场信息上传给联锁机，并通过监测通道向维修监测机提供道岔电流、道岔动作时间等数据。执行单元按照闭环控制、抗干扰防护、硬软件双重校和、控制电路双断等安全技术进行产品设计，符合故障安全原则。具有过流保护、故障诊断、智能处理多项综合功能，可实现各种道岔、信号机、轨道电路、闭塞、信号编码、场间联系等要求的监测和控制。l 全电子执行单元的防护功能：全电子执行机单元具有过压、过流自动保护功能。当过压、过流时，道岔模块自动切断输出，道岔被锁定到该位置；信号模块则点亮禁止灯光。系统具有二级防雷保护功能，第一级为防雷分线柜，第二级为执行单元内的防雷模块。当防雷系统失效时，模块停止输出，道岔被锁定、轨道显示占用状态、信号显示禁止灯光。l 全电子执行单元故障时的安全性防护全电子执行单元采用双硬件校和方式，任意一路控制电路或采集电路发生故障后，通过相互的比较和校核，均能被立即发现。输出的结果通过回读电路与输出命令比较，当没有命令而发现有危险侧输出，马上切断整块输出板的驱动电源。电子执行单元能够对板内错误进行检查，并区分是模块故障状态还是信号设备故障状态，保证系统的输出部分的故障安全、系统的输入、联锁逻辑。输出各环节通过自诊断功能，将错误控制在各环节内部， 保证整个系统具有高度的安全性。l 全电子执行单元的高可靠性和可用性设计对于系统电源等关键部位采用硬件冗余结构，任何的单点故障不影响系统的工作。全电子执行单元具有全面的在线自诊断功能，能迅速诊断到故障点，每块电子执行单元有工作状态显示，现场维护人员根据系统的状态指示灯，更换故障模块。所有模块包括电源可以带电拔插而不影响系统的正常工作，缩短故障恢复时间。当现场无备用模块或无维修人员等情况下，单点故障不影响系统的正常运行，系统具有带故障运行的能力，作出故障报警并停止故障板工作。l 全电子执行单元的模块化设计，全电子执行单元采用模块化设计，扩展性强，适当增加或减少硬件配置，能够满足各种规模站场的要求。联锁控制总线采用光缆连接，可以进行远距离遥控。全电子执行单元安装在全电子执行单元柜中，一般与联锁机柜一起放置于计算机室。3.2.5 维修监测机LDJC-II型维修监测机按照铁路信号集中监测技术条件的要求进行设计。系统采用了先进的现场总线技术、智能化采集单元技术、计算机网络通讯技术。系统实时监测并记录信号设备的瞬间运行状态，实时动态反映信号设备运用状况，对于信号设备工作中的某些指标超标或出现异常，能及时进行报警，可及时发现信号设备隐患并分析故障和指导现场维修，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全运行，提高铁路电务部门维护水平和维护效率，更好地保证运输生产的正常运行。维修监测机安装在监测机柜，一般与联锁机柜一起放置于计算机室。当维修监测机实现联网功能时，用于联网的网络设备也安装在监测机柜内，在维修中心放置维修监测系统的服务器和数据终端。4 性能指标4.1 监控机性能指标Table 2 监控机性能指标项 目指 标CPU2.8G存储器容量80 G内存512M工作电源100240Vac，5060HZ, 10AMTBF（25）2 x 105小时尺寸482 x 177 x 480mm工作温度-20704.2 联锁计算机性能指标4.2.1 CPU主板技术参数Table 3 CPU主板技术参数项 目指 标工作电源DC5V0.1V，电流3ACPUARM处理器，200Mhz存储器容量32MB接口4路10/100M以太网接口，4路光通信接口，2个VGA接口，2个USB接口MTBF（25）106小时尺寸233mmX160mm工作温度-20704.2.2 电源模块技术参数Table 4 电源模块技术参数项 目指 标输出5VDC，120W输入电压范围100Vac250VacMTBF（25）3105小时尺寸133 x 40 x 170mm工作温度-20704.2.3 联锁主通板技术参数Table 5 联锁主通板技术参数项 目指 标工作电源DC5V0.1V，电流3ACPUARM处理器，75Mhz存储器容量2M FLASH接口7路光通信接口；1路RS232接口MTBF（25）106小时尺寸233mmX160mm工作温度-20704.3 执行单元性能指标4.3.1 执通板技术参数Table 6 执通板技术参数项 目指 标工作电源DC5V0.1V，电流3ACPU16位AVR单片机，16Mhz存储器容量4K SRAM；4K EEPROM接口3路光通信接口；2路CAN通信接口MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.2 五线制道岔模块l DC5X-2型道岔模块可驱动S700K等交流五线制转辙机，具有过载和负载短路自动保护功能，省去了原电路熔丝，简化了电路。l 执行联锁机下发的控制命令，直接控制道岔的转动，并实时监测道岔的表示状态。l 60秒转不到底(有电流，无表示)，自动切断道岔启动电路(主要用于调整道岔摩擦电流)。 l 具有电源缺相、相序错误检查功能。Table 7 五线制道岔模块技术参数项 目指 标模块工作电源DC5V0.1V，电流260mA驱动电源DC12V0.84V，电流240mA道岔表示输入电源AC220V10V道岔动作输入电源道岔动作输出电源输出过流保护5A10%MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.3 直流道岔模块l DC4/6X-2型道岔模块可驱动ZD6系列直流转辙机，具有过载和负载短路自动保护功能，省去了原电路熔丝，简化了电路。l 执行联锁机下发的控制命令，直接控制道岔的转动，并实时监测道岔的表示状态。l 60秒转不到底(有电流，无表示)，自动切断道岔启动电路(主要用于调整道岔摩擦电流)。 Table 8 直流道岔模块技术参数项 目指 标模块工作电源DC5V0.1V，电流260mA驱动电源DC12V0.84V，电流240mA道岔表示输入电源AC220V10V道岔动作输入电源道岔动作输出电源输出过流保护5A10%MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.4 列车信号模块LXA-2型信号模块是替代原电气集中进站、进路信号机、复示信号机和带调车信号的两方向的出站信号机的控制电路，并取消灯丝继电器。l 实时接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制信号机的信号灯的点亮和熄灭，并实时监测信号灯的点亮和熄灭的工作状态，反馈给联锁机。l 一个LXA-2型信号模块可以控制8个灯位，即可控制1架列车信号机。Table 9 列车信号模块技术参数项 目指 标模块工作电源DC5V0.1V，电流290mA驱动电源DC12V0.84V，电流80mA信号点灯输入电压AC50V-AC250V灯丝检测理想工作值AC110mA10mA工作范围值AC100mAAC200mA可靠不工作值60mA输出过流门限500mA10%MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.5 调车信号模块l DX-2型信号模块是驱动调车信号机的控制表示电路。l 实时接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制信号机的点亮和熄灭，并实时监测信号机的工作状态，反馈给联锁机。l 一个DX-2型信号模块可以控制8个灯位，即可控制4架调车信号机。4.3.6 轨道模块轨道模块是替代原继电器作为轨道电路的接收设备，有GD50-2型、GD25-2型两种类型，实时检测现场轨道电路的状态，通过总线传给联锁机，同时为同一区段的道岔模块提供区段锁闭的条件。一个电子模块最多可以接有4路轨道信号电流的输入，即可替代4个轨道继电器。监测机从监测通道监测轨道信号的电压。Table 10 GD50-2型轨道模块技术参数项 目指 标计算机电源DC5V0.1V，电流380mA驱动电源DC12V0.84V，电流190mA输入阻抗（50Hz）48020工作值AC9.0V0.3 V返还系数80%MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-2070Table 11 GD25-2型轨道模块技术参数项 目指 标计算机电源DC5V0.1V，电流380mA驱动电源DC12V0.84V，电流190mA输入阻抗（50Hz）40020工作值AC12.5V0.5 V返还系数80%MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.7 场间联系模块CL-2型场联模块用于场间、站间或其他与继电器电路联系的接口。输出回路具有短路保护功能。Table 12 CL-2型场联模块主要技术参数项 目指 标模块工作电源DC5V0.1V，电流230mA驱动电源DC12V0.84V，电流100mA场联输出电源0DC120V输入电压工作范围DC22VDC60V输出过流门限120mA10%MTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.8 电码化接口模块ZDM-2型电码化接口模块就是替代原继电器所构成的发码电路。它根据联锁机下发的命令执行相应的编码和发码控制输出。一个电码化模块可控制8个发码区段。Table 13 ZDM-2型正线电码化接口模块主要技术参数项 目指 标模块工作电源DC5V0.1V，电流320mA驱动电源DC12V0.84V，电流160mA发码输出电流1A输出过流保护门限1.5A10%功率输入电压200V功率输出压降10VMTBF（25）106小时 尺寸233mmX360mm工作温度-20704.3.9 执行单元电源模块技术参数Table 14 执行单元电源模块技术参数项 目指 标输出5VDC25A，12VDC16A输入电压范围100Vac250VacMTBF（25）2105小时尺寸168 x 102 x 193mm工作温度-20704.4 维修监测机性能指标项 目指 标CPU3.4G存储器容量160 G内存2G工作电源100240Vac，5060HZ, 10AMTBF（25）2 x 105小时尺寸482 x 177 x 480mm工作温度-20705 RAMS及MTBF值的计算5.1 系统的RAMS指标Table 15 系统的RAMS指标项 目指 标备注可用性99.999%Ai=MTBF/(MTBF+MTTR）可维护性10分钟单板可靠性MTBF2105hT=25安全性危险失效概率THR10-95.2 可靠性/可用性活动的主要任务 这些可靠性/可用性活动基于四项主要任务：l 可靠性/可用性的综合要求，包括根据技术树结构的不同层次，对系统要求进行分解。其方法是通过如功能性分析、目标分配等研究。l 通过设计和生产阶段的行为达到所要求的可靠性。这些行为主要由设计人员和可靠性工程师完成，也就是，选择体系结构和工艺，元器件的筛选，电子电路板的各种测试。这些行为将发生在质量保证的框架内。l 开发的确认，导致可靠性分析的预测，理论上论证与目标一致的可能性。l 监督和协调构成系统可用性的不同部分和不同任务。5.3 可靠性/可用性的管理行为 可靠性/可用性的管理行为是：l 对与可靠性/可用性有关的要求和职责的鉴别和综合。l 全面监督工作、结构的变化、选定的技术方案，并分析对可靠性/可用性的影响监督故障，遵从分配的目标，和这些目标可能的重新定义。l 召开进度会议以确保不同研究之间的一致性，与可靠性/可用性计划规定的方法一致，并与合同要求得到的结果的一致。l 与用户讨论可能影响可靠性/可用性的特殊点。5.4 开发过程的步骤 为了达到一个与目标一致的可靠性/可用性的水平，开发过程中一些反复的步骤可能是必要的：l 根据进展情况和通过预示分析法得到的开发认证工作的结果，系统中某些单元的设计可能需要修改。l 当发现异常情况时，为了使设计缺陷得到纠正，系统中某些单元的设计可能需要修改。5.5 可维护性 信号系统是由不同的子系统组成，各子系统本身又包含相关元件（如板件）。系统单个元件的错误并不对子系统或信号系统的主要故障造成影响。所以涉及到安全有关功能的监督，系统都设计成冗余的。信号系统各个子系统的设计是出于简化维护的目的。例如多数印制电路板含有LED灯，LED 灯是用来显示板件的实际状态。各子系统的具体维护手册将于投入运行之前提交。这些文件将概述定期检修和故障检修，并包括信号系统各元件故障检修的建议间隔。微机监测系统具备电子故障日志功能。监测机可以同时用于一个联锁系统和几个联锁系统。监测机显示联锁系统的当前故障。每个所显示的故障都有详细信息，例如受影响的元件，故障位置或维修指导。故障条目由用户解决，注明故障处理人员姓名或附加注解。5.6 MTBF的计算系统单元模块的MTBF的计算公式为：MTBF = 106/其中：为单元模块失效率。按照最不利的串联模型对进行计算，的计算公式为：=1+2+n 其中：1,2,n为每个元器件的失效率，不同元器件根据有不同的计算公式，按照GJB/Z 299B-98元器件应力分析方法近似预计，大部分元器件的失效率为基本失效率b与E、Q等一系列系列相连乘的形式，如电阻的失效率模型为： 1,2,n =bEQR其中： b 基本失效率；E 环境系数；Q 质量系数；R 阻值系数。6 接口6.1 内部接口6.1.1 联锁机与执行单元通信执行单元与联锁机为两路相同的CAN总线（CAN2.0A协议）双工通信接口，联锁机通过CAN总线访问执行模块，任一通道损坏，模块将处于停止执行命令状态。联锁机与模块柜的通信速率为500kpbs，每个通信子网的访问周期为250ms。6.1.2 联锁机与模块监测机的通信联锁机通信子网总线上并接有监测机监听接收设备用于监测通信总线工作状态，该设备对其它设备不发生任何控制和应答信息。微机监测系统站场数据采集由联锁维修机的串行通信提供。6.1.3 维修监测机与执行机单元柜通信维修监测机与执行单元单独组网，使用同一模块地址。为CAN总线通信，双工通信接口。维修监测机与模块柜的通信速率为500kbps，每个子网的访问周期为1s。和其它系统的接口及工程界面划分6.1.4 与调度指挥中心系统接口 监控机设置有双RS422串行接口，接口协议按DIMIS、调度集中、调度监督系统间的数据通信规程（TB/T2499-2002），用以采集信号信息，并将信息传送给调度指挥中心。Figure 6 与调度指挥系统接口6.1.5 与相邻联锁接口与相邻联锁之间采用光纤通信，可以用于交换不同联锁系统间的数据。也可采用场间联系模块与相邻继电接口类型联锁系统进行连接。Figure 7 相邻车站联锁接口图6.1.6 与三相交流转辙机的接口道岔转辙机由五线制道岔控制模块（DC5X-2）驱动定反位转动，并采集道岔表示信息。Figure 8 道岔控制模块与室外转辙机接口原理Figure 9 五线制道岔模块6.1.7 与直流交流转辙机的接口DC4/6X-2型道岔模块可驱动ZD6系列直流电动转辙机，具有过载和负载短路自动保护功能，省去了原电路熔丝，简化了电路。执行联锁机下发的控制命令，直接控制道岔的转动，并实时监测道岔的表示状态。Figure 10 道岔控制模块与室外转辙机接口原理Figure 11 四线制道岔模块6.1.8 与信号机的接口信号机的点灯由列车信号模块（LXA-2）或调车信号模块（DX-2）来实现，并能采集灯丝电流。Figure 12 列车信号模块与室外信号机接口原理Figure 13 信号模块6.1.9 与轨道电路接口DG25-2型25HZ相敏轨道电路接受模块，每个模块可替代4个25HZ相敏轨道继电器，满足电化区段25HZ相敏轨道电路的运营技术条件，替代原二元二位敏轨道继电器和相敏轨道电路停电监督继电器。Figure 14 轨道模块与室外轨道区段接口原理Figure 15 轨道模块7 供电、接地及安装要求7.1 系统供电7.1.1 全电子计算机联锁系统供电网络图Figure 16 供电网络图7.1.2 功率要求具有典型站场设置的一台计算联锁机柜、一台监测机柜及不同的执行机柜的功率要求如下表所示：室外设备额外连接的部件的功率要求，包括对室外设备的驱动、采集功率。Table 16 计算机联锁设备功率要求序号输出电源名称电压V电流A功率W1计算机联锁（含微机监测的系统供电）AC220V6.6V3A213202每个执行机柜电源 （含执行单元）AC220V6.6V1.5A26603采集电源AC220V2A14404信号点灯AC220V6.6V根据站场实际设备数量计算根据站场实际设备数量计算5轨道AC 110V11V25Hz0.3Hz根据站场实际设备数量计算根据站场实际设备数量计算6道岔表示AC220V6.6V根据站场实际设备数量计算根据站场实际设备数量计算7交流转辙机AC380V6.6V根据站场实际设备数量计算根据站场实际设备数量计算注：1.不包含其他厂家设备消耗功率；2.不包含区间设备消耗功率；3.给定的功率损耗适用于25C 的典型室内温度。 7.2 接地防雷7.2.1 雷电防护7.2.1.1 电源屏的主、副电源引入端应设防雷设备。7.2.1.2 电源屏供电子设备使用的电源，应具有抗雷害性能。7.2.1.3 计算机与现场连接的电缆应根据雷害程度的不同，分别采取防雷措施。7.2.1.4 信号楼内的布线应考虑防雷设计。7.2.2 地线设置联锁计算机、输入输出接口等设备必须置于金属机壳（机柜）内，并良好接地。当上述设备置于多于一个的机柜内时，这些机柜之间必须在电气上良好连接，并于一点接地。信号设备接地电阻值应不大于10；用于防护电子设备的安全保护地线的接地装置，其接地电阻值不应大于4。对于重雷害地区，地线设置还应采取特殊措施。7.3 机柜配置及安装7.3.1 安装技术指导为用户提供设备安装以及硬软件系统调试的技术，并提供安装和测试有关的专用工具仪器（仪表），负责安装技术指导工作7.3.2 联锁机柜配置联锁机柜由联锁主机、交换机、监控主机A、监控主机B、视频转换器、系统工作电源和其他设备组成，机柜尺寸6008002200(单位mm)。Figure 17 联锁机柜正视图7.3.3 维修监测机柜配置维修监测机机柜由UPSA、UPSB、UPS切换器、维修监测主机、系统工作电源、断路器和其他设备等组成，机柜尺寸6008002200(单位：mm)。Figure 18 监测机柜正视图7.3.4 执行柜配置LDJLZ-II型执行柜由全电子执行模块、冗余开关电源等组成。机柜尺寸600*800*2200(mm)，每个执行柜模块最多可以达到32块，共四层，每层可排8个模块。Figure 19 执行柜正视图7.4 其它需求7.4.1 环境要求气候等级条件：3K5气温： -20+70相对湿度： 5%85%气压： 70106kPa8 验收测试方法及标准严格按照ISO9000标准对系统设备进行验收测试。8.1 设备出厂前的测试8.1.1系统设备出厂前，在工厂进行模拟测试，所模拟条件要符合现场条件及技术规格书的要求，具体测试项目在签定合同时确定。8.1.2 工厂测试前，提供设备测试的详细计划，包括测试项目、测试方法、测试指标及相关测试规程，并由买方确认且同意后方可执行。8.1.3 由工厂会同有关单位共同进行设备测试，测试报告应交买