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第六章车站联锁系统 车站联锁系统主要功能是用于实现对车站内信号机 道岔 轨道电路等基本信号设备进行实时控制 以保证车站内行车安全 为了保证行车安全 车站内信号 道岔 轨道电路等基本信号设备必需遵循一定的条件 按照一定的程序来严格执行 我们称这些条件和程序为联锁 车站联锁系统的主要功能是实现联锁控制功能 车站联锁系统的主要类型 6502电气集中联锁系统计算机联锁系统本章内容 第一节车站联锁基础第二节6502电气集中联锁系统第三节计算机联锁系统 第一节车站联锁基础 一 基本信号设备 东郊 单线双向北京 天津 双线单向能接发车的股道 5G IIIG 4G设备 信号机 道岔 轨道电路 信号机功能 决定列车或车列是否可以前行 列车或车列前行的速度级别 分类 按信号机性质分 主要有 方向 信号机状态 关闭状态 禁止灯光点灯调车信号机禁止灯光为蓝灯 列车信号机禁止灯光为红灯 出站 或出站兼调车 信号机禁止灯光为红灯 开放状态 允许灯光点灯允许灯光 调车信号机白灯 列车信号机的允许灯光有多种 区分进 出正线还是侧线 运行速度 灭灯状态 灯泡内部灯丝断丝 信号熄灭 禁止其前方车列前进 左向 右向 状态的继电器表示 灯丝是否断丝 用灯丝继电器DJ来反映 DJ 完好 DJ 断丝 是否开放 用信号继电器 XJ 来反映 DJ XJ 点允许灯光DJ XJ 点禁止灯光说明 对调车 为调车信号继电器 DXJ 对列车为列车信号继电器 LXJ 列车允许灯光有多种 需要其它信号辅助继电器来配合进行显示 道岔道岔作用 确定车列在站内运行路线道岔状态 正常工作状态 定位和反位非工作状态 也叫四开状态 指两根尖轨同时不密贴于基本轨 例如 道岔正在转换途中道岔不密贴 道岔挤岔时处于 状态的继电器表示 用定位表示继电器DBJ和反位表示继电器FBJ来表示 定位 DBJ 且FBJ 反位 DBJ 且FBJ 四开状态 DBJ 且FBJ 道岔转换指道岔由定位 反位或由反位 定位 道岔转换通过道岔转换器 转辙机 来进行 道岔转换过程 由三个过程组成 即 解锁 空闲 转换 锁闭 先解锁 后转换 再锁闭 是所有道岔转换设备必须遵循的设计原则 道岔锁闭的继电器表示 道岔锁闭继电器SJSJ 道岔未锁闭 可以转换 SJ 道岔锁闭 不能转换 当道岔转换超过正常转换时间 一般以不超过13s计 则说明道岔出了故障 应给出报警 以便及时维修 轨道电路区段作用 确定车列在站场中具体位置 类型 道岔区段 如1DG 11 13DG 无岔区段 存放调车 短 如1 19WG 股道 存放列 调车 长 如1G IIG 正线 牵出线和尽头线 转线 存放机车 如D18G状态 空闲状态 占用 或故障 状态 状态表示 用安全型轨道继电器DGJ来反映 DGJ 反映轨道电路区段空闲 DGJ 反映车列占用区段或轨道电路故障 二 进路1 进路概念 列车或调车车列在站内运行时所经由的路径 每条进路的始端都有一架信号机来防护该进路 信号机点禁止灯光时进路不安全 车列不能进入 信号机开放允许灯光时进路安全 车列可以进入进路 D7 5 X D3 IG D9 D13 15 9 23 17 3 D1 D15 D5 19 27 1 IIG D17 XII 北京方面 XI IAG IIAG 1 19WG SIII 例 D3 IG之间有几条进路 D1 IIG之间有几条进路 答案 2条 D1 D15 D15 IIG 答案 3条 D3 D9 D9 D13 D13 IG 2 进路类型 如按照作业性质 可分为 X IIG 接车进路 XII S 发车进路X S 通过进路 X和XII必须均开放允许灯光 例 将IIG上机车调到1G上 为1G上货车安上车头 调车进路由调车信号机防护 调车作业一般不出站 牵出进路 SII D1 折返进路 D1 IG 或者 牵出进路 XII D2 折返进路 D2 S1 牵出进路 XII D4 折返进路 D4 S1 也叫复合调车进路 由两条或多条调车基本进路所构成的进路 即多条相互连接的短进路组成长进路 对调车进路 按照进路长短 可分为 例 D21 D3 长调车进路 由D21 D5和D5 D3两条基本进路构成 一条长调车进路中短进路数目 和始端信号同向的调车信号机 或出站兼调车信号机 个数 举例说明 图1 2 按照进路重要性 可分为 如下图 1 X 5G列车进路 2条 5 7定位和5 7反位 这种变更进路称为平行变通进路 将其中1条进路规定为基本进路 5 7在反位 则另1条进路为变更进路 5 7在定位 2 X 1G列车进路 2条 5 7 13 15在定位和反位 将其中1条规定为基本进路 5 7 13 15在定位 则另1条进路为变更进路 5 7 13 15在反位 这种变更进路称为八字形变通进路 进路状态依据进路是否建立 可以将进路状态分成锁闭状态和解锁状态 建立了进路 即指利用该进路排列了进路 称该进路处于锁闭状态 没有建立进路 即指没有利用该进路排列进路 称该进路处于解锁状态 进路控制过程 可分为进路的建立和解锁两个过程 进路建立过程可进一步分解成以下5个阶段 1 操作阶段 在办理进路时 操作人员按压进路的始 终端按钮以确定进路的范围 方向和性质 指列车进路 还是调车进路 2 选路 岔 阶段 根据进路范围 自动选出与进路有关的道岔 并确定它们符合进路开通位置 3 道岔转换阶段 将选出的道岔转到所需的位置 4 进路锁闭阶段 道岔转换完毕后 将进路上道岔和敌对进路 包括迎面敌对进路 予以锁闭 5 开放信号阶段 进路锁闭后 信号开放 给出允许显示 指示列车或车列可驶入进路 进路的解锁过程指将已被锁闭的道岔和进路予以解锁 进路解锁过程可分为两种情况 1 列车或车列未驶入进路阶段 2 列车或车列驶入进路阶段 1 列车或车列未驶入进路时 可以解锁进路列车未进入接近区段时 可以采用取消进路方式使进路解锁 接近区段 一般指信号机外方的轨道电路区段 特殊 对正线通过进路上的出站信号机 其接近区段要由迎面咽喉的同向进站信号机起到本出站信号机为止 取消进路过程 1 人工办理取消进路手续 2 关闭进路始端信号 3 进路自动解锁 由远及近 分段解锁 列车已经进入接近区段 但未进入进路时 可以采用人工延时解锁方式使进路解锁 简称为人工解锁 人工解锁过程 1 人工办理人工解锁手续 2 关闭进路始端信号 3 延时 4 延时结束后 如果车列没有进入进路 则进路自动解锁 由远及近 分段进行 接车进路和正线发车进路 延时3分钟 侧线发车进路和调车进路 延时30秒 2 列车或车列驶入进路时正常解锁 进路中设备正常时 随着列车或车列的前行 进路将自动解锁 正常解锁分为一次解锁和分段解锁两种 一次解锁 车列完整通过进路后 进路自动解锁 分段解锁 车列每完整通过进路中一个轨道电路区段 该区段延时3 4秒后自动解锁 简要过程 关闭进路始端信号 对列车进路 列车压入进路即关闭信号 对调车进路 车列完整进入进路才能关闭信号 车列完整通过区段 延时3 4秒 区段自动解锁 故障解锁 列车通过进路时 因进路中设备故障 无法正常解锁时 需采用故障解锁使未解锁的部分解锁 人工方式 4 引导接车前面介绍的进路能建立 能开放信号 前提条件是进路中信号设备工作正常 不出现故障 进路中信号设备故障情况下要求接车 此时无法正常建立接车进路 此时以引导方式接车 引导进路 进站信号机无法开放 或进路上区段故障 DGJ无法励磁 时办理 引导总锁闭 进路上道岔失去位置信息时办理 进路处理过程总结 第二节6502电气集中联锁系统 一 电气集中联锁系统组成 值班员执行操作 联锁功能执行机构 室内外接线 室外被控对象 基本功能 继电器组合及组合架 执行联锁控制功能继电器组合 每个组合中最多10个继电器 根据具体站场 选用相应组合进行连接 3 每根网络线的电源一般由组合中给出 如 由进路的始端信号组合和终端处组合给出 4 每根网络线连接组合中的继电器的结点 条件 不同网络线有不同用途 5 一个站场所有组合的15根网络线构成复杂的继电器网络电路 共同完成车站联锁控制功能 电气集中联锁系统原理 6502电气集中联锁系统由15根网络线构成 1 6线 选进路时 选出进路中道岔位置 对不在规定位置的道岔进行道岔转换 7线 检查进路中道岔是否转换到规定位置 8线 检查进路锁闭条件是否满足 9线 10线 实现进路锁闭过程 11线 检查开放信号条件 条件满足时开放信号 12 13线 检查进路解锁条件 满足时对进路进行解锁 14 15线 控制台盘面表示灯电路 选择组电路 执行组电路 二 选择组电路 选择组电路功能 1 依照按压按钮顺序确定进路方向 即接车方向或发车方向 2 利用进路始端按钮区分列车进路和调车进路 3 仅按压进路始端按钮和进路终端按钮时应自动选出与基本进路相符的道岔位置 即只选出基本进路 禁止自动选出变通进路 4 值班人员必须通过辅加操作才能选出变通进路 同时禁止自动选出基本进路 5 按压基本复合调车进路两端按钮时 能自动选出该复合调车进路中所有的基本进路 6 当所选的进路中有车辆占用或与已选出的其它进路构成敌对进路时 则该进路不应选出 选路时 1 6网络线用途 1 2线 选双动撇形道岔反位 3 4线 选双动捺形道岔反位 5 6线 选单 双动道岔的定位 单动道岔反位和进路中所有的信号点 包括始终端信号点 中间信号点和终端信号点 选路原则 进路中包括双动道岔时 先选出双动道岔反位 1 2线或3 4线 然后按照左 右顺序选出信号点和道岔定位 选路过程简要说明 以X IG接车进路为例 三 执行组电路 执行组电路完成从道岔转换 建立进路 到进路解锁的过程 执行组电路 根据其功能 可划分成若干阶段 道岔转换阶段进路选排一致检查阶段进路锁闭阶段信号开放阶段进路解锁阶段 道岔转换阶段 由道岔控制电路 局部电路 实现 道岔控制电路包括 道岔启动电路 1DQJ 2DQJ转极 电机工作 道岔表示电路 DBJ 或FBJ DCJ 1DQJ 2DQJ转极 电机工作 DBJ FCJ 1DQJ 2DQJ转极 电机工作 FBJ 进路选排一致性检查 检查进路上各道岔是否转换到规定位置 由开始继电器KJ励磁电路 7线网络 来检查 当进路选排一致时KJ励磁吸起 例 X IG的接车进路 进路锁闭阶段 包括锁闭条件检查和进路锁闭 进路锁闭条件 进路空闲 进路上道岔位置正确 本咽喉和迎面咽喉敌对进路未建立 由信号检查继电器XJJ电路 8线网络 检查 如X IIIG进路 8线 8线 锁闭进路锁闭条件满足 XJJ 9网络线上各区段的区段检查继电器QJJ吸起 使各区段进路继电器1LJ和2LJ落下 进路上各道岔的SJ落下 进路锁闭 股道部位照查继电器ZCJ 封锁迎面咽喉敌对进路 如 对X IG的接车进路 锁闭过程电路简要说明 对X IG接车进路 QJJ自闭电路 QJJ吸起后断开1LJ和2LJ自闭电路 使1LJ和2LJ落下 1LJ或2LJ落下后断开SJ电路 使SJ落下 开放信号阶段 开放信号时检查的联锁条件 检查进路在空闲状态 检查敌对进路在未建立状态 且确实被锁在未建立状态 检查进路中道岔位置正确且确实被锁在规定位置 信号必须在操作人员的操纵下才能开放 取消进路或人工解锁时 信号机应随之关闭 列车信号机应在列车驶入进路后立即关闭 调车信号机则应在列车出清接近区段或当接近区段留有车辆时待车列出清调车信号机内方第一道岔区段后才自动关闭 不论列车信号机还是调车信号机 均能在值班人员操作下随时关闭信号 另外对进站信号还需满足以下联锁条件 信号机允许显示因故熄灭时 允许灯泡的灯丝断丝 应自动改点禁止显示 红灯 开放信号前首先检查红灯灯丝完整 即确实是在点红灯状态 如发现红灯断丝时 不允许再给出允许显示 不允许信号机给出不符合技规要求的乱显示 如出站信号机点一黄皆视为乱显示 信号继电器 DXJ或LXJ 励磁电路 11网络线 检查开放信号时需满足的联锁条件 例 X IG接车进路的LXJ励磁电路 11线网络 间接证明进路空闲 平时 LXJ H灯 引导接车 LXJ YXJ HB灯 正线通过 LXJ ZXJ TXJ L灯 转场 LXJ LUXJ ZXJ LU灯 正线停车 LXJ ZXJ U灯 侧线停车 LXJ UU灯 平时 LXJ H灯 信号辅助继电器电路 配合LXJ实现进站信号或出站信号显示 进站信号辅助继电器有 正线信号继电器ZXJ 办正线进路时ZXJ 通过信号继电器TXJ 办通过进路时TXJ 绿黄信号继电器LUXJ 办转场进路时LUXJ 引导信号继电器YXJ 办引导接车时YXJ 室外信号点灯电路 例 进站信号机 进路解锁 进路解锁主要包括 正常解锁取消进路和人工解锁故障解锁调车中途折返解锁正常解锁 通常采用分段解锁 执行 三点检查 检查车列顺序压入前一区段 本区段和下一区段 然后依次离开前一区段和本区段 之后本区段解锁 由进路继电器1LJ和2LJ实现检查 正常解锁必须在信号关闭后进行 从左 右的进路的正常解锁 例如 X IG的接车进路 正常解锁时进路中各区段LJ动作顺序 IAG未设Q 及解锁过程 进入IAG LXJ 信号关闭 进入5DG 5DG 1LJ 5DG 2LJ 离开5DG 3DG 1LJ 离开3DG 3DG 2LJ 9 15DG 1LJ 9 15DG 2LJ 离开9 15DG 从左 右的进路的正常解锁 例如 X IG的接车进路 正常解锁时进路中各区段LJ动作顺序 IAG未设Q 及解锁过程 进入IAG LXJ 信号关闭 进入5DG 5DG 1LJ 5DG 2LJ 离开5DG 3DG 1LJ 离开3DG 3DG 2LJ 9 15DG 1LJ 9 15DG 2LJ 离开9 15DG 从右 左的进路的正常解锁 例如 SIII X的发车进路 正常解锁时进路中各区段LJ动作顺序 IAG未设Q 及解锁过程 注意 与从左 右的进路比较 1LJ和2LJ动作顺序相反 取消进路和人工解锁 取消进路解锁条件 信号机随着办理取消进路手续关闭 接近区段确实无车 车确实没有驶入进路里来 人工解锁条件 信号机必须随着办理人工解锁手续关闭 从信号关闭时算起 接车进路和正线发车进路 要延时3分钟解锁 站线发车进路和调车进路要延时30秒解锁 以保证在解锁的车已经停住 整个延时过程中证明车没有冒进信号才准许解锁 取消进路时1LJ和2LJ动作过程及解锁过程对从左 右的进路 如X IG的接车进路 人工解锁时1LJ和2LJ动作过程及解锁过程对从左 右的进路 如X IG的接车进路 引导接车 出现下列故障情况时办理引导列车进站 进站信号机因故不能正常开放接车进路上轨道电路出现故障接车进路上道岔没有表示引导进路 引导进路时 进路依然要锁闭 开放信号 红白灯 列车压入进路后信号关闭 引导总锁闭 引导总锁闭时 全咽喉的所有道岔均被锁闭 但选择组和执行组网络均不参与工作 第三节计算机联锁系统 概述 计算机联锁系统 以计算机技术为核心 综合采用通信 控制 容错 故障 安全等技术来实现车站联锁逻辑控制功能的 具有较高可靠性和故障 安全性要求的实时控制系统 功能 车站联锁逻辑控制可靠性和故障 安全性要求 我国计算机联锁系统的发展1978年 由瑞典哥德堡车站 世界上第一套计算机联锁控制系统成功应用 20世纪80年代 我国开展计算机联锁方面的研究 目前 我国主要的计算机联锁系统 中国通信信号集团公司研究设计院 DS6 11 DS6 K5B铁道部科学研究院 TR II TR 9型北京交通大学 JD 1A EI32 JD卡斯柯信号有限公司 CIS 1 iLOCK型 典型计算机联锁系统结构 工业控制计算机 显示 CRT LED LCD操作 鼠标 数字化仪 控制台 双机 冗余 冗余 联锁主机一般由电源板 CPU板和各种通信板构成 且都采用冗余结构形式 双机热备 三模冗余 二取二乘二 电源板 CPU板通信板 一般采用单片机或可编程逻辑控制器 PLC 等 CPU板 三模冗余 二取二乘二 采集 驱动层 由具有采集 驱动功能的电路板构成 采集 动态驱动板 联锁机柜 联锁主机 采集 驱动 继电器电路 继电器 实现驱动的继电器信息主要有 信号 进站信号机包括LXJ YXJ ZXJ TXJ LUXJ 出站兼调车信号机包括LXJ DXJ 对调车信号机有DXJ 道岔 包括DCJ FCJ和道岔锁闭防护继电器SFJ 需要采集的继电器信息 主要有 反映信号开放情况的信号继电器前接点 即上述实现驱动功能的继电器前接点 反映信号是否断丝的DJ 对进站信号机还要采集2DJ前接点 主 副灯丝转换报警继电器X S DSZHJ前接点 反映道岔位置的DBJ和FBJ前接点 反映轨道占用情况的DGJ 其它继电器 采集 驱动与继电器的一般连接形式 室外电路 信号机 转辙机 轨道电路 根据站场情况 与传统信号控制电路基本一致 对高速铁路 有一定变化 如转辙机S700K则采用相应控制电路 计算机联锁系统功能 上位机主要完成下列四项功能 实时接收操作员下达的操作命令 如进路命令 实时下发操作员的操作命令到联锁主机 实时接收来自联锁主机的信息 实现进行站场动态显示和报警功能 电务维修机 除完成上面 功能外 还完成 对从联锁主机接收到的信息的实时存储 1个月