计算机联锁PPT演示课件

车站联锁结合电路,计算机联锁,20116826郑辉20116847唐脉20116841田源20116834林繁,1,计算机联锁系统概述,车站联锁控制系统是车站信号的基础设备，基于布线逻辑的继电联锁装置自1927年问世以来已整整统治了近70年。随着计算机技术的发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，车站信号联锁安全技术也正在不断地更新、发展。1978年世界上第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世，随后从80年代起各国竞相开发研究计算机联锁，并取得了显著的成绩，90年代已有不少国家开始大面积推广计算机联锁系统。如日本、英国已制定技术政策，不再发展继电联锁，而由计算机联锁取代。,2,计算机联锁系统优点,以计算机技术取代继电电路具有以下优点：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；当采用分布式系统结构时，可以节省干线电缆，从而降低工程造价；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，系统的可靠性和安全性将得到提高；便于改造；便于增加新功能.最关键的是，计算机联锁系统为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件,3,计算机联锁系统优点,图-是了瑞典计算机联锁与继电联锁的成本对比情况。从图中可以看出，随着站场规模的增大，计算机联锁的成本急剧降低。哈尔斯堡站总费用比继电联锁低20%，电缆费用减少30%，安装费和运营费减少50%，维修费用大致与继电集中相当,4,车站联锁控制系统的发展进程图,80年代末期、90年代车站联锁控制系统已发展到电子联锁、分散PRC控制，并逐步向人工智能型控制发展。我国的电子技术，计算机技术发展较晚，正处在奋起直追的阶段。近几年作为信号基础设备的计算机联锁也得到了迅速发展，现已初具规模，并在不断地完善和改进，逐步向更高一级的智能控制发展。从总的发展趋势看，计算机联锁必将逐步取代传统的继电联锁设备，这是科学技术进步的必然结果。,5,计算机联锁系统的概述,联锁系统概念区间：在车站之间的铁路线段进路：在车站内的线段，列车和调车车列（以下简称车列）由某一指定地点运行至另一指定地点所经过的路段。信号机：线段入口处的防护设备联锁：保证行车安全，信号、道路与进路之间以技术手段保持的一定制约关系和操作顺序。包括：（1）道岔、进路间的联锁（2）道岔与信号机之间的联锁（3）进路与进路间的联锁（4）进路与信号机之间的联锁（5）信号机与信号机间的联锁,6,计算机联锁系统的概述,车站联锁系统主要包括的技术：（1）进路空闲的检测技术（2）道岔控制技术（3）信号控制技术（4）联锁技术（5）故障安全技术,7,计算机联锁系统的概述,计算机联锁：用微型计算机对车站值班人员的操作命令与现场实际状态的表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机、道岔及进路进行集中控制和联锁的车站联锁设备。计算机联锁系统的功能联锁控制功能：进路控制；信号开放、关闭；道岔单独操作、锁闭、解锁显示功能：站场基本图形显示；现场信号设备状态显示；值班员按压按钮动作的确认显示；联锁系统工作状态、故障报警显示；时钟显示、汉字提示等记录存储和故障检测与诊断功能：系统可按时间顺序自动记录和存储值班员按钮操作情况、现场设备动作情况和行车作业情况；提供图像再现功能；实现进路存储和自动办理；具有集中检测和报警功能结合功能：利用标准化通信接口板，网络接口板，可以直接与现代化信息处理系统相联结进行数据交换,8,计算机联锁系统的结构,集中式控制结构：集中式控制系统由室内、室外两部分构成，特点是联锁系统的各层功能均由一台计算机完成,9,计算机联锁系统的结构,分散式控制结构：分散式控制结构的特点是将联锁系统的功能按结构层次划分成若干相对独立又有一定联系的功能模块，均由相应的计算机来处理。由于功能模块的划分并非唯一，所以具体结构形式是多种多样的,10,计算机联锁系统的结构,分散式控制结构：监视控制机（上位机）信息管理计算机，人机会话功能，还用于实时记录信息及其再现，另外还有诊断功能；联锁机（下位机）实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成进来确选、锁闭、发出开放信号和动作道岔的控制命令，与执行层有两种方式：专线方式和总线方式目标控制器控制命令和状态信息的转送站，一方面接收和效核来自联锁机的控制代码，经译码后形成控制命令，以驱动相应的设备控制电路；另一方面由接收监控对象的状态信息，经编码传送到联锁机。,11,计算机联锁系统的案例,TYJLII型计算机联锁控制系统：该控制系统是铁道科学院研制的双机热备结构交换机联锁控制系统；是一个分布式多处理系统，系统采用模块化结构，可根据站场的实际需要，进行拼装连接，构成大小不一的系统，示意图如下,12,TYJLII型计算机联锁控制系统,监视控制系统由控制台和监控机构成，是系统的操作界面和人机接口。主控系统由联锁机、执行表机组成，是联锁控制系统的核心，完成系统的调度、通信、诊断以及现场信息的采集，联锁逻辑的运算和控制命令的输出等功能。接口系统该系统对内与主控系统相连，对外与现场设备相连，主要由采集结合电路、动态驱动设备和继电器控制电路组成。辅助电路主要由电务维修机等组成，电务维修机存储记录计算机联锁控制系统的全部运行信息，并为电务维修人员提供人机界面。电源系统主要由配电柜或综合柜组成、负责给系统各组成部分供电。,13,计算机联锁系统的案例,DS6-11型计算机联锁控制系统该系统是由通信信号总公司研究设计院研制的双机热备结构计算机联锁控制系统；是分布式多微处理系统，由控制台子系统、联锁子系统、检测子系统以及输入/输出接口组成，结构如下图：,14,DS6-11型计算机联锁控制系统,控制台子系统的主要功能：将值班员的按钮操作命令发送给联锁机，使联锁机根据值班员的操作意图实现联锁运算；将车站现场设备的状态和值班员当前的操作信息以及计算机联锁系统的工作状态实时地通知值班员。联锁子系统的主要功能：接收由开关量输入接口采集的现场信号设备状态，以及来自控制台的操作命令，进行联锁运算，产生输出命令。再通过开关量输出接口驱动继电器，实现对道岔和信号机的控制。监测子系统的主要功能：帮助计算机联锁控制系统管理和维护人员分析事故原因和查找设备故障，具有当前信息显示、记忆信息查询、作业再现和打印功能。,15,计算机联锁系统的案例,JD1A型计算机联锁控制系统该控制系统是由北京交通大学研制双机热备结构计算机联锁控制系统；系统属于分布式计算机联锁控制，特点是分散、信息集中管理。如下图：,16,DS6-11型计算机联锁控制系统,操作表示机：办理进路等操作功能；信息显示功能；信息转发功能。联锁机：接收操作表示机下发的操作命令；通过输入接口电路采集站场状态信息；进行联锁运算；根据运算结果，通过输出接口电路控制组合继电器动作。接口电路：联锁通过执行层的采集接口电路采集组合架上个继电器状态，通过输出驱动电路驱动组合架继电器动作。接口配线、通道防雷：根据接口信息进行接口配线，使得组合架继电器与采集、输出驱动电路间一一对应。电务维修机：接收操作表示机传来的站场状态信息，操作信息，提示信息，故障信息等；显示站场运行状况，故障信息、信息运行状况等；为调度监督系统、TDCS系统、微机监测系统等提供接口。,17,各国计算机联锁发展的特点,1、计算机联锁系统由于采用了先进的计算机技术和通信技术，联锁系统本身已不再是一个孤立的车站信号联锁设备，而是综合行车指挥控制系统的一个重要组成部分，是具有多种功能和安全保证的指挥控制系统的基础设备。可通过各种制式的联锁总线、局域网、广域网实行多层次控制，使控制范围扩大，减少投资，并可与运行图管理系统联网，根据调度计划实现进路程序控制，还可与旅客向导服务系统，车次号跟踪系统联网，构成全方位的计算机综合控制、管理系统。,18,各国计算机联锁发展的特点,2、国外的车站联锁系统多为集中式的联锁控制方式，即由一个站控制周边的若干小站及区间的道岔控制点。这种控制方式是与他们国家的铁路行车组织特点分不开的，在各个小站不设行车人员，均由调度人员或枢纽站车站人员进行控制，既优化了控制又达到了节约人员的目的，可有效减少日常的运营和维护开支。这种控制模式在技术实施方面是成熟的。3、各国计算机联锁系统，大多采用硬件冗余比较表决的方式实现系统的故障安全保证。并采用双重或三重系统不停顿故障重组技术提高系统的可靠性和可用性。,19,各国计算机联锁发展的特点,4、各国计算机联锁设备均采用二级维修制，在现场采用故障修，更换故障模块，而故障模块返回厂商集中修理。有的铁路设立集中的维护管理终端，与中央调度所的维护管理中心联网，传送各种信号设备状态，联锁系统的运行信息和故障报警信息等，使维修人员可及时地对下属设备进行干予和维护。如法国的TGV高