城市轨道交通信号基础-10-第三章 3.2 联锁系统-联锁设备

概述联锁设备

控制车站的道岔、进路和信号并实现它们之间的联锁关系的设备称为联锁设备。分散控制集中控制机械联锁电机联锁继电联锁电子联锁计算机联锁联锁设备根据采取的技术方法来划分，经历了以下几个阶段：概述电锁器联锁

6502电气集中计算机联锁世界上第一个电气集中于1929年在美国出现。20世纪40年代各国开始使用，50年代日趋成熟并大量推广，60年代改进并完善，70年代进一步得到发展。从70年代末开始，不少国家先后研制成功计算机联锁。它用程序来完成全部联锁关系，采用软件冗余或硬件冗余方式，能满足故障-安全要求。它发挥了计算机快速、容量大的特点，简化了设备，在安全性、可靠性、经济性和多功能性方面远比继电器集中优越，而且设计、施工、维修也大为方便，是车站联锁设备的发展方向。概述1942年，我国在济南站首次安装了手柄式进路继电集中。1951年，衡阳站安装了按钮式大站电气集中。经过长期的实践，认为6502电气集中是最为成熟的定型电路，为方便使用和维修管理，逐步放弃了其他各种电路而不管大、中、小站都只发展6502电气集中。我国从1983年开始计算机联锁的研制工作，先在企业专用铁路上开通使用，取得经验后逐步在国家铁路上扩大试用。目前已有数百个站投入使用。计算机联锁取得的突破性进展，标志着我国铁路信号技术正向世界先进水平迈进。概述1、基本概念3.2.16502电气集中联锁设备继电集中联锁

继电集中联锁又称为电气集中联锁，是用电气方法集中控制和监督全站的道岔、进路和信号机，并实现它们之间的联锁控制的设备。区段人工解锁按钮盘继电器组合及组合架电源屏分线盘控制台信号机转辙机轨道电路室外设备室内设备电气集中联锁系统的联锁机构由继电电路构成，继电电路能够较好地实现逻辑运算。用继电器断电失磁或后接点闭合来表达安全侧信息，具有故障—安全性能。2、设备组成3.2.16502电气集中联锁设备控制台区段人工解锁按钮盘继电器组合及组合架电源屏分线盘信号机转辙机轨道电路连接室内外设备的电缆线路室内设备设备组成室外设备2、设备组成----室内设备3.2.16502电气集中联锁设备（1）控制台控制台设置于运转室内，控制台盘面按照实际站场情况布置，模拟站场线路、进路方向、道岔及信号机位置。盘面由带有按钮及表示灯的单元块拼装而成，为拼装式控制台，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。控制台3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备（1）控制台值班员利用控制台盘面上的按钮排列进路，达到转换道岔、开放（关闭）信号的目的；且通过控制台盘面上的表示灯监督室外道岔位置、线路占用情况及信号机的显示状态。3.2.16502电气集中联锁设备（2）区段人工解锁按钮盘2、设备组成----室内设备区段人工解锁按钮盘区段人工解锁按钮盘是辅助设备，其上设有多个二位自复式带铅封的事故按钮，在更换继电器或停电后恢复设备时，用来使设备恢复到正常状态；道岔区段因故障不能正常解锁时，用它办理故障解锁；在用取消进路办法不能关闭信号的情况下，可用它关闭信号。3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备

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（2）区段人工解锁按钮盘3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备（3）继电器组合及组合架6502电气集中联锁中，按照信号机、道岔和轨道电路为基本单元设计的几种继电器组成的定型电路称为继电器组合。6502电气集中联锁共有12个定型组合电路，每个定型组合电路均包含若干固定的继电器，完成相应的联锁功能。组合架上下分为11层，1～10层安装继电器组合，每层安装一个继电器组合，每层安装不超过十个继电器。3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备（3）继电器组合及组合架从进门开始从前往后数为1排，2排，3排…….每排从左至右数称为1架，2架，3架…….每架分为11层，从下至上顺序编号为1，2，3…10，0其中：1～10层装继电器组合，每层安装1个继电器组合，每个继电器组合包括2个端子板（组合侧面端子）和10个继电器座的位置。

0层安装各种电源端子和接线端子（零层端子）。组合架与控制台和按钮盘间连线都要经过零层端子。零层端子板共13块。

23－6：指第二排第三架第六层的位置3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备（4）电源屏电源屏是电气集中的供电设备，它必须保证不间断地供电，并且不受外电网电压被动的影响。在大站上，一般要求有两路可靠的独立电源——主电源和副电源。主、副电源在信号楼内要能够自动或手动互相切换。3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备（4）电源屏3.2.16502电气集中联锁设备2、设备组成----室内设备（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。3.2.16502电气集中联锁设备控制台用于控制和监督道岔、进路和信号机。区段人工解锁按钮盘是辅助设备，主要在更换继电器或停电后，用它使设备恢复正常状态；在道岔区段因故障不能解锁时，用它办理区段故障人工解锁。继电器组合及组合架是实现联锁的设备，也是实行控制和监督用的继电器放置的地方。电源屏能不间断地供给整个电气集中用的各种交流电源和直流电源。分线盘是室内外电缆连接的地方。2、设备组成----室内设备2、设备组成----室外设备3.2.16502电气集中联锁设备色灯信号机电缆线路及电缆箱盒轨道电路转辙机电缆线路连接室内、室外设备之间、室内控制控制条与继电器组合架之间的信息传送通道。电缆分为信号电缆、道岔电缆、轨道电缆，均采用地下电缆方式布置。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。3、技术特征3.2.16502电气集中联锁设备将各种继电器组合按站场形状拼接起来组合式电路按压两个进路按钮，自动转换道岔、开放信号双按钮选路逻辑动作层次清晰，各网路线、继电器用途明确逻辑清晰多次分段解锁方式逐段解锁3.2.16502电气集中联锁设备4、特点3.2.16502电气集中联锁设备4、特点操作简便办理迅速表示完善安全可靠6502电气集中优点6502电气集中缺点控制台是专用产品，造价较高，兼容性差，无自诊断功能，设计、施工量大，且不利于维护，不利于增加新功能，信号设备室建筑面积大，无进路自动设置功能。3.2.16502电气集中联锁设备5、应用举例

第一步，办理进路。即在控制台上按下①和②按钮。控制台的轨道表示盘上，所选出基本进路（2-6-10-12）。显示白光带→进路已被选出并已锁闭→道岔转换→S自动开放。6502电气集中联锁的进路办理：办理II股道接车进路3.2.16502电气集中联锁设备5、应用举例

第二步，办理迂回进路。如6道岔故障,依次按下①-③-②，（2-4-8-10-12），派通迂回接车进路。3.2.16502电气集中联锁5、应用举例

第三步，如有必要可人工解锁。没有车接近区段时，拔出①，使信号机自动关闭，自动解锁。

第四步，列车驶入该区段进路后，信号机自动关闭。列车经过每一个轨道电路区段后，白光带自动变成红光带→占用该区段。然后红光带变为灭灯状态，表示列车已经出清该区段并解锁，可安排新进路。3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展20世纪70年代后期，随着微电子技术、计算机技术、信息技术、容错技术的发展，各国相继研究计算机联锁，从系统软件入手，采用计算机的软件和其他一些电子、继电器件组成的硬件冗余结构，实现“故障—安全”。1978年，由瑞典ABB公司研制的世界上第一套计算机联锁控制系统在哥德堡站成功应用。1985年，英国的计算机联锁系统SSI在明斯顿车站正式使用,它采用三取二表决系统(TMP)的模式。1985年，以SIMIS系统为核心构成的车站联锁控制系统在德国慕尼黑—米滕瓦尔特区段的穆尔脑站交付使用。英国SSI固态联锁系统瑞典EBILocK850型计算机联锁系统德国SIMIS系统3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展我国家算机联锁系统研制始于1983年。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，1989年开始应用于国家铁路，20世纪90年代予以推广。DS6-60型计算机连锁系统应用：长春轻轨4号线南三环车辆段我国家算机联锁系统研制始于1983年。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，并成功地应用于梅山矿地下运输线，后陆续在冶金、矿山等铁路适用。1989年开始应用于国家铁路，20世纪90年代予以推广。3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展实现了我国铁路信号控制系统由第2、第3到第4代的跨越式发展。双机热备型TYJL-Ⅱ型DS6-11型JD-IA型VPI型CIS-1型3取2型EI32-JD型DS6-K5B型iLOCK型2乘2取2型TYJL-TR9型TYJL-ECC型DS6-20型全电子化计算机联锁系兰州交通大学、兰州大成自动化工程有限公司研制3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展铁科院通号所TYJL一Ⅱ型双机热备结构计算机联锁系统TYJL—TR9型计算机联锁系统TYJL-II型计算机联锁系统3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展TYJL-TR9型计算机联锁系统TYJL-TR9型计算机联锁系统沈阳站3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展DS6一K5B型计算机联锁系统通号总公司研究设计院DS一Ⅱ型双机热备结构计算机联锁系统DS6一K5B型计算机联锁系统3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展DS6一K5B型计算机联锁系统3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展北方交大微联公司北京交大微联公司JD一1A型双机热备结构计算机联锁系统E132--JD型计算机联锁系统JD一1A型北京交大JD-1A型计算机联锁系统3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展卡斯柯CIS-I3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展西安通号公司计算机联锁控制台3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展3.2.2计算机联锁设备1、计算机联锁的发展型号开发企业（单位）应用TYJL-Ⅱ型中国铁道科学研究院北京地铁1号线四惠车辆段北京13号线正线车站以及车辆段广州地铁2号线车辆段深圳地铁车辆段南京地铁1号线车辆段重庆单轨交通VPI型卡斯柯信号有限公司（与法国阿尔斯通合资）上海地铁2号、3号、4号、5号、6号、8号线停车场VPI-2型卡斯柯信号有限公司（与法国阿尔斯通合资）上海地铁3号线正线型号开发企业（单位）应用DS6-11型北京全路通信信号研究设计院大连快速轨道交通3号线正线MicroLokⅡ型美国USSI公司西安地铁2号线正线上海地铁2号线正线SICAS型德国西门子公司上海地铁5号线正线、广州地铁1号线和2号线正线、深圳地铁1号线正线、南京地铁l号线正线PMI型计算机联锁阿尔卡特股份有限公司上海地铁6号线、8号线、9号线正线DS6-60型北京全路通信信号研究设计院长春轻轨4号线南三环车辆段3.2.2计算机联锁设备2、设备组成

运转室

维修机

联锁总线

微机房

与CTC接口

控制台

上位机执表机联锁机室外设备ABBA驱动电路采集电路驱动电路采集电路接口电路（继电电路）A（显示器）（数字化仪）信号机转辙机轨道电路TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统结构3.2.2计算机联锁设备2、设备组成（1）控制台主要有单元控制台、数字化仪控制台、鼠标控制台等多种形式，提供站场图形显示、语音和文字等控制表示合一的设备。3.2.2计算机联锁设备上位机接口关系接收来自控制台的操作命令向控制台提供图象显示、语音、文字等信息；与联锁机交换信息，发送操作命令给联锁机，接收联锁机发来的站场信息及微机设备工作状态信息；发送站场信息及操作信息给维修机，接收维修机传来的时钟信息；构成局域网与其它信息系统接口。2、设备组成（2）上位机（监控机）3.2.2计算机联锁设备2、设备组成（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，完成进路确定和锁闭、发出转换道岔和开放信号灯控制功能。联锁柜：放置联锁机、驱动板、采集板等设备3.2.2计算机联锁设备（4）执行表示机和输入/输出接口2、设备组成2、设备组成输入/输出接口柜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。3.2.2计算机联锁设备2、设备组成（5）维修机负责记录设备运行状态信息和站场变化信息等（自动存盘和人工存盘）能够再现一个月之内系统的操作信息、故障诊断信息等，便于系统管理和维修人员分析和查找故障；远程维修中心建立拨号网络，实现远程诊断；与上位机交换信息，实时反映主备联锁系统的运行状态，校准上位机时钟。3.2.2计算机联锁设备操作表示层联锁逻辑层执行表示层设备驱动层现场设备层

联锁系统层次结构2、设备组成----层次结构操作表示层是人机操作界面，接受操作员的操作指令并传给联锁逻辑层进行处理，并将设备工作状态和列车的运行情况给以表示。联锁逻辑层是系统的核心，主要进行联锁逻辑的运算处理。3.2.2计算机联锁设备操作表示层联锁逻辑层执行表示层设备驱动层现场设备层

联锁系统层次结构2、设备组成----层次结构执行表示层是联锁逻辑层与设备驱动层之间的接口，其任务是分析、执行联锁逻辑层的命令，控制设备驱动层驱动现场设备，并采集设备驱动层的表示信号给联锁逻辑层。设备驱动层是现场设备的驱动设备，其功能是完成列车自动选路、列车自动跟踪、列车指示等功能。现场设备层主要指转辙机、信号机和轨道电路等。3.2.2计算机联锁设备安全输入接口安全输入接口

系统A系统B

故障检测机构

切断开关安全输出口2、设备组成----冗余结构（1）双机热备系统用一个CPU输出，安全程度不够，目前除VPI型外，其他产品已经停产3.2.2计算机联锁设备系统A系统B系统C故障表示