计算机联锁系统培训

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1、计算机联锁系统培训赵米秀2008.10.计算机联锁系统技术讲解目录l车站信号联锁系统的概述 l计算机联锁系统的特点 l计算机联锁系统的技术基础 l计算机联锁系统的硬件 l计算机联锁系统的软件 l计算机联锁系统的通道与接口第一章 计算机联锁系统概述一、车站信号控制系统的发展概况 l 人工信号l 机械联锁l 电气集中（继电联锁）l 计算机联锁系统二、计算机联锁系统的发展概况首先是国外的一些发达国家相继开展了计 算机联锁系统的研究。1978年瑞典ABB公司研 制的世界上第一套计算机联锁系统EBILOCK首 先在歌德堡站成功投入使用，掀开了车站联锁 控制系统研究与应用的新篇章。后来德国、美 国、日本、

2、英国、法国、奥地利等一些发达国 家也陆续地使用了计算机联锁系统。到了90年 代，不少国家已开始大面积推广计算机联锁控 制系统。l 我国的计算机联锁系统的研制工作是 从80年代在一些研究部门和高等院校相继 开始的。l 1984年，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 系统，并成功的应用于地方铁路，填补了 我国计算机联锁控制系统的空白。进入21世纪以后，我国的计算机联锁发展非 常迅速，现已有上千个车站采用计算机联锁。有 的区段已发展了成段计算机联锁。也有提出用电子单元代替继电器，构成全电 子计算机联锁系统。因为电子单元具有体积小、 功能强大等特点，便于组网、远程管理和远程

3、诊 断。在国外，只有少数车站采用。国产车站全电 子计算机联锁系统研制始于1996年，1999年纳入 铁道部铁路科技发展计划项目，“计算机联锁 智能型全电子信号道岔控制一体化的研究”于2000 年1月通过铁道部技术鉴定。该系统从2001年开 始，先后在信阳电厂、襄樊北机务段整备场投产 使用。但是，由于多方面的原因，未能推广。我国计算机联锁的发展三个阶段：第一阶段 自主研发DS6-30、TYJL-I、TYJL-II、DS6-11、JD- 1A、TYJL-2000、CIS-1、TYJL-III全套引进 SSI、VPI、K5、ACC、SIMENS-W、 EBILOCK850 第二阶段引进核心硬件进行系

4、统集成TYJL-TR9、DS6-20、DS6-K5B、EI32- JD、TYJL-ECC、TYJL-ADX第三阶段现阶段第一阶段 自主研发阶段 l1、1984年元月，铁道部通信信号研究设计院的 计算机联锁控制系统DS-30设备，安装在南京梅 山铁矿井下进行试验，并于1984年7月通过了冶 金部科技司和铁道部电务局的联合技术鉴定。 1986年太钢配料站开通。这是国内第一个计算机 联锁系统。 l2、铁道部科学研究院通信信号所研制的TYJL-I型 驼峰编组场尾部微机联锁系统作为国家级科研项 目于1989年末通过鉴定，并在郑州北编组站使用 ，这是计算机联锁系统应用于国家铁路的开始。 l3、铁科院通号所

5、研制的TYJL-II型计算机联锁系 统于1993年又在拉滨线平房站开通。我国第一个 双机热备计算机联锁系统。第一阶段自主研发l4、通号总公司研究设计院的DS6-11型计算机联锁系统于 1994年在浦口交通站安装计算机联锁，至此，我国铁路开 始在铁路干线采用计算机联锁系统。 l5、铁科院TYJL-II型计算机联锁系统于1995年在南昌向塘 客站开通。这是国内第一个枢纽客站的计算机联锁系统。 l6、铁科院TYJL-II型计算机联锁系统于1997年在阜阳枢纽 四个场使用。这是国内第一个全部采用计算机联锁系统的 铁路枢纽。 l7、铁科院TYJL-II型计算机联锁系统于1999-2000年用于 武广线。

6、这是国内第一个采用计算机联锁系统的干线铁路 。 l8、铁科院TYJL-III型计算机联锁系统于2004年用于广州 北站。这是第一个国产二乘二取二计算机联锁系统。第一阶段全套引进阶段l1、英国西屋公司的SSI计算机联锁系统86年 开始，原定郑州局小李庄站。因系统只允许有5条 长调车进路，若增加进路需扩展计算机容量，且 所需甚巨。搁置数年后移至长调车进路不足5条的 丁营站。 l2、美国GRS公司的VPI计算机联锁系统91年 广州局红海站开通。这是我国铁路干线上的第一 个计算机联锁系统（单机结构）。 l3、日本京三制作所的K5型二乘二取二计算机联 锁系统96年济南局周村站开通。第一阶段全套引进阶段l

7、4、意大利安萨尔多公司的ACC三重冗余计 算机联锁系统96年京九线南北两段共 开通13个站。 l5、德国西门子公司的SIMENS-W型三重冗 余计算机联锁系统98年京九阜阳枢纽 开通四个场。 l6、瑞典ABB公司的EBILOCK850型计算机 联锁系统96年开始引进，北京局百子 湾，至今未能开通。第二阶段引进集成阶段l1、铁科院通号所的TYJL-TR9核心硬件采用 TRICON三重冗余容错控制器，1996年在哈尔滨 铁路局密山车站开通使用。l2、通号公司研究设计院的DS6-20采用美国 GE公司的三重冗余GENIUS 系统构成，曾开通了 6个站场。l3、通号公司研究设计院的DS6-K5B采用日

8、 本京三公司的K5核心硬件，2001年在兰州局陇西 站开通了第一个车站。第二阶段引进集成阶段l4、北京交通大学的EI32-JD采用日本信号株 式会社的二乘二取二冗余结构的EI-32系统的核心 硬件，2003年6月在北京局张辛站开通了第一个 车站。 l5、铁科院通号所的TYJL-ECC引进西门子公 司最新的ECC三重冗余联锁系统的核心硬件， 2003年8月在兰州交接站开通了第一个站场。 l6、铁科院通号所的TYJL-ADX引进日本日立 公司的ADX二乘二取二计算机联锁系统的核心硬 件，2004年11月在哈尔滨局桦南站开通了第一个 车站。第三阶段l功能上 列控中心技术（发展契机） 站区一体化系统l

9、技术上 借鉴引进系统，自主开发易于达到高安全性的、采用整体硬件安全 冗余结构的高等级计算机联锁系统。 采用安全信息传输技术及分布智能化技术。 全电子化。l管理上 进一步标准化和规范化，健全维护维修体制，完善测试测验制度。 逐步建立认证制度。第三阶段CTCS体系l 2004年在北京召开的国际铁路联盟UIC大 会，正式宣布确立CTCS体系。l CTCS-2级列控系统 基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并 采用目标距离模式监控列车安全运行。 系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载 设备等构成。第三阶段既有线列控系统集成创 新应答器技术引进欧洲标准应答器。LEU技术引进（外国公司进行

10、了“透明化”改造）。车载设备技术引进（外国公司进行集成和适应性 改进）。轨道设备既有设备。列控中心自主研发（关键结合部采用了欧洲标准 和国外企业标准）。l （二乘二取二硬件安全冗余结构的系统平台（铁科、 通号院、卡斯柯、和利时均采用了自主研发的平台）。在铁路跨越式发展的进程中，将加快计算机 联锁的发展：（1）、CTC（调度集中）区段和列车速度 超过160km/h的区段、客运专线、煤运专线、高 速铁路均应采用计算机联锁系统；基建、更新改 造和大修工程应成段发展计算机联锁，以便有利 于CTC和TDCS（调度指挥管理系统）的发展。 还应加快以联锁为核心的车站、区间、列车控制 一体化的研发和应用。（2

11、）、枢纽和有需求的区段应积极发展区域 计算机联锁。（3）、继续完善计算机联锁系统的功能。要 充分利用计算机的综合优势，实现6502电气集中 基础上安全可靠功能的新突破。进一步研究和制 定适应客运专线和高速铁路的联锁技术条件，开 发相应的计算机联锁。（4）、全面提高计算机联锁的软件、硬件质 量。要高标准配置系统硬件，优化软件设计，完 善自诊断和检测功能，实现高安全、高可靠、无 维修的目标。（5）、要进一步完善出厂检测和现场测试手 段，为规范管理创造有利的条件。同时，要加强 对已上道运用设备的抽检，确保运用质量。计算机联锁的发展要进一步提高 软、硬件标准和安全、可靠性水平， 逐步统一为二乘二取二或

12、三取二的体 系，统一操作方法，统一操作界面， 统一外特性端子使用。三、计算机联锁技术的发展1、冗余技术的发展l 最早采用的计算机联锁系统曾采用单机结构 ，其可靠性和安全性远远不能满足车站联锁的严 格要求。l 后来改为双机热备结构，并由一个CPU执行 两套功能相同而编码各异以及诊断程序，来提高 计算机联锁系统的可靠性和安全性。目前，我国 大部分计算机联锁是双机热备系统。但是，双机 热备系统存在着双机切换问题，切换失败将产生 危险后果。l 与此同时，开发了采用屏蔽技术的三取二系 统，3个CPU运算结果两两进行比较，产生危险 输出的可能性极小。但是，存在着不能停机检修 的问题。l 近几年，又推出二乘

13、二取二系统，由两个 CPU构成一个子系统执行联锁任务(主机），另 两个CPU处于热备状态（备机），这就大大提高 了计算机联锁系统的可靠性和安全性，而且方便 维修。当前，主要干线的技术改造都优先考虑采 用二乘二取二系统。2、动态输出技术的发展l 目前广泛使用的计算机联锁系统，其信号机 和道岔的控制器件仍然由继电器来完成。为了提 高计算机联锁输出的可靠性和安全性，双机热备 结构的计算机联锁系统多采用动态继电器，后来 又采用动态驱动单元或动态驱动柜，将驱动电路 与继电器分离开来，使继电器带动更多组接点。l 有些双机热备结构的计算机联锁，以及三取 二和二乘二取二的计算机联锁则在系统内部完成 了动态输出

14、，不再采用动态继电器，也不需要动 态驱动单元或动态驱动柜，直接驱动偏极继电器 ，甚至无极继电器。l 也有提出用电子单元代替继电器，构成全电 子计算机联锁系统。因为电子单元具有体积小、 功能强大等特点，便于组网、远程管理和远程诊 断。在国外，只有少数车站采用。国产车站全电 子计算机联锁系统研制始于1996年，1999年纳入 铁道部铁路科技发展计划项目，“计算机联锁 智能型全电子信号道岔控制一体化的研究”于2000 年1月通过铁道部技术鉴定。该系统从2001年开 始，先后在信阳电厂、襄樊北机务段整备场投产 使用。但是，由于多方面的原因，未能推广。3、区域计算机联锁技术的发展l 区域计算机联锁是集中

15、式的联锁控制方式， 即由一个站控制周围的若干个小站及区间的道岔 控制点。l 区域计算机联锁系统提高了行车组织的工作 效率和设备的远程维护能力，为中小车站信号系 统的数字化、网络化、综合化奠定了基础，有利 于提高铁路的管理水平，是铁路运输指挥系统实 行综合现代化、实现减员增效目标的根本性措施 之一。l 我国也进行了区域计算机联锁系统的研发。国内计算机联锁系统的研制单位l铁道科学研究院通信信号所l铁道部通信信号研究设计院l北京交通大学微联公司l卡斯柯信号有限公司各研发单位的主要产品l铁道科学研究院通信信号所：TYJL-I、 TYJL-II、TYJL-III、TYJL-TR9、TYJL- ECC、TYJL-ADX、TYJL-2000。l铁道部通信信号研究设计院：DS6-30、 DS6-11、DS6-20、DS6-K5B。l北京交通大学微联公司：JD-1A、EI32-JDl卡斯柯信号有限公司：VPI、CIS-1、Ilock 。第二章 计算机联锁的特点一、计算机联锁与传统的继电 联锁的主要区别：（1）利用计算机对车站值班员的操作 命令和现场监控设备的表示信息进行逻辑 运算后，完成对信号机、道岔及进路