計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究(1)

1、 目 錄緒 論1第一章 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖綜述2第一節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的基本概念2第二節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能、優(yōu)越性3第二章 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理和相關(guān)技術(shù)7第一節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理7第二節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的可靠性保障技術(shù)10第三章 市場現(xiàn)有聯(lián)鎖系統(tǒng)及其發(fā)展14第一節(jié) 雙機(jī)熱備配置的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)14第二節(jié) 我國微機(jī)聯(lián)鎖的現(xiàn)狀與前景19結(jié) 束 語22參 考 文 獻(xiàn)23緒 論計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（computer interlocking）是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，采用通信技術(shù)、可靠性與容錯技術(shù)以及"故障安全"技術(shù)實(shí)現(xiàn)鐵路車站聯(lián)鎖要求的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)對車站作業(yè)人員的操作命令及現(xiàn)場表示的信息進(jìn)

2、行邏輯運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對信號機(jī)及道岔等進(jìn)行集中控制，使其達(dá)到相互制約的車站聯(lián)鎖設(shè)備，即微機(jī)集中聯(lián)鎖。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖始于1978年在瑞典哥德堡投入運(yùn)用，進(jìn)入20世紀(jì)80年后，美、日、英、法，德國、丹麥、荷蘭等國進(jìn)入試驗(yàn)階段或開始使用，各國在系統(tǒng)上各有不同的方案。1984年中國鐵道部通信信號公司開發(fā)出中國第一臺計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，此后取得迅速進(jìn)展，截至1995年底中國鐵路及廠礦企業(yè)使用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的車站已有47個。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是對于可靠性技術(shù)和容錯技術(shù)的深入研究，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)已日趨成熟，在大力推廣使用。根據(jù)各國對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的研究和使用情況來看，由于計(jì)算機(jī)在邏輯功能和信息處理方面具有很強(qiáng)的功能

3、，它非常適用于車站聯(lián)鎖。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是用微型計(jì)算機(jī)和其他一些電子、繼電器件以及各種計(jì)算機(jī)軟件組成的具有故障安全性能的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是對于可靠性技術(shù)和容錯技術(shù)的深入研究，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)已日趨成熟，在大力推廣使用。根據(jù)各國對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的研究和使用情況來看，由于計(jì)算機(jī)在邏輯功能和信息處理方面具有很強(qiáng)的功能，它非常適用于車站聯(lián)鎖。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是信號設(shè)備采用微機(jī)的重要突破口，它的研制成功和推廣使用使鐵路信號自動控制進(jìn)入了一個新的階段。第一章 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖綜述第一節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的基本概念 一、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的定義計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，采用通信技術(shù)、可靠性與容錯技術(shù)以及&quo

4、t;故障安全"技術(shù)實(shí)現(xiàn)鐵路車站聯(lián)鎖要求的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的主要技術(shù)條件計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的主要技術(shù)條件如下： 1.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖能滿足各種車站規(guī)模和運(yùn)輸作業(yè)的需要，保證行車安全，提高運(yùn)輸效率，并具備大信息量和聯(lián)網(wǎng)能力。2.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖采用硬件冗余結(jié)構(gòu)，如雙機(jī)熱備、三取二或二乘二取兒二的結(jié)構(gòu)?？煽慷戎笜?biāo)：平均故障間隔時(shí)間（MTBF）大于或等于106 H；安全度指標(biāo)：平均危險(xiǎn)側(cè)輸出間隔時(shí)間大于或等于1011h。安全原則；電路故障能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)故障會危及行車安全時(shí)，能切斷系統(tǒng)的危險(xiǎn)側(cè)輸出。4.計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)為層次結(jié)構(gòu)，如分為人機(jī)對話層、聯(lián)鎖運(yùn)算層和執(zhí)行表示層。5.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖具有通過通信前

5、置處理機(jī)和通信網(wǎng)與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信能力，與調(diào)度指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信符合有關(guān)規(guī)定。6.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的軟件系統(tǒng)達(dá)到軟件制式檢測要求的可靠性和安全性，所有程序都具有模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)。7.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的各個接口與通道能保持長期使用的高穩(wěn)定性和高可靠性。與安全有關(guān)的接口與通道符合故障安全原則，還采用了光電隔離、動態(tài)冗余編碼、參數(shù)限界冗余、故障檢測及其他特殊方法，以防止危險(xiǎn)后果的發(fā)生。8.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖能通過外部數(shù)據(jù)通道或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其他自動化或管理系統(tǒng)，如CTC、TDCS等連接，與之信息交換。9.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)有兩路獨(dú)立電源供電，并且有自動轉(zhuǎn)接功能，以保證不間斷供電。計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備的直流電源具有不間斷供電和有

6、效去除脈沖及浪涌干擾的性能。10.計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖采取了必要的防電磁干擾和防雷措施，以保證在規(guī)定嚴(yán)酷性等級的運(yùn)用環(huán)境中，設(shè)備都能正常工作。11.信號設(shè)備的接地電阻值不大于10歐姆，用于防護(hù)電子設(shè)備的安全保護(hù)地線的接地裝備，其接地電阻值不大于4歐姆。對于重雷害地區(qū)，地線設(shè)備還采取了特殊措施。12.監(jiān)測子系統(tǒng)作為系統(tǒng)的基本組成部分，為維護(hù)使用部門提供監(jiān)測、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、分析、管理、遠(yuǎn)程診斷及維護(hù)功能。13.根據(jù)需要設(shè)應(yīng)急盤，在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖失效時(shí)控制道岔和引導(dǎo)信號。第二節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能、優(yōu)越性一、系統(tǒng)的功能 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖的系統(tǒng)。因此，它不僅具備繼電聯(lián)鎖設(shè)備的聯(lián)

7、鎖控制功能，而且利用計(jì)算機(jī)的快速信息處理能力和儲存能力，可方便地實(shí)現(xiàn)繼電聯(lián)鎖設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)的一些功能。1聯(lián)鎖控制功能計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖功能是與繼電式電氣集中相通的，能根據(jù)車站行車安全的需要，在規(guī)定的聯(lián)鎖條件和規(guī)定的時(shí)序下自動對進(jìn)路、信號和道岔實(shí)行控制。具體包括： (1)進(jìn)路的控制。包括列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路的選排、鎖閉和解鎖；引導(dǎo)進(jìn)路的控制等。行車進(jìn)路的辦理方法和繼電聯(lián)鎖設(shè)備辦理方法基本相同，仍沿用按壓雙按鈕才形成操作命令的規(guī)定，這樣可避免因誤動一個按鈕而產(chǎn)生錯誤操作命令的可能。一些系統(tǒng)為辦理慎重起見，對原鉛封按鈕的相應(yīng)辦理作了一些改動。如采用數(shù)字化儀操作，相對于原鉛封按鈕點(diǎn)壓后，屏幕將提示輸入口

8、令，點(diǎn)壓口令后，操作才被執(zhí)行。(2)信號的正常開放、關(guān)閉、人丁重復(fù)開放以及防止自動重復(fù)開放。(3) 道岔的單獨(dú)操縱、鎖閉和解鎖。此外，通過在聯(lián)鎖軟件中增加相應(yīng)的功能模塊，再加上少量的硬件電路，系統(tǒng)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)6502電氣集中一些特殊電路的聯(lián)鎖功能。例如：非進(jìn)路調(diào)車控制、平面調(diào)車溜放控制、站內(nèi)道口控制以及場間聯(lián)系等。2顯示功能計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用大屏幕顯示器取代6502電氣集中表示盤，可以向操作人員提供更加豐富、直觀的顯示信息。具體包括： (1)站場基本圖形顯示。(2)現(xiàn)場信號設(shè)備狀態(tài)顯示。主要有道岔的定、反位和四開位置；道岔單獨(dú)鎖閉和封閉狀態(tài)；信號機(jī)的開放和關(guān)閉狀態(tài)，燈絲斷絲也能表示出來：軌道電

9、路區(qū)段的空閑、占用、鎖閉狀態(tài)，一般用不同的顏色代表不同的含義。(3)值班員按壓按鈕動作的確認(rèn)顯示。(4)聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作狀態(tài)、故障報(bào)警顯示。 (5)時(shí)鐘顯示，必要的漢字提示等等。3記錄存儲和故障檢測與診斷功能利用計(jì)算機(jī)的信息處理能力和存儲容量大的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)、行車管理自動化奠定了基礎(chǔ)。這主要體現(xiàn)在： (1)系統(tǒng)可按時(shí)間順序自動記錄和儲存值班員按鈕操作情況、現(xiàn)場設(shè)備動作情況和行車作業(yè)情況。電務(wù)維修人員只需根據(jù)功能菜單提示，按壓相應(yīng)的功能鍵，將前一段時(shí)間內(nèi)的系統(tǒng)運(yùn)行狀況或作業(yè)情況按規(guī)定格式顯示出來，作為查找故障、分析事故的參考。這些信息也可以由打印機(jī)打印出來。(2)提供圖像再現(xiàn)

10、功能，即系統(tǒng)可將前一階段儲存的數(shù)據(jù)以站場圖形方式顯示在屏幕上，按照實(shí)際操作和車列運(yùn)行情況再現(xiàn)出來，以便更直觀的查找故障及分析問題.(3)實(shí)現(xiàn)進(jìn)路儲存和自動辦理，可進(jìn)一步提高車站行車作業(yè)效率。(4)具有集中監(jiān)測和報(bào)警功能。這主要體現(xiàn)在兩個方面：是聯(lián)鎖系統(tǒng)的自檢測功能，當(dāng)系統(tǒng)自身出現(xiàn)故障時(shí)，維護(hù)人員可通過屏幕提示的錯誤號判斷、查找故障；二是對信號機(jī)、道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路等現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)記錄并報(bào)警。監(jiān)測和報(bào)警的具體內(nèi)容，可根據(jù)維修需要，全天候或定時(shí)對主體信號設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行測試、分析、判斷，超限時(shí)及時(shí)報(bào)警。4.語音提示功能該系統(tǒng)具有通過語音或音響在控制臺上播放提示信

11、息的能力。當(dāng)有多條信息需要同時(shí)播放時(shí)，這些信息輪流播放。 利用標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口板、網(wǎng)絡(luò)接口板以及通信規(guī)程，可直接與現(xiàn)代化信息處理系統(tǒng)（如CTC/微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、TDCS/列車自動控制系統(tǒng)等）相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這里所說的結(jié)合功能是指計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口板，網(wǎng)絡(luò)接口板以及標(biāo)準(zhǔn)化的通信規(guī)程，可直接與現(xiàn)代化信息處理系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。二、系統(tǒng)的優(yōu)越性與傳統(tǒng)的繼電聯(lián)鎖相比，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性：1.在技術(shù)上 (1)進(jìn)一步完善了聯(lián)鎖控制功能。由于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)完全擺脫了繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此，在技術(shù)上能夠用較少的硬件投資和發(fā)揮軟件的作用，較容易地克服網(wǎng)狀電路難以解決的一

12、些問題。例如，能夠防止由于軌道電路分路不良造成的漏解鎖：對接近區(qū)段小車的跳動，能夠防止錯誤取消進(jìn)路：對信號繼電器、鎖閉繼電器前接點(diǎn)的粘連，系統(tǒng)能夠及時(shí)檢出并報(bào)警等等。另外，在進(jìn)路控制方式上，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)進(jìn)路儲存和自動辦理創(chuàng)造了條件。 (2)可靠性、安全性高。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以最大限度地利用軟、硬件資源，對直接危及行車安全的聯(lián)鎖邏輯處理和執(zhí)行表示環(huán)節(jié)采用冗余及其他容錯技術(shù)，從而保證整個系統(tǒng)的可靠性和安全性指標(biāo)比繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)高。(3)靈活性大。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)無論是硬件還是軟件均采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)，不同規(guī)模和作業(yè)性質(zhì)的車站或站場，只需要編制一些站場數(shù)據(jù)，選用功能不同和數(shù)量不等的模塊組裝即

13、可。當(dāng)站場改擴(kuò)建時(shí)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)用修改數(shù)據(jù)的方法；需要變更既有電路和聯(lián)鎖程序就能滿足需要。 (4)便于系統(tǒng)維護(hù)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)大部分是電子設(shè)備，這些電子設(shè)備沒有機(jī)械磨損，所以日常維修量小。此外，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)往往具有完善的監(jiān)測和故障診斷功能，便于維修人員分析查找和及時(shí)排除故障。 (5)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)便于聯(lián)網(wǎng)，為鐵路信號系統(tǒng)向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展創(chuàng)造力條件。通過與CTC聯(lián)網(wǎng)，可根據(jù)調(diào)度計(jì)劃實(shí)現(xiàn)進(jìn)路程序控制，通過與旅客向?qū)Х?wù)系統(tǒng)、車次號跟蹤系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，可構(gòu)成全方位的計(jì)算機(jī)綜合控制、管理系統(tǒng)，增強(qiáng)了運(yùn)輸調(diào)度指揮自動化、智能化水平。 (6)采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以省去干線電纜，大幅

14、度降低工程造價(jià)。2在經(jīng)濟(jì)上(1)可以降低設(shè)備投資成本。繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)是以鐵路專用的安全型繼電器為主要部件，而采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)完全由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)取代，這樣可以大大減少繼電器的使用數(shù)，從而降低設(shè)備費(fèi)。另外，室內(nèi)外設(shè)備之間的聯(lián)系若采用公共傳輸通道，則可進(jìn)一步降低：廠線電纜的費(fèi)用。(2)重量輕、體積小，可節(jié)省基建費(fèi)用。占地面積小，且隨車站規(guī)模大，節(jié)省更為顯著。此外，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度遠(yuǎn)高于繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)，不僅可以縮短設(shè)計(jì)，制造、施工周期，有利于降低設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)費(fèi)用，而且可以從減少對行車的干擾。第二章 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理和相關(guān)技術(shù)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

15、是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)取代繼電技術(shù)構(gòu)成的車站信號實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。它的基本硬件結(jié)構(gòu)與工業(yè)應(yīng)用的一般計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)有許多相似之處，主要是由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、過程輸入、輸出通道以及外部設(shè)備等組成，并通過標(biāo)準(zhǔn)總線連結(jié)在一個基本的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成的基本計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，其可靠性尚不能滿足人們對聯(lián)鎖裝置的高可靠性要求，且本身不具備故障安全性能。必須利用計(jì)算機(jī)的可靠性和安全性技術(shù)，用最簡單、最經(jīng)濟(jì)的手段構(gòu)成一個靠可靠的故障安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 一、微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)以進(jìn)路控制為主要內(nèi)容的聯(lián)鎖功能控制系統(tǒng)，它主要以色燈信號機(jī)、動力轉(zhuǎn)轍機(jī)和軌道電路作為三大室外設(shè)備，并以電子設(shè)

16、備實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖功能對軌道區(qū)段狀態(tài)、信號狀態(tài)和道岔狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并對信號機(jī)和道岔實(shí)施控制的系統(tǒng)。圖1-1：微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)整體層次結(jié)構(gòu)示意圖 (1) 人機(jī)交互層：操作員通過操作與微機(jī)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行信息的輸入和輸出操作，來反映設(shè)備的工作狀態(tài)和行車作業(yè)情況，該層位于車站值班室內(nèi)； (2) 聯(lián)鎖層：微機(jī)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)是系統(tǒng)的核心，它出了接收來自人機(jī)會話層的操作信息外，還接收來自監(jiān)控層的反映信號機(jī)、動力轉(zhuǎn)轍機(jī)和軌道電路狀態(tài)的信息，并根據(jù)這些信息進(jìn)行內(nèi)部處理，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信息，即信號控制命令和道岔控制命令，交付監(jiān)控層控制電路執(zhí)行。聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)處理的都是二值邏輯信息，大多設(shè)在車站信號樓的機(jī)械室內(nèi)；(3) I/O接口層：接收來

17、自微機(jī)聯(lián)鎖層的控制命令，經(jīng)過信號機(jī)控制電路和道岔控制電路，改變信號顯示，驅(qū)動道岔狀態(tài)轉(zhuǎn)換；向微機(jī)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)傳輸信號狀態(tài)信息、道岔狀態(tài)信息和軌道電路狀態(tài)信息。(4) 室外設(shè)備：主要包括軌道（軌道電路）、道岔、信號機(jī)等現(xiàn)場設(shè)備位于室外。二、微機(jī)二、聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件組成 由于鐵路系統(tǒng)使用的微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)所要控制的對象數(shù)量很多，或者控制對象所分布的地理范圍非常廣，這時(shí)就需要多臺計(jì)算機(jī)完成輸入輸出功能，并再此基礎(chǔ)上進(jìn)行功能上的細(xì)致劃分。圖1-2是多臺計(jì)算機(jī)參與的分布式微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。其中的聯(lián)鎖機(jī)與多臺檢測控制機(jī)籠通過串行通信網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和分散控制，并由此構(gòu)成一套完整的系統(tǒng)。圖1

18、2分布:式計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖三、微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟件功能分解(1)操作表示功能：包括操作信息的處理和表示信息的處理，還包括信息的維護(hù)與管理功能，以及相關(guān)信息的自動記錄功能；(2)聯(lián)鎖控制功能：其中進(jìn)路建立階段包括進(jìn)路選擇、進(jìn)路鎖閉、信號開放、信號保持等四個部分；進(jìn)路解鎖階段包括自動解鎖方式和非自動解鎖方式，前者分為正常通過解鎖和調(diào)車中途返回解鎖，后者分為取消進(jìn)路、人工延時(shí)解鎖、故障解鎖等等； (3)設(shè)備控制功能：包括信號操作功能、道岔操作功能、引導(dǎo)操作功能、非進(jìn)路調(diào)車控制、平面調(diào)車溜放、站內(nèi)道口控制等等；(4)設(shè)備信息采集與驅(qū)動功能：包括信息采集的輸入和驅(qū)動控制信息的輸出；(5)接口預(yù)留

19、功能：例如與調(diào)度集中系統(tǒng)聯(lián)系的功能、與調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)聯(lián)系的功能、自動檢測與診斷功能等等。圖1-3：微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)軟件的總體結(jié)構(gòu)圖由以上的功能劃分規(guī)則，以及完好軟件所必備的層次化、結(jié)構(gòu)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)要求，鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)應(yīng)分為操作表示層、聯(lián)鎖運(yùn)算層和I/O控制層。對應(yīng)每層結(jié)構(gòu)都有相應(yīng)的控制軟件。因此，系統(tǒng)必須包括控制顯示軟件、聯(lián)鎖運(yùn)算軟件和I/O采集驅(qū)動軟件，以及完成各個軟件模塊間相互減緩數(shù)據(jù)的通信軟件，如圖1-3所示。由此可知，在只考慮功能安全的情況下，一套完整的微機(jī)聯(lián)鎖控制軟件系統(tǒng)應(yīng)該包含以下幾個功能模塊：控制顯示軟件模塊、聯(lián)鎖軟件模塊、采集驅(qū)動軟件模塊和通信功能模塊。各個模

20、塊的功能不同，相應(yīng)的軟件安全性要求也不盡相同，需要不同的對待和處理。第二節(jié) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的可靠性保障技術(shù)上面從功能安全的角度討論了無故障的情況下，微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制的原理。但是任何設(shè)備和裝置的故障使不可避免的，因此就要對系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行研究，減小不可預(yù)知的故障發(fā)生概率，從而最大限度的提高系統(tǒng)的可靠性。本節(jié)文章將重點(diǎn)討論這方面的內(nèi)容。一、技術(shù)概述為了提高系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，人們在長期的研究中發(fā)展了兩類技術(shù)。一類使防止和減少故障發(fā)生的技術(shù)，叫做避錯技術(shù)；另一類是當(dāng)系統(tǒng)的某部分發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)仍能保持正常工作的技術(shù)，稱之為容錯技術(shù)。微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要也是通過避錯和容錯技術(shù)來提高系統(tǒng)的可靠性的。表

21、2-1給出了微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的避錯技術(shù)和容錯技術(shù)研究范疇及研究方法。分類研究范疇相關(guān)技術(shù)避錯技術(shù)硬件避錯技術(shù)高可靠性元部件；環(huán)境防護(hù)；質(zhì)量控制軟件避錯技術(shù)可靠性程序設(shè)計(jì)；程序驗(yàn)證容錯技術(shù)系統(tǒng)級保障技術(shù)靜態(tài)冗余；動態(tài)冗余設(shè)備級保障技術(shù)硬件保障；軟件保障；數(shù)據(jù)保障網(wǎng)絡(luò)通信保障技術(shù)硬件信道冗余；軟件重發(fā)；數(shù)據(jù)編碼；抗干擾設(shè)計(jì)表2-1：避錯技術(shù)和容錯技術(shù)研究范疇及研究方法對照表其中，避錯技術(shù)分為硬件避錯和軟件避錯。前者主要是選擇并使用高可靠性的元部件來組成微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，并充分考慮到環(huán)境的因素，從而提高系統(tǒng)整體的可靠性；而軟件避錯技術(shù)最基本的是盡量減少軟件中的缺陷，確保軟件不出錯或者少出錯。常用的軟

22、件避錯技術(shù)有：開展軟件工程、加強(qiáng)軟件可靠性管理、優(yōu)化程序設(shè)計(jì)、強(qiáng)化程序驗(yàn)證等等。對于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的容錯技術(shù)，主要是通過系統(tǒng)各部分的冗余來實(shí)現(xiàn)的，下面將重點(diǎn)介紹系統(tǒng)級、設(shè)備級和網(wǎng)絡(luò)通信三個層次的微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的可靠性保障技術(shù)。二、系統(tǒng)級保障技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往采用可靠性冗余結(jié)構(gòu)配置。其中廣泛研究和使用的冗余結(jié)構(gòu)包括三取二靜態(tài)冗余結(jié)構(gòu)，雙機(jī)熱備動態(tài)冗余結(jié)構(gòu)和二乘二取二動態(tài)冗余結(jié)構(gòu)。1.三取二靜態(tài)冗余結(jié)構(gòu) 三取二靜態(tài)冗余結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)配置采用三臺構(gòu)造相同又彼此獨(dú)立的計(jì)算機(jī)和表決器組成計(jì)算機(jī)表決系統(tǒng)。當(dāng)其中任何兩臺計(jì)算機(jī)輸出一致時(shí)，表決器就產(chǎn)生控制命令并輸出。構(gòu)成三模冗

23、余系統(tǒng)需要解決表決技術(shù)和同步處理兩大問題，尤其時(shí)同步問題，可以采用共同時(shí)鐘方式、時(shí)鐘反饋調(diào)節(jié)方式、事件調(diào)節(jié)同步方式等等。三模冗余系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí)間(MTBF)不及單模系統(tǒng)。這是因?yàn)镸TBF的計(jì)算與系統(tǒng)的無限期工作有關(guān)，而在工作時(shí)間增加之后，任何模塊的可靠性都會下降。而三模結(jié)構(gòu)中至少要有兩個模塊正常，系統(tǒng)才能正常工作，因此沒有單模系統(tǒng)可靠。但是系統(tǒng)不能無限期工作，即存在一個期限，在這之前的三模冗余系統(tǒng)的可靠度是高于單模系統(tǒng)的。而如果在三模系統(tǒng)中增加故障診斷環(huán)節(jié)，并可以及時(shí)得到修復(fù)，則三模冗余系統(tǒng)的可靠性將大大提高。2.雙機(jī)熱備動態(tài)冗余結(jié)構(gòu)雙機(jī)動態(tài)冗余是最基本的二模動態(tài)冗余系統(tǒng)，它包括三種工

24、作方式：熱備方式、冷備方式、溫備方式。它們各自有各自的特點(diǎn)，適用于不同的場合。而對比這三種方式，熱備方式能夠滿足控制的連續(xù)性、瞬時(shí)控制能力的要求。因此，雙機(jī)熱備冗余配置成為目前微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)廣泛采用的結(jié)構(gòu)之一。其基本思想是“單機(jī)保證安全，雙擊提高可靠性”。雙機(jī)熱備系統(tǒng)由兩個獨(dú)立單元組成，其硬件結(jié)構(gòu)相同，能獨(dú)立完成規(guī)定的同樣功能。正常工作兩個單元均上電工作，同時(shí)采集并處理數(shù)據(jù)。不過只有工作單元的輸出有效，并經(jīng)過切換單元輸出。兩個模塊均有故障檢測功能并進(jìn)行自檢。當(dāng)工作單元發(fā)現(xiàn)自身故障后，就發(fā)出控制信號給切換單元，由后者驅(qū)動熱備單元工作，并驅(qū)動原工作單元停機(jī)維修。若是熱備單元故障，則自動停機(jī)進(jìn)行維

25、修。雙機(jī)熱備冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。圖2-2：雙機(jī)熱備冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 經(jīng)計(jì)算表明，雙機(jī)熱備動態(tài)冗余系統(tǒng)的可靠度要比單模系統(tǒng)高出很多，如果能夠及時(shí)修復(fù)故障模塊，那么雙機(jī)熱備動態(tài)冗余系統(tǒng)的可靠性將會進(jìn)一步提高。三、設(shè)備級保障技術(shù) 要保證系統(tǒng)整體的可靠性，需要采取各種軟硬件措施，保證各個模塊能夠可靠的工作。設(shè)備級的保障技術(shù)主要包括三種，分別是硬件可靠性保障、軟件可靠性保障、數(shù)據(jù)可靠性保障。1.硬件可靠性保障硬件的可靠性保障技術(shù)主要從故障檢測技術(shù)以及故障屏蔽技術(shù)兩個方面著手。故障檢測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)容錯計(jì)算、提高系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)。只有檢測故障模塊才能進(jìn)行故障屏蔽或者系統(tǒng)重組。其中常用的故障檢測技術(shù)

26、包括自檢法、比較法、仲裁法、自檢互檢法等等。故障屏蔽技術(shù)包括元件級屏障、邏輯級屏障和模塊級屏障等等。其中，元件級故障屏蔽技術(shù)應(yīng)用最多的包括二模冗余、四模冗余和橋接冗余；邏輯級故障屏蔽技術(shù)用于那些不宜放在功能模塊一級上進(jìn)行容錯設(shè)計(jì)的關(guān)鍵硬核，包括交織邏輯、編碼狀態(tài)機(jī)邏輯等；模塊級故障屏蔽技術(shù)是通過構(gòu)成N模冗余系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，其模型實(shí)際上就是NMR模型。此外，微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還可以根據(jù)站場的實(shí)際情況針對相應(yīng)模塊采用N模冗余，從而提高局部的可靠性，有效的保障系統(tǒng)可靠性。2.軟件可靠性保障 軟件可靠性保障技術(shù)包括容錯設(shè)計(jì)基本技術(shù)、容錯算法以及減少程序失控的編程技術(shù)等等。其中，容錯設(shè)計(jì)基本技術(shù)包括NVP靜態(tài)冗

27、余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、恢復(fù)塊技術(shù)等；容錯算法設(shè)計(jì)可以涉及到數(shù)值運(yùn)算容錯設(shè)計(jì)、邏輯運(yùn)算容錯設(shè)計(jì)等；而減少程序失控的編程技術(shù)包括單字節(jié)指令的采用、減少多字節(jié)指令的使用、慎用堆棧操作指令、指令冗余、關(guān)鍵指令雙重化、指令復(fù)執(zhí)等等。3.數(shù)據(jù)可靠性保障 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的容錯，實(shí)際上就是對檢錯碼和糾錯碼的應(yīng)用。利用編碼技術(shù)進(jìn)行檢錯和糾錯，是一種基于信息冗余的容錯技術(shù)。凡是具有檢錯糾錯能力的可靠性編碼，都具有一定數(shù)量的冗余校驗(yàn)位。這樣踩可以在數(shù)據(jù)的傳輸、存儲和處理過程中，根據(jù)信息位和校驗(yàn)位之間的相關(guān)性進(jìn)行檢查，從而判斷信息的出錯并進(jìn)行糾正。第三章 市場現(xiàn)有聯(lián)鎖系統(tǒng)及其發(fā)展 我國的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為鐵路信

28、號領(lǐng)域的重要設(shè)備，也是關(guān)系到列車安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。目前國內(nèi)市場上各種類型的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)有很多種，從事微機(jī)聯(lián)鎖領(lǐng)域研究工作的廠家也有很多。為此，鐵道部自1998年起加強(qiáng)了項(xiàng)目管理，開始對各種產(chǎn)品設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)質(zhì)量評估，并制定了諸多規(guī)章制度來規(guī)范微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)領(lǐng)域的研究。從系統(tǒng)配置的角度來講，目前市場上應(yīng)用最為廣泛的有三種，分別是雙機(jī)熱備配置、三取二冗余配置、二乘二取二冗余配置，屬于這三種配置的產(chǎn)品也有很多種。本章將以雙機(jī)熱備配置為框架，系統(tǒng)介紹各種微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)產(chǎn)品的原理和應(yīng)用，并對這種產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 第一節(jié) 雙機(jī)熱備配置的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng) 雙機(jī)熱備配置是目前技術(shù)比較成熟

29、的硬件冗余配置方式，同時(shí)也是我國鐵路使用的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)較多采用的硬件配置方式。這里將重點(diǎn)介紹具有雙機(jī)熱備配置特點(diǎn)的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，主要包括TYJL-II型、DS6-11型、JD-IA型、CIS-1型等等。一、TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng) TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是由鐵道部科學(xué)研究院通號所研制開發(fā)的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，也是第一個在我國鐵路投入使用、第一個實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備、第一個通過鐵道部科技成果鑒定的國產(chǎn)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)全面采用高可靠性的工業(yè)控制產(chǎn)品，其關(guān)鍵核心部分采用專門研發(fā)的高可靠專用控制系統(tǒng)，全面和多層次的故障安全設(shè)計(jì)，再加上多年積累的經(jīng)驗(yàn)和堅(jiān)持不懈的努力確保了系統(tǒng)的高安全性。TYJL-I

30、I型系統(tǒng)采用可靈活配置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有遠(yuǎn)程和區(qū)域控制能力?？蓾M足從特大型樞紐站場到城市軌道交通等不同規(guī)模和不同功能的需求。具有優(yōu)良的性能價(jià)格比。符合鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)，管理規(guī)范，首批獲得鐵道部頒發(fā)的生產(chǎn)特許證，被列為國家重點(diǎn)新產(chǎn)品。TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)集信號聯(lián)鎖、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)字信號處理等先進(jìn)技術(shù)于一體，可以在城市快速軌道交通的新線建設(shè)和舊線改造中替代進(jìn)口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖設(shè)備的故障在線診斷和狀態(tài)維修，大大減少了故障恢復(fù)時(shí)間和維修工作量，降低運(yùn)營成本。該項(xiàng)目的研制為我國城市軌道交通行車指揮和列車運(yùn)行提供了必不可少的先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)備保障，從而進(jìn)一步推動了城市軌道交通國產(chǎn)信號設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步。

31、 TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為分布式多微機(jī)系統(tǒng)，其主要設(shè)備包括監(jiān)控機(jī)（上位機(jī)）、控制臺、聯(lián)鎖機(jī)、執(zhí)行表示機(jī)、繼電接口電路、維修機(jī)、電源屏、人機(jī)接口設(shè)備和室外設(shè)備等，其中監(jiān)控機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)和執(zhí)行表示機(jī)均為雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)，具有自動切換和保護(hù)功能，并具備脫機(jī)試驗(yàn)維修使用的能力。TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖3-1所示，從中可以看到系統(tǒng)硬件設(shè)備的組成與關(guān)系。TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件包括人機(jī)對話層、聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算層和執(zhí)行層三個層次，并采用C語言和匯編預(yù)言進(jìn)行程序編寫，采用通信軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制聯(lián)鎖的功能。圖3-1：TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖圖3-2是TYJL

32、-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)備布置示意圖，從中可以看出該系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)備在現(xiàn)場的實(shí)際分布。此外，不僅僅是TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，其他TYJL系列的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)備分布都是按照這種方式來設(shè)計(jì)的，在后面的該系列產(chǎn)品介紹時(shí)就不再贅述。圖3-2：TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)備布置示意圖TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件優(yōu)勢主要包括以下幾點(diǎn)： 1.為地鐵行車組織和安全運(yùn)營提供了先進(jìn)、可靠的設(shè)備保障； 2.提高了城市快速軌道交通國產(chǎn)信號聯(lián)鎖設(shè)備的技術(shù)水平； 3.為提高地鐵信號聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備管理和檢修作業(yè)水平創(chuàng)造了必要條件； 4.減少了地鐵信號聯(lián)鎖設(shè)備安裝、調(diào)試和維護(hù)的工作強(qiáng)度； 5.為城市快速軌道交通

33、新線建設(shè)和舊線改造在聯(lián)鎖設(shè)備上節(jié)約大量外匯和資金； 6.可節(jié)約聯(lián)鎖設(shè)備維修備品和功能擴(kuò)展軟、硬件修改所需經(jīng)費(fèi)； 7.降低了運(yùn)營成本，為近一步降低信號系統(tǒng)的設(shè)備投入創(chuàng)造了條件。 TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟件按照硬件的結(jié)構(gòu)劃分為三個層次：人機(jī)對話層、聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算層和執(zhí)行層，各個層次又可以根據(jù)功能劃分為幾個模塊。其系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示，各種軟件包之間由專用通信軟件實(shí)現(xiàn)溝通。圖3-3：TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟件層次結(jié)構(gòu) 此外，TYJL-II型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還可以與ATS、試車線和正線聯(lián)鎖等設(shè)備良好的結(jié)合，并可以向ATS中央系統(tǒng)提供進(jìn)路、信號機(jī)、道岔、軌道電路、股道等狀態(tài)信息，并采用

34、可靠的隔離措施確保不影響聯(lián)鎖設(shè)備的正常工作。在市場應(yīng)用方面，國內(nèi)特大型樞紐站場（如沈陽、長春、哈爾濱等）全部采用TYJL-II型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)在大型復(fù)雜站場方面具有絕對的優(yōu)勢。同時(shí)，TYJL-II型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)也是第一個在國內(nèi)城市軌道交通投入使用的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。1999年開通北京地鐵四惠車輛段，2002年開通北京西直門東直門快速軌道交通全線16個車站，重慶輕軌較新線全線也采用了該制式的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。目前TYJL-II型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)已在全國鐵路、地方鐵路、城市軌道交通以及廠礦專用線500多個站場開通使用，市場占有率全國第一。二、DS6-11型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng) DS6-11型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系

35、統(tǒng)是根據(jù)鐵道部科技發(fā)展計(jì)劃的要求，由通號總公司設(shè)計(jì)研究院研究開發(fā)取得的成果。該系統(tǒng)是雙機(jī)熱備計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，采用具有高可靠性的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)構(gòu)成多機(jī)分布式控制系統(tǒng)。DS6-11型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在我國的國鐵和城軌系統(tǒng)都有了比較廣泛的應(yīng)用。DS6-11型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 1.聯(lián)鎖子系統(tǒng)采用動態(tài)冗余的雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)，具有故障自動切換和人工切換功能，滿足系統(tǒng)高可用性要求；2.聯(lián)鎖軟件采用雙份編碼，模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化；3.安全輸出采用動態(tài)驅(qū)動方式，表示信息輸入采用動態(tài)編碼方式，滿足故障倒向安全要求；4.系統(tǒng)具有完善的自檢測和故障診斷功能，并可提供遠(yuǎn)程監(jiān)視，為設(shè)

36、備維護(hù)提供及時(shí)有效的技術(shù)支持；5.系統(tǒng)人機(jī)界面全部為漢字顯示，具有多種可選擇的操作方法和表示方式；6.系統(tǒng)設(shè)置統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，可通過統(tǒng)一控制段的微機(jī)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的統(tǒng)一校正；7.系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程通信接口，具備與其他信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)交換信息的能力。DS6-11型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為多機(jī)分布式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由控制臺子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、監(jiān)測子系統(tǒng)、輸入輸出接口電路組和繼電器接口電路組成，如圖3-4所示。其中，控制臺子系統(tǒng)是調(diào)度集中（CTC）分機(jī)接口和車站值班人員的人機(jī)界面，由控制顯示分機(jī)、行車控制臺、站場顯示設(shè)備、控制顯示機(jī)轉(zhuǎn)換機(jī)箱、CTC通信接口設(shè)備等組成；聯(lián)鎖子系統(tǒng)由熱備的聯(lián)鎖雙機(jī)組成，通過網(wǎng)

37、絡(luò)接受控制顯示機(jī)發(fā)來的控制臺操作命令，進(jìn)行聯(lián)鎖和ATP速度控制邏輯運(yùn)算，并通過采集接口驅(qū)動繼電器工作，實(shí)現(xiàn)對道岔、信號機(jī)和ATP速度的控制；監(jiān)測子系統(tǒng)的作用在于幫助系統(tǒng)管理和維護(hù)人員分析事故原因，查找設(shè)備故障，以實(shí)現(xiàn)故障設(shè)備的及時(shí)修復(fù)；網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是一個局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息傳輸與交換；輸入輸出接口是微機(jī)系統(tǒng)與繼電器接口電路之間的界面，其設(shè)計(jì)采用閉環(huán)工作方式和動態(tài)編碼信號；繼電器接口電路是微機(jī)系統(tǒng)與室外設(shè)備之間的接口，主要由信號點(diǎn)燈電路、道岔控制電路等等，采用AX系列繼電器。圖3-4：DS6-11型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件配置圖DS6-11型微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)于1995年研制成功，1997年起開

38、始上道使用，并于1999年1月通過鐵道部技術(shù)鑒定，批準(zhǔn)推廣使用。目前，該設(shè)備已經(jīng)在我國鐵路系統(tǒng)中有了較多的運(yùn)用。與此同時(shí)，在城軌交通領(lǐng)域該產(chǎn)品也有較多的運(yùn)用。例如在大連快軌3號線的正線采用的就是DS6-11型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。改系統(tǒng)投入使用多年，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。第二節(jié) 我國微機(jī)聯(lián)鎖的現(xiàn)狀與前景 國內(nèi)對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究開始于20世紀(jì)80年代, 進(jìn)入90年代后, 隨著與發(fā)達(dá)國家在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)上的交流增多和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖進(jìn)入快速發(fā)展階段，鐵科院通號所、通號公司設(shè)計(jì)院、北京交大、卡斯柯等單位相繼開發(fā)出具有不同特點(diǎn)的單機(jī)、雙機(jī)熱備、三取二和二乘二取二等計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng), 至“九五”期末,

39、 全路共裝備了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)438個車站(場) 。在鐵道部“十五” 科技發(fā)展技術(shù)政策中明確規(guī)定要積極發(fā)展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖, 在此期間, 車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)獲得了更快的發(fā)展, 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖可靠性、安全性進(jìn)一步提高, 進(jìn)入了以技術(shù)為依托, 面向市場和服務(wù), 從實(shí)現(xiàn)功能到完善拓展功能, 從單站聯(lián)鎖到一體化、電碼化等擴(kuò)大應(yīng)用的新的發(fā)展階段。（一）隨著計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)大面積推廣使用, 鐵路相關(guān)人員和單位對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的認(rèn)識逐漸深入,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)已經(jīng)被廣為接受, 為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的市場基礎(chǔ)；（二）計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身可靠性、安全性、可維護(hù)性、可用性等越來越高, 性能逐漸增強(qiáng), 功能逐漸完善, 目前已能

40、完全滿足中國鐵路各種站場規(guī)模和運(yùn)輸作業(yè)的需要。（三）計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)向多制式方向發(fā)展, 在路內(nèi)上道使用的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)有雙機(jī)熱備、三取二、二乘二取二等三種制式, 能滿足不同線路、不同工程和不同用戶的需要。（四）各種型號的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)均配備有微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng), 遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng), 為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖正常穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。（五）在繼承現(xiàn)有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 研究鐵路信號控制新技術(shù), 積極開發(fā)新一代計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng), 努力拓展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能, 以適應(yīng)鐵路信號控制現(xiàn)代化、鐵路管理信息化建設(shè)、鐵路跨越式發(fā)展的需要。比如: 具有區(qū)域控制能力的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究, 聯(lián)鎖、列控一體化安全控制系統(tǒng)的研究,車站進(jìn)路電碼化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的研究,與CTC系統(tǒng)結(jié)合的現(xiàn)代化行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的研究, 高速鐵路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究等。（六）建立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測制度。鐵道部電務(wù)局在原上海鐵道大學(xué)建立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖檢驗(yàn)站, 以技術(shù)手段加強(qiáng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。 我國第一套微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備于1984年在南京梅山鐵礦地下運(yùn)輸線正式開通，而后陸續(xù)在冶金、礦山等鐵路試用。1989年，鐵科研通號所研制的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)首先在鄭州北編組站峰尾開通，這是微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)用于國家鐵路的開始。而后，鐵科研通號所于1993年