鐵路通信信號(hào)專業(yè)論文

./畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文中文題目：鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖效系統(tǒng)學(xué)習(xí)中心：專業(yè)：鐵路通信信號(hào)姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：XX年XX月XX日遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)<論文>承諾書(shū)本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖效系統(tǒng)》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫(xiě)作的成果。論文中所引用的他人無(wú)論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果,均在論文中明確標(biāo)注；有關(guān)教師、同學(xué)及其他人員對(duì)本論文的寫(xiě)作、修訂提出過(guò)且為本人在論文中采納的意見(jiàn)、建議均已在本人致謝辭中加以說(shuō)明并深致謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本畢業(yè)論文《鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖效系統(tǒng)》是本人在讀期間所完成的學(xué)業(yè)的組成部分,同意學(xué)校將本論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)書(shū)籍、數(shù)據(jù)庫(kù)保存,并向有關(guān)學(xué)術(shù)部門和國(guó)家相關(guān)教育主管部門呈交復(fù)印件、電子文檔,允許采用復(fù)制、印刷等方式將論文文本提供給讀者查閱和借閱。論文作者：_______________________〔簽字 _______年_______月______日指導(dǎo)教師已閱：___________________〔簽字 _______年_______月______日.北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)<論文>成績(jī)?cè)u(píng)議年級(jí)層次專業(yè)姓名題目指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定：指導(dǎo)教師：年月日答辯小組意見(jiàn)答辯小組負(fù)責(zé)人：年月日北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)<論文>任務(wù)書(shū)本任務(wù)書(shū)下達(dá)給：級(jí)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)〔論文題目：一、設(shè)計(jì)〔論述內(nèi)容二、基本要求三、重點(diǎn)研究的問(wèn)題四、主要技術(shù)指標(biāo)五、其他要說(shuō)明的問(wèn)題下達(dá)任務(wù)日期：年月日要求完成日期：年月日答辯日期：年月日指導(dǎo)教師：開(kāi)題報(bào)告題目：鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖效系統(tǒng)報(bào)告人：XX年XX月XX日一、文獻(xiàn)綜述國(guó)外車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀：1978年世界第一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在瑞典哥德堡問(wèn)世,從20世紀(jì)80年代起各國(guó)競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),并取得了顯著的成績(jī),日本在1980年由鐵路綜合技術(shù)研究所、京三公司、日信公司合作開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)了由三重冗余微計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置,1985年實(shí)際投入使用的JR東日本的南古谷車庫(kù)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置是日本第一臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)裝置,90年代起很多國(guó)家已開(kāi)始大面積推廣微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),如日本、英國(guó)制定技術(shù)政策,不再發(fā)展繼電聯(lián)鎖,而由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖取代,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)展成為完善成熟的技術(shù),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖由面向工程技術(shù)研究轉(zhuǎn)向以面向服務(wù)為中心,其應(yīng)用現(xiàn)狀總體上可歸納為以下幾方面:第一,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖制式主要由三取二和二乘二取二兩種,通過(guò)軟件、硬件容錯(cuò)技術(shù)提高計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維護(hù)性,雙機(jī)熱備系統(tǒng)已經(jīng)淘汰。第二,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能逐漸提高,比如:快速計(jì)算能力,高速率數(shù)據(jù)交換的通信能力,以適應(yīng)高速鐵路和綜合化信號(hào)控制系統(tǒng)的要求。第三,面向工程和服務(wù),采用計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù),開(kāi)發(fā)功能非常完善和強(qiáng)大的CAD系統(tǒng),并從制度和設(shè)備上建立完善的維修體系和仿真檢測(cè)體系。第四,積極發(fā)展、推廣使用全電子模塊化的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu),并且更加小型化、智能化。第五,以旅客營(yíng)業(yè)系統(tǒng)為中心,采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù),成功發(fā)展分布式分層處理的綜合信號(hào)控制系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖不僅僅是一個(gè)特定的車站的控制系統(tǒng),而逐漸演變成綜合行車指揮系統(tǒng)的一個(gè)重要的基礎(chǔ)設(shè)備。第六,通過(guò)分布式結(jié)構(gòu)擴(kuò)大控制范圍,實(shí)現(xiàn)集中聯(lián)鎖分散控制的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。第七,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)功能逐漸擴(kuò)大,實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路聯(lián)鎖關(guān)系而直接控制信號(hào)設(shè)備是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本功能,通過(guò)系統(tǒng)集成,將車站和區(qū)間設(shè)備一體化,由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)代替繼電器節(jié)點(diǎn)邏輯控制方式提供豐富的列車控制信息;在車站由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)完成對(duì)電碼化控制信息的邏輯處理,通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)進(jìn)路電碼化,由這兩種方式組合而成的聯(lián)鎖、列控一體化綜合系統(tǒng),在日本、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家均得到成功應(yīng)用。比如:2002年12月開(kāi)通的日本東北新干線盛崗-八戶段數(shù)字ATC地面設(shè)備,包括列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)局域網(wǎng)<SAINT-LAN>、列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)邏輯部<SAINT>。國(guó)內(nèi)車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀：國(guó)內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代,進(jìn)入90年代后,隨著與發(fā)達(dá)國(guó)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(hào)所、通號(hào)公司設(shè)計(jì)院、北京交大、卡斯柯等單位相繼開(kāi)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,全路共裝備了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)438個(gè)車站<場(chǎng)>。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(chǎng)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。第一,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(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的認(rèn)識(shí)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(chǎng)基礎(chǔ)。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(lái)越高,性能逐漸增強(qiáng),功能逐漸完善,目前已能完全滿足中國(guó)鐵路各種站場(chǎng)規(guī)模和運(yùn)輸作業(yè)的需要。第二,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。各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)均配備有微機(jī)監(jiān)測(cè)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。第三,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(hào)控制新技術(shù),積極開(kāi)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(hào)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。第四,建立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測(cè)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)軟件安全的檢測(cè)。除此之外,對(duì)要投入使用的所有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖產(chǎn)品的聯(lián)鎖軟件,在出廠前均要經(jīng)過(guò)詳細(xì)完備的功能測(cè)試,通過(guò)制式測(cè)試和出廠測(cè)試,有效地保證了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖產(chǎn)品的質(zhì)量。二、選題的目的和意義為了保證行車安全和必要的通過(guò)能力,信號(hào)、道岔與進(jìn)路之間必須以必要的技術(shù)手段保持一定的制約關(guān)系和操作順序,稱這種制約關(guān)系和操作順序?yàn)槁?lián)鎖,用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)成為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈、全國(guó)溝通聯(lián)系的紐帶、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的先行行業(yè)。與其它運(yùn)輸方式相比,鐵路運(yùn)輸具有運(yùn)量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候運(yùn)輸?shù)缺姸鄡?yōu)勢(shì)。鐵路承擔(dān)全國(guó)客貨周轉(zhuǎn)量的60%～70%,這種狀況在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有太大的變化,鐵路仍將是我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的重要力量。鐵路信號(hào)是鐵路運(yùn)輸?shù)亩?是保證行車安全和提高運(yùn)輸效率的有力工具。一旦信號(hào)設(shè)備故障,鐵路運(yùn)輸將陷于癱瘓,整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)將遭受嚴(yán)重?fù)p失。從鐵路一開(kāi)始出現(xiàn),人們就吧把鐵路信號(hào)中的故障——安全技術(shù)作為一個(gè)專題進(jìn)行研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,特別是對(duì)可靠性和冗余容錯(cuò)技術(shù)的深入研究,車站信號(hào)聯(lián)鎖安全技術(shù)也正在不斷的更新和發(fā)展。三、研究方案〔框架第一章緒論1.1研究背景1.2研究目的及意義1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀1.4研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線研究?jī)?nèi)容技術(shù)路線第二章計(jì)算機(jī)連鎖工作原理2.1計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)硬件組成2.2計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)基本原理人機(jī)對(duì)話層連鎖運(yùn)算層復(fù)合驅(qū)動(dòng)層結(jié)合電路層監(jiān)控對(duì)象層2.3計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全技術(shù)硬件冗余技術(shù)軟件冗余技術(shù)故障一安全接口電路第三章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討3.1聯(lián)鎖設(shè)備常見(jiàn)故障分析處理非潛伏性故障潛伏性故障3.2故障種類計(jì)算機(jī)單元故障通訊線路故障切換故障第四章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景4.1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的必要性功能的完善實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化節(jié)省費(fèi)用4.2計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的發(fā)展向高可靠性與高安全性方向發(fā)展向全電子化方向發(fā)展向站區(qū)一體化、區(qū)域化的方向發(fā)展向信息化、智能化和綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展四、進(jìn)度計(jì)劃第一階段：2013年5月—2013年6月初,計(jì)劃進(jìn)行論資料搜集,閱讀大量參考文獻(xiàn)。并計(jì)劃完成論文第一章緒論部分,以及論文第二章計(jì)算機(jī)連鎖工作原理,其中第二章包括計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)硬件組成、計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)基本原理、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全技術(shù)。為全文奠定理論基礎(chǔ)。第二階段：2013年6月—2013年7月初,計(jì)劃進(jìn)行論文第三章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討,系統(tǒng)分析聯(lián)鎖設(shè)備常見(jiàn)故障分析處理及故障種類。第三階段：2013年7月—2013年8月,計(jì)劃進(jìn)行論文第四章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景,以及第五章結(jié)論部分。五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師：年月日中期報(bào)告題目：鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖效系統(tǒng)報(bào)告人：一、進(jìn)展情況論文選題與開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容一致,已完成了計(jì)算機(jī)連鎖工作原理部分,包括計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)硬件組成、計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)基本原理、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全技術(shù)。其中根據(jù)前學(xué)者的經(jīng)驗(yàn),自己總結(jié)了計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)可靠性及安全技術(shù)。目前預(yù)期存在的問(wèn)題是如何系統(tǒng)地分析計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討,擬采用比較的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,在分析過(guò)程中找到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景。按照開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容,完成后兩章的內(nèi)容,第三章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討第四章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景二、指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師：年月日結(jié)題驗(yàn)收一、完成日期二、完成質(zhì)量三、存在問(wèn)題四、結(jié)論指導(dǎo)教師：年月日摘要計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)施之一,是一種高效、安全的車站聯(lián)鎖設(shè)備,是提高車站通過(guò)能力的基礎(chǔ)。同時(shí),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還具有故障—安全性能,與電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)相比,其在設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)方面都較為便捷,且便于改造和增加新功能,為鐵路信號(hào)向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展創(chuàng)造了條件。本論文主要闡述了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成,設(shè)備選型及電源配置等原則及處理方法。采用二乘二取二的體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)方案,尤其是對(duì)于可靠性技術(shù)和容錯(cuò)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(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的研究和使用情況來(lái)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,完成其對(duì)信號(hào)機(jī)、道岔的控制電路及其相關(guān)組合的內(nèi)部配線和對(duì)信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路等部分設(shè)備的狀態(tài)信息采集電路以及與聯(lián)鎖機(jī)接口電路的控制。關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)；計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖；故障探討.AbstractComputerinterlockingsystemistheoneofinfrastructurethatrealizesthemodernizationandautomationoftherailway,itisalsoakindofefficiencyandsafetyequipmentofthestationinterlocks,whichisthefoundationthatraisescarryingcapacityatstation.Meanwhile,computerinterlockingsystemalsohasthefault-orientedsecurity,Comparedwithelectricalinterlockingsystem,itsdesign,constructionandmaintenancearemoreconvenient,andeasytotransformandaddnewfeatures,andtherailwaysignaltotheintelligentnetworktocreatetheconditionsfordirection.Thisthesisdescribestheprinciplesandapproachofcomputer-basedinterlockingsystemhardwarestructure,selectionofequipmentandpowerconfiguration.Twotimestwotaketwoarchitecturecomputerinterlockingcontrolsystemsolutions,especiallyforin-depthstudyofthereliabilityandfault-toleranttechnology,computer-basedinterlockingtechnologyhasmatured,andvigorouslypromotetheuseofAccordingtothecountriesinthestudyanduseofcomputer-basedinterlockingsituation,duetoacomputerlogicfunctionandinformationprocessinghasastrong,completesignal,theswitchcontrolcircuitandcombinationsofinternalwiringandsignalpartoftheequipmentofthemachine,switchesandtrackcircuitstatusinformationacquisitioncircuitandcontrolcircuitandinterlockmachineinterface.Keywords:railwaysignal;computerinterlocking；investigatemalfunction目錄第一章緒論11.1研究背景11.2研究目的及意義11.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3.1國(guó)外車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀2國(guó)內(nèi)車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀31.4研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線41.4.1研究?jī)?nèi)容41.4.2技術(shù)條件4第二章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖工作原理62.1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成62.2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)基本原理7人機(jī)對(duì)話層8聯(lián)鎖運(yùn)算層8復(fù)核驅(qū)動(dòng)層8結(jié)合電路層8監(jiān)控對(duì)象層82.3計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全技術(shù)9硬件冗余技術(shù)10軟件冗余技術(shù)11故障一安全接口電路11第三章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討133.1聯(lián)鎖設(shè)備常見(jiàn)故障分析處理13非潛伏性故障13潛伏性故障133.2故障種類14計(jì)算機(jī)單元故障14通訊線路故障15切換故障15第四章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景164.1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的必要性16功能的完善16實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化17節(jié)省費(fèi)用174.2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展17向高可靠性與高安全性方向發(fā)展18向全電子化方向發(fā)展18向站區(qū)一體化、區(qū)域化的方向發(fā)展19向信息化、智能化和綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展19第五章結(jié)論21參考文獻(xiàn)22致謝23.第一章緒論1.1研究背景目前,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)已處于實(shí)用階段,隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,系統(tǒng)的性能也在不斷提高。我國(guó)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要采用由通用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。近年來(lái),又推出了二乘二取二系統(tǒng),由兩個(gè)CPU構(gòu)成一個(gè)子系統(tǒng)執(zhí)行聯(lián)鎖任務(wù)〔主機(jī),另外兩個(gè)CPU處于熱備狀態(tài)〔備機(jī),這就大大提高了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的可靠性和安全性,而且方便維修,主要干線的技術(shù)改造都優(yōu)先考慮采用二乘二取二系統(tǒng)。目前,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)已裝備了上千個(gè)車站。1.2研究目的及意義為了保證行車安全和必要的通過(guò)能力,信號(hào)、道岔與進(jìn)路之間必須以必要的技術(shù)手段保持一定的制約關(guān)系和操作順序,稱這種制約關(guān)系和操作順序?yàn)槁?lián)鎖,用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)成為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈、全國(guó)溝通聯(lián)系的紐帶、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的先行行業(yè)。與其它運(yùn)輸方式相比,鐵路運(yùn)輸具有運(yùn)量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候運(yùn)輸?shù)缺姸鄡?yōu)勢(shì)。鐵路承擔(dān)全國(guó)客貨周轉(zhuǎn)量的60%～70%,這種狀況在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有太大的變化,鐵路仍將是我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的重要力量。鐵路信號(hào)是鐵路運(yùn)輸?shù)亩?是保證行車安全和提高運(yùn)輸效率的有力工具。一旦信號(hào)設(shè)備故障,鐵路運(yùn)輸將陷于癱瘓,整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)將遭受嚴(yán)重?fù)p失。從鐵路一開(kāi)始出現(xiàn),人們就吧把鐵路信號(hào)中的故障——安全技術(shù)作為一個(gè)專題進(jìn)行研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,特別是對(duì)可靠性和冗余容錯(cuò)技術(shù)的深入研究,車站信號(hào)聯(lián)鎖安全技術(shù)也正在不斷的更新和發(fā)展。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國(guó)外車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀1978年世界第一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在瑞典哥德堡問(wèn)世,從20世紀(jì)80年代起各國(guó)競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),并取得了顯著的成績(jī),日本在1980年由鐵路綜合技術(shù)研究所、京三公司、日信公司合作開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)了由三重冗余微計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置,1985年實(shí)際投入使用的JR東日本的南古谷車庫(kù)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置是日本第一臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)裝置,90年代起很多國(guó)家已開(kāi)始大面積推廣微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),如日本、英國(guó)制定技術(shù)政策,不再發(fā)展繼電聯(lián)鎖,而由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖取代,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)展成為完善成熟的技術(shù),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖由面向工程技術(shù)研究轉(zhuǎn)向以面向服務(wù)為中心,其應(yīng)用現(xiàn)狀總體上可歸納為以下幾方面:第一,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖制式主要由三取二和二乘二取二兩種,通過(guò)軟件、硬件容錯(cuò)技術(shù)提高計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維護(hù)性,雙機(jī)熱備系統(tǒng)已經(jīng)淘汰。第二,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能逐漸提高,比如:快速計(jì)算能力,高速率數(shù)據(jù)交換的通信能力,以適應(yīng)高速鐵路和綜合化信號(hào)控制系統(tǒng)的要求。第三,面向工程和服務(wù),采用計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù),開(kāi)發(fā)功能非常完善和強(qiáng)大的CAD系統(tǒng),并從制度和設(shè)備上建立完善的維修體系和仿真檢測(cè)體系。第四,積極發(fā)展、推廣使用全電子模塊化的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu),并且更加小型化、智能化。第五,以旅客營(yíng)業(yè)系統(tǒng)為中心,采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù),成功發(fā)展分布式分層處理的綜合信號(hào)控制系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖不僅僅是一個(gè)特定的車站的控制系統(tǒng),而逐漸演變成綜合行車指揮系統(tǒng)的一個(gè)重要的基礎(chǔ)設(shè)備。第六,通過(guò)分布式結(jié)構(gòu)擴(kuò)大控制范圍,實(shí)現(xiàn)集中聯(lián)鎖分散控制的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化第七,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)功能逐漸擴(kuò)大,實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路聯(lián)鎖關(guān)系而直接控制信號(hào)設(shè)備是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本功能,通過(guò)系統(tǒng)集成,將車站和區(qū)間設(shè)備一體化,由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)代替繼電器節(jié)點(diǎn)邏輯控制方式提供豐富的列車控制信息;在車站由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)完成對(duì)電碼化控制信息的邏輯處理,通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)進(jìn)路電碼化,由這兩種方式組合而成的聯(lián)鎖、列控一體化綜合系統(tǒng),在日本、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家均得到成功應(yīng)用。比如:2002年12月開(kāi)通的日本東北新干線盛崗-八戶段數(shù)字ATC地面設(shè)備,包括列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)局域網(wǎng)<SAINT-LAN>、列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)邏輯部<SAINT>。1.3.2國(guó)內(nèi)車站計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代,進(jìn)入90年代后,隨著與發(fā)達(dá)國(guó)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(hào)所、通號(hào)公司設(shè)計(jì)院、北京交大、卡斯柯等單位相繼開(kāi)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,全路共裝備了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)438個(gè)車站<場(chǎng)>。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(chǎng)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。第一,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(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的認(rèn)識(shí)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(chǎng)基礎(chǔ)。第二,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(lái)越高,性能逐漸增強(qiáng),功能逐漸完善,目前已能完全滿足中國(guó)鐵路各種站場(chǎng)規(guī)模和運(yùn)輸作業(yè)的需要。第三,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。第四,各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)均配備有微機(jī)監(jiān)測(cè)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。第五,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(hào)控制新技術(shù),積極開(kāi)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(hào)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。第六,建立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測(cè)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)軟件安全的檢測(cè)。除此之外,對(duì)要投入使用的所有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖產(chǎn)品的聯(lián)鎖軟件,在出廠前均要經(jīng)過(guò)詳細(xì)完備的功能測(cè)試,通過(guò)制式測(cè)試和出廠測(cè)試,有效地保證了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖產(chǎn)品的質(zhì)量[5]。1.4研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線1.4.1研究?jī)?nèi)容以計(jì)算機(jī)連鎖的概述和功能作為全文的理論基礎(chǔ),系統(tǒng)的分析了計(jì)算機(jī)連鎖工作原理,在其中詳細(xì)的介紹了計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的基本原理、硬件組成以及其可靠性和安全性；在這些理論基礎(chǔ)條件下,研究了計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及其探究,其中有故障種類及其故障分析；最后闡述了計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景。1.4.2技術(shù)條件第一,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖能滿足各種車站〔場(chǎng)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。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106h；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。第二,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖使用涉及安全的電路符合故障-安全原則；電路故障能即時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)故障會(huì)危及行車安全時(shí),能切斷系統(tǒng)的危險(xiǎn)側(cè)輸出。計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)為層次結(jié)構(gòu),如分為人及對(duì)話層、聯(lián)鎖運(yùn)用層和執(zhí)行表示層。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖具有通過(guò)通信前置處理機(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。第三,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的軟件系統(tǒng)達(dá)到軟件制式檢測(cè)要求的可靠性和安全性,所有程序都具有模塊化,結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的各種接口與通道能保證長(zhǎng)期使用的高穩(wěn)定性和高可靠性。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖能通過(guò)外部數(shù)據(jù)通道或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其他自動(dòng)化或管理系統(tǒng)。第四,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(dòng)轉(zhuǎn)接功能,以保證不間斷供電。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(jí)的運(yùn)用環(huán)境中,設(shè)備都能正常工作。信號(hào)設(shè)備的接地電阻不大于10Ω,用于防護(hù)電子設(shè)備的安全保護(hù)地線的接地裝置,其接地電阻值不大于4Ω。對(duì)于重雷害地區(qū),地線設(shè)置還采取了特殊措施。第五,監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)作為系統(tǒng)基本組成部分,為維護(hù)使用部門提供監(jiān)測(cè)、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、分析、管理、遠(yuǎn)程診斷及維護(hù)功能。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(hào)。.第二章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖工作原理2.1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用的是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng),用以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路車站運(yùn)輸生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制。它由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程兩大部分組成,工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是指按生產(chǎn)過(guò)程控制特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī),它包括硬件和軟件兩部分。對(duì)鐵路信號(hào)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),生產(chǎn)過(guò)程就是指工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)過(guò)程輸入\輸出通道和繼電結(jié)合電路對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控對(duì)象如道岔和信號(hào)機(jī)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。典型的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成如圖2-1所示。CPURAMMMCPURAMMMROM主機(jī)系統(tǒng)支持板人機(jī)對(duì)話設(shè)備人機(jī)接口其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信接口外部設(shè)備內(nèi)部總線磁盤系統(tǒng)通用I\O接口開(kāi)關(guān)量輸入通道通用I\O接口開(kāi)關(guān)量輸出通道繼電結(jié)合電路現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控對(duì)象工業(yè)控制計(jì)算機(jī)圖2-1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成框圖由于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)繼電聯(lián)鎖系統(tǒng),因此車站聯(lián)鎖系統(tǒng)由繼電裝置向計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)轉(zhuǎn)化已成為一種不可扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在適時(shí)性、安全性、可靠性、可維護(hù)性及性價(jià)比等若干方面。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是利用目前已有的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),研制一套專用的硬件與軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)、進(jìn)路與道岔間的聯(lián)鎖關(guān)系,因此它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)滿足故障——安全信號(hào)原則的聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算系統(tǒng),計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)中的作用是將操作命令與現(xiàn)場(chǎng)各種輸入的表示信息讀入,再根據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部狀態(tài)等條件進(jìn)行邏輯運(yùn)算,判斷后輸出控制信息至執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多變量數(shù)字輸入和多變量數(shù)字輸出這樣一個(gè)復(fù)雜傳遞函數(shù)的變換,圖2-2是邏輯運(yùn)算系統(tǒng)的原理圖。圖2-2聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算系統(tǒng)原理圖2.2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)基本原理從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)看屬于二級(jí)集散式控制系統(tǒng),突破了舊有的集中式信號(hào)系統(tǒng)模式,具有模塊化、層次化等特點(diǎn)。模塊化是指聯(lián)鎖機(jī)主模塊、PLC及信號(hào)結(jié)合模塊等,層次化是指系統(tǒng)具有操作表示層、聯(lián)鎖運(yùn)算層、復(fù)核驅(qū)動(dòng)層、結(jié)合電路層及監(jiān)控對(duì)象層等五個(gè)物理層次。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可根據(jù)車站規(guī)模的大小、作業(yè)需求的不同,在不改變聯(lián)鎖軟件的基礎(chǔ)上通過(guò)修改站場(chǎng)靜態(tài)數(shù)據(jù)并增設(shè)相應(yīng)硬件模塊,即可滿足系統(tǒng)的擴(kuò)容要求,先進(jìn)的控制體系結(jié)構(gòu)結(jié)合工藝設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)調(diào)試周期與現(xiàn)場(chǎng)施工、開(kāi)通周期均大為縮短,具有很好的經(jīng)濟(jì)與實(shí)用性。人機(jī)對(duì)話層將來(lái)自鍵盤、鼠標(biāo)等操作輸入,經(jīng)串口送達(dá)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī),同時(shí)在圖形顯示器上顯示站場(chǎng)表示信息。在站場(chǎng)規(guī)模較大致使聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)較重或需要多終端操作的情況下,可設(shè)置操作命令采集機(jī)進(jìn)行操作命令輸入的有效性判別并轉(zhuǎn)換成約定格式傳送給聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)。聯(lián)鎖運(yùn)算層聯(lián)鎖微機(jī)是系統(tǒng)的核心部分,承擔(dān)著操作輸入的判別、聯(lián)鎖信號(hào)的調(diào)理及分析、邏輯運(yùn)算、控制命令生成、故障診斷等任務(wù),其可靠性、安全性對(duì)系統(tǒng)的總體故障—安全性能有較大影響,HJ04A系統(tǒng)中設(shè)置了兩臺(tái)聯(lián)鎖微機(jī),其中一臺(tái)為冷備機(jī),可進(jìn)行人工切換。復(fù)核驅(qū)動(dòng)層復(fù)核驅(qū)動(dòng)層由PLC組成,其承擔(dān)著采集表示信息并將聯(lián)鎖微機(jī)下達(dá)的操作命令轉(zhuǎn)化為故障—安全的控制信號(hào)的任務(wù),作為系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一,PLC還承擔(dān)著對(duì)聯(lián)鎖微機(jī)形成的操作命令進(jìn)行復(fù)核檢查的屏障作用。結(jié)合電路層結(jié)合電路的任務(wù)之一是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備表示信息與PLC輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的安全邏輯轉(zhuǎn)換,使PLC的輸入、輸出信息均具有故障—安全性能。任務(wù)之二是用專用電路規(guī)范監(jiān)控設(shè)備的測(cè)控過(guò)程,即包括表示信息采集機(jī)制與設(shè)備驅(qū)動(dòng)流程。監(jiān)控對(duì)象層監(jiān)控設(shè)備是指聯(lián)鎖系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,即道岔、信號(hào)機(jī)與軌道電路。2.3計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性及安全技術(shù)目前,國(guó)內(nèi)外進(jìn)行高可靠系統(tǒng)的容錯(cuò)設(shè)計(jì)多采用三模靜態(tài)冗余方案或二模動(dòng)態(tài)冗余方案。其中前者完全是靠硬件冗余來(lái)提升可靠性的,后者則不僅使用了硬件冗余資源,同時(shí)也使用了故障檢測(cè)技術(shù)與軟件冗余資源。這二種方案的共同特點(diǎn)是對(duì)硬件故障具有較強(qiáng)的屏蔽與糾錯(cuò)能力。然而這二種方案均存在一定的實(shí)現(xiàn)難度與缺陷,三模冗余系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)三模的同步進(jìn)程及表決器的高可靠設(shè)計(jì),尤其需要解決時(shí)鐘容錯(cuò)的問(wèn)題；二模動(dòng)態(tài)冗余系統(tǒng)則要求冗余管理機(jī)構(gòu)的高效與可靠性。目前這二類系統(tǒng)的可靠性計(jì)算都是在設(shè)定表決器或冗余管理機(jī)構(gòu)的可靠度R<t>=1的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,同時(shí)由于設(shè)備直接投資成本過(guò)高,因而在非航天、通訊等可靠性要求很高的領(lǐng)域應(yīng)用不多。在鐵路信號(hào)領(lǐng)域,由于行車安全被認(rèn)為是超過(guò)效率的重要考慮,因此相應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性與安全性要求很高,針對(duì)這種情況,可以有二種方式供我們?cè)谠O(shè)計(jì)中進(jìn)行選擇。其一是強(qiáng)化系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì),這是基于可靠性理論包含了系統(tǒng)故障的屏蔽效應(yīng),因而用高可靠性換取系統(tǒng)的低故障率,以此隱含了對(duì)安全性的相對(duì)提升。但可靠性技術(shù)總是受一定的條件所限制,如硬件冗余資源使用、采用高可靠器件等,這完全取決于系統(tǒng)的可靠性要求及財(cái)力許可。其次我們可以基于這樣一個(gè)思路來(lái)考慮問(wèn)題：如果計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在保證一定可靠性要求基礎(chǔ)上并結(jié)合故障—安全技術(shù)來(lái)得以實(shí)現(xiàn),實(shí)質(zhì)上也就是說(shuō)犧牲少量的效率來(lái)避免昂貴的成本并換取系統(tǒng)的高安全性,同樣也能滿足鐵路信號(hào)對(duì)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能要求。容錯(cuò)技術(shù)在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,尤其是高可靠性技術(shù)及容錯(cuò)理論與技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)在鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的應(yīng)用也逐漸廣泛。由于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)處理涉及安全的信息,而它主要是由大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路芯片組成,集成電路芯片具有對(duì)稱的錯(cuò)誤特性,即芯片的短路故障和斷路故障的概率是相同的,因此必須使采用集成電路芯片電路的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖具有故障安全特性。一般來(lái)講,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是采用避錯(cuò)技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性?！踩鐖D2-3所示為容錯(cuò)技術(shù)示意圖。避錯(cuò)技術(shù)采用高可靠性芯片,以減少故障概率。但是不能保證系統(tǒng)絕對(duì)可靠,因?yàn)樾酒煽啃缘奶岣呤怯邢薅鹊?越過(guò)這個(gè)限度將付出巨大的代價(jià)。在這種情況下,要想進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性,就要用到容錯(cuò)技術(shù)。容錯(cuò)技術(shù)的基本發(fā)點(diǎn)是承認(rèn)故障不可避免的事實(shí),進(jìn)而考慮解除故障影響的措施。為實(shí)現(xiàn)這一目的,主要手段就是投入更多的所需資源,如硬件冗余、軟件冗余、時(shí)間冗余等,主要是硬件和軟件冗余。圖2-3計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)靜態(tài)冗余為什么是最高追求?從安全的角度確實(shí)他有自己的優(yōu)點(diǎn),但是靜態(tài)冗余也有自己的不足,比如他消耗的資源大,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜從而降低了可靠性,所以我覺(jué)得綜合來(lái)看,混合冗余比較合理.應(yīng)該將安全等級(jí)對(duì)應(yīng)冗余方法從而對(duì)冗余的方式進(jìn)行選擇,如今的各個(gè)廠家所出設(shè)備感覺(jué)沒(méi)有秩序,思路有一些不明朗,其實(shí)按需提供不同安全等級(jí)的設(shè)備才是最經(jīng)濟(jì)合理硬件冗余技術(shù)硬件冗余又有靜態(tài)冗余、動(dòng)態(tài)冗余和混合冗余3種基本形式。第一,靜態(tài)冗余技術(shù)。靜態(tài)冗余技術(shù)是通過(guò)冗余資源來(lái)隔離或校正故障,使故障不能在系統(tǒng)輸出中造成差錯(cuò),不能改變電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),所以稱為靜態(tài)冗余。其基本原理是通過(guò)表決來(lái)隔離發(fā)生的故障。靜態(tài)冗余技術(shù)在模塊級(jí)上應(yīng)用最廣的是N冗余系統(tǒng),這種表決系統(tǒng)中有N個(gè)相同的模塊同時(shí)運(yùn)行,各模塊的輸由表決器進(jìn)行多數(shù)表決,其中N為奇數(shù),可隔離<N一1>／z個(gè)模塊的故障。例如3取2系統(tǒng)。第二,動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)。這種系統(tǒng)由多個(gè)模塊組成,其中只有1個(gè)模塊在運(yùn)行輸出,同時(shí)系統(tǒng)不斷地進(jìn)行故障檢測(cè),隨時(shí)將發(fā)生故障的模塊用其他模塊代替,確保系統(tǒng)的安全性,此時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,故稱為動(dòng)態(tài)冗余。最基本的動(dòng)態(tài)冗余系統(tǒng)為二冗余系統(tǒng),此外還有多冗余系統(tǒng),其中二冗余系統(tǒng)又有熱備、冷備、溫備和分布式處理4種方式。二冗余系統(tǒng)的熱備方式為主機(jī)和備機(jī)同時(shí)工作,但平時(shí)只有主機(jī)能夠輸,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到主機(jī)錯(cuò)誤時(shí),自動(dòng)切換到備機(jī)輸。二冗余系統(tǒng)的冷備方式為平時(shí)只有主機(jī)工作,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到主機(jī)錯(cuò)誤時(shí),使主機(jī)停止輸出,同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)備機(jī)工作。這種方式需要等待一定的時(shí)間,系統(tǒng)的連續(xù)性受到影響,適用于對(duì)連續(xù)性要求不高的系統(tǒng)。二冗余系統(tǒng)的溫備方式結(jié)構(gòu)類似冷備方式的結(jié)構(gòu),只是備機(jī)處于通電但不工作狀態(tài),這樣能減少一點(diǎn)等待時(shí)問(wèn),在實(shí)際中很少應(yīng)用。二冗余系統(tǒng)的分布式處理方式是二機(jī)共同承擔(dān)不同的任務(wù),若其中一機(jī)出現(xiàn)故障,則將任務(wù)重新調(diào)整,讓無(wú)故障機(jī)承擔(dān)故障機(jī)的任務(wù),或者讓系統(tǒng)的功能降級(jí),這樣系統(tǒng)故障時(shí)喪失了一些控制功能。第三,混合冗余技術(shù)。混合冗余技術(shù)是將靜態(tài)冗余和動(dòng)態(tài)冗余相結(jié)合構(gòu)成的一種新的冗余結(jié)構(gòu)。這種系統(tǒng)中有N個(gè)正常工作的模塊,有S個(gè)備用模塊。N個(gè)正常工作模塊經(jīng)過(guò)表決后作為系統(tǒng)的輸出,同時(shí)各模塊的輸出與系統(tǒng)的輸出作比較,以監(jiān)測(cè)任一模塊是否有故障。如果檢測(cè)出其中1個(gè)模塊故障,則由切換電路切斷故障模塊,接通備用模塊。軟件冗余技術(shù)軟件冗余技術(shù)就是用幾種不同的軟件處理數(shù)據(jù),對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行比較,產(chǎn)生輸出。在結(jié)構(gòu)上可按比較的范圍分為2種：第1種是把系統(tǒng)按功能劃分成小段,各段之間進(jìn)行比較；第2種是采用幾個(gè)系統(tǒng)功能相同的軟件相比較。這種軟件冗余關(guān)鍵在于各個(gè)軟件的獨(dú)立性,相互獨(dú)立的程序即使可能存在故障,也可以通過(guò)表決將其屏蔽。如果程序間相互不獨(dú)立,故障可能同時(shí)存在于各個(gè)程序,則無(wú)法提高系統(tǒng)的可靠性。由于采用了幾種不同的相互獨(dú)立的處理軟件,因此防止了某種軟件由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的故障,還可以屏蔽硬件的某些故障,確保了系統(tǒng)安全。最常見(jiàn)的是采用2種不同的軟件處理數(shù)據(jù),同時(shí)結(jié)合硬件冗余共同提高系統(tǒng)的可靠性。例如,在二冗余系統(tǒng)中,主機(jī)和備機(jī)都采用2種軟件,平時(shí)主機(jī)T作,此時(shí)2種軟件同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。如果一致,則產(chǎn)生輸出,否則說(shuō)明系統(tǒng)故障,立即進(jìn)行切換,使備機(jī)工作,從而提高系統(tǒng)的可靠性。故障一安全接口電路目前,在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中,對(duì)信號(hào)、道岔、軌道電路的控制及狀態(tài)的采集都是利用安全型繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn),岡此計(jì)算機(jī)與繼電器之間的接口電路也應(yīng)滿足故障一安全原則。第一,輸入接口。通常故障一安全的輸入接口電路是采用光電隔離技術(shù),編碼輸入,表決確定輸入信息的。信息的輸入采用了光電耦合器,防止了采用接點(diǎn)輸入電路時(shí)的電磁干擾和電路中故障的擴(kuò)散。繼電器吸起則將信息編為11l1,落下則編為0000。計(jì)算機(jī)對(duì)讀入的編碼進(jìn)行"與"運(yùn)算,如果各光電耦合器都正常1-作,結(jié)果為1,表明軌道電路空閑；如果某個(gè)光電耦合器故障,結(jié)果為0,表明軌道電路占用或輸入接口電路有故障。采用3個(gè)采集電路進(jìn)行表決輸出,當(dāng)有2個(gè)或3個(gè)電路的輸是一致時(shí),認(rèn)為是正確信息,這樣就防止了由于采集電路的故障而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)錯(cuò)誤判斷的現(xiàn)象。第二,輸出接口。輸出接口普遍采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng),即計(jì)算機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)信息不是高電平,也不是低電平,而是一個(gè)脈沖信號(hào),再經(jīng)過(guò)脈沖一電平轉(zhuǎn)換電路輸出一個(gè)有足夠驅(qū)動(dòng)功率的高電平去動(dòng)作相應(yīng)的繼電器。如果計(jì)算機(jī)故障,則計(jì)算機(jī)輸出的不是脈沖信號(hào),而是停留在脈沖的某個(gè)高電平或低電平,這個(gè)非脈沖電平經(jīng)過(guò)脈沖一電平轉(zhuǎn)換電路后不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高電平,因此相應(yīng)的繼電器總是落下,實(shí)現(xiàn)了故障一安全。綜上所述,容錯(cuò)技術(shù)是一種延伸了的故障安全措施,它是建立在高可靠集成芯片的基礎(chǔ)上以資源冗余為代價(jià)的。在現(xiàn)代科技高速發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)及其芯片的各項(xiàng)指標(biāo)越來(lái)越高,價(jià)格也越來(lái)越低,為容錯(cuò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖這一現(xiàn)代化設(shè)備將廣泛應(yīng)用于鐵路現(xiàn)場(chǎng),正確認(rèn)識(shí)掌握這一理論將對(duì)現(xiàn)代化的鐵路事業(yè)有著重要的意義。.第三章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討3.1聯(lián)鎖設(shè)備常見(jiàn)故障分析處理運(yùn)用中的設(shè)備故障出現(xiàn)有一定的隨機(jī)性,也有一定的規(guī)律性,從以下幾個(gè)方面分類,對(duì)故障的發(fā)生逐個(gè)分析。按故障的表現(xiàn)可分為非潛伏性故障[1]和潛伏性故障[2]。3.1.1非潛伏性故障發(fā)生后能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)的故障。即設(shè)備在運(yùn)用中通過(guò)電路本身的自診技術(shù)直觀表現(xiàn)出來(lái)的故障。如道岔斷表示,燈泡主絲斷絲等故障。3.1.2潛伏性故障故障發(fā)生后不能及時(shí)表現(xiàn)出來(lái),只有在與另一故障構(gòu)成組合時(shí)方可顯示出故障現(xiàn)象,如電源單極接地等故障。按故障的原因分類：1.責(zé)任原因,因維修不良或違章作業(yè)造成的設(shè)備故障。如：設(shè)備超期使用發(fā)生故障、人為短路燒斷保險(xiǎn)等屬責(zé)任故障。2.非責(zé)任原因,因突發(fā)因素或因無(wú)法抗拒和防止的外界干擾,自然災(zāi)害和無(wú)法檢查發(fā)現(xiàn)的電務(wù)設(shè)備在周期范圍內(nèi)材質(zhì)不良及不屬維修部門管理的其它設(shè)備、項(xiàng)目等造成的故障屬非責(zé)任故障。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：<l>環(huán)境不良,如高溫、潮濕、有害物質(zhì)的侵蝕。<2>氣候不良。如：雷擊、暴雨、冰雪等影響。<3>無(wú)知行為或故意不良行為的干擾。如：小孩砸破透鏡、及備被盜等；<4>周期內(nèi)器材不良。如：線圈斷線等。按故障的性質(zhì)分類：1.斷線故障：線路上某處出現(xiàn)分壓現(xiàn)象而導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作為斷線故障。處理步驟：首先檢查判斷是室內(nèi)配線還是室外配線找出故障點(diǎn)。2.混線故障：<1>短路故障：電源兩極的輸送線路相混對(duì)負(fù)載進(jìn)行分流而導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作,甚至燒斷電源保險(xiǎn)為短路故障。處理步驟：首先檢查判斷輸入電源是否符合設(shè)備正常工作電壓值,或者是設(shè)備自身配件燒毀,在有是配線錯(cuò)接〔如：電源正負(fù)極性接反找出故障點(diǎn)。<2>電源接地故障：電源一極與大地相連而形成另一極對(duì)地有漏泄電流產(chǎn)生。此故障現(xiàn)象一是設(shè)備本身接地,二是配線接地?？傊霈F(xiàn)故障時(shí),維修人員少進(jìn)繼電器室,首先要清楚故障現(xiàn)象,理清思路,"讀懂"控制臺(tái)的顯示,然后抓住主線作全盤分析,運(yùn)用一些有效的處理故障手段,將故障范圍限定在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi),只能在有把握的情況下,判斷出故障不在室外,才進(jìn)室內(nèi)核實(shí)查找,最后將故障排除。3.2故障種類計(jì)算機(jī)單元故障1、聯(lián)鎖機(jī)STD板故障,具體表現(xiàn)在：STD層運(yùn)行燈停止閃爍,接受燈、中斷燈滅,采集層、驅(qū)動(dòng)層指示燈停閃,故障表示為CPU板故障,處理方法：更換CPU板；STD層中斷2燈滅,運(yùn)行閃燈,但接發(fā)燈閃爍有一些滅燈,根據(jù)滅燈的位置,更換STD-01板〔與監(jiān)控機(jī)通信和聯(lián)鎖機(jī)通訊。BJ-A0板故障,STD層運(yùn)行燈、中斷燈、報(bào)警燈均不閃爍,采集層工作燈正常。處理方法：更換BJ板或緊固插座。2、監(jiān)控機(jī)PC-01網(wǎng)卡故障,其聯(lián)鎖機(jī)STD層第一組接發(fā)燈閃爍不對(duì),其他燈正常,并有"以聯(lián)鎖機(jī)通訊中斷"的提示；以太網(wǎng)卡出現(xiàn)故障時(shí)提示為監(jiān)控機(jī)與維修機(jī)通信中斷,VGA顯卡有故障時(shí),顯示屏無(wú)顯示或者圖形有缺陷。處理方法：更換PC-01網(wǎng)卡則恢復(fù)正常,需要更換顯卡或插接不牢。3.2.2總線插頭松動(dòng)或插接不良,聯(lián)鎖機(jī)無(wú)法與監(jiān)控機(jī)通信。而LS插頭松動(dòng)或插接不良,聯(lián)鎖機(jī)的工作機(jī)與備機(jī)不能同步。處理方法：檢查插頭是否松動(dòng),只有完全接觸良好,在按聯(lián)機(jī)按鈕方可同步。3.2.3聯(lián)鎖機(jī)零層切換板故障時(shí),切換校核報(bào)錯(cuò),某一監(jiān)控機(jī)與聯(lián)鎖機(jī)通信中斷。排除上述故障,控制臺(tái)監(jiān)視器和數(shù)字化儀切換板故障,會(huì)導(dǎo)致控制臺(tái)顯示屏和數(shù)字化儀不能正常隨著監(jiān)控機(jī)的切換而切換到工作中的監(jiān)控機(jī)上,也可造成顯示屏上無(wú)任何顯示。處理方法：此時(shí)排除外界電源因素的影響,1.則需要更換切換板,2.需要換切換板,排除故障。電源故障動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓電源故障,其故障會(huì)導(dǎo)致所有動(dòng)態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)失效,不能驅(qū)動(dòng)室外設(shè)備。計(jì)算機(jī)電源故障,UPS電源、STD電源、采集電源、驅(qū)動(dòng)電源及監(jiān)控機(jī)電源出現(xiàn)故障后,其所帶的負(fù)載均無(wú)法開(kāi)啟。處理方法：檢查輸入電源工作情況,輸出電源工作情況如果都正常,需要根據(jù)故障點(diǎn)更換電源板件,恢復(fù)故障現(xiàn)象。無(wú)論故障原因和故障現(xiàn)象如何變化,作為一名合格的信號(hào)維修工作者,只要平時(shí)在工作中認(rèn)真總結(jié)自己在工作中遇到的故障現(xiàn)象,堅(jiān)持不斷的學(xué)習(xí),熟悉設(shè)備工作性能,才能在準(zhǔn)確判斷出故障處所。.第四章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景4.1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的必要性功能的完善繼電集中聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能雖然在發(fā)展的過(guò)程中不斷地得到改進(jìn)和完善,然而由于繼電電路的局限性和費(fèi)用昂貴等原因,在功能上仍存在不足之處、而且在擴(kuò)展功能方面也受到限制。例如由于軌道電路誤動(dòng)而造成進(jìn)路錯(cuò)誤解鎖的可能性仍然存在,以致妨礙進(jìn)路的預(yù)先排列；在轉(zhuǎn)線調(diào)車作業(yè)過(guò)程中,如果車列越過(guò)折反信號(hào)機(jī)不及時(shí)停在折返信號(hào)機(jī)前方時(shí),折返信號(hào)機(jī)前方的道岔區(qū)段解鎖,那么再按折返信號(hào)機(jī)折返時(shí),就可能遇到道岔轉(zhuǎn)換的危險(xiǎn)。所有上述缺點(diǎn),在微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中,可用少量的硬件投資和開(kāi)發(fā)軟件加以克服。另外,在微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中,像到發(fā)線出岔、非進(jìn)路調(diào)車、平面調(diào)車溜放等等都不再是聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)合電路,而是聯(lián)鎖系統(tǒng)本身應(yīng)具有的功能。簡(jiǎn)化操作手續(xù)和減少有關(guān)行車人員之間的直接聯(lián)系,以防止誤操作和延遲操作,是提高作業(yè)效率的重要途徑之一。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)提供了辦理列車進(jìn)路自動(dòng)化的可能性。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排列列車進(jìn)路,可將每日或幾個(gè)小時(shí)的接發(fā)列車計(jì)劃存入計(jì)算機(jī)中,然后利用車次報(bào)號(hào)系統(tǒng)提供的車次號(hào),在列車接近車站的時(shí)候從存儲(chǔ)的計(jì)劃表中提取列車應(yīng)達(dá)到的股道信息而自動(dòng)辦理進(jìn)路；對(duì)于發(fā)車進(jìn)路來(lái)說(shuō),由于涉及到旅客的乘降,貨物的裝載和發(fā)車時(shí)刻的變更等因素,排列進(jìn)路的自動(dòng)化程度可能要低一些。在采用繼電集中聯(lián)鎖設(shè)備的情況下,辦理調(diào)車作業(yè)時(shí),一般是由室內(nèi)操作人員排列調(diào)車進(jìn)路,由室外的調(diào)車員根據(jù)信號(hào)顯示再以信號(hào)旗指揮行車。因此,調(diào)車作業(yè)時(shí)間包括了室內(nèi)外人員之間的協(xié)同動(dòng)作時(shí)間。在采用微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的情況下,可能將協(xié)同動(dòng)作的時(shí)間壓縮最短。例如將調(diào)車作業(yè)劃分為固定調(diào)車作業(yè)和非固定調(diào)車作業(yè)兩類。對(duì)于前者可將作業(yè)計(jì)劃存入計(jì)算機(jī)內(nèi),按計(jì)劃自動(dòng)排列進(jìn)路。對(duì)于非固定作業(yè),調(diào)車員可通過(guò)無(wú)線調(diào)車電話直接用話音辦理調(diào)車進(jìn)路。當(dāng)然,在這種情況下,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)具有話音識(shí)別輸入系統(tǒng)。4.1.2實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化此處的管理包括行車管理和聯(lián)鎖系統(tǒng)自身管理兩個(gè)方面。在行車管理方面,微機(jī)鏈鎖系統(tǒng)可以向旅客服務(wù)系統(tǒng)<如廣播系統(tǒng),列車到發(fā)顯示牌>、列車運(yùn)行監(jiān)督系統(tǒng)以及列車指揮系統(tǒng)等提供各種信息,例如列車到發(fā)時(shí)間,列車占有線路情況,列車所在股道以及信號(hào)設(shè)備狀況等。由于行車管理系統(tǒng)日趨計(jì)算機(jī)化,所以計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)不僅能提供信息,而且易于和這些系統(tǒng)結(jié)合。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)自身管理功能將比繼電集中聯(lián)鎖系統(tǒng)更為完善。4.1.3節(jié)省費(fèi)用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)能否廣為使用,關(guān)鍵之一是決定于它的經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性,或者說(shuō)決定于它的性能價(jià)格要比繼電集中聯(lián)鎖系統(tǒng)優(yōu)越。具有同樣規(guī)模的微機(jī)鏈鎖系統(tǒng)與繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)相比,目前計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的價(jià)格尚高于繼電器聯(lián)鎖系統(tǒng)。但隨著時(shí)間的推移,勢(shì)必微機(jī)聯(lián)鎖的價(jià)格接近于繼電聯(lián)鎖的價(jià)格。評(píng)價(jià)微機(jī)聯(lián)鎖的經(jīng)濟(jì)性能不能僅著眼于設(shè)備費(fèi),還應(yīng)看到,由于它體積小和標(biāo)準(zhǔn)化程度高而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。由于系統(tǒng)的高度標(biāo)準(zhǔn)化,便于維護(hù),較大地縮短了改建和修復(fù)時(shí)間,減少了對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊?其經(jīng)濟(jì)效果將是明顯的。順便指出,在鐵路信號(hào)領(lǐng)域中采用微電子技術(shù),特別是微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的擴(kuò)大使用,勢(shì)必引起有關(guān)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和維護(hù)管理等部門在技術(shù)和管理方面的改革。4.2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,尤其是對(duì)于可靠性技術(shù)和容錯(cuò)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(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的研究和使用情況來(lái)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)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是信號(hào)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(hào)自動(dòng)控制進(jìn)入了一個(gè)新的階段。隨著新型技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及現(xiàn)代化鐵路的發(fā)展需求,車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)將朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展。向高可靠性與高安全性方向發(fā)展當(dāng)前的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)雖然已經(jīng)處于可用階段,但是在可靠性和安全性方面都有待提高。就拿雙機(jī)熱備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它在長(zhǎng)期應(yīng)用和發(fā)展中已經(jīng)逐步成熟和穩(wěn)定,但由于其先天的不足,仍然暴露出許多軟、硬件設(shè)計(jì)上的缺欠。隨著提速、客運(yùn)專線、大型客運(yùn)站、重點(diǎn)車站、重載線路的建設(shè)和改造,它們對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性提出了更高的要求,以適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展形式的需要。我國(guó)目前的研究成果主要為三取二冗余系統(tǒng),但國(guó)外更多的是四機(jī)冗余系統(tǒng),多為二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi),由于有現(xiàn)場(chǎng)脫機(jī)模擬聯(lián)鎖測(cè)試的需求,造成三取二冗余系統(tǒng)不適應(yīng)于這種模式,因而有其發(fā)展的局限性。因此實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖在雙機(jī)熱備上的突破,向多重冗余/校核方向發(fā)展,采取二乘二取二模式是一個(gè)必然。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二乘二取二冗余系統(tǒng)。鑒于這種現(xiàn)狀,在努力利用自身力量的同時(shí),應(yīng)積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)?；谶@種理念,2000年,鐵道部通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院與京三公司合作,采用K5B故障-安全型硬件,結(jié)合本院自行開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件,成功研制開(kāi)發(fā)出了適合我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)腄S6-K5B型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。2001年,北京交大微聯(lián)科技有限公司、北京鐵路局與日信公司進(jìn)行了合作,他們利用日信公司的故障——安全二取二CPU單板〔EI-32單元的先進(jìn)技術(shù),結(jié)合在中國(guó)國(guó)內(nèi)已成功應(yīng)用的JD-1A型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件,成功開(kāi)發(fā)了EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。二乘二取二系統(tǒng)的核心設(shè)備就是故障——安全計(jì)算機(jī),目前這項(xiàng)設(shè)備都是從國(guó)外引進(jìn),因此我們要積極探索并力爭(zhēng)開(kāi)發(fā)出達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的故障——安全計(jì)算機(jī)。同時(shí),我們還要為系統(tǒng)建立一個(gè)高水平的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)〔RTOS平臺(tái)；RTOS是當(dāng)今流行的嵌入式系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),也是安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件核心；它能提高系統(tǒng)的安全性,滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期以及充分發(fā)揮實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可移植性、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。我們相信,與國(guó)際上的技術(shù)交流與合作,將會(huì)大大加快我國(guó)高可靠性與高安全性計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研制進(jìn)程。向全電子化方向發(fā)展就目前廣泛使用的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其執(zhí)行部分,也就是信號(hào)機(jī)和道岔的控制器件仍然是由繼電器來(lái)完成的且保留了軌道電路。而電子單元具有體積小、功能強(qiáng)大等特點(diǎn),便于組網(wǎng)、遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程診斷,還可以為鐵路自動(dòng)化、信息化提供基礎(chǔ)信息。因此,取消繼電器,實(shí)現(xiàn)全電子化控制,是我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向。在國(guó)外,只有西門子、ABB京山、瑞典等少數(shù)國(guó)家有全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)。國(guó)產(chǎn)車站全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)研制始于1996年,1999年納入鐵道部《鐵路科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目》,"計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖智能型全電子信號(hào)道岔控制一體化的研究",由XX交通大學(xué)主持,鐵道科學(xué)研究院、XX鐵路局參與該項(xiàng)目的研究,并于2000年1月通過(guò)鐵道部技術(shù)審查。全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)2002年通過(guò)XX省技術(shù)成果鑒定；2003年列入科技部國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目計(jì)劃。該系統(tǒng)從2001年開(kāi)始,就先后在XX電廠、襄樊北機(jī)務(wù)段整備場(chǎng)投產(chǎn)使用。2003年11月,區(qū)域全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在XX石化工業(yè)站及裝卸站開(kāi)通投產(chǎn)使用。可以認(rèn)為,隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。向站區(qū)一體化、區(qū)域化的方向發(fā)展站區(qū)一體化、區(qū)域化信號(hào)安全技術(shù)