高速铁路车站计算机联锁技术

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第三章 高速铁路车站计算机联锁技术

第一节 车站计算机联锁概论

控制车站内的道岔、进路和信号机并实现它们之间联锁的系统称为车站信号联锁系统。车站信号联锁系统是保证站内行车安全，提高铁路运输效率，改善行车人员劳动条件的重要技术装备。像其他技术一样，车站联锁系统也是随着科学技术的进步以及铁路运输发展的需要，在不断的更新和发展，其发展过程已经经历了机械化联锁、机电联锁和电气集中联锁几个阶段，目前正逐步向采用计算机联锁阶段过渡。

一、计算机联锁的功能及特点

(一)国内外计算机联锁发展概况

基于布线逻辑的继电集中联锁装置，自1927年问世以来已经统治了70多年，社会在发展，技术在进步，作为以技术手段实现联锁的车站信号自动控制系统也在不断地发展和完善。在进入电子时代以来，世界上一些技术发达国家相继开展了电子联锁装置的研究，但是真正采用通用计算机构成联锁控制系统并在铁路运营车站上使用，还得从1978年计起。1978年，由瑞典ABB公司研制的世界公认的第一套计算机联锁系统在哥德堡站开通使用，极大地推动了各国计算机联锁的研制和使用，计算机联锁系统的技术性能日趋成熟和完善。进入20世纪90年代，不少国家已开始大面积推广应用计算机联锁系统，如日本、英国等许多国家已制订技术政策，今后不再发展继电联锁。

现将世界上主要技术发达国家的计算机联锁系统在技术和应用方而的情况概括如下：

(1)瑞典

瑞典计算机联锁的发展分为三个阶段：第一个阶段采用的典型产品为EBILOCK750系统，其特点是信号机和道岔的控制器件仍由继电器来完成，保留了轨道继电2S：第二个阶段是采用无接点方式的电子器件控制信号机和道岔，仍保留了轨道电路；第三个阶段则实现了全电子化控制，典型产品有EBILOCK 850系统和20世纪90年代初期开发的EBILOCK950系统，控制电路、轨道继电器均采用无接点方式的功能块。瑞典的计算机联锁系统在结构上均采用分散控制方式，采取双机热备、单机运行双套软件来提高整个系统的可靠性和安全性。

(2)英国

计算机联锁在萸国又称为固体联锁(SolidStateInterlocking，简称SSl)。1985年，SSI系统首次在明斯顿车站正式使用．该系统采用分散三级控制方式，为了保证系统运行的安全性和可靠性，采用三取二表决的模式。系统中参与表决的模块运行单套软件，每一模块与其他两个模块的运算结果相比较以校验自身的运算结果。目前，SSI系统已在国内外数十个车站安装使用。

(3) 德国

德国于1979年决定研制计算机联锁。西门子公司以SIMIS系统为核心构成车站联锁控制系统，第一套系统于1985年在慕尼黑一米腾瓦尔特区段的姆尔瑙(Mulmau)站交付使用。SIMIS系统从早期的SIMIS--B型(8080CPU)、SIMIS--C型(8085CPU)、SIMIS3116、SIMIS3216、SIMIS~E型(80386CPU)、SICAS型(Siemens Computer Aided Signaling)已发展到目前正在开发的SIMIS--W型。前几种SIMIS型号为双机比较后输出，采用硬件比较器；后两种型号同样采用SIMIS故障一安全原理，但为三中取二表决，至少两个机器输出一致，才能驱动输出。

(4)日本

日本的计算机联锁最早开通于1985年，至今已安装使用了200多个车站。日本研制的

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计算机联锁产品主要有SMILE工、Ⅱ、Ⅲ型和K、N型五种类型，主要生产厂家是日本信号公司、京山制作所和大同信号公司。

(5)美国

美国开发的计算机联锁产品主要有通用信号公司(GRS)的VPI安全型系统和联合道岔与信号公司(US&S)的Microlock系统两种。这两种制式目前大部分用在单机运行状态，系统的安全性则是由主机系统中的“安全逻辑”得到保证的。目前VIP系统安装使用了数十个车站，Microloek系统也正式投入使用。

我国计算机联锁的研制始于1983年，首先用于路外。第一套系统安装在南京梅山铁矿井下200m深处有24组道岔的运输线车站上，1984年投入运营。这类性质的车站联锁关系比较简单。此后，根据地面铁路车站复杂运输作业的要求，研制开发了适用于地面厂矿铁路的计算机联锁设备，并于1986年7月在太原钢铁厂配料站首先得到使用。随着计算机联锁设备在工矿企业的推广使用，其性能不断完善提高。在正线甚至干线铁路上，最早是由卡斯柯信号有限公司(CASCO)从美国通用铁路信号公司(GRS)引进，并结合我国铁路实际运营技术条件开发出VPI安全型计算机联锁系统。第一套系统安装在广深线的红海站上，于1991年11月投入运营。它的开通开创了计算机联锁技术在干线车站上运用的先例。此后，国内其他一些单位也相继开发出适用于运营车站的计算机联锁设备。铁道科学研究院的车站计算机联锁系统是在峰尾微机集中基础上研制开发的，第一套联锁系统安装在哈尔滨的平房站，于1993年10月正式开通使用。通号总公司研制的车站计算机联锁控制系统，于1994年1月首次在南京分局浦口到发场开通使用。

十几年来，国内计算机联锁从路外到路内，从小站到大站，从支线到干线，从中间站到编组站发展十分迅速。据不完全统计，至今全路(不包括路外)已有百余个车站使用各种计算机联锁设备。其中，铁科院研制的TYJL--Ⅱ型双机热备系统、TYJL--TR9型三取二容错计算机联锁系统已于1997年12月通过铁道部的鉴定；北京全路通信信号研究设计院研制开发的DS6--11型双机热备系统和DS6--20型三取二系统也于1999年1月通过铁道部鉴定 由此可见，计算机联锁已成为我国铁路车站信号设备的发展方向。可以认为，随着技术的进步和铁路运输现代化要求的不断提高，计算机联锁设备必将成为继电联锁的换代产品。

(二)计算机联锁的功能及其优越性

计算机联锁系统是一种以计算机为主要技术手段实现车站联锁的系统。因此，它不仅具备继电联锁设备的联锁控制功能，而且利用计算机的快速信息处理能力和储存能力，可方便地实现继电联锁设备难以实现的一些功能。

1．联锁控制功能

计算机联锁系统的联锁功能是与继电式电气集中相通的，能根据车站行车安全的需要，在规定的联锁条件和规定的时序下自动对进路、信号和道岔实行控制。具体包括：

(1) 进路的控制。包括列车进路和调车进路的选排、锁闭和解锁；引导进路的控制等。 行车进路的办理方法和继电联锁设备办理方法基本相同，仍沿用按压双按钮才形成操作命令的规定，这样可避免因误动一个按钮而产生错误操作命令的可能。一些系统为办理慎重起见，对原铅封按钮的相应办理作了一些改动。如采用数字化仪操作，相对于原铅封按钮点压后，屏幕将提示输入口令，点压口令后，操作才被执行。

(2)信号的正常开放、关闭、人丁重复开放以及防止自动重复开放。

(3)道岔的单独操纵、锁闭和解锁。

此外，通过在联锁软件中增加相应的功能模块，再加上少量的硬件电路，系统可进一步实现6502电气集中一些特殊电路的联锁功能。例如：非进路调车控制、平面调车溜放控制、站内道口控制以及场间联系等。

2．显示功能

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计算机联锁系统采用大屏幕显示器取代6502电气集中表示盘，可以向操作人员提供更加丰富、直观的显示信息。具体包括：

(1)站场基本图形显示。

(2)现场信号设备状态显示。主要有道岔的定、反位和四开位置；道岔单独锁闭和封闭状态；信号机的开放和关闭状态，灯丝断丝也能表示出来：轨道电路区段的空闲、占用、锁闭状态，一 …… 此处隐藏：18330字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……