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1、自动闭塞计算机联锁及施工组织自动闭塞计算机联锁及施工组织第1页，此课件共72页哦一、自动闭塞工作原理及构成1.定义定义2.自动闭塞工作原理自动闭塞工作原理第2页，此课件共72页哦1.定义定义自动闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示，而司机凭信号自动变换通过信号机显示，而司机凭信号行车的闭塞方法。行车的闭塞方法。第3页，此课件共72页哦自动闭塞的优点自动闭塞的优点（1）由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，就大幅度地提高了行车）由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，就大幅度地提高了行车密度，显著地提高区间通过能力。密度，显著地提高
2、区间通过能力。（2）由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高）由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高了通过能力，又大大减轻了车站值班员的劳动强度。了通过能力，又大大减轻了车站值班员的劳动强度。（3）由于通过信号机的显示能直接反映运行列车所在位置以及线路状态而确保了列）由于通过信号机的显示能直接反映运行列车所在位置以及线路状态而确保了列车在区间运行的安全。车在区间运行的安全。第4页，此课件共72页哦2.自动闭塞工作原理自动闭塞工作原理自动闭塞通过轨道电路（或计轴器等列车检测设备）自动地检查闭自动闭塞通过轨道电路（或计轴器等列车检测设备）自动地检查闭塞分区
3、塞分区的占用情况，根据轨道电路的占用和空闲状态，通过信号机自动的占用情况，根据轨道电路的占用和空闲状态，通过信号机自动地变换其显示，以指示列车运行。图地变换其显示，以指示列车运行。图2所示为三显示自动闭塞原理图。所示为三显示自动闭塞原理图。第5页，此课件共72页哦二、自动闭塞系统的分类1.按照行车组织方法分按照行车组织方法分1)单线双向单线双向2)双线单向双线单向3)双线双向双线双向第6页，此课件共72页哦四、自动闭塞系统的分类四、自动闭塞系统的分类2.按传输信息的数量分按传输信息的数量分(1)三显示自动闭塞三显示自动闭塞(2)四显示自动闭塞四显示自动闭塞(3)多信息自动闭塞闭塞多信息自动闭塞
4、闭塞第7页，此课件共72页哦二、自动闭塞系统的分类1.按照行车组织方法分按照行车组织方法分2.按传输信息的数量分按传输信息的数量分3.按信息传递方式分按信息传递方式分1)架空线路架空线路2)电缆线路电缆线路4.按自动闭塞设备放置方式（按自动闭塞设备放置方式（分散分散和和集中集中）5.按传递信息的特征（按传递信息的特征（极性、频率、数目极性、频率、数目等）等）第8页，此课件共72页哦四、自动闭塞系统的分类四、自动闭塞系统的分类按传递信息的特征分按传递信息的特征分交流计数电码自动闭塞交流计数电码自动闭塞极频自动闭塞极频自动闭塞移频自动闭塞移频自动闭塞基于无线通信的自动闭塞基于无线通信的自动闭塞第9
5、页，此课件共72页哦四、自动闭塞系统的分类四、自动闭塞系统的分类从闭塞制式的角度来分从闭塞制式的角度来分装备列车运行控制的自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭塞（含虚拟闭装备列车运行控制的自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭塞（含虚拟闭塞）和移动闭塞。塞）和移动闭塞。按是否设置轨道绝缘分按是否设置轨道绝缘分自动闭塞按是否设置轨道绝缘分为有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞。自动闭塞按是否设置轨道绝缘分为有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞。第10页，此课件共72页哦自动站间闭塞第11页，此课件共72页哦一、自动站间闭塞概念一、自动站间闭塞概念1.64D型继电半自动闭塞，由于区间没有列车占用检查设备，不
6、能检查区间是否空闲，列车的完整到达，需靠车站值班员人为确认，既危及行车安全，又影响运输效率。特别严重的是，在区间有车占用的情况下还能用事故复原解除闭塞，造成“双发”的可能性。列车在区间丢车或车辆溜逸至区间时，都不能及时发现，严重影响行车安全和运输效率。为此，必须增加区间空闲检查设备，和继电半自动闭塞设备配套，自动检查区间占用或空闲，实现列车到达后的自动复原，构成自动站间闭塞。第12页，此课件共72页哦计轴自动站间闭塞系统的组成及其工作原理计轴自动站间闭塞系统的组成及其工作原理1组成组成2功能功能3工作原理工作原理第13页，此课件共72页哦组成组成第14页，此课件共72页哦功能功能当发车站办理发
7、车进路时，当发车站办理发车进路时，站间自动构成闭塞状态，列车站间自动构成闭塞状态，列车到达接车，到达接车，经计轴检查区间空闲后，自动解除闭塞。根据经计轴检查区间空闲后，自动解除闭塞。根据两站办理发车进路情况及区间空闲条件，自动实现闭塞申两站办理发车进路情况及区间空闲条件，自动实现闭塞申请，同意接车及到达确认，取消过去人工办理闭塞、人工请，同意接车及到达确认，取消过去人工办理闭塞、人工同意接车及人工确认到达手续，实现站间自动闭塞，提高同意接车及人工确认到达手续，实现站间自动闭塞，提高区间运输效率，保障行车安全性。区间运输效率，保障行车安全性。第15页，此课件共72页哦工作原理工作原理u甲站办理发
8、车进路，联锁系统通过结合电路自动向乙站发闭塞申请；u若乙站未办理发车进路，利用计轴设备自动检查区间没有车辆，若两端计轴设备记录的轴数相等，说明区间空闲，乙站自动发回同意接车信息；u甲站闭塞设备具备发车条件；甲站出发信号点亮，允许发车；列车离开甲站，发车口计轴器对进入区间列车轴数计数，区间闭塞；u列车进入乙站，接车口计轴器检查列车完整出清区间，闭塞自动复原。u这里两站计轴设备的计轴信息需要及时互相传输，即使列车达到接车站，但两端计轴器记录的轴数不一致，不能认为列车完整出清区间，发车站与接车站的QGJ保持落下，闭塞不能自动复原。第16页，此课件共72页哦计轴自动站间闭塞的主要技术条件计轴自动站间闭
9、塞的主要技术条件（1）列车进入自动站间闭塞区间的凭证是出站信号机开放。）列车进入自动站间闭塞区间的凭证是出站信号机开放。（2）当办理发车进路时）当办理发车进路时,站间自动构成闭塞状态。站间自动构成闭塞状态。（3）出站信号机开放）出站信号机开放,应连续检查闭塞状态正确及区间空闲。应连续检查闭塞状态正确及区间空闲。（4）两站不能同时向同一区间开放出站信号机。）两站不能同时向同一区间开放出站信号机。（5）列车进入发车进路后）列车进入发车进路后,出站信号机应自动关闭。在闭塞解除前出站信号机应自动关闭。在闭塞解除前,两站向该区间的出站信号机均不能再次开放。两站向该区间的出站信号机均不能再次开放。第17页
10、，此课件共72页哦计轴自动站间闭塞的主要技术条件计轴自动站间闭塞的主要技术条件（6）列车到达接车站、补机返回发车站）列车到达接车站、补机返回发车站,经检查区间空经检查区间空闲后闲后,自动解除闭塞。自动解除闭塞。（7）区间闭塞后）区间闭塞后,发车进路解锁前发车进路解锁前,不能解除闭塞不能解除闭塞;取消取消发车进路发车进路,发车进路解锁后发车进路解锁后,闭塞随之自动解除。闭塞随之自动解除。（8）当计轴设备故障）当计轴设备故障,可按规定经人工办理可按规定经人工办理,转为半自转为半自动方式。动方式。第18页，此课件共72页哦三、自动闭塞区间通过信号机的布置1.同向运行列车的间隔时间同向运行列车的间隔时
11、间2.布置原则布置原则第19页，此课件共72页哦三、自动闭塞区间通过信号机的布置1.同向运行列车的间隔时间向运行列车的间隔时间1)闭塞分区长度闭塞分区长度2)三显示制式闭塞分区长度与列车运行间隔时间的关系三显示制式闭塞分区长度与列车运行间隔时间的关系3)三显示制式的追踪运行三显示制式的追踪运行第20页，此课件共72页哦三、自动闭塞区间通过信号机的布置2.布置原则布置原则1）通过信号机的布置原则）通过信号机的布置原则区间通过色灯信号机在以货运为主的线路上，应按货物列车运行速区间通过色灯信号机在以货运为主的线路上，应按货物列车运行速度曲线及时间点布置，但闭塞分区长度应满足较高速度旅客列车制度曲线及
12、时间点布置，但闭塞分区长度应满足较高速度旅客列车制动距离要求；在以客运为主的线路上，应按旅客列车运行速度曲线动距离要求；在以客运为主的线路上，应按旅客列车运行速度曲线及时间点布置。及时间点布置。在一般情况下，应在两追踪列车之间以三个闭塞分区间隔布置通在一般情况下，应在两追踪列车之间以三个闭塞分区间隔布置通过信号机。在上坡道上，列车运行速度低，当按三个闭塞分区布过信号机。在上坡道上，列车运行速度低，当按三个闭塞分区布置，追踪间隔时间增大时，可按两个闭塞分区布置；技术作业站置，追踪间隔时间增大时，可按两个闭塞分区布置；技术作业站及单线区间的中间站，发车时应按两个闭塞分区布置。及单线区间的中间站，发
13、车时应按两个闭塞分区布置。第21页，此课件共72页哦三、自动闭塞区间通过信号机的布置1）通过信号机的布置原则）通过信号机的布置原则区间通过信号机，应在车站进站、出站信号机位置确定后布置。区间通过信号机，应在车站进站、出站信号机位置确定后布置。为了节省投资及维修方便，上、下行方向的通过信号机，在为了节省投资及维修方便，上、下行方向的通过信号机，在不影响行车效率和司机望的情况下，尽可能并列布置。不影响行车效率和司机望的情况下，尽可能并列布置。在利用动能闯坡和在列车停车后可能脱钩的处所，不宜设置在利用动能闯坡和在列车停车后可能脱钩的处所，不宜设置通过信号机。在启动困难的坡道上，也应尽量避免设置通过通
14、过信号机。在启动困难的坡道上，也应尽量避免设置通过信号机，如必须设置时，应装设容许信号。但进站信号机前信号机，如必须设置时，应装设容许信号。但进站信号机前方第一架通过信号机不得装设容许信号，并应涂三条黑斜线，方第一架通过信号机不得装设容许信号，并应涂三条黑斜线，以与其他通过信号机相区别。以与其他通过信号机相区别。第22页，此课件共72页哦三、自动闭塞区间通过信号机的布置1）通过信号机的布置原则）通过信号机的布置原则在大型桥梁上和隧道内，尽量避免装设通过信号机。凡需在这些建在大型桥梁上和隧道内，尽量避免装设通过信号机。凡需在这些建筑物出口处设置时，也应该距该建筑物保留一个列车长度的距离，筑物出口
15、处设置时，也应该距该建筑物保留一个列车长度的距离，如受通过能力和制动距离条件限制，不能按此要求装设信号机时，如受通过能力和制动距离条件限制，不能按此要求装设信号机时，可与有关方面共同协商解决。可与有关方面共同协商解决。通过信号机在正常情况下，应设置在便于司机望的直线上，在最不利条通过信号机在正常情况下，应设置在便于司机望的直线上，在最不利条件下，信号机显示距离应不小于件下，信号机显示距离应不小于200m。在无缝线路上设计自动闭塞时，对长钢轨接缝，即缓冲区，应详在无缝线路上设计自动闭塞时，对长钢轨接缝，即缓冲区，应详细调查了解，并应由铁路工务部门提供长轨的设计图纸，在不影细调查了解，并应由铁路工
16、务部门提供长轨的设计图纸，在不影响行车安全和效率的条件下，信号机尽可能设在长钢轨缓冲区的响行车安全和效率的条件下，信号机尽可能设在长钢轨缓冲区的中心位置。如信号机布置的位置与缓冲区坐标相差很大时，应与中心位置。如信号机布置的位置与缓冲区坐标相差很大时，应与工务部门协商锯轨或变更长轨的缓冲区位置。工务部门协商锯轨或变更长轨的缓冲区位置。第23页，此课件共72页哦三、自动闭塞区间通过信号机的布置2.布置原则布置原则2）列车运行时分点的刻划）列车运行时分点的刻划第24页，此课件共72页哦四、移频自动闭塞概述四、移频自动闭塞概述1.概念（移频、载频、偏频、低频）概念（移频、载频、偏频、低频）2.原理原
17、理3.设备设备4.特点特点第25页，此课件共72页哦移频自动闭塞移频自动闭塞1.1.所谓移频，就是在载频的中心频率为所谓移频，就是在载频的中心频率为f0的基础上，的基础上，将将f0移动了移动了f，其结果得到其结果得到f0+f 和f0-f两种频率的电流两种频率的电流，称为移频称为移频。其中其中f0+f 称为高端频率称为高端频率，f0-f称为低端频称为低端频率率。f 称为偏频称为偏频。f1f 2f1f2第26页，此课件共72页哦移频自动闭塞移频自动闭塞1.在在4信息移频自动闭塞中，采用信息移频自动闭塞中，采用11Hz、15Hz、20Hz、26Hz四种低四种低频信号。四种低频信号的显示意义频信号。四
18、种低频信号的显示意义如表如表1所示。为了适应上、下行及绝所示。为了适应上、下行及绝缘破损的需要，移频自动闭塞的载频缘破损的需要，移频自动闭塞的载频中心频率选中心频率选550Hz、650Hz、750Hz和和850Hz四种。四种。650、850Hz用于用于上行线或单线区段，上行线或单线区段，550、750Hz用于下行线，偏频固定为用于下行线，偏频固定为55Hz。第27页，此课件共72页哦移频自动闭塞特点移频自动闭塞特点1.具有较高的抗干扰性能，既能适用非电化区段，又能适具有较高的抗干扰性能，既能适用非电化区段，又能适用于干扰较大的电化区段。用于干扰较大的电化区段。2.信息量能满足三显示自动闭塞和六
19、显示的机车信号的信息量能满足三显示自动闭塞和六显示的机车信号的需要。需要。3.信号显示的应变速度不大于信号显示的应变速度不大于2s。第28页，此课件共72页哦移频自动闭塞特点移频自动闭塞特点4.设备既可分散安装在铁路沿线，也可集中安装在邻近的设备既可分散安装在铁路沿线，也可集中安装在邻近的车站继电器室内。车站继电器室内。5.在非电化区段，移频轨道长度可达在非电化区段，移频轨道长度可达1.952.1km。在电化。在电化区段可达区段可达1.852km。第29页，此课件共72页哦移频自动闭塞特点移频自动闭塞特点6.设备以采用电子元件为主，耗电省，体积小，重量轻。设备以采用电子元件为主，耗电省，体积小
20、，重量轻。在电子元件发生故障条件下能满足在电子元件发生故障条件下能满足“故障故障安全安全”的的要求。要求。7.有较完善的过压防护措施，在雷电冲击下能起到保有较完善的过压防护措施，在雷电冲击下能起到保护作用，保证设备不间断使用。护作用，保证设备不间断使用。第30页，此课件共72页哦移频自动闭塞特点移频自动闭塞特点8.在分散设置的移频箱内，采用了双重系统和设备故障自在分散设置的移频箱内，采用了双重系统和设备故障自动报警装置，可靠性高。动报警装置，可靠性高。9.移频信息能直接用于机车信号，无需增加地面设备。移频信息能直接用于机车信号，无需增加地面设备。31第31页，此课件共72页哦五、五、18信息移
21、频自动闭塞信息移频自动闭塞1.ZPY1-18型信息移频自动闭塞型信息移频自动闭塞2.ZPY2-18型信息移频自动闭塞型信息移频自动闭塞3.ZPW1-18型信息移频自动闭塞型信息移频自动闭塞4.WG-21A型信息移频自动闭塞型信息移频自动闭塞5.ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞型无绝缘移频自动闭塞6.18信息移频自动闭塞的运用和维修信息移频自动闭塞的运用和维修第32页，此课件共72页哦谐振式无绝缘轨道电路1）谐振式无绝缘轨道电路构成和工作原理谐振式无绝缘轨道电路由设于室内的发送器、接收器、轨道继电器和设于室外的调谐单元78、空心线圈498、带模拟电缆的匹配变压器A8B CD4 及若干补偿电
22、容组成。第33页，此课件共72页哦谐振式无绝缘轨道电路第34页，此课件共72页哦13m30m第35页，此课件共72页哦WG-21A 型无绝缘自动闭塞主要由发送器、接收器、轨道继电器、匹配变压器、模拟电缆盒、调谐单元、主要由发送器、接收器、轨道继电器、匹配变压器、模拟电缆盒、调谐单元、空心线圈、电缆、补偿电容等构成。其中发送器、接收器、模拟电缆盒、空心线圈、电缆、补偿电容等构成。其中发送器、接收器、模拟电缆盒、轨道继电器集中设在室内，其他设备设在室外。轨道继电器集中设在室内，其他设备设在室外。第36页，此课件共72页哦ZPW2000A移频自动闭塞移频自动闭塞ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动
23、闭塞低频、载频延用了UM71技术。载频分别为四种：1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。其中上行线使用2000 HZ和2600 HZ交替排列，下行线用l700HZ和2300 Hz交替排列。第37页，此课件共72页哦第38页，此课件共72页哦第39页，此课件共72页哦ZPW2000A型自动闭塞系统构成图型自动闭塞系统构成图第40页，此课件共72页哦(1)在解决调谐区断轨检查后，实现了对轨道电路全程断轨的在解决调谐区断轨检查后，实现了对轨道电路全程断轨的检查，大幅度减少了调谐区死区长度检查，大幅度减少了调谐区死区长度(20m减小到减小到5m以以内内)，实现了对调谐单元的断线检查和
24、对拍频信号干扰的防，实现了对调谐单元的断线检查和对拍频信号干扰的防护，大大提高了传输的安全性。护，大大提高了传输的安全性。(2)利用新开发的轨道电路计算软件实现了轨道电路参数的优化，利用新开发的轨道电路计算软件实现了轨道电路参数的优化，大大提高了轨道电路的传输长度，将大大提高了轨道电路的传输长度，将1.0km道碴电阻的轨道碴电阻的轨道电路传输长度提高了道电路传输长度提高了44%(从从900m提高到提高到1300m)，将，将电气电气-机械绝缘节的轨道电路长度提高了机械绝缘节的轨道电路长度提高了62.5%(800m提到提到1300m)，改善了低道床电阻轨道电路工作的适应性。，改善了低道床电阻轨道电
25、路工作的适应性。第41页，此课件共72页哦(3)用用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国的国产铁路信号数字电缆取代法国的ZCO3型电缆，型电缆，线径由线径由1.13mm降至降至1.0mm，减少了备用芯组，加大了传，减少了备用芯组，加大了传输距离输距离(从从7.5km提高到提高到10km)，使系统的性能价格比大幅，使系统的性能价格比大幅度提高，显著降低了工程造价。调谐区设备的度提高，显著降低了工程造价。调谐区设备的70mm2铜引铜引接线用钢包铜线取代，方便了维修。接线用钢包铜线取代，方便了维修。(4)用单片微机和数字信号处理芯片代替晶体管分立元件和小用单片微机和数字信号处理芯片代替晶体管分立元件和
26、小规模集成电路，提高了发送移频信号频率的精度和接收移规模集成电路，提高了发送移频信号频率的精度和接收移频信号的抗干扰能力。频信号的抗干扰能力。(5)系统中发送器采用系统中发送器采用“n+1冗余，接收器采用成对双机并冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高了系统可靠性，大幅度提高了联运用，提高了系统可靠性，大幅度提高了系统无故障系统无故障工作时间工作时间。第42页，此课件共72页哦第二节计算机联锁系统第43页，此课件共72页哦铁路信号的功能为：铁路信号的功能为：指挥行车指挥行车 保证行车安全保证行车安全 提高运输效率提高运输效率 改善劳动条件改善劳动条件计计算算机机联联锁锁既既用用计计算算机机取取
27、代代继继电电器器构构成成联联锁锁机机构构来来完完成成车车站站信信号号的的联联锁锁任任务务。目目前前，铁铁道道部部已已定定点点四四个个研研制制单单位位，分分别别为为铁铁道道科科学学研研究究院院、北北京京全全路路通通号号通通信信信信号号研研究究设设计计院院、北北京京交交通通大大学学和和卡卡斯斯柯柯信信号有限公司号有限公司 .一一 概述概述第44页，此课件共72页哦2 2、铁路信号系统的安全性与可靠性铁路信号系统的安全性与可靠性铁路信号是保证行车安全的有效措施铁路信号是保证行车安全的有效措施影响安全的因素有：影响安全的因素有：1 1）路外因素）路外因素 2 2）路内因素）路内因素有时用管理措施无法完
28、全消除行车事故。而铁路信号从保证行车有时用管理措施无法完全消除行车事故。而铁路信号从保证行车安全的角度出发，尽量用技术手段代替安全措施中的人为因安全的角度出发，尽量用技术手段代替安全措施中的人为因素。保证行车安全的基本措施是向行车人员提供安全信息。素。保证行车安全的基本措施是向行车人员提供安全信息。信息的安全程度取决于：信息的安全程度取决于：信号显示应能反映所防护的区段是否在空闲状态信号显示应能反映所防护的区段是否在空闲状态信号显示应能反映防护区段内是否存在危及行车安全的因素信号显示应能反映防护区段内是否存在危及行车安全的因素信号显示应能指挥安全运行速度信号显示应能指挥安全运行速度第45页，此
29、课件共72页哦 以上信号给出的安全信息程度是在设备完好的以上信号给出的安全信息程度是在设备完好的情况下，若系统发生故障时，就必须遵循情况下，若系统发生故障时，就必须遵循“故障故障-安全安全”原则。原则。故障故障-安全原则是铁路信号安全系统必须贯彻的安全原则是铁路信号安全系统必须贯彻的原则。原则。因此铁路信号系统的安全性表现在两个方面：因此铁路信号系统的安全性表现在两个方面：1 1）、）、功能安全功能安全 即系统在正常工作中有保证行车即系统在正常工作中有保证行车安全的性能安全的性能 2 2）、技术安全）、技术安全 即系统在发生故障时，其即系统在发生故障时，其后果仍然导致行车安全。后果仍然导致行车
30、安全。而系统的而系统的“故障故障-安全安全”则是由构成系统的元器件、则是由构成系统的元器件、部件、电路、数据代码等实体的部件、电路、数据代码等实体的“故障故障-安全安全”性能来达到的。性能来达到的。第46页，此课件共72页哦 每一实体有两个状态，在故障或干每一实体有两个状态，在故障或干扰时，总是一种状态的概率极大，另一扰时，总是一种状态的概率极大，另一种极小。利用这种不对称性，用概率极种极小。利用这种不对称性，用概率极大的状态表示安全侧，用概率极小的状大的状态表示安全侧，用概率极小的状态表示危险一侧。则实体就有了态表示危险一侧。则实体就有了“故障故障-安全安全”性能，用这种实体构成的铁路性能，
31、用这种实体构成的铁路信号系统就有了信号系统就有了“故障故障-安全安全”性能。性能。第47页，此课件共72页哦（一）联锁的定义进路是由道岔的位置所决定的，在进路的入口处设有信进路是由道岔的位置所决定的，在进路的入口处设有信号机进行防护。所谓建立进路，就是把进路上的道岔扳到号机进行防护。所谓建立进路，就是把进路上的道岔扳到进路所要求的位置上，然后再将该进路的防护信号机开放。进路所要求的位置上，然后再将该进路的防护信号机开放。若道岔位置不对，则不准信号机开放。但一旦信号机开放若道岔位置不对，则不准信号机开放。但一旦信号机开放后就不准许进路上的道岔再变换位置，直至信号机关闭，后就不准许进路上的道岔再变
32、换位置，直至信号机关闭，列车或机车车辆越过道岔为止。列车或机车车辆越过道岔为止。第48页，此课件共72页哦1道岔、进路之间的联锁道岔、进路之间的联锁1.道岔有定位和反位两个工作位置，进路则有锁闭和解锁两道岔有定位和反位两个工作位置，进路则有锁闭和解锁两个状态。道岔位置正确，进路才能锁闭，进路解锁后，道个状态。道岔位置正确，进路才能锁闭，进路解锁后，道岔才能改变其工作位置。这就是存在于道岔和进路之间的岔才能改变其工作位置。这就是存在于道岔和进路之间的基本联锁关系。基本联锁关系。2.定位联锁关系，叫做定位锁闭；反位联锁关系叫做反位锁闭。定位联锁关系，叫做定位锁闭；反位联锁关系叫做反位锁闭。第49页
33、，此课件共72页哦2道岔与信号机之间的联锁道岔与信号机之间的联锁1.因为进路是由信号机防护的，故道岔与进路之因为进路是由信号机防护的，故道岔与进路之间的联锁，也可以用道岔与信号机之间的联锁间的联锁，也可以用道岔与信号机之间的联锁来描述。来描述。第50页，此课件共72页哦3进路与进路间的联锁进路与进路间的联锁1.车站上有许多条列车和调车进路，进路与进路之间车站上有许多条列车和调车进路，进路与进路之间存在着三种不同性质的关系：一是平行进路，二是存在着三种不同性质的关系：一是平行进路，二是抵触进路，三是敌对进路。抵触进路，三是敌对进路。第51页，此课件共72页哦4进路与信号机之间的联锁进路与信号机之
34、间的联锁1.进路与进路之间的联锁关系，可用进路与信号机进路与进路之间的联锁关系，可用进路与信号机之间的联锁关系来描述。因为进路较多时，这样之间的联锁关系来描述。因为进路较多时，这样描述较明显，不需要从进路号码中查找进路名称描述较明显，不需要从进路号码中查找进路名称了。了。第52页，此课件共72页哦5信号机与信号机间的联锁信号机与信号机间的联锁1.既然进路与进路之间联锁可以用进路与信号机间的既然进路与进路之间联锁可以用进路与信号机间的联锁关系来描述。当然也可以用信号机与信号机间联锁关系来描述。当然也可以用信号机与信号机间的联锁关系来描述。的联锁关系来描述。第53页，此课件共72页哦（二）进路控制
35、（二）进路控制将进路由空闲状态转换为锁闭状态，又将其由锁闭状将进路由空闲状态转换为锁闭状态，又将其由锁闭状态转换为空闲状态的控制过程，叫做进路控制过态转换为空闲状态的控制过程，叫做进路控制过程。程。1进路建立与锁闭进路建立与锁闭2进路解锁过程进路解锁过程第54页，此课件共72页哦3.3.联锁与进路控制联锁与进路控制联锁：进路、道岔、信号必须按一定程序并满足一定条联锁：进路、道岔、信号必须按一定程序并满足一定条件才能动作或建立进路的控制过程。件才能动作或建立进路的控制过程。进路建立进路建立1 1）进路选择）进路选择 基本任务基本任务（1 1）操作手续是否符合操作规范）操作手续是否符合操作规范（2
36、 2）所选进路是否空闲，敌对进路是否建立）所选进路是否空闲，敌对进路是否建立（3 3）对所选出的进路所涉及的信号、道岔、轨道）对所选出的进路所涉及的信号、道岔、轨道电路分别设置征用标志，以防其他进路使用。电路分别设置征用标志，以防其他进路使用。将选出的进路中涉及的对象及状态要求等记录下来，将选出的进路中涉及的对象及状态要求等记录下来，生成选出进路表。生成选出进路表。第55页，此课件共72页哦2 2）道岔控制）道岔控制 检查进路中检查进路中 各道岔的实际位置是否满足进路所需位置。不各道岔的实际位置是否满足进路所需位置。不满足时且道岔处于解锁状态，则生成道岔控制命令，满足时且道岔处于解锁状态，则生
37、成道岔控制命令，使道岔转换。使道岔转换。3 3）进路锁闭）进路锁闭当条件满足后（道岔位置正确、进路空闲、敌对进路未建当条件满足后（道岔位置正确、进路空闲、敌对进路未建立）实现进路锁闭。立）实现进路锁闭。（1 1）进路中）进路中 的道岔不能被操纵的道岔不能被操纵（2 2）凡经由锁闭区段的其他进路不能建立。）凡经由锁闭区段的其他进路不能建立。4 4）信号控制）信号控制进路锁闭后防护信号机可立即开放。在信号开放过程中，进路锁闭后防护信号机可立即开放。在信号开放过程中，除检查进路锁闭外，还需不间断地检查进路空闲和道除检查进路锁闭外，还需不间断地检查进路空闲和道岔位置正确。且列车一旦进入进路，信号应立即
38、关闭，岔位置正确。且列车一旦进入进路，信号应立即关闭，调车车列全部进入进路内方后，信号关闭。调车车列全部进入进路内方后，信号关闭。第56页，此课件共72页哦进路解锁进路解锁1 1）取消解锁）取消解锁2 2）人工延时解锁）人工延时解锁3 3）正常解锁（三点检查）正常解锁（三点检查）4 4）调车中途返回解锁）调车中途返回解锁5 5）故障解锁）故障解锁第57页，此课件共72页哦4.4.从电气集中到计算机联锁系统从电气集中到计算机联锁系统1 1）车站联锁系统的一般层次结构与功能）车站联锁系统的一般层次结构与功能室外设备室外设备 动力转辙机、轨道电路、色动力转辙机、轨道电路、色 灯信号机灯信号机室内设备
39、室内设备 以电气设备实现联锁功能以电气设备实现联锁功能控制方式控制方式 集中控制集中控制一般层次一般层次 第58页，此课件共72页哦一般层次一般层次人机对话层人机对话层联锁层联锁层监控层监控层室外设备室外设备第59页，此课件共72页哦人机会话层的功能是操作人员通过操作向联锁机构人机会话层的功能是操作人员通过操作向联锁机构输入输入操作信息操作信息和接收联锁机构输出的反映设备和接收联锁机构输出的反映设备工作状态和行车作业情况的工作状态和行车作业情况的表示信息表示信息。联锁机构是系统的核心，他必须有故障联锁机构是系统的核心，他必须有故障-安全功能，其安全功能，其接收人机会话层送来的操作信息接收人机会
40、话层送来的操作信息实现联锁功能实现联锁功能。根据联锁条件对输入的操作信息和状态信息、以根据联锁条件对输入的操作信息和状态信息、以及联锁机构当前的内部信息进行处理，改变内部及联锁机构当前的内部信息进行处理，改变内部信息，信息，产生产生相应的输出信息既相应的输出信息既信号控制命令和道信号控制命令和道岔控制命令岔控制命令。第60页，此课件共72页哦采集驱动层输入输出适配电路将室外信号机、动力转辙机、轨采集驱动层输入输出适配电路将室外信号机、动力转辙机、轨道电路的信息送给联锁机构，也将联锁机构的控制命令道电路的信息送给联锁机构，也将联锁机构的控制命令送至室外设备。其功能是接收联锁层的信号控制命令经送至
41、室外设备。其功能是接收联锁层的信号控制命令经过信号控制电路改变信号显示。接收联锁层的道岔控制过信号控制电路改变信号显示。接收联锁层的道岔控制命令，经过道岔控制电路驱动道岔转换。向联锁机构发命令，经过道岔控制电路驱动道岔转换。向联锁机构发送信号机状态信息、道岔状态信息、轨道电路状态信息。送信号机状态信息、道岔状态信息、轨道电路状态信息。因此信号控制电路、道岔控制电路必须是故障因此信号控制电路、道岔控制电路必须是故障-安全的。安全的。第61页，此课件共72页哦计算机联锁的工作原理计算机联锁的工作原理第62页，此课件共72页哦（五）计算机联锁系统的冗余结构（五）计算机联锁系统的冗余结构1.计算机联锁
42、系统是一种以通用计算机技术为基础构成的车站信号实时控计算机联锁系统是一种以通用计算机技术为基础构成的车站信号实时控制系统，列车或车列在站内是否能安全运行与计算机联锁系统是否能正制系统，列车或车列在站内是否能安全运行与计算机联锁系统是否能正确的执行密切相关。因此，必须要保证系统十分可靠，并满足故障确的执行密切相关。因此，必须要保证系统十分可靠，并满足故障安全原则。安全原则。2.为了保证计算机联锁系统的高度可靠性，计算机联锁系统的上为了保证计算机联锁系统的高度可靠性，计算机联锁系统的上位机和联锁机一般都采用冗余结构形式。目前，使用得比较多位机和联锁机一般都采用冗余结构形式。目前，使用得比较多的冗余
43、方式主要有三种：双机热备制式、三取二冗余制式和二的冗余方式主要有三种：双机热备制式、三取二冗余制式和二乘二取二制式。乘二取二制式。3.由于输入由于输入/输出接口直接与室外信号机、转辙机、轨道电路等设备相互连接，输出接口直接与室外信号机、转辙机、轨道电路等设备相互连接，为防止雷电造成室内关键控制设备出现故障，在室内外设备之间必须加入为防止雷电造成室内关键控制设备出现故障，在室内外设备之间必须加入防雷单元来保证室内设备的安全。防雷单元来保证室内设备的安全。第63页，此课件共72页哦计算机联锁系统的硬件构成计算机联锁系统的硬件构成1 1、系统的可靠性冗余结构、系统的可靠性冗余结构计算机联锁的可靠性定
44、义：该系统在规定的时间内、在规定的条计算机联锁的可靠性定义：该系统在规定的时间内、在规定的条件下、完成规定的功能的能力。件下、完成规定的功能的能力。用用平均故障间隔时间平均故障间隔时间MTBFMTBF表示。表示。一般电子产品一般电子产品 MTBF=10MTBF=105 5h h计算机联锁系统计算机联锁系统 技术标准技术标准MTBF=10MTBF=106 6h h即至少在系统进行技术即至少在系统进行技术改造前（大修前一般改造前（大修前一般1515年）不出故障。年）不出故障。第64页，此课件共72页哦若计算机联锁系统使用若干块电子器件则若计算机联锁系统使用若干块电子器件则MTBF=10MTBF=1
45、04 4h h因此单个计算机系统达不到要求。因此单个计算机系统达不到要求。采用采用双机双机或或多机多机冗余系统冗余系统可使整个系统的可靠性达到或可使整个系统的可靠性达到或超过标准要求。超过标准要求。可靠性冗余结构可靠性冗余结构系统A系统B或门第65页，此课件共72页哦双机热备时，若单机的双机热备时，若单机的MTBFMTBF为为10104 4h h，在单机系统的每一个故障均，在单机系统的每一个故障均能够被检测到并倒机逻辑电路的故障为零时，双机的能够被检测到并倒机逻辑电路的故障为零时，双机的MTBFMTBF为为10107 7h 10h 108 8h h。2 2、系统的安全性冗余结构、系统的安全性冗
46、余结构计算机联锁系统的安全性定义：当系统的任何部分发生故障时，计算机联锁系统的安全性定义：当系统的任何部分发生故障时，其后果不会导致人身伤亡或财产的重大损失的性能。其后果不会导致人身伤亡或财产的重大损失的性能。用系统产生不安全输出的平均间隔时间表示用系统产生不安全输出的平均间隔时间表示 标准：要求产生不安全输入的平均间隔时间为标准：要求产生不安全输入的平均间隔时间为10101111h h以上以上。对对10106 6h h的可靠性冗余系统采取安全性技术措施即为安全性冗余结的可靠性冗余系统采取安全性技术措施即为安全性冗余结构。构。第66页，此课件共72页哦安全性冗余结构采用双机同时工作且彼此间进行
47、频繁的比较的与安全性冗余结构采用双机同时工作且彼此间进行频繁的比较的与门二重冗余系统。门二重冗余系统。原理：在极短的时间间隔里，两台计算机同时出错且错误呈现同原理：在极短的时间间隔里，两台计算机同时出错且错误呈现同一模式的概率几乎为零。一模式的概率几乎为零。因此要求校核的频率要高。即校核的时间间隔要短。一般用计因此要求校核的频率要高。即校核的时间间隔要短。一般用计算机的机械周期计算。算机的机械周期计算。系统A系统B与门第67页，此课件共72页哦3、系统的可靠性与安全性冗余结构、系统的可靠性与安全性冗余结构由于计算机联锁系统既要求有比较高的可靠性，又要求有比较高的由于计算机联锁系统既要求有比较高
48、的可靠性，又要求有比较高的安全性，因此将可靠性与安全性的系统结构结合起来。安全性，因此将可靠性与安全性的系统结构结合起来。输入输入1输入输入2输入输入1输入输入22X2取取2可靠性与安全性冗余系统可靠性与安全性冗余系统系统A系统B与门系统A系统B与门或门第68页，此课件共72页哦输入输入1输入输入2输出输出输入输入3故障表示故障表示3取取2可靠性与安全性冗余系统可靠性与安全性冗余系统第69页，此课件共72页哦需要解决的技术问题：需要解决的技术问题：1 1）三台计算机的同步运行问题；）三台计算机的同步运行问题；2 2）高指标表决器）高指标表决器3 3）故障机的及时切离与修复问题）故障机的及时切离
49、与修复问题当表决结果发现有不一致时，要及时确认故障机。并及时切离，以当表决结果发现有不一致时，要及时确认故障机。并及时切离，以防止另两台计算机出现共模故障或故障积累，可能使结果出错，防止另两台计算机出现共模故障或故障积累，可能使结果出错，或修复困难。且切离机应在规定时间内立即修复，以防止再有或修复困难。且切离机应在规定时间内立即修复，以防止再有一台机再出故障，则整个系统瘫痪。一台机再出故障，则整个系统瘫痪。第70页，此课件共72页哦4、系统的层次结构、系统的层次结构操作台、图形显示器人机会话计算机联锁测控计算机输入/输出适配电路信号机、转辙机、轨道电路系统联锁测控层人机会话层第71页，此课件共
50、72页哦（五）联锁机软件（五）联锁机软件1.联锁机的软件就其功能可分为以下五大软件模联锁机的软件就其功能可分为以下五大软件模块：与上位机通信模块、采集模块、联锁运算块：与上位机通信模块、采集模块、联锁运算模块、输出模块和自检模块。模块、输出模块和自检模块。2.联锁机在执行这联锁机在执行这5个模块时，只能按预定顺序周而个模块时，只能按预定顺序周而复始地进行。这复始地进行。这5个模块的顺序安排并非是唯一的，个模块的顺序安排并非是唯一的，图图4给出了一种执行顺序。给出了一种执行顺序。3.联锁机软件的上述五个功能模块中，四个模块联锁机软件的上述五个功能模块中，四个模块（上位机通信模块、采集模块、故障检