1、车辆段计算机联锁系统简介摘要：针对苏州轨道交通 2 号线太平车辆段采用的计算机联锁及微机监测系统进行了简要阐述，对其运系统原理进行了探讨，对其性能及优点进行了分析。 关键词：城市轨道交通；车辆段；计算机连锁；微机监测 中图分类号：U213 文献标识码： A 计算机联锁系统是保证车辆段内接发列车作业安全，提高接发车能力的一种信号设备。利用计算机对信号员的操作命令及现场设备状态表示的信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔、进路等进行集中控制，使其相互制约,以保证行车安全的联锁设备。 苏州轨道交通 2 号线太平车辆段采用铁道科学研究院研制的 TYJL-III 型计算机联锁系统和 TJWX-2006
2、-yh 型微机监测系统来组成车辆段的信号联锁，来满足车辆段的运营需求。 1.系统组成 III 型系统的结构可分为三个层次：操作显示层、逻辑运算层、输入输出层。 1.1 操作显示层：提供可视化的人机界面。操作显示子系统和维护终端子系统之间通过局域网交换信息。 1.2 逻辑运算层：是整个联锁系统的核心层，联锁逻辑子系统接收来自操作显示层的操作命令信息和来自输入子系统的现场设备状态信息，据此进行联锁运算，产生相应的输出控制，通过输出子系统对现场设备进行控制。 1.3 输入输出层：输入子系统通过采集接口电路，采集现场设备的状态信息，发送给联锁逻辑子系统；输出子系统接收来自联锁逻辑子系统的输出控制信息，
3、通过驱动接口电路，安全地控制现场信号设备。 按照上述逻辑层次划分，III 型系统由划分在上述三个逻辑层的操作显示子系统（MMI） ，维护终端子系统（MT） 、联锁逻辑子系统（IL） ，输入子系统（FIMI） 、输出子系统（FIMO）和电源子系统（PW）组成，共同完成联锁系统的需求。其组成结构如图 1 所示： 图 1TYJL-III 型计算机联锁系统基本结构图 2.系统原理 2.1 操作显示子系统 操作显示子系统主要作用是为信号员提供操作显示界面。操作显示子系统从联锁计算机取得站场当前状态，驱动站场屏幕显示器、采集操作信息传输给联锁计算机、将当前联锁状态信息传输给维修工作站。 2.2 微机监测子
4、系统原理 微机监测子系统通过各种传感器以及外围采集器件等对车站站内信号设备的各个部分的性能、电气参数、动作状态、工作情况以及信号员操作等过程进行实时不间断的测量、并将信息传送到监测工作站的监测站机模块。同时，系统在软件和硬件上均采用看门狗、自诊断及自启动恢复技术，提高系统的稳定性。 监测子系统主要实时监测轨道电压、轨道继电器状态；电源屏电压、绝缘、漏流、断相、错序、外电网瞬间断电；转辙机动作时刻、动作、故障电流、动作次数以及相关继电器状态；电缆绝缘、列车信号机主灯丝断丝、熔丝断丝等。 3.基本联锁功能 TYJL-III 型计算机联锁系统可在规定的联锁条件和规定的时序下对进路、信号和道岔实行控制
5、，可实现道岔的单独操作、列车和调车进路的建立、进路的锁闭、进路的正常解锁和非正常解锁、信号的重复开放、线路占用情况的检测；可提供段内进路状态、信号机状态、道岔状态、轨道电路状态以及必要的报警信息。并对来自操作设备的错误操作具备有效的防护能力。 3.1 进路建立 根据操作依次确定进路的始端和终端后，只能自动地选出一条与操作意图相符的列车基本进路或通过进路；依次确定进路的始端、变更点和终端后、能选出相应的列车变更进路。根据需要，一条基本进路可以有多条变更进路。 敌对进路相互照查，不能同时开通。如发线上对向的列车进路与列车进路、同一咽喉区内对向或顺向重叠的列车进路与调车进路等 3.2 进路锁闭 进路
6、锁闭分为预先锁闭和接近锁闭。预先锁闭在进路选通、有关联锁条件具备时构成；接近锁闭在信号开放、进路的接近区段占用时构成，对于列车进路，接近锁闭须持续到进路第一区段自动解锁或人为解锁；系统具有对股道进行封锁的功能。股道封锁后，禁止排列经过本股道的进路。 3.3 进路解锁 进路的解锁必须在信号关闭后进行，应能随着列车或车列的正常运行，使各轨道区段分段地自动解锁；进路应按分段解锁方式设计。解锁时，有条件的区段均应满足三点检查，延时 3s 自动解锁。必要时，接车进路的接近区段也可作为三点检查的条件之一。 3.4 信号机控制 正常办理进路后，防护该进路的信号机必须检查其进路空闲、超限界绝缘相邻区段空闲、有
7、关道岔位置正确、进路已锁闭、未施行人工解锁、敌对进路未建立以及照查正确后方可开放。出段信号机还应检查与正线的联系接口关系正确。 信号关闭后，未经再次办理，不得重复开放。在各种情况下均不会出现信号的乱显示，即不符合规定的信号显示。组合灯光开放和关闭时同时点灯或灭灯。各种信号显示的意义和条件符合有关设计规范和规定。3.5 道岔控制 联锁道岔能单独操纵或随进路的排列而自动选动，道岔的单独操纵优先于进路自动选动。联锁道岔受进路锁闭、区段锁闭、人工单独锁闭或其它锁闭控制。 一经锁闭的道岔不能启动。 道岔转换设备的动作，须与信号员的操纵意图一致；在道岔因故被阻，在 15s 内不能转换到规定位置时，有音响和
8、图像报警；电机电路故障，道岔不再转换；道岔发生挤岔时，有挤岔表示。 4.系统性能及优点 4.1 最大限度的利用软、硬件资源，对直接危及行车安全的联锁逻辑处理提出高的故障安全要求，结构简化、组态灵活，采用联锁软件冗余及其他容错技术大大提高系统的安全性和可靠性。 4.2 计算机联锁容量不受限制，可以根据现场需求，将安全智能 I/O模块放置于距离联锁控制系统较远的位置，通过通信线实现信息传递，减少了所需信号电缆的长度。 4.3 采用双机热备的计算机系统，系统有人工及自动切换两种模式，备用系统有离线、同步两种稳定的工作状态。 4.4 设备维修简便，计算机设备均采用模块接插件结构，便于更换，在机房内可通
9、过维修机的监示器监视联锁系统的各个设备状态和列车运行情况。系统提供的图像再现功能，可将所有的操作按时间顺序以录像的方式重现，以便还原故障现象及调查问题真相。 4.5 由于联锁控制系统采用通用的高可靠的工业控制计算机进行联锁逻辑运算，系统各部分层次分明，减少了系统内部配线数量,不仅安全性和可靠性得到了提高，系统成本也将显著降低。 5.结束语 友好的人机界面、安全高效的操作体验以及便捷的设备检修设计，使计算机联锁系统在城市轨道交通领域益获认可并得到广泛应用。及时的认知客户需求，持续提高设备可靠度将是设备供应商下一步努力的方向。 【参考文献】 1 窦伟 计算机联锁系统在地铁(轻轨)车辆段的应用 J 铁路计算机应用，2002/10 2 王继有 蔡洪祥 我国铁路微机联锁控制系统市场调研报告 R 2009/3 3 苏州轨道交通运营分公司 太平车辆段运作手册 S Q/SZGY-J-11.04.02.034-2013
