车站信号自动控制2003控制系统

车站信号控制系统

StationSignalControlSystem齐红伟TEL：QQ：52697967612#407A

车站信号控制技术基础课程的内容1车站信号控制系统的实现方法2车站、车站作业、信号设备继电器与继电器电路车站联锁、联锁表、进路控制电气集中联锁控制系统（6502）

室外设备继电接口电路计算机联锁控制系统计算机联锁控制系统1.层次结构与构建方法2.硬件组成3.软件设计

4.提高安全性可靠性技术手段第二篇计算机联锁控制系统第八章计算机联锁控制系统软件计算机联锁系统软件是计算机联锁系统中用以支撑系统运行和实现联锁功能控制的软件总称。包括：操作系统软件联锁应用软件计算机联锁应用软件从功能层次上可划分为三部分：操作表示软件联锁逻辑软件输入输出软件操作表示软件的作用操作命令输入接收下层各种信息，并完成图形及各种状态操作信息的视图文字显示重要操作的记录与查询系统扩展通信接口第一节联锁软件系统结构联锁逻辑软件作用是整个联锁软件系统的核心联锁逻辑运算驱动命令的形成（向下）信息的传递（向上）第一节联锁软件系统结构输入输出软件作用作为输入--采集设备状态并传送给联锁逻辑运算软件作为输出--接收联锁逻辑运算软件输出的控制命令并转化为对硬件的控制命令，控制设备动作第一节联锁软件系统结构第二节操作表示软件一、操作表示软件功能操作功能、显示功能、提示功能、记录功能、数据接口功能二、操作表示软件数据静态数据：信号机、道岔、轨道区段动态数据：操作输入数据、表示输出数据、其他辅助数据三、软件模块操作输入处理模块、显示输出处理模块第三节联锁数据动态数据

用来表征设备状态的数据、操作输入变量、表示输出变量等在联锁运算时都是变化的

静态数据

用来表征设备基本属性和基于进路定义联锁关系的数据在联锁运算时是固定不变的联锁数据结构联锁数据在联锁软件中的组织形式作用描述进路、道岔、信号机、区段等设备属性及其相互关系含义在联锁计算机中，所有参与联锁运算的数据第三节联锁数据轨道区段3DG、5DG、9DG是否空闲，道岔1/3、5/7是否在定位、9是否在反位，敌对信号D9是否开放，向3G的迎面敌对进路是否存在。关系与定义进路中设备关系定义(十六进制)说明1/3定位约束道岔0xaa进路定位约束5/7定位约束道岔0xaa进路定位约束9反位约束道岔0x55进路反位约束D9敌对信号0xdd3DG检查的轨道区段0xaa检查状态为空闲5DG检查的轨道区段0xaa检查状态为空闲9DG检查的轨道区段0xaa检查状态为空闲3G照查敌对0x55迎面照查状态敌对检查计算机联锁系统软件设计—联锁数据联锁数据一、静态数据1、描述设备属性的静态数据信号机静态数据、道岔静态数据、区段静态数据2、联锁表型静态数据3、其他静态数据(按钮数据)二、动态数据联锁数据一、静态数据二、动态数据1、信号设备动态数据（信号机、道岔、轨道区段），包括有物理动态属性和逻辑动态属性（关电后再启不可恢复的属性）2、操作输入数据：向下命令类数据3、驱动控制数据：控制信号机和道岔转换的变量4、模块调度控制数据：多个功能模块，其中再有子模块5、其他辅助数据（中间过程变量数据）联锁静态数据结构编号属性符号说明1进路编号RouteID进路在联锁表中的编号2进路类型RouteType列车进路、调车进路3进路性质RouteProp正线接车、侧线接车、主要方向发车、次要方向发车4始端按钮StartBtnID排列进路时要按下的始端按钮5终端按钮EndBtnID排列进路时要按下的终端按钮6信号机号SignalID防护进路的信号机编号7敌对信号机数ConfSignalNum敌对信号机的个数8敌对信号机号ConfSignalID敌对信号机号9敌对条件ConfCondition敌对条件10道岔数SwitchNum进路中的道岔数量11道岔号SwitchID进路中的道岔编号12道岔位置SwitchPos道岔约束位置13防护道岔数ProtectSwitchNum防护道岔数量14防护道岔号ProtectSwitchID防护道岔号15防护道岔位置ProtectSwitchPos防护道岔约束位置16轨道区段数TrackNum进路中的轨道区段数17轨道区段号TrackID进路中的轨道区段编号编号属性符号说明1信号机编号SignalID信号机的编号2信号点灯状态SignalStatus信号机点灯状态3灯丝状态FilamentStatus信号机灯丝状态4征用标志UsedFlag信号机征用状态5锁闭标志LockFlag信号机锁闭标志6曾开放OpenedFlag信号机曾开放标志7信号控制SignalControl点灯命令控制标志联锁动态数据结构第四节基本联锁软件功能软件计算机联锁软件实现方法：一种是根据6502电气集中联锁系统的继电联锁电路，写出每个继电器电路的布尔逻辑表达式，用计算机软件模拟每个继电器的动作过程，进而实现联锁功能。另一种是根据车站信号联锁的功能需求，设计联锁数据结构和软件框架，用计算机程序来实现联锁逻辑运算功能。第四节基本联锁软件功能软件本节针对车站进路控制功能的六个基本模块：

选排进路锁闭进路

开放信号关闭信号

正常解锁进路取消进路选排进路功能模块功能需求：

根据操作命令，选出相应的进路后，首先确认进路是否可用，然后设置进路中设备的征用标志，若进路可用但部分道岔不在规定位置，则转动道岔。联锁条件（几个阶段）第一阶段：根据接收到的进路始终端按钮，从进路表中找到相应的进路（简称：选路）第二阶段：确认进路的可用性第三个阶段：征用进路中的设备第四个阶段：转换道岔位置第四节基本联锁软件功能软件选排进路功能模块选排进路的程序流程图开始结束选出进路征用该进路中的设备转动该道岔有要转动的道岔?YN进路是否可用YN锁闭进路功能模块功能需求：

针对选排成功的进路，锁闭进路中的道岔、区段。然后清除其征用标志。联锁条件一个阶段：就是锁闭进路。一个新词：封锁—道岔故障维修时要封锁，不能参与进路的选排，此时道岔不能定位操纵，也不能反位操纵。阶段编号阶段名称联锁条件备注信号机区段道岔1锁闭敌对信号未开放空闲（相邻的超限区段也空闲）未锁闭位置正确未锁闭未被封锁调车进路时，不检查最后一个无岔区段的占用情况锁闭进路的联锁条件锁闭进路功能模块流程图计算机联锁系统软件设计—联锁软件功能模块功能需求：对已锁闭成功的进路，开放其防护信号机。开放信号功能模块

阶段编号阶段名称联锁条件备注信号机区段道岔1开放信号敌对信号未开放灯丝状态良好空闲（相邻的超限区段也空闲）锁闭位置正确锁闭调车进路不检查最后一个无岔区段的占用情况开放信号功能模块流程图功能需求：针对已经开放的信号机，检查其保持开放的条件。如果条件不满足，立刻关闭该信号机关闭信号有两种情况：一种是车列驶入进路，信号机正常关闭；另一种是允许灯丝断丝，区段被人非正常占用、道岔位置异常等异常情况，信号机非正常关闭。关闭信号/信号开放保持功能模块

关闭信号/信号开放保持功能模块

编号分类联锁条件备注信号机区段道岔正常列车正常驶入列车信号机内方第一区段调车车列正常驶入进路且全部越过防护信号机调车进路的接近区段留有车辆或未设轨道电路时，调车车列正常驶入进路且出清信号机内方第一区段进行总取消/总人工解锁操作时异常允许灯丝断丝非正常占用非正常解锁不在规定位置非正常解锁计算机联锁系统软件设计—联锁软件功能模块满足相关条件后，系统自动顺序或一次性解除进路中设备的锁闭状态

正常解锁进路功能模块编号分类联锁条件备注信号机区段道岔1分段解锁信号已关闭满足三点检查条件所在区段解锁2一次解锁信号已关闭所有区段按进路方向被顺序占压所在区段解锁计算机联锁系统软件设计—联锁软件功能模块接收到总取消命令时，系统首先关闭信号机，满足取消进路的联锁条件后，一次性解除进路中各种设备的锁闭状态。取消进路功能模块

开始区段锁闭且空闲？YY道岔锁闭？信号机开放？Y延时3秒解锁所有区段解锁所有道岔结束Y关闭信号机道岔位置正确？进路预先锁闭？YNNNN返回错误计算机联锁系统软件设计—联锁软件其他功能模块道岔单独操作1人工延时解锁2区段故障解锁3调车中途折返解锁4重复开放信号5人工延时解锁6引导操作

7下坡道延续进路控制8到发线出岔控制9联锁软件的可靠性安全性保障技术联锁软件是计算机联锁系统的核心，其可靠性、安全性至关重要。软件的可靠性定义 软件的可靠性，是指在规定条件下和规定时间内，软件不引起系统失效的概率。软件的安全性定义软件的安全性是指软件无论是否完成其预定功能，不会导致危险侧事故发生的概率。联锁软件的可靠性安全性保障技术软件可靠性研究的内容 故障模式、影响因素、防错、容错、检错和故障恢复软件的安全性研究的内容

1、软件安全性需求分析及软件安全性设计

2、软件安全性验证和确认及软件安全性评估联锁软件的可靠性保障技术联锁数据的可靠性保障技术P116

1、纠错技术采用可靠编码，即除了有用信息外，还具有一定数量的冗余校验位。

2、数据复核

要对关键数据及代码定期复核，符合要求，继续，否则，做出相应的出错处理。联锁软件的可靠性保障技术程序的可靠性保障技术P116-117

1、程序设计避错技术 可靠性管理、优化程序设计、程序验证技术

2、程序设计容错技术(1)容错的基本技术（恢复块技术）

(2)容错算法设计(数值运算容错设计和逻辑运算容错设计)(3)减少程