全电子联锁系统运用研究

全电子联锁系统运用研究摘要：计算机联锁系统已经在轨道交通信号系统广泛普及应用，电子执行单元有着体积更小、功能更强、后期便于维护等优势，将传统的继电器组合电路用全电子执行单元替代，是计算机联锁系统的发展趋势。本文介绍了全电子计算机联锁系统架构、模块特点和网络设计。关键词：计算机联锁；全电子；执行单元联锁（6502）65028090锁的系统。全电子计算机联锁采用通信、电子信息、自动检测等技术实现车站联锁。该系统将继电器执行部分和逻辑判断相融合，实现对信号室外设备的控制和采集；同时实现了控制监测一体化，将道岔动作电流、信号机灯丝电流等模拟量采集功能也纳入其中，实现了对现场信号设备的监测功能。系统架构及室外设备。传统的计算机联锁设备在执行层包括：I/OI/O为执行单元。图1-1 系统架构对比图各种全电子执行单元构成执行层，通过取代传统计算机联锁系统中的输入输出板和继电器执行电路，与联锁主机相结合，实现末级控制和采集功能。全电子联锁系统采用双CPU“二取二”的工作方式，联锁逻辑层中联锁计算机通过安全通信方式输出控制命令到执行单元，完成对信号室外设备的控制和监测。通过全电子单元实现系统的智能化、数字化、模块化，有效保障运营安全和监测维护。传统计算机联锁与全电子计算机联锁对比传统计算机联锁传统计算机联锁系统采用继电器，联锁逻辑电路由计算机控制，执行组电路保留了电气集中的执行电路，包括信号机点灯电路、道岔启动电路、轨道电路、各种联系电路等继电电路，这些电路经过几十年的改进，其可靠性和抗外界冲击性能已很成熟，为保证行车安全起到了很好的作用，计算机联锁内部电路也随着大量的工程应用日益完善、稳定性不断提高。全电子计算机联锁3间通过工业控制总线相互通信。两种联锁系统比较分析如下表：全电子联锁与传统计算机联锁比较表 表2-1对比项对比项传统计算机联锁全电子联锁控彩色监视器或单元控制彩色监视器或单元控制制台台台系统联联锁计算机联锁计算机结锁电路构执 I/O电路驱动，继电器执全电子执行机行电路行满足铁标《铁路信号故满足铁标《铁路信号故安障-安全原则》，平均危险侧障-安全原则》，平均危险侧全性1011h1011h性可平均故障间隔时间大于平均故障间隔时间大于能靠性106h106h可无冗余板卡级冗余用性智执行部分无 有能性监测功能

具有电务维修功能

具有微机监测和电务维修功能热I/O电路支持 支持插拔短路保护

熔丝，故障排除后需要人工更换熔丝

具有过载和负载短路自动保护功能，取消了电路熔丝，故障排除后自动恢复，不需要人工干预日常维护

I/O期到专业检修所检修

免维护使用 联锁电路与I/O电路故与 障能够精确到板级，由人

故障定位能够精确到板维护

更换故障模块，继电器部分需要人工判断和处理

级，由人工更换故障模块系统扩展

模块，增加继电组合

修改联锁软件，增加相应的执行模块施配工线方式

联锁部分采用压接式端子，其他部分需要焊接

配线采用压接式端子，现场无需焊接配配I/O只有对外接口的少量配线数量电组合内部还存在大量配线线标有国内无准规范其实多较少他施经验设多少备占地全电子模块信号机模块信号机模块主工作流程见图3-1。图3-1 信号机模块主工作流程图控制模块的设计主要包含联锁机与上位机、联锁机与微处理器之间通信接口的设计，各类点灯电路的设计，信号采集电路的设计。信号机模块可以省掉原来的各种信号继电器，直接将信号模块的输出通过室外分线盘连接至室外设备，直接控制设备按规定的命令动作。信号机模块结构图如图3-2所示。图3-2 信号机模块结构图6502路进行设计。（2）信号点灯电源采用双断控制。（1）采用双CPU模式。设置紧急控制开关。若控制开放信号或关闭信号机的开关故障（开关短路），置于灭灯状态。对每个控制开关状态进行实时采集，与CPU若没有控制命令而开关打开，或没有控制命令而有点灯电流时立即切断供电电源，若有控制命令而开关没有打开立即报警，并将故障状态返回至联锁主机。采集点灯电流，监督信号机灯丝状态。道岔控制模块111转辙机的定位、反位、锁闭和转动状态。应满足现有道岔控制电路和表示电路的技术条件。五线制交流转辙机控制模块接口图如下所示。图3-3 道岔控制模块接口图零散电路模块零散电路模块用于个别零散电路的状态采集、命令执行，完成各种零散电路的要求，如主副电源状态、上下行轨道停电监督、模块柜断路器开路检测和列车主灯丝断丝报警等。安全输入模块2x222模块实现安全采集功能。安全输出模块2x22222够提供干节点输出，实现安全驱动功能。全电子计算机联锁系统通信网络设计联锁的定义就是将具有特定约束关系的相关对象联系起来，是对具有重要约束关系的多个控制对象的一种特定控制方式。全电子联锁系统需要将区段、信号机、道岔转辙设备等状态信息按照一定程序并满足一定条件进行动作关系。通信网络系统将采集到各个执行模块的信息上报给安全平台，经过综合分析后，再下发相关的控制指令。通信网络系统的主要功能如下：RSSP-Ⅱ信，接收安全计算机下发的配置信息、执行模块的控制信息以及相关控制命令，同时向安全平台发送执行模块相关动作状态信息；获取动作状态信息；在网络系统内部的两系之间进行通信。这里所说的两系是指的通信接AB4-1进行通信系统完整性检查，并对执行模块做出相应响应。图4-1 全电子内部通信网络逻辑结构图结论采用全电子执行单元模块的计算机联锁系统可实现全电子化、模块化、标准化，有利于信号室内的少维修、智能维修。全电子联锁在工程设计阶段省掉了继电电路大量的接配线图，使设计周期大大缩短，设计效率显著提高，实施阶段占用面积小、施工简单。无论从设计、施工、运维及安全可靠程度都存在较大的优势，是信号联锁系统的运用发展趋势。参考文献[1]何文卿.6502电气集中电路[M].北京:中国铁道出版社,2015.[2]TB/T3027-2015.铁路车站计算机联锁技术条件.2015.分析[J].中国铁道科学,2012,