计算机联锁系统介绍_V0.0.1

--P12011年1月20日计算机联锁系统介绍计算机联锁系统COMPUTERINTERLOCKING--P2--P3计算机联锁系统概述计算机联锁系统的结构及技术特点iLOCK及VPI-3系统介绍计算机联锁系统与其它系统的接口内容介绍车站信号设备--P4铁路技术设备的构成--P5铁路运输系统及分工•铁路运输：以机车车辆等移动设备和铁道线路、桥梁隧道、站场等固定设备为基本设备，以车站为运输生产基地的实现旅客和货物运输的系统•车：车务段，运输指挥部门•机：机务段，负责机车的维修保养及司机•工：工务段，负责线路的维修保养养护•电:电务段，负责维修地面及机车信号设备，负责“交通红绿灯”，保障各部门能协调工作，保证列车按计划有效运行•辆：车辆段，负责客车的车厢及列车员•其他：通信、水电、建筑、物资、生活--P6车站信号控制系统的发展一、车站信号控制系统的发展概况•人工信号•机械联锁•电气集中（继电联锁）•计算机联锁系统--P7计算机联锁系统的与传统继电联锁的区别•利用计算机对车站值班员的操作命令和现场监控设备的表示信息进行逻辑运算后，完成对信号机、道岔及进路的联锁和控制。•用液晶屏幕显示代替现行的表示盘，大大缩小了体积，简化了结构，不但方便使用，还可根据需要多台并机使用。•采用积木式的模块化软件和硬件结构，便于站场变更，并容易实现故障控制、分析等功能。•计算机发出的控制信息和现场发回的表示信息，可记录存储，并可通过串口、网络、光纤、无线通信等渠道进行交互、传输--P8计算机联锁系统比继电联锁的优点•计算机联锁比6502对敌对进路的防护更加严密，操作和进路提示更加方便，语音提示包含更加具体内容，减少了值班员的工作量和工作强度•计算机联锁比6502节省了设备用房的面积，节省了基本建设投资•计算机联锁比6502增加了站场历史的重现重现功能，用于分析和解决问题、减少了车电纠纷•计算机联锁比6502更加容易维护，节省了学习消化研墨6502的漫长过程，减少维护人工成本•计算机联锁比6502更易融入信息网络，接受CTC，ATS的各种命令，同时发出各种数据和开关量，完成站场数据远程递送，实现远程监视和车站客货运输的管理•计算机联锁比6502更稳定，减少了电务部门对联锁关系年检维护的环节•计算机联锁比6502更容易构成区间和站内联锁的一体化，实现高速列车的行车指挥的自动化--P9计算机联锁系统的发展概况•首先是国外的一些发达国家相继开展了计算机联锁系统的研究。1978年瑞典ABB公司研制的世界上第一套计算机联锁系统EBILOCK首先在歌德堡站成功投入使用，掀开了车站联锁控制系统研究与应用的新篇章。后来德国、美国、日本、英国、法国、奥地利等一些发达国家也陆续地使用了计算机联锁系统。到了90年代，不少国家已开始大面积推广计算机联锁控制系统。--P10计算机联锁系统的发展概况•我国的计算机联锁系统的研制工作是从80年代在一些研究部门和高等院校相继开始的。•1984年，通信信号总公司研究设计院研制生产出了国内第一个车站计算机联锁系统，并成功的应用于地方铁路，填补了我国计算机联锁控制系统的空白。--P11计算机联锁系统的发展概况进入21世纪以后，我国的计算机联锁发展非常迅速，现已有上千个车站采用计算机联锁。有的区段已发展了成段计算机联锁。也出现了全电子化计算机联锁系统。全电子化计算机联锁系统是由郑州铁路局武汉设计院、兰州铁道学院、铁道科学研究院等单位,历经5年联合技术攻关而完成,现已通过了铁道部技术审查和甘肃省科技成果鉴定。其最大特点是:实现了车站联锁设备执行层的完全电子化、智能化、网络化。--P12我国计算机联锁发展的第一个阶段-自主研发•1、1984年元月，铁道部通信信号研究设计院的计算机联锁控制系统DS-30设备，安装在南京梅山铁矿井下进行试验，并于1984年7月通过了冶金部科技司和铁道部电务局的联合技术鉴定。1986年太钢配料站开通。这是国内第一个计算机联锁系统。•2、铁道部科学研究院通信信号所研制的TYJL-I型驼峰编组场尾部微机联锁系统作为国家级科研项目于1989年末通过鉴定，并在郑州北编组站使用，这是计算机联锁系统应用于国家铁路的开始。•3、铁科院通号所研制的TYJL-II型计算机联锁系统于1993年又在拉滨线平房站开通。我国第一个双机热备计算机联锁系统。--P13我国计算机联锁发展的第一个阶段-全套引进•1、英国西屋公司的SSI计算机联锁系统——86年开始，原定郑州局小李庄站。因系统只允许有5条长调车进路，若增加进路需扩展计算机容量，且所需甚巨。搁置数年后移至长调车进路不足5条的丁营站。•2、美国GRS公司的VPI计算机联锁系统——91年广州局红海站开通。这是我国铁路干线上的第一个计算机联锁系统（单机结构）。•3、日本京三制作所的K5型二乘二取二计算机联锁系统——96年济南局周村站开通。•4、意大利安萨尔多公司的ACC三重冗余计算机联锁系统——96年京九线南北两段共开通13个站。•5、德国西门子公司的SIMENS-W型三重冗余计算机联锁系统——98年京九阜阳枢纽开通四个场。•6、瑞典ABB公司的EBILOCK850型计算机联锁系统——96年开始引进，北京局百子湾，至今未能开通。--P14我国计算机联锁发展的三个阶段第一阶段自主研发DS6-30、TYJL-I、TYJL-II、DS6-11、JD-1A、TYJL-2000、CIS-1、TYJL-III全套引进SSI、VPI、K5、ACC、SIMENS-W、EBILOCK850--P15我国计算机联锁发展的第二个阶段-引进集成•1、铁科院通号所的TYJL-TR9——核心硬件采用TRICON三重冗余容错控制器，1996年在哈尔滨铁路局密山车站开通使用。•2、通号公司研究设计院的DS6-20——采用美国GE公司的三重冗余GENIUS系统构成，曾开通了6个站场。•3、通号公司研究设计院的DS6-K5B——采用日本京三公司的K5核心硬件，2001年在兰州局陇西站开通了第一个车站。--P16我国计算机联锁发展的三个阶段第二阶段引进核心硬件进行系统集成TYJL-TR9、DS6-20、DS6-K5B、EI32-JD、TYJL-ECC、TYJL-ADX•第三阶段现阶段--P17我国计算机联锁发展的第二个阶段-引进集成•4、北京交通大学的EI32-JD——采用日本信号株式会社的二乘二取二冗余结构的EI-32系统的核心硬件，2003年6月在北京局张辛站开通了第一个车站。•5、铁科院通号所的TYJL-ECC——引进西门子公司最新的ECC三重冗余联锁系统的核心硬件，2003年8月在兰州交接站开通了第一个站场。•6、铁科院通号所的TYJL-ADX——引进日本日立公司的ADX二乘二取二计算机联锁系统的核心硬件，2004年11月在哈尔滨局桦南站开通了第一个车站。--P18我国计算机联锁发展的第三个阶段-CTCS体系•2004年在北京召开的国际铁路联盟UIC大会，正式宣布确立CTCS体系。•CTCS-2级列控系统♣基于轨道电路加点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标距离模式监控列车安全运行。♣系统主要由车站列控中心、轨道电路、应答器、车载设备等构成。--P19我国计算机联锁发展的第三个阶段-既有线列控系统集成创新应答器—技术引进欧洲标准应答器。LEU—技术引进（外国公司进行了“透明化”改造）。车载设备—技术引进（外国公司进行集成和适应性改进）。轨道设备—既有设备。列控中心—自主研发（关键结合部采用了欧洲标准和国外企业标准）。•（二乘二取二硬件安全冗余结构的系统平台（铁科、通号院、卡斯柯、和利时均采用了自主研发的平台）。--P20CTCS-3级列车控制系统--P21CTCS-3级列车控制系统--P22我国计算机联锁发展的第三个阶段•功能上♣列控中心技术（发展契机）♣站区一体化系统•技术上♣借鉴引进系统，自主开发易于达到高安全性的、采用整体硬件安全冗余结构的高等级计算机联锁系统。♣采用安全信息传输技术及分布智能化技术。♣全电子化。•管理上♣进一步标准化和规范化，健全维护维修体制，完善测试测验制度。♣逐步建立认证制度。--P23--P24铁科院我国现有计算机联锁系统概况通号交大微联卡斯柯TYJL-IITYJL-TR9TYJL-IIITYJL-ECCTYJL-ADXDS6-11DS6-20DS6-K5BDS6-60JD-IAEI32-JDiLOCKVPICIS卡斯柯公司联锁产品--P25K5B--P26交大微联计算机联锁产品--P27铁科院计算机联锁产品--P28TYJL-IITYJL-TR9TYJL-III计算机联锁系统的技术要求•《TB-T_3027-2002_计算机联锁技术条件》总则–计算机联锁是以计算机为主要技术手段实现车站联锁的信号系统。计算机联锁应能满足各种车站、车场（不含驼峰场）规模和运输作业的需要，应保证行车安全,提高运输效率,改善劳动条件,并具备大信息量和联网能力。–计算机联锁必须工作可靠并符合故障-安全原则。–联锁计算机必须采用高可靠性硬件和冗余结构。–计算机联锁软件的安全完整性等级宜划分为5级，由高至低依次为4～0级。等级的划分等同于EN50128和EN50129的规定。–有关电源、电磁环境、外部接口、人机接口（考虑操作失误）等环境条件和使用条件的设计应采用与安全完整性等级相适应的设计方法。–联锁计算机在发生一处故障与一次错误办理同时存在的情况下，不得产生危险侧输出。–计算机联锁的硬件和软件结构应实现模块化和标准化。–计算机联锁应能与其他信号系统结合,并能与其他管理信息系统交换数据。–计算机联锁与其他系统通信时，应遵循规定的通信协议。–计算机联锁应能够与分散自律调度集中系统接口，向其提供车站状态信息，接收调度集中传来的操作命令并予以执行。–计算机联锁应能够与无线闭塞中心、车站列控中心等列控系统接口，向其提供行车必要的状态信息，接收传来的信号降级显示命令并予以执行。–计算机联锁应能与微机监测系统接口，向其提供室内外联锁设备的联锁状态监测信息。•--计算机联锁必须向规定的软件检测设备提供必要的接口。--P29--P30计算机联锁系统的硬件结构计算机联锁系统的软件结构计算机联锁功能计算机联锁系统的冗余结构计算机联锁系统的结构及技术特点计算机联锁仿真技术计算机联锁系统的操作与表示--P31计算机联锁系统的硬件结构操作表示终端人机会话层接口电路（信号机、道岔、区段等）联锁层接口层（监控层）室外设备层诊断维护终端通信任务调度联锁运算采集安全监督根据计算机联锁系统的层次结构，计算机联锁系统的硬件结构如下图所示：操作表示主机诊断维护主机输出外围设备--P32计算机联锁系统的层次结构操作员台诊断维护台人机会话层与控制台相比，丰富了图像显示的颜色，增加声音报警与提示，还可增加安全性预检查、操作提示、信息记录、历史回放等功能。联锁层技术上：进一步完善了联锁控制功能；提高可靠性、安全性；便于系统维护、升级、改造。经济上：降低设备投资成本；节省基本建设费用联锁机接口层与继电联锁相同。室内外接口电路--P33计算机联锁系统的硬件结构广域网同步通道IPSA子系统串口线MODEM或光纤收发器打印机···监测采集机MODEM或光纤收发器MMI1IPSB子系统MMI2MMIN+1GPC交换机光纤收发器光纤收发器远程诊断与TDCS、CTC等接口CAN总线/串口线NETANETB交换机与TCC，RBC，等接口ILOCK系统SDM接口电路双断输出双断输出······邻站iLOCK安全通信网计算机联锁系统配线结构图--P34--P35计算机联锁系统的软件结构操作员台软件操作命令处理与发送；站场与信号设备信息显示；操作信息提示；报警；与CTC、TDCS、ATS等接口。计算机联锁软件任务调度；联锁运算；安全管理；输入输出控制；与列控中心、CBTC等其它系统通信诊断维护软件系统诊断与维护；操作与表示记录；故障报警信息记录；历史回放等。软件--P36任务调度与安全管理非安全通信任务操作员台诊断维护安全检查模块安全通信任务备机/系采集码位信息安全检查状态逻辑