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全電子模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)探討
（作者未知） 2011/6/23
摘要：目前，中國鐵路上千個車站已經(jīng)裝備了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖成為了以后改建、新建鐵路的主要信號聯(lián)鎖控制方式。文章主要提出一種全電子、模塊化的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，并對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖以后的發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析，希望隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子制造技術(shù)的發(fā)展，全電子模塊化的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)成為信號專業(yè)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：全電子；模塊化；三取二；計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖
中國從1984年開始研制計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，目前，其作為鐵路運(yùn)輸核心安全控制系統(tǒng)，取代了原有6502電氣集中，但是隨著計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的同時也暴露出越來越多的問題。由于很多計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)保留了近30％的繼電電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，接線多、焊點(diǎn)多、導(dǎo)致故障率高，抗干擾能力弱，同時聯(lián)鎖軟件出于對知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的考慮，是完全封閉的，對聯(lián)鎖軟件的正確性、安全性、不能深入控制。軟件測試工作也只是局限于功能測試、黑箱測試，測試功能范圍都不可能窮盡。
1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的發(fā)展要求及發(fā)展方向
1.1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的發(fā)展要求
為保證鐵路運(yùn)輸?shù)目缭绞桨l(fā)展，充分發(fā)揮鐵路信號工廠、工程設(shè)計(jì)單位、專業(yè)施工單位、電務(wù)維修單位的作用，在保證其基本安全條件的基礎(chǔ)上，讓計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)成為多級單位廣泛參與，共同實(shí)現(xiàn)的開放式聯(lián)鎖設(shè)備。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的理想狀態(tài)就是：①完全的工廠化生產(chǎn)；②完全的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；③最簡化的現(xiàn)場施工；④最簡化的驗(yàn)收模式；⑤最簡化的維護(hù)辦法；⑥最簡化的維修手段；⑦最簡單的二次開發(fā)以至于免二次開發(fā)；⑧完備的設(shè)備參數(shù)監(jiān)測功能；⑨滿足鐵路行車自動化的接口功能。
1.2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的發(fā)展方向
1.2.1 二乘二取二系統(tǒng)
中國目前的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖制式主要有：雙機(jī)熱備、三取二和二乘二取二系統(tǒng)。雙機(jī)熱備系統(tǒng)存在雙機(jī)切換問題，切換失敗將產(chǎn)生嚴(yán)重的危險(xiǎn)后果；采用屏蔽冗余技術(shù)的三取二系統(tǒng)，雖然產(chǎn)生危險(xiǎn)輸出的可能性極小，但是存在不能停機(jī)檢修的問題；所以今年主要干線的技術(shù)改造和新建鐵路都優(yōu)先考慮二乘二取二系統(tǒng)，二乘二取系統(tǒng)也是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖以后的發(fā)展趨勢。
1.2.2 全電子化
隨著制造業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，電子單元得到的大力發(fā)展，電子單元具有體積小、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)；便于組網(wǎng)、遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程診斷。因此，隨著科技部的不斷進(jìn)步，擺脫繼電器，采用全電子化將是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的一個發(fā)展趨勢。
1.2.3 模塊化
為了方便使用和維護(hù)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖應(yīng)該朝著模塊化、功能化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)模塊的在線更換，節(jié)省系統(tǒng)的維修時間。
2 全電子模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能
2.1 全電子模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有的特點(diǎn)
2.1.1 硬件構(gòu)成
全電子模塊化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用工業(yè)控制技術(shù)，全部取消6502繼電器，以模塊為單元直接控制室外轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號機(jī)、軌道電路，以明確、完善的故障自診斷與故障指示及全部模塊支持熱拔插能力，機(jī)柜配線采用插接式電纜直接對應(yīng)分線盤，將施工量降到最低，采用直接更換模塊，先處理后分析的維修方式，實(shí)現(xiàn)“傻瓜式”施工與維修。
2.1.2 軟件構(gòu)成
聯(lián)鎖軟件應(yīng)該突破目前其他計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)聯(lián)鎖閉關(guān)自守的障礙，實(shí)現(xiàn)源代碼級的開放，并且其“消息傳遞”與“模塊拼裝”的聯(lián)鎖思路與原有6502的15條網(wǎng)絡(luò)線與拼圖設(shè)計(jì)的方式類似，實(shí)行模塊化，經(jīng)過培訓(xùn)的技術(shù)人員就應(yīng)該可以勝任任何一個新站場的聯(lián)鎖軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試，從而保證測試工作可以最大限度地及早發(fā)現(xiàn)并解決軟件中的各種潛在安全隱患，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)指用戶輸入站場平面圖及必要的參數(shù)設(shè)置，即可自動生成聯(lián)鎖程序和數(shù)據(jù)，最大限度地降低人為錯誤。
2.2 全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能
2.2.1 實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的基本功能及特殊聯(lián)鎖功能
實(shí)現(xiàn)進(jìn)路上道岔、信號機(jī)和軌道電路的正確聯(lián)鎖，確保進(jìn)路正確和列車運(yùn)行安全，滿足6502全部的聯(lián)鎖功能，主要功能包括：①辦理全站列車進(jìn)路、調(diào)車進(jìn)路及迂回進(jìn)路。在設(shè)備故障時還可辦理引導(dǎo)進(jìn)路及引導(dǎo)總鎖閉。②采用始終端兩點(diǎn)辦理方式。調(diào)車進(jìn)路可一次辦理由幾條基本進(jìn)路構(gòu)成的長進(jìn)路，也可逐條分段辦理。③屬于敵對進(jìn)路的信號，不能同時開放。只有檢查了進(jìn)路中所有軌道區(qū)段空閑、有關(guān)道岔位置全部正確且已鎖閉在規(guī)定位置上、敵對關(guān)系照查無誤時，信號才能開放。④具有信號正常關(guān)閉功能、特殊關(guān)閉功能、防止自動重復(fù)開放信號功能及人工重復(fù)開放功能。⑤具有進(jìn)路自動解鎖、中途返回解鎖、取消進(jìn)路解鎖、人工解鎖進(jìn)路及故障解鎖進(jìn)路。⑥具有道岔單獨(dú)操作功能。
根據(jù)站場的特殊要求，實(shí)現(xiàn)特殊聯(lián)鎖關(guān)系，如：單鉤溜放功能、股道中間出岔功能，非進(jìn)路調(diào)（未完，下一頁）
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