高铁技术概论计算机联锁56页PPT

武汉高速铁路职业技能训练段高铁技术概论-计算机联锁武汉高铁训练段陈晓伟Tel：18791769849QQ：153294765E-mail：cxw1591-0201963武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月目录铁路运输及其信号系统1车站联锁系统的发展2计算机联锁系统的功能、特点及结构3高铁计算机联锁系统接口5武汉高速铁路职业技能训练段1.铁路运输及其信号系统铁路运输定义：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。武汉高速铁路职业技能训练段1.铁路运输及其信号系统铁路信号定义：铁路信号是用特定的物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息，是保证铁路行车安全的技术装备。武汉高速铁路职业技能训练段1.铁路运输及其信号系统铁路信号作用：保证安全提高效率减轻劳动强度武汉高速铁路职业技能训练段1.1铁路技术设备的构成车站车站铁路线路机车铁路信号武汉高速铁路职业技能训练段1.2铁路运输与铁路信号进路定义：在车站内列车或调车车列由一个地点到另一个地点所运行的经路叫进路分类：进路分为列车进路和调车进路两种武汉高速铁路职业技能训练段1.2行车安全与铁路信号信号机定义：线段入口处的防护设备武汉高速铁路职业技能训练段保证安全的措施－在进路始端设置信号机信号机开放的基本条件为：①防护进路在空闲状态；②道岔位置符合进路开通要求，而且锁在规定状态；③无敌对进路及敌对信号④信号必须在值班人员操纵下才能开放，而且每开放一次仅对一次列车或车列有效。武汉高速铁路职业技能训练段1.3车站联锁系统联锁定义：保证行车安全，信号、道路与进路之间以技术手段保持的一定制约关系和操作顺序。信号机信号机道岔道岔联锁系统进路武汉高速铁路职业技能训练段1.4轨道电路作用：反映进路是否有车占用，同时当道岔区段有车占用时，区段内的道岔不能转换绝缘轨道继电器武汉高速铁路职业技能训练段1.5继电器联锁轨道继电器岔道定位继电器信号继电器武汉高速铁路职业技能训练段1.6进路控制进路建立阶段从车站值班人员开始办理进路到防护该进路的信号开放的整个过程。进路解锁阶段从列车或车列驶入进路到越过进路中所有道岔区段的整个过程。进路建立进路解锁进路控制武汉高速铁路职业技能训练段1.6进路控制进路控制进路建立进路解锁进路选择进路锁闭开放信号自动解锁非自动解锁正常解锁调车中途返回解锁取消进路人工解锁故障解锁武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月2、车站信号控制系统的发展概况计算机联锁系统电气集中机械联锁人工信号武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月人工信号武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月铁路路票武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月电锁器武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月6502电气集中控制台武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月调度中心控制台武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月机械室武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月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。武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月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。武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月引进核心硬件进行系统集成TYJL-TR9、DS6-20、DS6-K5B、EI32-JD、TYJL-ECC、TYJL-ADX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现阶段我国的发展经历第一阶段第二阶段第三阶段武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月计算机联锁的发展要进一步提高软、硬件标准和安全、可靠性水平，逐步统一为二乘二取二或三取二的体系，统一操作方法，统一操作界面，统一外特性端子使用。武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月国内计算机联锁系统的研制单位铁道科学研究院通信信号所铁道部通信信号研究设计院北京交通大学微联公司卡斯柯信号有限公司武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月各研发单位的主要产品铁道科学研究院通信信号所：TYJL-I、TYJL-II、TYJL-III、TYJL-TR9、TYJL-ECC、TYJL-ADX铁道部通信信号研究设计院：DS6-30、DS6-11、DS6-20、DS6-K5B北京交通大学微联公司：JD-1A、EI32-JD卡斯柯信号有限公司：VPI、CIS-1、i_lOCK武汉高速铁路职业技能训练段3.1计算机联锁的功能1.联锁控制功能2.显示功能3.记录存储和故障检测与诊断功能4.结合功能武汉高速铁路职业技能训练段3.2计算机联锁的优越性技术上：①进一步完善了联锁控制功能；②可靠性、安全性高；③灵活性大；④便于系统维护经济上：①可以降低设备投资成本；②重量轻、体积小，可节省基本建设费用武汉高速铁路职业技能训练段3.3计算机联锁的技术实现特点系统操作更简单，显示清晰、直观，显示内容更为丰富采用高可靠、故障－安全硬件结构联锁软件设计为双程序设计采取了必要抗干扰措施有显示、检错、诊断、存储记录等功能预留有与其他自动化设备相连的接口武汉高速铁路职业技能训练段3.4计算机联锁的定义计算机联锁－用微型计算机对车站值班人员的操作命令与现场实际状态的表示信息进行逻辑运算，从而实现对信号机、道岔及进路进行集中控制和联锁的车站联锁设备。微机联锁软硬件实现联锁的逻辑关系采用积木式的软硬件大量减少人为工作动作速度快，信息量大，可控性强通用性强，适应改扩建，修改容易节约成本，提高安全性和可靠性武汉高速铁路职业技能训练段3.5车站联锁的层次结构人机会话设备联锁机构人机会话层室外设备执行层联锁层武汉高速铁路职业技能训练段3.6计算机联锁的层次结构光笔控制盘、大屏幕显示器计算机联锁运算与测控继电器电路运转值班室室外现场信号机械室输入、输出适配电路武汉高速铁路职业技能训练段3.7计算机联锁的控制结构集中式控制与分散式控制结构集中式控制系统由室内、室外两部分构成，特点是联锁系统的各层功能均由一台计算机完成①控制台②联锁处理机③输入输出接口④电源设备⑤现场信号设备控制台联锁处理机输入输出接口室内室外操作信息表示信息状态信息控制命令武汉高速铁路职业技能训练段3.8计算机联锁的控制结构分散式控制结构的特点是将联锁系统的功能按结构层次划分成若干相对独立又有一定联系的功能模块，均由相应的计算机来处理。控制台监视控制机联锁机目标控制器与其他系统联系武汉高速铁路职业技能训练段4.计算机联锁系统的安全性和可靠性结构对于计算机联锁系统而言，既要求具有比较高的可靠性，又要求具有比较高的安全性。这是因为计算机联锁系统不仅需要昼夜不停地连续运转，而且一旦出现故障，就有可能导致重大损失或灾难。武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月2、避错技术和容错技术质量控制技术避错技术环境防护技术采用高可靠性的部件和微机系统采用各种抗干扰措施，提高系统运行的稳定性和环境适应性武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月容错技术冗余资源硬件冗余信息冗余时间冗余软件冗余武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月归纳：其中，更多采用的是硬件冗余和软件冗余。因此，容错控制技术无论在硬件结构方面还是在软件结构方面均存在着一些明显的特点。武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月容错技术屏蔽冗余动态冗余双机比较双机协同武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月三模静态冗余结构武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月双机比较系统武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月双机协同冗余系统武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月总结1、车站信号控制系统的发展概况一、发展概况人工信号机械联锁电气集中计算机联锁2、我国的计算机联锁发展经历第一阶段第二阶段第三阶段武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月二、计算机联锁的特点1、主要区别：(1)操作方式(2)传输方式(3)用计算机代替控制台(4)模块化的硬件和软件2、优点:(1)提高安全性、可靠性(2)增加和完善了功能(3)方便设计(4)省工省料，降低造价武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月三、计算机联锁系统的基本结构1、分类多模块结构单模块结构2、层次结构执行层人机对话层联锁层3、室内外联系方式总线方式专线方式武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月四、计算机联锁系统的可靠性与安全性1、要求:⑴、平均故障间隔时间MTBF值达到106h;⑵、故障—安全系统的安全完善度等级必须达到SIL4级。武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月容错技术屏蔽冗余动态冗余双机比较双机协同避错技术环境防护技术质量控制技术武汉高速铁路职业技能训练段2020年7月3、计算机联锁系统的冗余结构冗余结构故障切换故障屏蔽3取22×2取2武汉高速铁路职业技能训练段安全性和可靠性结构按故障－安全原则避错技术容错技术质量控制技术环境防护技术硬件冗余软件冗余时间冗余信息冗余按故障处理的方式故障切换结构（双机热备、二乘二取二）故障屏蔽结构（三取二系统）武汉高速铁路职业技能训练段在目前高铁CTCS-2或CTCS-3级列控系统中，计算机联锁设备分别与车站列控中心、RBC、CTC、集中监测CSM等设备接口。5.高铁计算机联锁系统接口武汉高速铁路职业技能训练段5.高铁计算机联锁系统接口5.1计算机联锁与车站列控中心的接口5.2计算机联锁与RBC的接口5.3计算机联锁与CTC的接口5.4计算机联锁与CSM的接口武汉高速铁路职业技能训练段无线闭塞中心RBCGSM-R室内设备C3级列控与C2级列控的比较(1)地面设备增加无线闭塞中心RBC、GSM-R无线通信网络；(2)车载设备增加GSM-R无线通信单元及天线；(3)车载设备根据RBC的行车许可，生成连续速度控制模式曲线，实时监控列车安全运行。调度中心CTC车站联锁轨道电路列控中心应答器道岔信号机RBC为CTCS-3提供行车许可速度曲线GSM-R无线通信模块及天线车载设备武汉高速铁路职业技能训练段谢谢大家！谢谢！供娄浪颓蓝辣袄驹靴锯澜互慌仲写绎衰斡染圾明将呆则孰盆瘸砒腥悉漠堑脊髓灰质炎(讲课2019)脊髓灰质炎(讲课2019)