TYJL-II型联锁培训教材-双高 - 图文

TYJL-II型 计算机联锁系统 培训教材 （试用） 中国铁道科学研究院通信信号研究所 北京市华铁信息技术开发总公司 二○○四年三月

TYJL-Ⅱ型

计算机联锁系统培训教材

(试用)

中国铁道科学研究院通信信号研究所 北京市华铁信息技术开发总公司

二○○四年三月

TYJL-II型计算机联锁系统培训教材（试用）

前 言

经过十多年的发展，TYJL-II型计算机联锁系统已在全国铁路(包括城市轨道交通)四百多个站（场）开通运营。该系统以其高可靠性、高安全性和易于维护等特点为铁路运营提供了可靠保障。

随着联锁设备使用数量的不断增加，对电务维护和管理人员的系统培训需求日益明显，待培人员数量的快速增长要求培训必须具有相应的规模。部、院有关领导部门对此情况给予了足够的重视，直接推动并规划组织了定期培训活动。本教材即是为此而编写的。考虑到现场的实际需求，本教材内容重点侧重于系统的硬件结构和维护。

由于系统经过十多年的改进，在某些技术细节方面前后期的设备有所差别，限于本教材的篇幅和编写时间的仓促，教材中所写内容不能全部覆盖这些情况，希望学员在阅读本教材的同时要结合自己管内的具体设备情况去理解。

由于编写时间的仓促，教材中可能会有一些错误之处，有关内容应以培训老师所讲为准。

编者 2004年3月

TYJL-II型计算机联锁系统培训教材（试用）

目 录

1

计算机联锁的特点及其发展概况 ............................................................................. 1 1.1 1.2 1.3 2

计算机联锁系统的特点 ..................................................................................... 1 各国计算机联锁发展的特点 ............................................................................. 3 铁科院计算机联锁开发过程和近期的研制方向 ............................................. 4

TYJL-II型计算机联锁系统的硬件构成 .................................................................. 8 2.1 系统主要配置 ..................................................................................................... 8 2.2 系统主要性能 ..................................................................................................... 9 2.3 监视控制系统的构成及功能 ............................................................................ 11 2.3.1 一般构成 .................................................................................................... 11 2.3.2 主要功能 ................................................................................................... 13 2.3.3 使用和一般维护 ....................................................................................... 14 2.4 主控系统的构成及其功能 ............................................................................... 14 2.4.1 联锁机（执表机）的主要功能和机柜结构 ........................................... 14 2.4.2 电源层 ....................................................................................................... 15 2.4.3 计算机层 ................................................................................................... 16 2.4.4 采集层 ....................................................................................................... 18 2.4.5 驱动层 ....................................................................................................... 18 2.4.6 零层 ........................................................................................................... 19 2.5 接口系统的构成及其功能 ............................................................................... 23 2.5.1 采集电路 ................................................................................................... 23 2.5.2 输出驱动电路 ........................................................................................... 24 2.5.3 防护电路 ................................................................................................... 26 2.6 辅助系统的构成及其功能 ............................................................................... 29 2.6.1 电务维修机 ............................................................................................... 29 2.6.2 微机监测系统 ........................................................................................... 30

3 电源系统................................................................................................................... 33 3.1 3.2 3.3 3.4

系统电源 ........................................................................................................... 33 配电柜............................................................................................................... 33 机柜电源 ........................................................................................................... 34 动态电源 ........................................................................................................... 34

4 系统的切换............................................................................................................... 38 4.1 切换系统的构成 ............................................................................................... 38 4.2 联锁机的切换 ................................................................................................... 39 4.2.1 系统的状态 ............................................................................................... 39 4.2.2 切换控制 ................................................................................................... 40 4.3 执表机的切换 ................................................................................................... 41 4.4 监控机的切换 ................................................................................................... 42

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5 系统的人机界面 ....................................................................................................... 43 5.1 控制台和屏幕显示 ........................................................................................... 43 5.1.1 轨道区段屏幕显示 ................................................................................... 44 5.1.2 列车信号屏幕显示 ................................................................................... 44 5.1.3 调车信号屏幕显示 ................................................................................... 44 5.1.4 道岔屏幕显示 ........................................................................................... 45 5.1.5 按钮设置屏幕显示 ................................................................................... 45 5.1.6 进路的办理与操作 ................................................................................... 47 5.2 维护界面 ........................................................................................................... 50 5.2.2快捷菜单说明 ................................................................................................ 58 5.2.3常见问题解答 .................................................................................................. 58 5.2.4调度监督及微机监测接口功能说明 .............................................................. 59 5.2.5维修机程序所在目录结构及其支持文件 ...................................................... 60 5.2.6帮助功能(目前正在增加该内容) ................................................................... 60

6 结合设计要求 ........................................................................................................... 63 6.1 6.2 6.3 6.4

表示信息采集 ................................................................................................... 63 驱动控制对象 ................................................................................................... 64 信息排列 ........................................................................................................... 64 防雷和接地要求 ............................................................................................... 67

7 8

计算机联锁系统的CAD设计和模拟仿真系统的研制 ........................................ 68 计算机联锁系统的日常监测和故障处理 ............................................................... 70 8.1 系统停电及上电 ............................................................................................... 70 8.2 常见故障处理 ................................................................................................... 70 8.2.1 故障应急处理方法 ................................................................................... 70 8.2.2 运行灯停止运行 ....................................................................................... 71 8.2.3 通信故障 ................................................................................................... 71 8.2.4 联锁机和执表机电源故障 ....................................................................... 74 8.2.5 采集电路故障 ........................................................................................... 74 8.2.6 驱动电路故障 ........................................................................................... 77 8.2.7 脱机、联机、同步 ................................................................................... 78 8.2.8 自动倒机 ................................................................................................... 79 8.2.9 事故继电器不励磁 ................................................................................... 79 8.2.10 上位机不能启动 ....................................................................................... 79 8.2.11 21英寸显示器黑屏、缺色 ...................................................................... 79 8.2.12 典型错误记录解释 ................................................................................... 80 8.2.13 注意事项 ................................................................................................... 81 8.3 系统的日常监测维护 ....................................................................................... 82 8.4 应急台和应急箱 ............................................................................................... 82 8.4.1 应急台 ....................................................................................................... 82 8.4.2 应急箱 ....................................................................................................... 83

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联锁系统的远程诊断 ............................................................................................... 84 附图 ...................................................................................................................... 85

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1

计算机联锁的特点及其发展概况

1.1

计算机联锁系统的特点

车站联锁控制系统是车站信号的基础设备，基于布线逻辑的继电联锁装置自1927年问世以来已整整统治了近70年。社会在发展，技术在进步，电子技术和计算机技术的不断发展，一场信息技术大革命正在世界范围内迅速展开。随着计算机技术的发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，车站信号联锁安全技术也正在不断地更新、发展。1978年世界上第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世，随后从80年代起各国竞相开发研究计算机联锁，并取得了显著的成绩，90年代已有不少国家开始大面积推广计算机联锁系统。如日本、英国已制定技术政策，不再发展继电联锁，而由计算机联锁取代。

计算机联锁系统与继电联锁相比的优越性主要有以下几方面： ? 件。

?

计算机联锁系统功能更加完善。继电联锁设备，如我国广泛应用的6502电

气集中联锁系统，受站场形电路网络层次和结构、继电器数量以及网络线的多寡等限制，在功能及功能扩展方面均受到限制。对上述限制，计算机联锁系统往往通过少量的硬件和软件开发即可解决。

? ? ? ?

计算机联锁系统的信息量大为丰富，利用各种网络手段，可方便地与行车计算机联锁系统易于实现系统自身化管理，利用自诊断，自检测功能及远随着大规模集成电路的发展，计算机联锁系统的投资将越来越低，与继电计算机联锁无论是双机热备系统，还是三取二系统，还是二取二乘二系统，

调度指挥系统、列车控制等系统联网，提供及交换各种信息，以使工作协调顺畅。 距离联网，实现远程诊断。 联锁相比将更占优势。

均有热备系，任何1点故障均不会影响行车。维修更加方便，出现故障后，将故障的1系脱离系统，将故障的电路板更换，就可排除故障。

图１－１给出了瑞典计算机联锁与继电联锁的成本对比情况。从图中可以看出，随着站场规模的增大，计算机联锁的成本急剧降低。哈尔斯堡站总费用比继电联锁低20%，电缆费用减少30%，安装费和运营费减少50%，维修费用大致与继电集中相当。

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体积小、可靠性高，可实现无维修，为铁路信号技术结构的改革创造了条

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4 联锁装置总费用

5 1— 歌德堡计算机联锁 2— 马尔莫计算机联锁 3— 哈尔斯堡计算机联锁 4— 自由结线继电联锁 5— 组匣式继电联锁

1 2 3 图１－１ 计算机联锁与继电联锁的成本对比情况

车站计算机联锁近二十年来在国内外得到了广泛的使用和发展。图１－２为车站联锁控制系统的发展进程图。

系统发展程度继电化(分散处理PRC)电子联锁与其他系统结合中央集中PRC控制微电子CTC技术的发展集中控制计算机的发展电子技术的发展人工智能判断型195060708085902000图１－２车站联锁控制系统的发展进程图

从图１－２中可以看出，80年代末期、90年代车站联锁控制系统已发展到电子联锁、分散PRC控制，并逐步向人工智能型控制发展。

我国的电子技术，计算机技术发展较晚，正处在奋起直追的阶段。近几年作为信号基础设备的计算机联锁也得到了迅速发展，现已初具规模，并在不断地完善和改进，逐步向更高一级的智能控制发展。从总的发展趋势看，计算机联锁必将逐步取代传统的继电联锁设备，这是科学技术进步的必然结果。

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1.2 各国计算机联锁发展的特点

综观各国计算机联锁发展情况，下面列出它们的一些发展特点：

? 计算机联锁系统由于采用了先进的计算机技术和通信技术，联锁系统本身

已不再是一个孤立的车站信号联锁设备，而是综合行车指挥控制系统的一个重要组成部分，是具有多种功能和安全保证的指挥控制系统的基础设备。可通过各种制式的联锁总线、局域网、广域网实行多层次控制，使控制范围扩大，减少投资，并可与运行图管理系统联网，根据调度计划实现进路程序控制，还可与旅客向导服务系统，车次号跟踪系统联网，构成全方位的计算机综合控制、管理系统。

? 国外的车站联锁系统多为集中式的联锁控制方式，即由一个站控制周边的

若干小站及区间的道岔控制点。这种控制方式是与他们国家的铁路行车组织特点分不开的，在各个小站不设行车人员，均由调度人员或枢纽站车站人员进行控制，既优化了控制又达到了节约人员的目的，可有效减少日常的运营和维护开支。这种控制模式在技术实施方面是成熟的。

? 各国计算机联锁系统，大多采用硬件冗余比较表决的方式实现系统的故障

安全保证。并采用双重或三重系统不停顿故障重组技术提高系统的可靠性和可用性。

? 随着列车运行速度的不断提高，必须相应提高系统对各种运行信息的响应

速度，联锁系统应具有进路自动排列和进路储存功能。

? 各国计算机联锁系统正在向全电子联锁系统发展，如ABB的EBILOCK 850，

英国的SSI系统，德国西门子SIMIS系统都已由固态器件取代继电器驱动信号和转辙机设备，这些设备多安装在铁路旁，减少了干线信号电缆，降低了成本，如意大利的Ansaldo公司还有编码和无编码的轨道电路控制器（TX发送和RX接收）也是由全电子装置完成的。

? 随着计算机技术的发展，多媒体计算机的推出，各国均加强了人机工程的

研究，提供现代化的声、像、图文显示，改善操作人员的工作环境和提高工作效率，控制方式已由传统的控制盘，改由键盘、数字化仪、鼠标等。 ? 各国计算机联锁设备均采用二级维修制，在现场采用故障修，更换故障模

块，而故障模块返回厂商集中修理。有的铁路设立集中的维护管理终端，与中央调度所的维护管理中心联网，传送各种信号设备状态，联锁系统的运行信息和故障报警信息等，使维修人员可及时地对下属设备进行干予和维护。如法国的TGV高速铁路的维护中心，还包括了有CIS联锁系统各种备件的管理。

? 大力开展车站计算机联锁系统的模拟仿真实时测试系统的开发工作。不仅

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可缩短设计和调试时间，同时通过对联锁系统进行全面的测试，可大大地提高系统的可靠性和故障安全性。 上面所述的特点是我们研究工作中值得借鉴的。

1.3 铁科院计算机联锁开发过程和近期的研制方向

铁科院通号所在80年代初开始筹备计算机联锁的开发研制工作，于1985年开始承担铁道部科研基金项目和国家七五攻关项目“编组站尾部微机集中的研究”，在1989年该项目通过国家和铁道部鉴定，并获得国家和铁道部的科技成果一等奖。1990年起在徐州北站、芜湖东、哈尔滨南站安装使用。91年铁科院开始车站计算机联锁系统的研究，其成果--TYJL-II型计算机联锁系统于1993年10月在哈尔滨平房站开通使用，这是国内开通的第一个国产车站计算机联锁系统，原计算机联锁暂行技术条件即是以该系统为蓝本制订的。1995年承担“容错计算机联锁系统的研究”科研项目，其成果--TR9型容错计算机联锁系统在1996年11月在哈局密山车站开通运行，该系统是国内第一个开通的容错计算机联锁系统。这两项成果于1997年12 进步二等奖、国家科技成果新产品奖、中关村百项拳头产品奖等。

目前铁科院正在进行国产容错计算机联锁系统、区域性计算机联锁系统以及列控联锁一体化系统的研发工作。此外，全国产化的容错计算机联锁系统TR2000已于2000年5月通过铁道部审查，并在宜昌站稳定运营近一年半；以TR2000为基础研发的列控联锁一体化试验系统也已在铁科院环行道稳定运行一年有余并将于近期组织铁道部审查。

1.4 定义

监控机――系统实现人机界面的计算机。

联锁机――用于联锁运算的计算机，兼执表机的功能。

执表机――计算机联锁系统采集、控制车站信号设备的机器。

联锁总线――联锁机、执表机、监控机之间交换与安全有关的信息的通道。本

系统采用ARCNET通信网。

局域网――监控机、维修机、调度集中、车站信息中心之间相互交换信息的通

道。本系统采用以太网。

MMI――也称控制台，是显示和操作的设备。

1.5 参考资料

1) TB/T 3027-2002 “计算机联锁技术条件”，铁道部， 2002.7 2) TB1774—86“继电式电气集中联锁技术条件” ，铁道部，1987。1 3) (84) 铁鉴字1486号“平面调车电气集中标准设计意见书”

4) GB10495，铁路信号技术中采用电子器件时应遵循的主要安全条件 5) TB铁路信号设计规范，北京1999

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6) TB10071－－2000，铁路信号站内联锁设计规范，铁道部 7) GB8566-88，计算机软件开发规范

8) GJB437-88，军用软件开发规范，1998.2

1.6 主要技术条件和技术指标

1.6.1．满足《计算机联锁技术条件》的各项要求。

1.6.2．满足TB1774—86 部颁标准中对研制新制式实行的技术要求。 ⑴ 系统不考虑储存正常的列、调车进路，保证无进路储存的可能。

⑵ 系统能与调度集中设备、各种制式的自动闭塞设备、半自动闭塞设备、正线和到发线电码化设备相结合。

⑶ 系统具有自诊断、记忆储存等功能，并能实现进路办理和车列走行过程的再现。

1.6.3．系统不单设故障解锁盘。进路因故不能正常解锁时，采用“区段故障解”按钮和 “道岔区段按钮”解锁。

1.6.4． 在计算机联锁设备开机时，全站道岔区段均在锁闭状态，这时按压“上电解锁”按钮，各区段逐段解锁。人工倒接联锁机，相当于工作机重新启动，全站区段锁闭，解锁操作同上。即按压数字化仪上的“上电解锁”按钮或用鼠标点击屏幕上的“上电解锁”按钮，再输入相应口令，各区段即可自动解锁。

1.6.5．计算机联锁设备采用A、B双套系统，互为主、备。备机有脱机、联机和联机同步三种状态，只有在联机同步时系统才处于热备状态，如主机出现故障，系统自动倒向备机，不影响现场设备状态。

1.6.6． 在备机自动升为主机工作后，原主机处于脱机状态，必须在电务人员修复故障，确认无故障后，按压“联机”按钮，原主机作为备机，转入联机状态，恢复主备机通讯，待双机的控制命令输出完全一致时备机与主机联机同步工作，转入热备状态。

1.6.7． 系统除自动倒机外，还可人工切换倒机，人工切换时，联锁机的切换必须在车站值班人员和电务维修人员共同确认全场没有办理任何进路的情况下进行，并应记录切换原因，联锁机切换后全场锁闭，通过“上电解锁”按钮逐段解锁后，才能实现正常控制。处于自动位置（中间）的手柄扳向工作机位置时，全场不锁闭。 1.6.8． 能满足(84) 铁鉴字1486号“平面调车电气集中标准设计意见书”中单钩溜放和连续溜放电路的主要技术条件。

1.6.9．单钩溜放电路的主要技术条件如下。

⑴ 每一条牵出线设一溜放按钮，允许不同的牵出线平行进行溜放作业。 ⑵ 溜放进路必须由牵出线通向某一股道的所有调车进路组成。

⑶ 根据实际需要允许车列停在道岔区某架调车信号机前办理初次溜放进路。 (计算机联锁允许车列停在任何架调车信号机前办理初次溜放进路) ⑷ 溜放进路具有退路锁闭。

⑸ 车列后方的进路，在取消溜放和提前按压解锁按钮后可提前解锁，也即延

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时30秒后解锁，以便车列及时改变退路或进路作它用。

⑹ 溜放进路的办理有单办和储存两种方式，在储存或溜放过程中，能对已储存的进路予以修改，储存和溜放的钩序和进路排通，在控制台上应有表示。 ⑺ 当采用储存方式时，区段解锁后，道岔延时3秒左右解锁。

在单钩溜放技术条件中规定，在采用储存溜放时，在该溜放区内，不允许同时办理其它列车、调车进路。考虑到峰尾计算机联锁不同于6502继电联锁电路，不存在储存命令和其他进路命令在同时办理过程中出现的误动作现象。在作业繁忙时，因办理储存溜放进路而封锁其他作业，势必会影响作业效率，为解决这一矛盾，本系统允许在储存方式工作的同时办理其他调车进路。 1.6.10．连续溜放的主要技术条件如下。

⑴ 在有间隔调整措施时溜放电路按车组间隔不大于23米设计。 ⑵ 分路道岔采用快速转辙设备，其控制方式为手动和自动两种。

⑶ 分路道岔设位置表示器，在溜放作业过程中显示，开通直股为紫色，开通侧股时为橙黄色。出现错钩时，错钩的道岔及错钩车走行前方的道岔表示器由稳定灯光变为闪光

，处于退路锁闭时关闭。当道岔表示器因故不能点亮时，允许溜放继续进行，但需人工确认道岔位置。

⑷ 分路道岔发生挤岔或置于四开位置时有挤岔表示，并发出音响信号，同时自动关闭溜放信号。经值班员确认，并将其前方道岔置于防护位置后，与该道岔无关的作业可以 继续进行。

⑸ 分路道岔采用双区段锁闭，岔前保护区段的长度应保证已经启动的道岔在机车车辆以允许的最高速度驶至岔尖前能转换到底。保护区段长度的计算参数为: 调车推送速度

最大为30公里/小时，采用快速转辙机，其转换时间9号道岔按1秒计算。

⑹ 当分路道岔为联动道岔或交分道岔时，可采取分解措施使其中起分路作用的一组尖轨(或道岔)交由溜放操纵，而将其余尖轨(或道岔)做为防护道岔。在溜放作业终了，必须保证自动整理为各自位置一致的状态。

⑺ 保证分路道岔一经启动即使机车车辆再驶入保护区段也能转换到底。道岔此时不能再被操作而回转。

⑻ 已被操纵的分路道岔，当机车车辆已驶入保护区段后转辙机尚未开始动作时，应使其不能再转换。

⑼ 自动选岔时，分路道岔启动后2秒尚未转换到底时，在机车车辆压入保护区段前，能自动转回原位。此时，屏幕上有该道岔自动回转的提示，并发出短时音响。

⑽ 溜放作业过程中，机车车辆在分路道岔前折返运行时，为缩短走行距离，于机车车列出清道岔区段，占用保护区段的情况下，允许该道岔能解锁变位。

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⑾ 溜放作业过程中，机车后方的道岔实行退路锁闭。

⑿ 当溜放的车辆走行过缓，过岔速度低于5公里/小时时及时报警，将该道岔锁在原位，实现侧冲锁闭，屏幕上有锁闭显示。

⒀ 系统能根据需要满足连续溜放或多组溜放（二开花、三开花）作业的要求。 ⒁ 系统一次能储存50钩。储存一钩只需按压一个按钮，在储存或溜放过程中，能对已储存的进路予以修改、增钩和减钩，并能一次取消全部储存的进路。

⒂ 在作业过程中能随时终止储存进路命令的传递，并在此暂停的过程中人工介入进行增钩、减钩作业。

⒃ 溜放车组发生跟钩后，监示器上应有报警提示。 ⒄ 储存的和溜放的钩序与进路在监示器上应有表示。

⒅ 溜放作业以调车员手信号进行指挥，有条件时可采用无线调车信号或无线机车遥控。

⒆ 两内轮距大于分路道岔保护区段长度的大轴车组，不使用储存电路进行作业。

⒇ 允许车列停在进路上任一区段及任一架调车信号机前办理初次溜放进路。

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2

TYJL-II型计算机联锁系统的硬件构成

2.1

系统主要配置

TYJL-II型计算机联锁系统为分布式多微机系统，具体可分为如下几个系统：

? ? ? ? ?

系统框图见图2-1，其中监控系统和主控系统的微机设备均为A、B双套，联锁机、执表机具有热备和自动切换功能，监控机是双机工作，两台监控机不分主、备机，在两台监控机上的操作都有效，不需要切换。一台监控机发生故障，另一台监控机仍然保证系统的正常操作。

光缆 联锁总线 光缆 光端机 光端机 其它网络 MODEM 局域网 信息处理系统 监控机 A 监视控制系统-主要由监控机(又称上位机)和控制台组成 主控系统-主要由联锁机、执表机组成

接口系统-主要由采集结合电路、动态驱动设备和继电控制电路组成 辅助系统-主要由电务维修机和微机监测系统组成 电源系统

数字化仪 控制台 （ B 维修终端 综合控制中心 微机房 接口部分 现场设备 图 2-1 系统框图

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系统[不包括现场设备]可划分为三个层次：监控系统和辅助系统为上层，主控系统是核心层，第三层是接口系统。系统的上层使用通用的局域网实现各子系统之间的连接；监控系统中监控机与控制台之间通过由视频线等线缆和切换装置组成的专用显示和命令通道连接。核心层的主控系统与监控系统之间、主控系统的联锁机与执表机之间通过专用的联锁总线实现安全信息的通信连接，联锁总线是实时的现场控制总线，是系统的核心总线。

2.2 系统主要性能

◆ 系统的安全性：

高可靠性和实现故障安全是对联锁系统的基本要求。TYJL—Ⅱ型计算机联锁

系统在核心联锁系统的软、硬件设计和结构上采取了一系列措施，使其具有良好的可靠性和故障安全性能。

1. 最大限度的利用软、硬件资源，对直接危及行车安全的联锁逻辑处理和执表机提出高的故障－安全要求，采用联锁软件冗余及其他容错技术大大提高系统的安全性和可靠性。

2. 系统严格采用闭环控制原理，通过对输出控制命令分层双重回读的闭环控制，可对驱动混线、驱动板故障、I/O板故障、各级译码器电路错误等故障进行有效检查，当发现可能危及安全的失控情况时立即切断输出电源，倒向安全。

3. 采用动态输出方式，当软、硬件故障时，系统将自动停止动态输出。对最为关键的输出电源控制，采用更为严格的反相双驱动的动态驱动方式，由专用硬件电路对计算机的输出脉冲相位进行严格检查，异常时将在数毫秒内熔断保险，确保系统安全。

4. 信息采集采用动态检查、双译码校核以及采集总线控制命令回读的工作方式，以确保采集电路的故障安全；并由专用的I/O检查程序对采集的关键有效信息进行合理性判断，对异常信息进行安全处理，当发现可能危及行车安全的情况(通常由混线造成)时，切断驱动电源。

5. 采用多种软件冗余技术提高系统的安全性。联锁程序采用双软件结构；采集数据和输出控制命令均采用双格式并在不同的缓冲区存储，输入、输出程序采用与之对应的双通道安全校核的处理方式；采集数据、联锁运算的中间变量和输出控制命令均采用安全侧唯一的编码方式。这些措施可以有效地防护因硬件故障或软件错误而可能造成的非安全性的后果。 6. 采用专用的、无任何“黑箱”部分的软件平台和全部软件固化后“就地”运行的工作方式提高系统软件的可靠性和安全性。采用专用的、开放的软

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件平台可以避免某些因采用复杂的、内部不可知的软件系统所可能带来的不确定性后果；而能够固化后“就地”运行的软件最为“强壮”，因为其在运行状态下完全无法被更改。 7. 联锁总线采用专门研发安全信息通道。

◆ 系统具有高可靠性和出色的可用性

1. 系统全面采用成熟的计算机技术、网络通信技术和工控技术。

2. TYJL-II型系统是国内第一个实现了双机热备功能的计算机联锁系统，该系统直至I/O接口及配线部分均为双套，热备时任何部分故障，均不影响正常使用。故障设备可在完全脱机的状态下进行维修而不影响工作系统，即系统的可用性极高。

3. 计算机联锁容量不受限制，( 通过增设执表机柜满足容量要求，每一台联锁机或执表机柜的容量为 512个表示信息，(指灯丝条件，信号继电器条件，道岔位置表示条件等)，256个控制对象 (指信号继电器和定、反位操纵继电器等) 。

4. 采用分离式的控制台和大屏幕显示，操作简便、舒适、显示清晰。 5. 大屏幕彩色监视器能显示6502所有的表示，还增加了时间、音响和汉字提示，如“始端??333，终端??333”“按钮有误”、“有要点”、“道岔333板不动”等等，此外，还给出设备错误号，供维修人员诊断故障用。

6. 采用双套互为备用(热备)的微机系统，系统有自动切换方式，备用系统有脱机、联机、联机同步三种工作状态。

◆ 系统具有良好的可扩展性和远程控制能力。

TYJL-II型联锁系统采用专门开发的联锁总线，可根据系统容量方便地增加终端控制器(执行表示机)，并可通过光缆实现远程分布控制，即具有区域联锁功能。

◆ 系统具有良好的可维修性

1、 系统具有良好的自检和在线自诊断功能，故障时可有语音、文字和故障代码提示。

2、 设备维修简便，微机设备均采用模块接插件结构，便于更换，在机房内可通过电务维修机的监示器监视现场设备和列车运行情况，设于机柜上的测试孔和指示灯，供维修人员分析和判断故障，控制监视机按时间顺序记录储存按钮动作情况，设备错误号和现场变化信息情况，电务维修人员通过鼠标操

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作，就能在屏幕上将前一段时间内的机器状态或作业情况按规定格式显示出来，若需要还可在打印机上打印输出，记录储存时间为1个月。系统提供的图像再现功能，可将进路办理和车列运行情况以图像方式再现。以便更直观地查找故障及分析问题。

3、 系统具有远程诊断功能。利用远程诊断系统可将现场系统的全部记录及实时的运行情况传至指定地点，便于故障处理的远程指导。目前已在北京建立了一级维修中心，在广州、昆明等局建立了二级维修中心。

◆ 系统适应的主要环境条件如下： 电源

输入正常电压 220VAC

输入电压范围 185-235VAC 47-63HZ

工作环境

操作温度 5－40゜C 湿度为 40％――90％

大气压力 74.8—106kPa（相当海拔高度2500M以下） 机房应采取有防静电措施 采取有防尘和防化学侵蚀措施

地线

保护地 小于4Ω， 防雷地小于4Ω，地线引入线径大于16MM。

系统通过了铁道部指定的电磁兼容干扰试验室的指定电磁兼容干扰测试和指定的防雷试验室的防雷性能测试，测试标准GB/T17626.5-1998。

2.3 监视控制系统的构成及功能 2.3.1 一般构成

监控系统主要由监控机(又称上位机)和控制台组成。监控机是监控系统的核心，一般放置在联锁机房内的微机桌上，通过引出的视频线、鼠标线、数字化仪线和语音线(通常不超过50米长)与值班员控制室内的控制台相连。

监控机采用标准的通用工业控制计算机，其一般配置如下： 2主机板：主机板：6159L，，主频233MHZ，内存容量32M。

22个RS232(串行通信接口)，一个并行口，17英寸CRT，全ASCII键和中文

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输入键盘。

2两块ARCNET通信网络卡，用以与联锁机通信。 2三英寸软盘驱动器1个，20G硬盘。

21块以太网卡，用以主备上位机之间以及与维修机的通信。 2多屏VGA显示图卡，提供值班员用CRT的图像显示。

2语音声卡，提供控制台的语音提示和音响

两块ARCNET卡的地址设置为（ARCNET的SW1开关）： ARCNET通信口 I/O口首地址 RAM首地址 SW1设置（按12345678位排列） 1口 300H D800H 00101001 2口 2E0H D000H 00110010 这里OFF代表1，ON代表0。

上位机A机的节点号设置为：05H；上位机B机的节点号设置为：06H。

控制台的操作方式有：数字化仪操作盘、鼠标操作、单元按钮控制台三种；表示有二种，即彩色监视器和单元表示盘。当前计算机联锁制作控制台，均采用多种操作并用，以防操作设备故障造成系统瘫痪。其结构有下列几种：

? 数字化仪＋数字化仪＋显示器 ? 数字化仪＋鼠标＋显示器 ? 鼠标＋鼠标＋显示器

? 数字化仪＋显示器＋单元块表示盘

按钮＋单元块表示盘＋提示窗（若有必要，还可＋鼠标＋显示器）

此外，与6502控制台一样仍然设置有道岔电流表。

图2-2给出了监控系统的结构示意图。

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图 2-2 上位机与控制台连线图

图中视频线、鼠标线、数字化仪线和语音线均使用专用的屏蔽电缆(通常不超过50米长，这些线缆可统称为显示和命令通道)经切换装置后与值班员控制室内的控制台相连。切换装置有两种安装方式，一种是安装于值班室控制台内，如图２－２所示；另一种是安装于计算机房内的微机桌内。

2.3.2 主要功能

监控系统是计算机联锁系统的操作界面的人机接口，其主要功能有： ? 对值班员的所有操作进行提示、处理并记录，接受信号值班员的有效操作

命令，向主控系统发出相应的执行命令。

? 接收主控系统提供的站场表示信息，向值班员提供站场图像的实时显示。 ? 向值班员提供整个系统的工作状态信息、报警信息和简要的故障信息。 ? 记录系统的全部操作和运行信息。

? 向辅助系统提供记录信息，与其他必要的信息系统接口。

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2.3.3 使用和一般维护

1. 在确认设备已连接好后，开启主机及监示器电源，控制监视机自动进入开机自检程序，逐个对外部设备及主机板进行检查，若系统完好，出现相应提示，机器自动进入工作状态。（锁键盘键“KB-LK”按下后有可能使机器无法正常启动） 2. 当监视控制机和联锁机通信中断时，屏幕上有“联锁机通信中断”的提示，且有语音报警。

3. 如发现屏幕上时钟不变，表明机器工作异常，需由电务值班人员处理，造成这种现象的原因有:

⑴ 有人误动键盘上某些键，需按一下回车键。

⑵ 死机，此时需重新启动机器或启用备用机，以保证系统正常工作。监控机死机或与联锁机通信中断可导致联锁机自动倒机。

在上述情况下，值班员室的监示器屏幕显示将不变化，不能真实反映情况，但此时联锁机仍工作正常，不会影响已排通的进路和开放的信号及其联锁关系。 4. 根据控制监视机前面板上的状态显示窗口显示判断系统的各种故障，若有问题则需启用备机，以维持系统正常工作。

5. 若屏幕监示器的图像消失，可判断为监示器出现故障或电源接触不良，若颜色显示不正常或图像滚动通常是由于监示器的电缆连接线(共6线──红、绿、蓝、水平同步、垂直同步、地线)有断线故障造成的。

6. 若控制监视机与联锁机的通信多次启动后，仍不恢复，可怀疑机内的ARCNET通讯板有故障。

7． 17英寸显示器平时应关掉，以此达到保护屏幕的目的，只有在查看某些信息时才打开。

2.4 主控系统的构成及其功能

2.4.1 联锁机（执表机）的主要功能和机柜结构

TYJL-II型联锁系统的联锁机和执表机的硬件结构完全相同，虽然不同时期和不同厂家的产品有所不同，但其基本原理和基本结构是相同的。联锁机与执表机的区别主要在于软件实现的功能不同。

联锁机的主要功能是：

⑴ 实现与上位机和执表机的通讯调度。

⑵ 实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成进路确选、锁闭，发出开放信号

和动作道岔的控制命令。

⑶ 采集现场信号设备状态，如轨道状态，道岔表示状态，信号机状态等。 ⑷ 输出动态控制命令，通过动态板驱动偏极继电器，控制动作现场设备。

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5 实现主备机间的同步

执表机的主要功能是:

⑴ 接收联锁机发出的执行命令和向联锁机发送采集信息。 ⑵ 同联锁机功能 3 。 ⑶ 同联锁机功能 4 。

为了适应大、中、小站不同的控制对象容量，机柜的结构分Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型，Ⅰ型为普通型；Ⅱ型适合于小站，在一个柜内同时安装A、B两套联锁系统；Ⅲ型为增强型，其采集层增加到两层，最多可容纳28块采集板，驱动层为一层，最多可容纳14块驱动板。

普通型的机柜结构框图如2-3所示。由上到下依次大致可分为电源层、计算机层、采集层、驱动层和零层。

电源层 计算机层 采集层 驱动层 零层 通信总线切换

图 2-3 联锁机柜示意图

2.4.2 电源层

电源层主要由电源指示面板、采集电源、驱动电源和计算机电源组成。 电源指示面板由电源工作指示灯和电源电压测试表组成。

采集电源的工作电压：12±1V ，该电源用于采集板对继电器接点信息的采集，采集回线的电压就由该电源提供；

驱动电源的工作电压：12±1V ，该电源用于驱动板送驱动信息给动态继电器（或动态驱动组合），驱动回线的电压就由该电源提供；

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计算机电源的工作电压：5±0.2V ，该电源为计算机层所有电路板和采集板、驱动板的工作电源，它的故障可能会导致机器死机。它提供的±12V电压用于调试设备使用。

各路电源之间要求有良好的隔离性能。

2.4.3

如下：

计算机层

现在用的绝大部分系统采用的是STD总线标准的工业控制计算机，其基本组成2STD5093微处理器板

STD5093为386级别的工控专用CPU板，在早期的系统中采用的是STD8088微处理器板（准16位机）[8088须同时与7308计时板、7320中断板以及7710或7709扩展存储板配套使用]，最新系统则采用APCI5093（该板上有ARCNET通信口，用于主备机通信。）。 2 AS-1指示报警板

机柜上的指示灯和蜂鸣器的控制板。

用以实现联锁机与执表机之间、主备联锁机之间，以及对监视控制机的通信。（联锁机插两块，一块用于主、备机通信，一块用于与控制监视机和执表机通信；执表机插一块） 2 STD1604 I/O接口板

用以控制采集总线和驱动总线。板上共有 8个 I/O 端口地址，每个端口地址有 8位输入和输出，每块板均有不同的地址，根据板上的短路跳接线的位置来设定[最新系统中采用的APCI5314，无需在板上设置地址]。每个端口的输出命令均可回读[第一重回读检查]，可用来检查其输出信息的正确性，检查有误时CPU立即执行停机命令，禁止对总线的一切操作，切断输出电源确保系统安全。

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2 APCI5656型ARCNET通讯板

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报 警 板 ARCNET机柜面板点灯 联 S T D 总 线 联锁总线切换盒JKJ、ZBJ通信 １ ARCNET ２ 扁平电缆 采集母板 热备主备机通信 采集板 采集层 32芯电缆 驱 接 口 架 锁 机 采集I/O 板 驱动I/O 板CPU STD层 扁平电缆驱动 动母 板 板 驱动层 图 2-4 联锁机各电路板间联系图

图2-4显示了联锁机各电路板间联系图。其中联锁机的CPU板是联锁系统的核

心 ，专用操作系统和联锁软件固化在CPU板上，完成系统的调度、通信、诊断以及现场信息的采集、联锁逻辑的运算和控制命令的输出等功能。

系统的通信通过两块通信板进行，通过ARCNET与监控机和执表机通信，接收监控机送来的值班员控制命令，并向其发送站场表示和提示报警信息；接收执表机发送的站场表示和提示报警信息，并向其发送其所管辖范围内的信号、道岔等的控制命令。通过ARCNET实现主备联锁机之间的通信，以实现双机热备。

CPU使用I/O接口板通过采集总线和驱动总线对采集板和驱动板进行控制和诊断，每组采集或驱动总线最多可控制8块采集板或驱动板，即每块I/O接口板按其设置最多可控制相应的8块采集或驱动板。

CPU板通过指示报警板，点亮计算机层面板上的运行、通信收发和中断等指示灯。

切记，更换计算机层的任何板卡务必要关闭电源！

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2.4.4 采集层

采集层主要由采集机笼、采集板以及与计算机层和电源层联系的扁平电缆、电源线及相应的接插件等所组成。

采集机笼的主体是采集母板。母板里侧是用于接插采集板的96芯插座。母板背侧的32芯插座用于接插来自接口架的专用32芯采集信息配线电缆[在较早期的系统中，该32芯插座位于机柜最下方的零层接口架上，通过焊接配线的方式与母板相连]。分布于母板上的印制电路主要由两部分组成，一部分是贯通的采集总线，通过96芯插座与每一块采集板相连，通过母板边侧的牛角接插件经扁平电缆连接至计算机层的I/O接口板；另一部分是将采集板经96芯插座引出的采集信息输入端与32芯插座相连，完成采集信息配线电缆与采集板输入端的转接。

采集机笼一般有两种规格，通常最小宽度的采集机笼可容纳8块采集板[此时与驱动机笼合为一体，按左边8块采集板，右边6块驱动板配置]，通层宽的采集机笼最多可容纳14块采集板，此时其母板实际由两组独立的采集总线构成，左边第一组控制前8块采集板，右边第二组控制后6块。

采集板采用光电隔离技术，使用5V和12V两种电源，分别由电源层的STD5V和12V采集电源通过采集母板供给。每块采集板可处理32路采集信息，通过96芯插头与采集母板插接，其采集信息输入端通过母板的转接与相应的一条来自接口架的32芯专用电缆相连，对应关系非常清晰，对核对配线非常有利。采集板前端均匀设置的32个指示灯使采集信息的状态一目了然。采集板的所有控制信号和数据总线与母板上的采集总线相连，接受CPU通过I/O板送出的控制和检查命令，向CPU送出采集数据。

采集板的电路按照故障安全的原则设计，其安全侧信息定义为“0”，采用动态检查、双译码校核等技术确保采集信息的安全性。

采集板可带电插拔。

2.4.5 驱动层

驱动层的结构与采集层的非常相似，主要由驱动机笼、驱动板以及与计算机层和电源层联系的扁平电缆、电源线及相应的接插件等所组成。

驱动机笼的主体是驱动母板。母板里侧是用于接插驱动板的96芯插座。母板背侧的32芯插座用于接插来自接口架的专用32芯驱动配线电缆[在较早期的系统中，该32芯插座位于机柜最下方的零层接口架上，通过焊接配线的方式与母板相连]。分布于母板上的印制电路主要由两部分组成，一部分是贯通的驱动总线，通过96芯插座与每一块驱动板相连，通过母板边侧的牛角接插件经扁平电缆连接至计算机层

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的I/O接口板；另一部分是将驱动板经96芯插座引出的驱动信息输出端与32芯插座相连，完成驱动配线电缆与驱动板输出端的转接。

驱动机笼一般有两种规格，通常最小宽度的驱动机笼可容纳6块驱动板[此时与采集机笼合为一体，按左边8块采集板，右边6块驱动板配置]，通层宽的驱动机笼最多可容纳14块驱动板，此时其母板实际由两组独立的驱动总线构成，左边第一组控制前8块驱动板，右边第二组控制后6块。

驱动板采用光电隔离技术，使用5V和12V两种电源，分别由电源层的STD5V和12V驱动电源通过驱动母板供给。每块驱动板可输出32路驱动信息，通过96芯插头与驱动母板插接，其驱动输出端通过母板的转接与相应的一条来自接口架的32芯专用电缆相连，为相应的动态组合单元提供动驱动信号，对应关系非常清晰，对核对配线非常有利。驱动板前端均匀设置的32个指示灯使驱动信息的状态一目了然。驱动板的所有控制信号和数据总线与母板上的驱动总线相连，接受CPU通过I/O板送出的控制和检查命令。

驱动板的电路按照故障安全的原则设计，以动态方式输出控制脉冲并通过回读电路回采校验[第二重回读]。回读有误时CPU将进一步区分该驱动位是固定回读错还是动态回读错，如为固定回读错将暂停对该位的驱动并报错，间隔一段时间后再次驱动看故障是否已恢复；如为动态回读错则将停止全部驱动，切断驱动电源以确保安全。

驱动板可带电插拔，但若插拔时发生较大的虚接抖动，则可能会导致非固定的回读错产生致使全部驱动被终止。此时应在插好后将CPU复位，重新启动系统。

2.4.6 零层

零层位于机柜最下层，主控系统最为重要的连接线缆从这里引入和引出。上面装有联锁总线切换合、零端子和接地端子等。 图2-5 机柜零层

联锁总线切换合上装有A，B两条总线的两组共6个接插端口，联锁机上还另有一个用于主备机通信的独立插口，合内装有总线切换板。联锁机、执表机和监控机之间通过屏蔽电缆的插接连通总线。

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零端子分01、02两个，01零端子主要是电源配线，02零端子主要是切换校核电路的配线，该端子不能随便拔出，影响主备机的切换校核。该端子的配线分配详见附图３、４。

2.4.7使用与维护

TYJL-II型系统的联锁机和执表机的程序均采用固化运行的方式，上电后程序自动开始运行。运行的状态可以从各层的指示灯上得到反映，其工作状态可由手柄或按键加以改变。

? 切换手柄-在联锁A机上有一个三位式手柄[机柜类型不同时其位置可能有

所不同]，此手柄直接控制切换电路。其左侧位置为人工指定A机为工作机，B机脱机；右侧位置为人工指定B机为工作机，A机脱机；中间为自动位置，手柄在此位置上系统方可自动倒机切换。

? 机柜电源层上分别设有工作和备用指示灯，这两个指示灯直接由切换电路

中的切换继电器控制[系统的切换详见第４章]，在切换电路正常时，绿色工作灯点亮表示控制权在本机侧，黄色备用灯点亮表示本机为备用机，其驱动命令不能生效。

? 计算机层的指示灯和按键分布一般如图２－６所示：

图2-6 计算机层面板结构

本层的独立指示灯均由CPU通过指示报警板直接控制，各指示灯的含义分别如下：

运行灯-指示计算机CPU的运行状态，此灯闪动表示CPU正常运行，停止不动时

表示CPU未在正常运行状态，系统处于“死机”状态。

中断灯-中断指示灯只联锁机使用，共有中断1，中断2和中断3三个，现只有

中断2有效，指示CPU的中断请求信号是否正常，正常运行时应一直

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停鸣键

联机键

通信收发指示灯

中断1

运行灯

中断2

主控灯 同步灯

联机灯

中断3

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闪烁。

收发灯-此灯分四组，共8个灯，用以指示系统的通信状态。主控系统的通信由

联锁机控制，联锁机上的第一组收发灯指示其与监控机的通信状态；第四组收发灯指示主备联锁机间的通信状态，此组灯只在按了联机按钮使主备联锁机联机同步时才有指示；有一个执表机时以第二组收发灯指示与执表机的通信状态；在执表机上则以第一组收发灯相对应[执表机只使用一组收发灯]。通信正常时，各组收发灯有规律地快速闪烁，当联锁机上某组收发灯有发无收时，就表示与相应设备的通信不通。

工作灯（主控灯）-此灯由CPU确认本机拥有控制权且与本机当前工作状态相符

时点亮稳定灯光，指示本机为工作机。当工作机未发现切换动作而失去控制权时[如相关的采集电路故障或电源屏瞬间掉电]，将使工作指示灯转为闪光，此时在确认其已非工作机后应将其复位。

备用灯（联机灯）-指示备机处于联机状态。当切换手柄在自动状态时按下备机

的联机按钮后点亮此灯，指示备机已与工作机联机工作，正在进行同步跟踪。

[将此灯标为联机更为确切，但在大多数机柜上将其标为备用] 状态。在此状态下若工作机发生故障，备机将发动切换转为工作机。

联机键-当切换手柄在自动位置时，按此键可使在脱机状态的备机与主机联机。

其上的指示灯为按钮本身自带的。

停鸣键-联锁机和执表机在启动、复位和倒机时给出约20秒的音响指示；联锁

机在与其他设备通信中断时亦会给出音响指示。按下此键可停止鸣响。

? 采集层的指示

每块采集板前面板上最上面的两个指示灯是其板选指示，系统正常工作时应有规律地闪动。

联锁机柜上第一块采集板的前24位[左侧，由上至下数]以及执表机柜上第一块采集板的前8位，固定用于采集与主控系统自身的相关信息和某些通用的站场信息[如主电源、灯丝转换等]，现将与系统自身相关信息的具体含义分列如下：

第1位-指示本机的“身份”，亮灯的为 A机，否则即为 B机。此位由机柜

内部的不同配线决定。

第2位-此位表示主切换继电器的位置状态，本机据此了解其是否具有控制

权。亮灯的应为主机，灭灯的是备机。

第 3 位-切换手柄的手动位置采集，此位亮灯表示切换手柄在本机工作位

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同步灯-指示备机处于同步状态。此时备机已与主机同步工作，系统已进入热备

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置，即本机为人工指定的工作机。

第 4 位-切换手柄的手动位置采集，此位亮灯表示切换手柄在对方机的工

作位置，即本机为人工指定的备机。

第 5 位-切换电路校核条件的采集，校核无误时此位亮灯。

第 6 位-切换电路校核条件的采集，切换电路正常时此位灭灯。当第5，6第 7 位-采集对方机切换控制的驱动条件，及ＡＱＨＪ或ＢＱＨＪ，亮灯

时表示对方机正在发动切换。

第 8 位-切换手柄自动位置的采集，亮灯时表示切换手柄在自动位置。 第15位-锁闭防护继电器总后接点的采集。

第16位-联机按钮位置的采集，备机以此位信息的变化接受联机的操作命

令。

第17位-采集地线互连检查。

第18位-动态驱动电源故障报警，此电源为双套备用，其一故障时引发此

报警。

第19位-本机采集电源故障报警。 第20位-对方机采集电源故障报警。

位的校核信息有一个不符时，系统均按故障处理，不能输出。

执表机柜第一块采集板上：

第 2 位-控制权标志，与联锁机相同。

第 3 位-切换手柄的手动位置采集，与联锁机第３位相同。 第 4 位-切换手柄的手动位置采集，与联锁机第４位相同。

第 5 位-切换电路校核条件的采集，与联锁机第5位相同。

第 1 位-A、B机标志，与联锁机相同。

第 6 位-切换电路校核条件的采集，与联锁机第6位相同。 ? 驱动层的指示

驱动板前端均匀设置的32个指示灯分别对应每一个驱动位，当该位有驱动输出时其对应的指示灯闪烁。当系统开机自检时除事故继电器的驱动位外，所有驱动板上的指示灯应快速暗闪，此时是在对驱动和回读电路进行检查。上电解锁后，工作机对应于锁闭防护继电器SFJ的驱动位逐个非常缓慢地亮灯，此时是在对SFJ的动态驱动电路进行测试；此测试以很长的时间间隔重复在线[只当与被测SFJ相关的道岔在解锁状态时]进行。

每一机柜的第一块驱动板的第一和第四位控制输出专门用于驱动事故继电器，该两位的驱动脉冲严格反相，当脉冲重迭超过3毫秒时即会熔断事故驱动组合内的保险丝，切断驱动电源。工作机的事故继电器应在吸起

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状态，备机在与主机同步后其事故继电器亦应吸起。

在较早期开通的系统中，在某些方面可能与本节所述的内容有所出入，此时应以该系统的说明为准。

2.5

接口系统的构成及其功能

接口系统此处系指机械室内对外与现场设备相连，对内与主控系统相连的电路系统。主要由继电电路、配线和结合电路以及防护电路等组成。TYJL-II型计算机联锁系统基本完整地保留了6502电气集中对室外设备的控制和表示电路[如道岔电路，信号点灯电路等]，以这些电路中的相关继电器[定/反操继电器、定/反表继电器、轨道继电器、信号继电器和灯丝继电器等等]为界面进行控制和信息采集。

通常在机械室内靠近计算机机房的地方设置有接口架，由联锁机，执表机的零层端子，采集层和驱动层引出的采集回线、驱动回线以及大量的采集和驱动电缆均以32芯插头插接至本接口架的里侧。接口架是主控系统与接口系统的一个十分清晰的分界面。

接口系统可分为两大部分，一部分是基本未作更改的6502继电电路以及其它电路或系统，此部分无需在此叙述。另一部分是计算机联锁所特有的，可大致分为采集电路、驱动电路和专用防护电路。

2.5.1 采集电路

现场表示信息的采集是由主控系统通过对相关继电器接点的数字量采集完成的。采集电路的原理图如下：

图 2-7采集电路原理

由机柜电源层送出的采集电源在机械室各继电器架之间环接，称之为采集回线。采集回线送出采集电源至各个继电器的接点，当接点闭合时即经其至相应采集板的输入端，以动态脉冲的方式经I/O板交CPU识别处理。当电路中任何元器件故障均

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GJ,(XJ,DJ,?) I/O CPU

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导致固定状态的输入时，由软件将其固定为安全侧“0”。

2.5.2 输出驱动电路

TYJL-II型计算机联锁系统沿用电气集中使用安全型继电器控制现场设备的方式，而由主控系统驱动板给出的动态脉冲需经功率放大方能驱动安全型继电器。II型系统使用具有故障安全性能的专用输出驱动电路实现此功能，该电路主要由动态驱动电源、动态驱动电路和偏极1000安全型继电器组成。

24--28V/36V R5 C3 D2 H C4 动态驱动电路的原理如下图所示：

驱动 板 PX1000

图2-8驱动电路原理

无控制信号输入时，电路处于静止状态，固态继电器 H截止，电容C3两端电压等于局部电源电压，电路中无电流流通，动态继电器处于落下状态。当有控制脉冲输入时，控制脉冲低电平使固态继电器 H导通，电容 C3经 H向 C4充电，控制脉冲由低变高时，H 截止，电源经Ｒ５、D2向C3充电，经两～三个脉冲，使C4的电位充到偏极继电器的吸起电压时，偏极继电器励磁吸起。此电路主要利用了偏极继电器的特性，并巧妙地使其吸起电压与电路的工作电压方向相反来实现电路的故障安全。

TYJL-II型联锁系统目前广泛使用双输入驱动单元，该单元由四组动态驱动电路合装在一个安全型继电器匣内，每组驱动电路都有A、B两个输入端，分别接受主控系统A、B机的输出脉冲控制，并有相应的灯光指示。A、B双路输入只有一路有效，其控制选择权除采用切断备机的驱动回线的方式外，更主要的是由动态驱动电源的输入方向来决定。切换电路通过改变动态驱动电路所使用的动态驱动电源的极性来控制A、B系统的控制权，确保只有工作机的控制命令有效，即使任意操控处于脱机状态下的备机也不会对工作系统产生任何影响，具有绝对的安全性。图２－９为上述切换电路的原理图。

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AW-8B ADQJ LBSGJ ADQJ WKZ SGJ用 ADQJ WKF LQHJ (LBDKF) ZBSGJ ZADKZ (ZBDKF) LBSGJ ZQHJ ZBSGJ ZADKF BDQJ LASGJ LADKF (LBDKZ) ZASGJ (ZBDKZ) LQHJ LASGJ LADKZ ZQHJ ZASGJ 动态继电器稳压电源 B B

图2-9 驱动局部电源切换图

II型联锁系统中每一个主控机柜，均专门设置一个特殊的控制单元，该控制单元用于控制本机柜所属动态驱动电路所用的驱动电源，俗称“事故继电器”。现大多数系统使用专用的事故驱动组合，该组合亦采用动态驱动方式，也有两个控制输入端，但这两个输入并非一般驱动组合中的AB双机驱动的关系，而是要求来自同一机柜并具有相反相位的动态脉冲才能使事故继电器吸起。作为最为关键的输出电源控制，在事故驱动组合内设置了专用电路对计算机的输出脉冲相位进行严格检查，当脉冲重迭超过3毫秒时即会熔断组合内的保险丝，切断驱动电源，确保系统安全。

62 DKF(DKZ)

图2-10 动态继电器励磁条件示意图

图2-9和图2-10是动态驱动系统的配线原理图。在接口系统中，对应于主控系统的每个机柜均设有独立的驱动回线和独立的事故继电器，该机柜所属的全部动态驱动单元的驱动电源均经由其事故继电器的前接点，当事故继电器落下时全部驱动无效。

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DKZ(DKF)[参见图2-9] 52 B机驱动回线 QHJ 73 72 QHJ A机驱动回线

B机驱动信号 83 82 A机驱动信号

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AW-8B是专为TYJL-II型联锁系统设计的动态驱动电源，具有能够对输出电压

脉冲波动故障进行安全保护并采用故障安全设计的监控电路。该电源具有良好的大范围动态带载能力和短路保护性能。为了适应不同站场规模，其输出电压设计为25-36V可调。

TYJL-II型联锁系统驱动电路的故障安全是由主控系统和接口系统中诸多相关环节共同实现的，具体包括：CPU及其运行的双通道驱动处理和回读检查程序、由I/O板形成的驱动总线及其回读控制处理、驱动板及其回读控制处理、动态驱动组合和偏极安全型继电器的应用、具有输出电压脉动故障安全防护功能的动态驱动电源的应用、具有输入脉冲相位校核及熔断防护功能的事故驱动单元的应用等。此外还有由CPU在线运行的控制表示的逻辑检查、驱动继电器单脉冲瞬间吸起故障检查、道岔驱动双断检查等程序在系统运行的过程中不断地进行检查。

2.5.3 防护电路

TYJL-II型联锁主控系统中经过改进的采集板和驱动板已经达到部颁防雷标准，在接口系统中增设的防护电路是为重雷区内增强系统雷电防护能力而设的，对电气化区段牵引电流的侵入亦有相当的防护能力。

防护电路由强电防护插件组合、断线检查器和相应的配线规则构成。下图为JKFH-2型防护插件的结构示意图。

48mm

防 插插插 护 头插 头头 接 头 插 137mm 件

安装前 安装后

OUT IN

图2-11 JKFH-2型强电防护式接口架接插件正视图及安装示意图

图示的接插件由32个放电管和有关接插装置组成，直接加插在主控系统和结合系统分界的接口架上原32芯接插组合之间。JKFH-2型由放电管电路组成的防护单元是独立的接插结构，便于检修；其宽度较小是考虑为了适应在已开通系统中加装改造

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时无需进行任何改动，只要将32芯插头拔下，将防护插件插上后再将32芯插头插在防护插件上即可。

每个接插件下部有环线引入和引出孔，用于将各个接插件环连起来接地。由于防护系统的接地环线断线将使其失去保护作用，且在与多个放电管击穿短路的故障组合情况下有可能形成混线故障，因此除采用双线环接外，还必须严格按照单环无分叉的配线原则连接。防护接插组合用于驱动时每个机柜单独成为一个封闭系统；用于采集时，每一组互为备用的机柜（A机和B机）成为一个封闭系统；每一封闭系统的防护环线必须严格地按照串联方式逐一连接，最终与断线检查器连接构成一个封闭的单环，严禁出现局部断线后检查不到的分叉结构。

断线检查器对环线进行开路检查，当环线于任意处断开(电阻>10欧)或检查器本身故障时即向主控系统给出报警信息，在控制台给出醒目的提示。断线检查器的检测及报警电路均设计为动态的故障安全电路；当环线单点开路报警时，两段环线仍通过断线检查器本身处于连通状态。

图2-12给出了防护系统的连接示意图。

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A 、 B 机 采 集 层

LS-A（ZB-A） 采集地线断线检测器 供A机采集 供B机采集 采集地 驱动地 STD地 LS-B（ZB-B） 采集地 驱动地 STD地 机房逻辑地汇流条 防护 接插件 防护 接插件 防护 接插件 A驱动层

由零端子引入

A机驱动12V

B驱动层

接 防护 接插件 由机柜引入A机 12V驱动地 口 架 逻 辑 直流24V OBO 防护 接插件 由机柜引入B机 12V驱动地 地 汇 流 排 图2-12防护系统的连接示意图 - 28 -

直流24V OBO

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2.6 辅助系统的构成及其功能

辅助系统系指其功能与联锁系统的基本功能――基本控制功能和安全保障功能没有直接关系的系统，辅助系统的故障不会影响联锁系统的基本功能。TYJL-II型联锁系统的辅助系统一般由电务维护终端(维修机)和微机监测系统构成

2.6.1 电务维修机

电务维修机是计算机联锁系统的重要辅助设备，系统的全部运行信息均由其储存记录，并为维护维修人员提供人机界面；联锁系统与其它系统的连接一般也是通过维修机来实现。其主要功能如下： ? 储存记录功能

这是电务维修机最主要也是最重要的功能。TYJL-II型系统使用以太网将两台监控机和维修机相连，把监控机上的系统全部的操作和运行记录实时地传送给维修机，由维修机定时地或人为地把这些信息保存到硬盘上。为维护、维修和故障分析提供可靠的依据。定时自动存盘的记录文件可以保存一个月，人工存盘的记录可以永久保存。 ? 人机界面功能

在维修机上能够实时地显示与车站值班员控制台相同的站场图像及其它记录信息；储存的全部记录可以多种形式分类显示和打印，并可以图像的形式再现。 ? 远程诊断功能

此功能支持从维修中心通过远程广域网络登录到现场的电务维修机，实现以与现场相同的操作方式远程查看现场维修机上的记录及图像再现。此功能对指导现场的故障处理十分有效。 ? 时钟功能

监控系统的时钟统一由维修机进行调校，以使整个系统的时钟保持一致。 ? 与微机监测及调度监督的接口功能

联锁系统与监测及调监等系统均通过电务维修机相连[通常通过串口]，向其提供信息。维修机实际上同时起到通信前置机的信息处理、转发和使联锁系统与外部系统物理隔离的双重保护作用。当微机监测系统亦采用铁科院的配套产品时，通过CAN卡与监测主控系统连接维修机还同时兼有监测系统的站机功能，可接收监测系统上的全部数据，并可显示出道岔、轨道、信号等各种设备数据的列表和曲线，并进行存盘和打印。

维修机采用标准的工控机，其通常的配置如下：

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2主机板：奔腾233MHZ，内存容量32M，三英寸软盘驱动器，20G硬盘；

21块以太网卡（用于和上位机通信），2 个RS232串行通信接口，一个并行口，一块串行通信卡（用于对外接口）；

212槽无源PC总线母板，一块显卡，14英寸彩色监视器； 2全ASCII键和中文输入键盘，Microsoft兼容鼠标； 2LQ300打印机（连接到并行口） 23com调制解调器（用于远程诊断）

维修机的系统设计充分考虑到方便维护人员的使用，采用WINDOWS NT WorkStation 4.00中文版操作系统，具有操作简单、清楚、直观等特点，电务维修人员经过简单培训即可进行操作。

2.6.2 微机监测系统

铁科院自1990年即开始研制与计算机联锁系统配套的微机监测系统，先后推出了WJJC-I和WJJC-II型监测系统。并在1997和1998年两次参加铁道部组织的技术攻关，研发出了“TJWX型信号微机监测系统”。截止至2002年8月，铁科院的微机监测系统已开通了近150个站场。

目前推广使用的TJWX-2000(TY)是第三代系列产品，该系统是在TJWX—2000型的基础上进一步研制、开发的新一代微机监测系统。该系统严格执行铁道部《电气集中微机监测系统技术标准》，同时根据用户的意见和建议，对原系统进行了优化和功能扩充。该系统主要有以下三种规格：

? 6502电气集中车站独立的监测系统；

? 与各种微机联锁车站维修机一体化构成的联锁监测系统； ? 与调度监督系统一体化构成的“二合一”系统、“三合一”系统；

系统构成的主要由信息采集机和站机构成，当与铁科自身的计算机联锁系统配套时，可取消站机，其功能合并到联锁系统的维修机内。

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外线 开关量采集机 开关量采集机 综合采集机 道岔采集机 CAN总线 轨道采集机 移频采集机 电码化采集频率采集机 波形采集机 相角采集机 网络设备 电源设备 信息采集机柜 站机 图２－１３监测下位机

2.6.2.1 机柜

? 开关量采集机：采集所有开关量，主要采集内容如下：

? 所有控制台表示灯；铅封按钮；信号机、光带表示；

? DGJ、1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ等继电器接点；其它开关量信息；

? 综合采集机：

? 电网输入状态、电源屏输出电压实时监测；

? 电源电缆对地绝缘；电源电缆对地漏流；电缆芯线全程对地绝缘； ? 列车信号机主灯丝断丝报警；熔丝断丝报警；

? 道岔采集机：完成道岔电流的采集以及一些报警的判别； ? 轨道采集机：完成轨道区段交流电压的采集；

? 移频采集机：完成区间轨道区段发送、接收电压的采集以及信号的显示、

报警的判别等；

? 电码化采集机：完成电码化发送电压、电码化发送电流采集；

? 频率采集机：完成站内电码化上边频、下边频、低频；区间移频上边频、

下边频、低频采集；

? 波形采集机：完成电码化信号波形采集；丢码报警的判别； ? 相角采集机：完成25周相敏轨道电路相位角的采集；

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2.6.2.2 站机

站机是每个站信息的处理和调度中心，主要功能：

? 与各采集机通信获得采集信息； ? 数据的处理与显示； ? 表格的生成、存储与再现； ? 图形的生成、存储与再现； ? 故障的判别与报警； ? 人机交互； ? 与段机远程通信；

? 与微机联锁（微机联锁车站）、调监、DMIS等接口。

2.6.2.3

广域网构成。

网络

TJWX—2000（TY）型微机监测系统网络由车站基层网、电务段管理网以及

a． 车站基层网由沿线各站站机和领工区终端机构成，连接方式为环行网或星

型，通过专用线路（实回线、光纤或专用载波话路）连接；

b． 电务段管理网由一台段机和若干台工区机、监视终端构成星型连接或局域

网，完成信息的管理与显示；

c． 广域网完成向路局、DMIS传送信息或远程调用；

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3

电源系统

TYJL-II型联锁系统的电源系统主要由以下几部分组成： ? 系统电源及配电柜 ? 主控机柜电源 ? 动态驱动电源 ? 切换电源

由于电源部分内容较多，涉及面广，故单独列为一章。 图３－１系统电源分布图

3.1 系统电源

计算机联锁机房内设备需要两路交流220V电源，由电源屏经过两台隔离变压器供给，电源首先送至机房内的微机配电柜，分别经过空气开关A、B,电源防雷单元A、B,UPS 电源A、B,然后分两路引出到各微机柜A,B、上位机A,B、控制台。微机配电柜结线示意图见图3－2。这里之所以采用A、B两路电源为A、B两套联锁设备分别供电，主要是考虑到当一路电源故障，或一路电源中的用电设备发生故障，如短路或开机时产生冲击电流造成电压瞬间下滑，造成计算机设备复位或死机等情况发生时可以保证另外一路电源供电的设备正常工作。这就要求现场设备在实际使用当中应尽量保证A、B两套设备成套使用，避免交叉，以减小电源故障时的影响范围。控制台所需电源视A、B两路电源的负载情况由人工选择（通常选择在不带维修机的一路电源上）。

此外，电源屏还要为动态稳压电源提供交流220V电源，动态稳压电源为动态组合提供直流30V局部电源，用以驱动偏极1000安全型继电器。

为测试转辙机的动作电流，在控制台上设有直流／交流电流表，DZ220、DF220需从电源屏经由控制台电流表及其分流器送往道岔控制电路。

3.2 配电柜

在配电柜内设计有两条独立的供电回路，其结构完全相同，这里介绍其中的一路。从电源屏隔离变压器送来的交流220V电源首先送至空气开关，该开关容量通常设计为10A，空气开关后面并联了一个C级电源防雷，防雷单元的地线接至逻辑地，电源经过防雷单元后送至UPS电源输入端，UPS电源通常选择为APC在线互动式UPS电源，该电源对交流电中的干扰成分具有良好的抑制作用，UPS输出电源通过不同的空气开关分别给联锁机、执表机、上位机供电，这些空气开关容量通常设计为6A。配电柜里还设计了一个双向闸刀，置于A、B两路电源之间，用于给控制台供电。

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配电柜内设有一台直流24V电源，即，切换电源，该电源用于提供A、B两套设备切换用的电源。切换电源输入所需的交流220V电源必须由A路电源供给。因为，当A套设备为工作机时，所有切换继电器的位置均在励磁状态，若此时，A路电源故障，切换电源失电，切换继电器落下，此时，设备将自动导入B套工作。

机房用220V电源容量，需根据车站大小而定，设置四个机柜，控制台用2台21”显示器的计算机联锁系统应用两台2.2KVA的UPS供电，所需容量为4.4KVA，由设置在电源屏内的两台2.5～3.0KVA的隔离变压器分别供给。

3.3 机柜电源

在联锁机柜和执表机柜内，设有3台高可靠工业AC-DC电源，一台用于向计算机部分提供＋5V、±12V直流电源，另外2台分别用于提供采集＋12V电源和驱动＋12V电源。

为采集表示信息，联锁机 A、B机各自的采集电源经二极管后合并输出一条采集回线LCH，执表机 A、B机各自的采集电源经二极管后合并成一条采集回线ZCH。

为驱动动态组合，每个机柜各自输出一条驱动回线。

此外，动态组合为驱动偏极1000的安全型继电器还需要一个局部电源。 以四个机柜为例，在组合架上应有以下电源：局部电源LDKZ、LDKF、ZDKZ、ZDKF;驱动回线LAQH、LBQH、ZAQH、ZBQH;采集回线LCH、ZCH。

3.4 动态电源

动态稳压电源为驱动单元提供直流30V局部电源。在系统设应急控制台时，动态稳压电源的输入 220V 电源需通过设在应急控制台内的开关供给。即在应用应急控制台时，必需切断动态继电器的供电电源，以保证在应用应急控制台时，微机输出无效。动态稳压电源设A、B两台，其输出端并有输出电压检查继电器J，如图2-9所示，正常时A电源供电J励磁B电源处于备用状态，当A电源故障停止输出时，J落下，改由电源B供电。

控制动态继电器工作需要两种电源，驱动电源和动态继电器局部电源。 驱动电源是指微机输出控制命令的驱动电源，

动态继电器局部电源受事故继电器控制，只有在工作机工作正常、事故继电器吸起时，局部电源DKZ、DKF才有电。工作机事故继电器的条件是通过切换继电器接点接入局部电源控制电路的，使局部电源只受工作机事故继电器的控制，当工作机故障时，该机所控制的动态继电器全部因断电而失磁落下。为保证动态继电器工作可靠，设计要求 A 机为工作机和 B 机为工作机时局部电源的极性相反。如图2-9所示，

局部电源极性的倒接亦在局部电源的控制电路中完成。

2 联锁机和执表机各有一路局部电源 LDKZ、LDKF 和ZDKZ、ZDKF，配线时，

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应注意不要混淆。

计算机联锁各设备和组合架、电源屏间的连接见附图6－1。

动态继电器局部电源采用安全设计的稳压电源。从稳压电源引出的WKZ及WKF经切换继电器并检查事故继电器工作正常后送到各组合架应经过分保险后供给动态继电器局部电源。

2 事故继电器的局部电源采用WKZ及WKF。

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电源屏

容量3 KVA 24V KZ KF 24V ~220V 配电柜 应急台 微机房 ~220V ~220V 联锁A机 执表A机 监控A机 监控B机 联锁B机 执表B机 现电场流设表控制台 运转室 机械室 接口架 动态稳压电源A 动态稳压电源B 电源分布图 图３－１

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TYJL-II型计算机联锁系统培训教材（试用） ~220 B1 3 1 1 A 3 防雷元件 2 防雷地 4 2 KA 10A 3 隔离变压器 普通电源屏 ~220 B2 3 1 2 KB 10A 4 零 1 隔离变压器 4 3 火 4 零 火 3 2 防雷地 1 2 1 2 UPS (A) 3 4 K01 1 2 UPSA 供电 5 4 3 6 稳压器 A供 电 2 5 K03 1 4 1 2 K7 3 4 控制台

3 3 6 1 2 K4 4 UPSB 供电 UPS (B) 3 K02 4 2 1 5 4 3 6 稳压器 B 供电1 2 K1 1 2 K2 1 K3 2 1 2 K5 1 2 K6 3 4 486A

3 LA

4 3 4 ZA

486B

3 LB

4 3 4 ZB

图 3-2 注：本图为由普通电源屏供电时，机房配电柜结线

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4 系统的切换

TYJL-II型计算机联锁系统是完整的双机系统，是国内第一个实现双机热备的

计算机联锁系统。双机系统的最大特点是单系统故障及维修时不影响整个系统的使用功能，可以使系统的可用性得到极大的提升；而热备功能的实现可有效地使整个系统正常工作的持续能力即可靠性也得到明显改善，因为其在备用系统转换为工作系统的切换过程中，系统的工作不受任何影响。显然，双机系统尤其是双机热备系统的切换是关键所在，并且对计算机联锁系统而言，切换的安全性更为至关重要，系统切换的缺陷可能会导致险性事故的发生。本章专门介绍TYJL-II型的切换系统，重点是其主控系统的切换。

4.1 切换系统的构成

一个完整的双机备用系统，其各个部分显然都应该是双重的。但对于通常的控制系统而言，至少在两个界面上必须具有唯一性和一致性：一个是显示和控制界面，一个是最终执行命令的界面。唯一性是指只能一方有效，一致性是指同时在这两个界面有效的必须是同一个系统。否则极有可能造成混乱，特别是当两个系统由于故障或其他原因而状态不一致时。完整的双机备用系统至少在这两个界面上一定会有切换控制，即使可能会有完全不同的形式，甚至完全是由软件实现的。

TYJL-II型联锁系统的系统结构是分层次的分布式多微机系统，其切换控制基本上是依据系统的结构划分设计的，采用以子系统为单位可各自独立切换的方式。将切换单位适当划小，可使整个系统具有更高的可靠性，因为只要不是在互为备用的、相同的两个子系统内同时发生故障，就可以重构出一个可以正常工作的完整系统。TYJL-II型联锁系统的切换主要可分为联锁机的切换、执表机的切换以及监控机的切换[其他一些比较简单和独立的切换，如电源系统的切换等在各有关章节中分别叙述]。切换系统通过对三个关键部分的相关控制，使联锁系统在三个层面上保持唯一性和一致性。这三个关键部分分别是：控制显示和命令界面的控制台显示命令通道、控制联锁机与执表机和监控机信息对应关系的联锁总线、控制主控系统驱动控制权的动态驱动切换电路。

上述切换系统的结构示意图见附图１。

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4.2

联锁机的切换

联锁机是整个联锁系统的核心，其切换也是系统切换的关键和难点所在。对于

具有复杂时序状态机特点的双机系统的切换，尤其是热备方式的自动切换，难点主要有两个：一个是主备系统的同步，切换必须在同步的基础上才能进行；另一个是系统的自检和自诊断，切换应该在工作系统故障时进行。

4.2.1

系统的状态

联锁机所进行的联锁逻辑运算具有复杂的逻辑状态和严格的时序要求，当前的

状态与此前的历史情况息息相关，其主备系统不可能像大部分简单逻辑系统那样仅仅依靠对当前外部信息的处理就能够实现“自然同步”，而且仅仅从安全的角度也必须构建一个有效的、安全的同步机制，因为一但在双机状态不一致的情况下进行了有效的切换，有可能造成诸如迎面解锁等危险情况的产生。因此联锁系统的切换必须与系统的状态有严格对应的逻辑关系。

双机热备系统一般由两个基本独立但又相互关联的子系构成，每个子系有各自的系统状态，一般可分为工作、同步、联机和脱机四种状态，工作是主机也就是主控机的状态，同步、联机和脱机是备机的状态。图4-1表示出了备机的状态转换过程及其条件。

脱机联机按钮备机故障备机故障主机故障热备同步备机转为工作机联机

与主机进路状态一致图 4-１ 状态转换图

脱机-是备机的独立运行状态，此时不与主机发生任何关系也不具备驱动控制。

可在此状态下对备机进行维修和测试。

联机-当切换手柄在自动位置并按压联机按钮后，备机与工作机建立通信联系

并开始进行同步处理。

同步-联机态的备机经同步处理与主机状态一致并经确认后自动转为同步状

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态。此时备机的事故继电器吸起，系统进入热备工作状态。备机只在此状态下才拥有切换控制权，可随时接替主机工作。

在联机和同步状态下，若备机发生故障其自动转为脱机状态，一般须经电务人员修复或确认后，按压联机按钮才会再次进入联机状态；当且只当备机在同步状态时工作机发生故障，备机发动切换转为工作机并保持对现场设备的控制状态不变。此时工作机在确认切换后自动转为脱机状态。

主、备联锁机之间采用RS485，备机为主站的通信方式交换同步所需信息，并实现双机主程序循环周期级的完全同步运行；在此基础上采用同步控制技术及同步信息短时遮蔽技术，在确保信息安全的前提下克服因双机在信息采集上的瞬间差异而造成的非故障失步现象。

4.2.1.1 切换条件

联锁机的热备切换只在同步状态下进行，以故障自检和诊断为基础的切换控制程序是其核心，切换条件的确定原则如下：

? 主备机间的同步通信中断

双机间的通信是由备机（主站）向主机（子站）进行呼叫，当无接收应答时可能有两种情况，一是主机死机；二是通讯故障，无法继续同步运行。此时认为主机故障，进行切换。

? 主机通过自检测程序，发现严重故障，向备机申请切换倒机。

? 当主备机间的同步信息出现持续性的差异时，同步处理程序确认主机出现

了某种影响系统控制的故障时进行切换。

显然，自检和诊断技术是有效切换的基础。双机热备系统主要采用单机自检测技术，而单机自检要达到较高故障覆盖率的难度远大于具有多重硬件结构的比较和表决系统,。TYJL-II型联锁系统在系统设计和局部电路的设计方面均对系统的自检和诊断能力做了综合考虑，采用闭环工作原理、回读控制、双译码校核、信息冗余编码和双软件等技术提高系统的自检和诊断能力。

4.2.2

图１所示。

切换控制

联锁机的切换电路由联锁机切换手柄、切换继电器和切换校核电路组成，如附联锁机切换手柄是设在联锁机柜上的一个三位式手柄，通过直接控制两个手柄继电器SBAJ和SBBJ，选择三种工作方式：联锁A机工作、联锁B机工作和自动(双机热备)工作。前两种是单机工作方式，当使用手柄在这两种方式之间切换时A，B系统都将自动复位后进入全场锁闭状态以保证安全，因此切换时必须要确认现场处

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于无进路状态，以避免使信号非正常关闭。只当手柄在中间的自动位置时，系统以双机热备的方式工作，当系统进入同步状态后，备机(联锁机Ａ机或联锁Ｂ机)可通过其控制的切换继电器AQHJ或BQHJ的吸起实现自动切换。A/BQHJ平时落下，只在自动切换时瞬间吸起。SBAJ、SBBJ、AQHJ、BQHJ均设在集中楼继电器室内。

LQHJ是联锁机切换电路中的主控继电器，其状态决定主控系统的工作状态，LQHJ吸起时点亮联锁A机机柜电源层上的绿色工作灯，A联锁机为工作机；LQHJ落下时联锁Ｂ机机柜点亮绿色工作灯，Ｂ联锁机工作。通过LQHJ对联锁总线和动态驱动电源极性的联动切换控制，使主控系统对监控机的通信连接和驱动控制权同步切换，在控制和显示界面上保持一致性，即使工作机在获得驱动控制权的同时也具有对控制台[通过与处于工作状态的监控机相联系]的控制权。切换校核电路对切换电路的上述一致性进行检查，其校核条件接至第一块采集板的第5和第6位，校核有误时联锁机将停止输出驱动以保证系统安全。

4.3 执表机的切换

执表机只负责表示信息的采集和控制命令的执行，不参与联锁运算，类似于简单的逻辑系统，因而其切换条件简单明了：仅仅取决于是否有影响系统控制的故障发生。

执表机的切换按其所处的位置，有近端和远端两种不同的方式。当执表机与联锁机在同一机房内，为了简化切换控制，通常采用与联锁机同步切换的方式。将执表机完全视为联锁机的一部分进行同步处理和连带的切换控制，使执表机跟随联锁机一起切换。当执表机远离联锁机处在另外一个区域时，则采用独立切换的方式。

设置在执表A机上的二位式执表机切换手柄具有与联锁机切换手柄完全不同的含义，用该手柄可以通过控制执表机切换电路中的主控继电器ZQHJ与联锁机切换电路中的主控继电器LQHJ形成复示或反复示的对应关系，来选择执表机与联锁机的组合情况。当手柄在A位置时，ZQHJ是LQHJ的复示，联锁A机和执表A机构成一套系统，联锁B机和执表B机构成一套系统；当手柄在B位置时，ZQHJ是LQHJ的反复示，联锁A机和执表B机构成一套系统，联锁B机和执表A机构成一套系统，形成交叉配置，可进一步提高系统的可靠性。

ZQHJ是执表机切换电路中的主控继电器，其状态决定执表机的工作状态，ZQHJ吸起时点亮执表A机机柜电源层上的绿色工作灯，A执表机为工作机；ZQHJ落下时执表Ｂ机机柜点亮绿色工作灯，Ｂ执表机工作。通过ZQHJ对联锁总线和动态驱动电源极性的联动切换控制，使执表机对联锁机的通信连接和驱动控制权同步切换，与联锁机保持一致性。执表机的切换校核电路与联锁机的基本相同。

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4.4 监控机的切换

现在已投入使用的TYJL-II型联锁系统，其监控系统的大部分采用双机同步运行、自动切换的方式。控制上位机切换的手柄一般设在联锁Ａ机电源层面板上，手柄位于位置A时，上位A机为工作机；手柄位于位置B时，上位B机为工作机。手柄通过控制设在联锁A机零层下方的联锁总线切换合内的切换电路和设在值班员控制台内[沈阳厂生产的系统设在机房内的微机桌内]的显示命令通道切换电路，使工作上位机与工作的联锁机和控制台相连。

在控制台显示器画面上可以观察到系统的构成状态，一般在图像的上方显示有LSA或LSB、ZBA或ZBB等字符，表示与当前工作上位机构成系统的是哪个联锁机和执表机。字符以绿色和黄色区分，绿色表示工作、黄色表示备用。系统正常时，在控制台上只能看到绿色字符。如有黄色字符显示应是切换电路故障或接线有误，如联锁机的字符为黄色时，控制台的命令无效。

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5 系统的人机界面

系统的人机界面主要有操作界面和维护界面，操作界面由控制台和屏幕显示构

成，维护界面主要由维修机提供。

5.1 控制台和屏幕显示

TYJL-II型联锁系统的控制台可根据用户要求采用按钮盘+屏幕显示、拼装式光带显示按钮控制台、数字化仪或鼠标+屏幕显示等方式。目前推广应用最多的是数字化仪控制台，最新系统中的数字化仪能与鼠标控制兼容。它的最大特点是便于站场改造，勿需改动硬件设备，只需更换一张彩色控制台盘面图和屏幕的图像显示即可。这里主要介绍数字化仪控制台和鼠标控制台。

控制台的主要功能是采集控制命令信息和实现与监视控制机的通讯。数字化仪通过封装在数字化仪内部的单片机，采集控制命令，并通过 RS232接口将控制命令传送给监视控制机。

上 海 西 站物资局专用线花纱布专用线南京方面上海方面杭州方面光新路太平桥货场重工业专用线铁道部科学研究院

图5-1 数字化仪盘面图

见图5-1为上海西站数字化仪盘面图。在盘面上设置了各种信号“按钮”和道岔“按钮”此外还有各种功能按钮并用不同的颜色标出。操作方式类同于6502继电

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