第四章_車站聯(lián)鎖

1、城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng) -車站聯(lián)鎖 內(nèi)容提要1.掌握聯(lián)鎖的基本概念2.了解聯(lián)鎖圖表編制方法3.掌握6502電氣集中聯(lián)鎖的基本操作方式4.掌握計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的基本結(jié)構(gòu)和操作方式第一節(jié)、聯(lián)鎖概念l 信號(hào)設(shè)備的作用：組織指揮列車運(yùn)行、保證行車安全、提高運(yùn)輸效率、傳遞信息、改善行車人員勞動(dòng)條件。l 信號(hào)系統(tǒng)分類： 車站聯(lián)鎖設(shè)備 區(qū)間閉塞設(shè)備 機(jī)車信號(hào)、列車運(yùn)行控制設(shè)備 調(diào)度監(jiān)督和調(diào)度集中設(shè)備。一、聯(lián)鎖概念l 車站內(nèi)有許多線路，它們用道岔聯(lián)結(jié)著。列車和調(diào)車車列在站內(nèi)運(yùn)行所經(jīng)過(guò)的徑路，稱為“進(jìn)路”。l 按各道岔的不同開通方向可以構(gòu)成不同的進(jìn)路。l 列車和調(diào)車車列必須依據(jù)信號(hào)的開放而通過(guò)進(jìn)路，即每條進(jìn)路必須

2、由相應(yīng)的信號(hào)機(jī)來(lái)防護(hù)。聯(lián)鎖是保證行車安全的重要技術(shù)措施，指的是信號(hào)設(shè)備與相關(guān)因素的制約關(guān)系。 如進(jìn)路上的道岔位置不正確，或已有車占用，有關(guān)的信號(hào)機(jī)就不能開放； 信號(hào)開放后，其所防護(hù)的進(jìn)路不能變動(dòng)，即此時(shí)該進(jìn)路上的道岔不能再轉(zhuǎn)換。信號(hào)、道岔、進(jìn)路之間的這種相互制約的關(guān)系，稱為聯(lián)鎖關(guān)系，簡(jiǎn)稱聯(lián)鎖二、聯(lián)鎖道岔在車站聯(lián)鎖區(qū)范圍內(nèi)參加聯(lián)鎖的道岔成為聯(lián)鎖道岔。1、道岔的定反位每組道岔都有兩個(gè)位置：定位和反位。排列進(jìn)路時(shí)臨時(shí)改變的位置。確定道岔定位的原則是：道岔的定位是指道岔經(jīng)常開通的位置。2、聯(lián)動(dòng)道岔：排列進(jìn)路時(shí)，幾組道岔要定位都要在定位，要反位則都要在反位，這些道岔稱為聯(lián)動(dòng)道岔，它們必須同時(shí)轉(zhuǎn)換，否則不

3、能保證安全。為了防止側(cè)面沖突，有時(shí)需要將不在所排進(jìn)路上的道岔處于防護(hù)位置并予以鎖閉，這種道岔稱為防護(hù)道岔。 在實(shí)現(xiàn)進(jìn)路鎖閉時(shí)，是把同一道岔區(qū)段內(nèi)的所有道岔都鎖閉了，但為了滿足平行作業(yè)的需要，排列進(jìn)路時(shí)需把某些不在進(jìn)路上的道岔帶動(dòng)至規(guī)定位置，并對(duì)其鎖閉。這種道岔稱為帶動(dòng)道岔。 三、進(jìn)路進(jìn)路是車站內(nèi)列車或調(diào)車車列由一點(diǎn)運(yùn)行至另一點(diǎn)的全部徑路。其中列車用的稱為列車進(jìn)路，調(diào)車用的稱為調(diào)車進(jìn)路。進(jìn)路要求其包括的道岔必須處在規(guī)定位置。進(jìn)路包括了數(shù)個(gè)軌道電路區(qū)段。 （1）列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路（2）基本進(jìn)路和變通進(jìn)路（3）敵對(duì)進(jìn)路四、聯(lián)鎖的基本內(nèi)容與技術(shù)條件聯(lián)鎖的基本內(nèi)容包括： 防止建立會(huì)導(dǎo)致機(jī)車車輛相沖突的進(jìn)

4、路； 必須使列車或調(diào)車車列經(jīng)過(guò)的所有道岔均鎖閉在與進(jìn)路開通方向相符合的位置； 必須使信號(hào)機(jī)的顯示與所建立的進(jìn)路相符。聯(lián)鎖的基本技術(shù)條件：進(jìn)路上各區(qū)段空閑時(shí)才能開放信號(hào)。 進(jìn)路上有關(guān)道岔在規(guī)定位置且被鎖閉才能開放信號(hào)。敵對(duì)進(jìn)路已建立時(shí)，防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)不能開放。第二節(jié)、聯(lián)鎖圖表的編制一、信號(hào)平面布置圖（1）線路布置和編號(hào)（2）道岔、信號(hào)機(jī)、軌道電路區(qū)段、信號(hào)表示器編號(hào)及符號(hào)（3）運(yùn)行的方向（4）信號(hào)樓中心公里標(biāo)，道岔、信號(hào)機(jī)距信號(hào)樓的距離進(jìn)站（5）信號(hào)機(jī)外方下坡道的換算坡度數(shù)二、聯(lián)鎖圖表的編制聯(lián)鎖圖表聯(lián)鎖表是根據(jù)車站信號(hào)平面布置圖所展示的線路、道岔、信號(hào)機(jī)、軌道電路區(qū)段等情況，按規(guī)定的原則和格

5、式編制。聯(lián)鎖表以進(jìn)路為主體，逐條地把排列進(jìn)路，需順序按壓的按鈕、防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)名稱和顯示、進(jìn)路要求檢查并鎖閉的道岔編號(hào)和位置、進(jìn)路應(yīng)檢查的軌道電路區(qū)段名稱，以及與所排進(jìn)路敵對(duì)的信號(hào)填寫清楚。第三節(jié)、聯(lián)鎖類型電鎖器聯(lián)鎖 （淘汰） 電鎖器聯(lián)鎖是一種非集中聯(lián)鎖設(shè)備，它用電鎖器實(shí)現(xiàn)主要聯(lián)鎖關(guān)系。由帶電鎖器的道岔握柄與轉(zhuǎn)換鎖閉器配合，用人力在現(xiàn)場(chǎng)就地分散操縱道岔。 電鎖器聯(lián)鎖作業(yè)效率低，安全程度差，行車人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且無(wú)法與現(xiàn)代化信號(hào)系統(tǒng)相結(jié)合二、電氣集中聯(lián)鎖電氣集中聯(lián)鎖用電氣器件集中控制和監(jiān)督全站的道岔、進(jìn)路和信號(hào)機(jī)，并實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖的設(shè)備稱為電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備，簡(jiǎn)稱電氣集中聯(lián)鎖。電氣集中聯(lián)鎖

6、具有操作簡(jiǎn)便、辦理迅速、表示完善、安全可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)設(shè)備。 2022-6-26電氣集中設(shè)備框圖 三、繼電集中聯(lián)鎖 繼電集中聯(lián)鎖 6502電氣集中聯(lián)鎖6502電氣集中的主要技術(shù)特征：v6502按道岔、信號(hào)機(jī)和軌道電路區(qū)段為基本單元設(shè)計(jì)成定型的單元電路，稱為繼電器組合。v將各種組合按站場(chǎng)形狀拼裝起來(lái)。組合式電氣集中的優(yōu)點(diǎn)v6502電氣集中幾乎是用定型組合拼成的v6502電氣集中采用雙按鈕選路方式v只需按壓兩個(gè)進(jìn)路按鈕，就能轉(zhuǎn)換道岔、開放信號(hào)一次轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)化了操作手續(xù)，提高了效率 聯(lián)鎖類型值班員執(zhí)行操作值班員執(zhí)行操作聯(lián)鎖功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)室內(nèi)外接線室內(nèi)外接線

7、室外被控對(duì)象室外被控對(duì)象基本功能基本功能繼電器聯(lián)鎖的缺點(diǎn) 控制臺(tái)是專用產(chǎn)品，造價(jià)較高，兼容性差； 無(wú)自診斷功能； 設(shè)計(jì)、施工量大，且不利于維護(hù)； 不利于增加新功能，并且信號(hào)設(shè)備室建筑面積大； 無(wú)進(jìn)路自動(dòng)設(shè)置功能。四、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的技術(shù)特征：利用計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員的操作命令和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的表示信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算后完成對(duì)信號(hào)機(jī)、道岔進(jìn)路的控制，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系。計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信息和現(xiàn)場(chǎng)傳回的表示信息均可實(shí)現(xiàn)串行傳輸，節(jié)省電纜。用屏幕顯示代替控制臺(tái)表示盤，體積小，便于使用，還可根據(jù)需要多機(jī)并用。采用模塊化軟件和硬件結(jié)構(gòu)，便于設(shè)備改造，并容易實(shí)現(xiàn)故障控制、分析等功能。工業(yè)控制工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)計(jì)算

8、機(jī)顯示：顯示：CRT，LED/LCD 操作：鼠標(biāo)、數(shù)字化儀、操作：鼠標(biāo)、數(shù)字化儀、 控制臺(tái)控制臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖不僅保持繼電集中的優(yōu)點(diǎn)，嚴(yán)密地繼承了繼電集中聯(lián)鎖的信號(hào)邏輯關(guān)系，而且對(duì)其不足之處作了改進(jìn)，減少了繼電器檢修工作量和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)便于和列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）設(shè)備及列車自動(dòng)駕駛（ATO）設(shè)備接口，且便于對(duì)整個(gè)進(jìn)路進(jìn)行監(jiān)督和管理。 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的優(yōu)點(diǎn) 隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)將更大。 采取硬件和軟件冗余技術(shù)后(如雙機(jī)熱備系統(tǒng)、三取二表決系統(tǒng)等)，系統(tǒng)的安全性、可靠性將得到提高。 聯(lián)鎖功能更加完善，便于增加進(jìn)路儲(chǔ)存、自動(dòng)選路等新功能，克服6502電氣集中聯(lián)鎖難以解決

9、的問題。 減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、改造的工作量，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自身化管理，利用自診斷、自檢測(cè)功能及遠(yuǎn)距離聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離診斷。 人機(jī)界面靈活，顯示內(nèi)容豐富，信息量大，便于與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，提供及交換各種信息，并協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)行車管理現(xiàn)代化。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)人機(jī)會(huì)話層采用通用計(jì)算機(jī)人機(jī)接口設(shè)備，如鼠標(biāo)器、圖形輸入板、鍵盤等，它價(jià)格便宜，使用靈活。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)由計(jì)算機(jī)、接口和系統(tǒng)軟件構(gòu)成。國(guó)際上保證計(jì)算機(jī)符合故障安全原則的措施是采用帶有結(jié)果比較的計(jì)算機(jī)2次處理和采用帶有結(jié)果比較的多機(jī)并行處理，即一硬二軟方案和一軟多硬方案。一硬二軟方案輸入數(shù)據(jù)經(jīng)2塊輸入電路在一臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)2套彼此獨(dú)立的程

10、序處理，在正常無(wú)故障的情況下，2套程序處理結(jié)果相同，經(jīng)2塊輸出電路，接點(diǎn)吸起，接通控制電路。在發(fā)生故障時(shí)，A、B程序處理結(jié)果不同，導(dǎo)致比較器電路輸出為零，接點(diǎn)落下，切斷控制電路的電源。由于聯(lián)鎖邏輯是故障安全的，所以控制電路失電必然導(dǎo)致安全的結(jié)果。圖：一硬二軟方案 一軟多硬方案該方案通常為二取二系統(tǒng)或三取二系統(tǒng)。在正常情況下，2臺(tái)相同的計(jì)算機(jī)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的處理結(jié)果是相同的，此相同的處理結(jié)果經(jīng)比較器比較確認(rèn)后，就使同步器的控制脈沖得以通過(guò)比較器，于是由輸出電路給出控制命令。在發(fā)生故障時(shí)，雙機(jī)處理結(jié)果不同，比較器通過(guò)同步器切斷計(jì)算機(jī)處理過(guò)程，并鎖住控制命令的發(fā)出；同時(shí)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路切斷控制電流，并給出故障報(bào)警。2套計(jì)算機(jī)在空間上是分開的，可以用相同的程序，即所謂“一軟二硬”。而三取二系統(tǒng)是三機(jī)并行，有二臺(tái)計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果相同就給出輸出命令。 圖：三取二系統(tǒng) 圖：二取二系統(tǒng)圖 聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展歷程 1978年，由瑞典哥德堡車站世界上第一套計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)成功應(yīng)用。 20世紀(jì)80年代， 我國(guó)開展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖方面的研究。 目前，我國(guó)主要的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)： 中國(guó)通信信號(hào)集團(tuán)公司研究設(shè)計(jì)院：DS6-11, DS6-K5B 鐵道部科學(xué)研究院 ：TR-II, TR-9型 北京交通大學(xué)：JD-1A, EI32-JD 卡斯柯信號(hào)有限公司：CIS-1，iLOCK型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的特點(diǎn)1、技術(shù)特征：