铁路信号计算机联锁系统(毕业论文)
铁路信号计算机联锁系统(毕业论文)西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）继续教育学院毕业设计（论文）题目:铁路信号计算机联锁系统概述分析院系（站）:西安机电信息技师学院学科专业: 机电一体化学生: 大专五班学号:指导教师: 杨军良西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）2016年9月毕西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）任务书院系或教学站点:学生姓名:专业班级:批准日期:一、毕业设计（论文）课题二、毕业设计（论文）工作自年月日起至年月日止三、毕业设计（论文）进行地点:四、毕业设计（论文）的内容：西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）负责指导教师:指导教师:接受设计（论文）任务开始执行日期:学生签名:摘要计算机联锁系统是实现铁路现代化和自动化的基础设施之一，是一种高效、安全的车站联锁设备，是提高车站通过能力的基础。
同时，计算机联锁系统还具有故障—安全性能，与电气联锁系统相比，其在设计、施工和维护方面都较为便捷，且便于改造和增加新功能，为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件。
本论文主要阐述了计算机联锁系统的硬件结构组成，设备选型及电源配置等原则及处理方法。
采用二乘二取二的体系结构的计算机联锁控制系统方案，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术已日趋成熟，在大力推广使用。
根据各国对计算机联锁的研究和使用情况来看，由于计算机在逻辑功能和信息处理方面具有很强的功能，完成其对信号机、道岔的控制电路及其相关组合的内部配线和对信号机、道岔、轨道电路等部分设备的状态信息采集电路以及与联锁机接口电路的控制。
关键词：铁路信号；计算机联锁;故障探讨西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）information acquisition circuit and control circuit and interlock machine interface. Key words : railway signal;computer interlocking；；investigate malfunction目录1计算机联锁系统基础 (1)1.1计算机联锁概述 (1)1.2计算机联锁的功能 (1)1.3计算机联锁主要技术条件 (2)1.4计算机联锁的应用现状 (3)2计算机联锁工作原理 (5)2.1计算机联锁系统硬件组成 (5)2.2计算机联锁系统基本原理 (6)2.3计算机联锁系统可靠性及安全设计 (7)西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）3计算机联锁系统故障维护及探讨 (11)3.1联锁设备常见故障分析处理 (11)3.2故障种类 (11)4计算机联锁系统的发展前景 (13)4.1计算机联锁系统的必要性 (13)4.2计算机联锁系统的发展 (14)谢辞 (17)参考文献 (18)西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）第1章计算机联锁系统基础1.1计算机联锁概述为了保证行车安全和必要的通过能力，信号、道岔与进路之间必须以必要的技术手段保持一定的制约关系和操作顺序，称这种制约关系和操作顺序为联锁，用计算机技术来实现的系统成为计算机联锁系统。
铁路是国民经济的大动脉、全国沟通联系的纽带、国民经济建设的先行行业。
与其它运输方式相比，铁路运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。
铁路承担全国客货周转量的60%～70%，这种状况在今后相当长的时间内不会有太大的变化，铁路仍将是我国交通运输系统中的重要力量。
铁路信号是铁路运输的耳目，是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。
一旦信号设备故障，铁路运输将陷于瘫痪，整个国民经济将遭受严重损失。
从铁路一开始出现，人们就吧把铁路信号中的故障——安全技术作为一个专题进行研究。
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的更新和发展。
目前，计算机联锁控制系统已处于实用阶段，随着实践经验的积累，系统的性能也在不断提高。
我国的计算机联锁控制系统主要采用由通用的工业控制计算机组成的计算机联锁控制系统。
近年来，又推出了二乘二取二系统，由两个CPU构成一个子系统执行联锁任务（主机），另外两个CPU处于热备状态（备机），这就大大提高了计算机联锁控制系统的可靠性和安全性，而且方便维修，主要干线的技术改造都优先考虑采用二乘二取二系统。
目前，计算机联锁控制系统已装备了上千个车站。
总之，铁路信号计算机联锁控制系统将向低成本、高效率、高安全、高可靠及信息化、智能化、网络化和综合自动化的方向发展。
1.2计算机联锁的功能一、系统的功能1、联锁控制功能（1）进路的控制。
（2）信号的正常开放、关闭、人工重复开放以及防止自动重复开放。
（3）道岔的单独操纵、锁闭和解锁。
2、显示功能（1）站场基本图形显示。
1西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）（2）现场信号设备状态显示。
（3）车站值班员按压按钮动作的确认显示。
（4）联锁系统的工作状态、故障报警显示。
（5）时钟显示、必要的汉字提示，如操作错误提示、联锁状况提示、执行失败原因提示等。
3、记录存储和故障检测与诊断功能（1）系统可按时间顺序自动记录和储存车站值班员按钮操作状况、现场设备动作情况和行车作业情况。
（2）提供图像再现功能。
（3）实现进路储存和自动办理。
（4）具有集中检测和报警功能。
4、语音提示功能该系统具有通过语音或音响在控制台上播放提示信息的能力。
当有多条信息需要同时播放时，这些信息轮流播放。
5、综合功能利用标准化的通信接口板、网络接口板以及通信规程，可直接与现代化信息处理系统相连结进行数据交换。
1.3计算机联锁主要技术条件1、计算机联锁能满足各种车站（场）规模和运输作业的需要，保证行车安全，提高运输效率，并具备大信息量和联网能力。
2、计算机联锁采用硬件冗余结构，如双机热备、三取二或二乘二取二的结构。
可靠度指标：平均故障间隔时间（MTBF）大于或等于106h；安全度指标：平均危险侧输出间隔时间大于或等于1011h。
3、计算机联锁使用涉及安全的电路符合故障-安全原则；电路故障能即时发现，当故障会危及行车安全时，能切断系统的危险侧输出。
4、计算机硬件体系结构为层次结构，如分为人及对话层、联锁运用层和执行表示层。
5、计算机联锁具有通过通信前置处理机和通信网与其他系统实现通信能力，与调度指挥系统的数据通信符合有关规定。
6、计算机联锁的软件系统达到软件制式检测要求的可靠性和安全性，所有程序都具有模块化，结构化和标准化的特点。
7、计算机联锁的各种接口与通道能保证长期使用的高稳定性和高可靠性。
8、计算机联锁能通过外部数据通道或计算机网络与其他自动化或管理系统。
9、计算机联锁设有两路独立电源供电，并且有自动转接功能，以保证不间断供电。
2西安理工大学继续教育学院毕业设计（论文）10、计算机联锁采取了必要的防电磁干扰和防雷措施，以保证在规定严酷性等级的运用环境中，设备都能正常工作。
11、信号设备的接地电阻不大于10Ω，用于防护电子设备的安全保护地线的接地装置，其接地电阻值不大于4Ω。
对于重雷害地区，地线设置还采取了特殊措施。
12、监测子系统作为系统基本组成部分，为维护使用部门提供监测、报警、统计、分析、管理、远程诊断及维护功能。
13、根据需要设应急盘，在计算机联锁失效时控制道岔和引导信号。
1.4计算机联锁的应用现状一、国外车站计算机联锁系统的应用现状1978年世界第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世, 从20世纪80年代起各国竞相研究开发计算机联锁系统, 并取得了显著的成绩,日本在1980年由铁路综合技术研究所、京三公司、日信公司合作开发、生产了由三重冗余微计算机组成的计算机联锁装置, 1985年实际投入使用的JR 东日本的南古谷车库的计算机联锁装置是日本第一台计算机联装置,90年代起很多国家已开始大面积推广微机联锁系统, 如日本、英国制定技术政策, 不再发展继电联锁, 而由计算机联锁取代,经过20多年的发展, 计算机联锁技术在发达国家已发展成为完善成熟的技术, 计算机联锁由面向工程技术研究转向以面向服务为中心, 其应用现状总体上可归纳为以下几方面: （一）计算机联锁制式主要由三取二和二乘二取二两种, 通过软件、硬件容错技术提高计算机联锁系统的可靠性、安全性、可维护性, 双机热备系统已经淘汰；（二）计算机联锁系统的性能逐渐提高, 比如: 快速计算能力, 高速率数据交换的通信能力, 以适应高速铁路和综合化信号控制系统的要求；（三）面向工程和服务, 采用计算机软、硬件技术, 开发功能非常完善和强大的CAD 系统, 并从制度和设备上建立完善的维修体系和仿真检测体系；（四）积极发展、推广使用全电子模块化的计算机联锁系统, 使计算机联锁系统具有开放式结构,并且更加小型化、智能化；（五）以旅客营业系统为中心, 采用先进的计算机通信技术, 成功发展分布式分层处理的综合信号控制系统和运营管理系统，计算机联锁不仅仅是一个特定的车站的控制系统, 而逐渐演变成综合行车指挥系统的一个重要的基础设备；（六）通过分布式结构扩大控制范围,实现集中联锁分散控制的区域计算机联锁系统, 使计算机联锁系统网络化；（七）计算机联锁系统功能逐渐扩大,实现信号机、道岔、轨道电路联锁关系而直接控制信号设备是计算机联锁系统的基本功能, 通过系统集成, 将车站和区间设备一体化, 由计算机联锁系统代替继电器节点逻辑控制方式提供丰富的列车控制信息;在车站由计算机联锁系统完成对电码化控制信息的逻辑处理, 通过计算机联锁系统实现站内进路电码化, 由这两种方式组合而成的联锁、列控一体化综合系统, 在日3本、德国、法国等国家均得到成功应用。
比如: 2002年12月开通的日本东北新干线盛岗- 八户段数字ATC地面设备, 包括列控联锁一体化系统局域网(SAINT- LAN )、列控联锁一体化系统逻辑部(SAINT) 。
二、国内车站计算机联锁系统的应用现状国内对计算机联锁系统的研究开始于20世纪80年代, 进入90年代后, 随着与发达国家在计算机联锁技术上的交流增多和计算机技术的发展, 计算机联锁进入快速发展阶段，铁科院通号所、通号公司设计院、北京交大、卡斯柯等单位相继开发出具有不同特点的单机、双机热备、三取二和二乘二取二等计算机联锁系统, 至“九五”期末, 全路共装备了计算机联锁系统438个车站(场) 。
在铁道部“十五” 科技发展技术政策中明确规定要积极发展计算机联锁, 在此期间, 车站计算机联锁系统获得了更快的发展, 计算机联锁可靠性、安全性进一步提高, 进入了以技术为依托, 面向市场和服务, 从实现功能到完善拓展功能, 从单站联锁到一体化、电码化等扩大应用的新的发展阶段。
计算机联锁系统在铁路信号方面的应用
计算机联锁系统在铁路信号方面的应用摘要：计算机联锁系统是铁路通信的重要应用，对于铁路现代化及自动化运营起到至关重要的作用。
利用计算机联锁系统可以实现车站之间的联锁，从而让铁路运营更加高效、安全、可靠。
本文首先对计算机联锁系统进行介绍，并分别对其系统结构的硬件部分和软件部分进行分析，对计算机联锁系统通信方式进行研究，并提出系统日常注意事项及设备维护措施。
关键词：计算机联锁系统；铁路信号；控制应用科学技术水平的不断提升，其为各个产业的发展均产生了积极的推动作用，计算机联锁系统作为一种现代化的技术系统，通过其在铁路产业中的有效应用，进一步为确保铁路的行车安全，提高运营效率以及降低调度人员的工作强度均产生了有利的影响。
因此，只有确保计算机联锁系统在铁路工程中的有效应用，才能有效降低铁路信号故障的发生机率，为铁路的安全稳定运行提供了保障。
1 计算机联锁系统概述及功能计算机联锁系统利用计算机技术来确保铁路行车安全及通过能力，通过一些技术手段，保证铁路信号、岔道及进路之间的制约关系以及操作顺序，我们将这种制约关系和操作顺序称之为“联”，这个系统也就是计算机联锁系统。
对计算机联锁系统和继电集中联锁进行比较，计算机联锁系统具有以下优点：首先是在安全性、可靠性、可用性以及可维修性方面有所提升；其次是功能更加丰富，设计方便；最后，省工省料，造价经济，并且为铁路信号未来智能化、网络化发展提供基础条件。
计算机联锁系统的功能主要有几个方面：（1）联锁系统通过采集轨道继电器接点来获取轨道区段的占用及出清状态，从而为联锁下位机执行逻辑运算提供前置条件；（2）进路控制，进路相关操作，建立、锁闭及解锁；（3）道岔控制，道岔相关操作，解锁、转换及锁闭；（4）信号机控制，对信号机显示进行控制。
2 车站计算机联锁系统应用现状2.1 国外车站计算机联锁系统的应用现状1978 年世界第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世, 从20世纪80 年代起各国竞相研究开发计算机联锁系统, 90 年代起很多国家已开始大面积推广微机联锁系统,经过20 多年的发展, 计算机联锁技术在发达国家已发展成为完善成熟的技术。
铁路信号计算机联锁系统在三钢的应用
铁路信号计算机联锁系统在三钢的应用摘要:本文介绍了铁路信号计算机联锁系统在三钢的应用,信号计算机联锁系统组成及系统优点,实现了铁路运输的安全快捷并取得了良好的经济效益。
关键词:铁路信号计算机联锁系统组成软件应用冶金钢铁企业的产供销及内部原材料、产品的流转大都是由铁路运输来完成,是企业的生命线,铁路运输的安全快捷直接影响着企业的正常生产,以至于影响企业效益。
三钢的生产经营也不例外,三钢集团公司铁路运输是三钢产供销的桥梁和纽带,现有铁路线路总长36.925公里,道岔117组,南与三明火车站相连,北与三明东站衔接,分南编组站、料区、焦区、铁区、钢区、轧区、库区八个区域,拥有11台内燃机车,铁路车辆149辆等。
随着企业生产的发展,我司的铁路运输设备设施还比较落后,铁路运输点多面广,原始作业方式效率低下,很难从设备口保障行车安全,已成为制约运输效率提高的瓶颈。
为了能够提高运输效率,保障运输作业安全,减少作业中间环节和人员,首先在铁路北站区域内使用铁路行车信号计算机联锁系统,实现北站全站的铁路信号自动化。
1 方案设计北站区域由北站主站场、轧区和高线区域组成。
北站主站场内有道岔35组,信号机69架,轨道区段61个;高线区域有道岔2组,信号机5架,轨道区段6个;轧区区域内有道岔6组,信号机14架,区段13个。
所有道岔均采用人工扳道方式。
区域内共设置扳道房7个(北站主站场5个,轧区1个,高线1个),扳道人员28名以最原始方式进行行车作业。
信号计算机联锁系统采用了浙江万全信号设备有限公司生产的WQ-TYLS铁路信号计算机联锁系统,针对工矿企业专用铁路设计,以网络为基础适合于一站多场铁路。
以北站主站区为主站,轧区、高线区为从站,采用远程控制模式将两个区域内的所有信号设备纳入北站主站控制。
整个项目按三期进行,第一期北站主站区,第二期高线区域、第三期轧区区域;三期工程完成后北站形成一个大型完整统一的车站,区域之间联锁关系按照同一站的站内模式处理,信号操作集中在一个屏幕上。
铁路信号计算机联锁设备维护与管理
铁路信号计算机联锁设备维护与管理 摘要：铁路信号计算机联锁设备是确保铁路运输安全和效率的不可或缺的组成部分。本文旨在深入研究该设备的维护与管理，以增强其可靠性和性能。通过综合运用先进技术和科学管理策略，可以有效降低故障率，延长设备寿命，确保铁路运输系统平稳运行。在实践中，通过精细调控和定期维护，提高信号计算机联锁设备的稳定性，为铁路运输提供可靠的技术支持。
关键词：铁路信号；计算机联锁设备；维护 引言： 随着铁路运输的不断发展，信号系统在确保列车行驶安全和铁路线路高效利用方面扮演着至关重要的角色。计算机联锁设备作为信号系统的核心组成部分，对列车运行状态进行监控和控制，其稳定性和可靠性直接关系到铁路交通的安全性和运输效率。因此，对铁路信号计算机联锁设备的维护与管理显得尤为重要。
一、定期检查与维护 在硬件层面，要特别关注电源系统、传感器、执行机构等关键组件的运行状态。通过定期检查这些硬件元件，能够及早发现设备中可能存在的腐蚀、磨损或松动等问题，并采取维修或更换的措施，防止这些问题演变成严重的故障。电源系统的稳定性直接关系到整个系统的稳定性，必须确保电源元件处于良好的工作状态，防止供电中断对系统造成不可挽回的损害。在软件方面，定期检查包括对操作系统和联锁逻辑的更新。确保系统始终运行在最新的版本，以获得更好的性能和安全性。通过规定更新周期，可以及时应用最新的安全补丁，提高系统抵御潜在威胁的能力[1]。此外，也要确保软件配置符合最新的标准和规范，以适应铁路运输系统的不断变化和升级。定期检查与维护的实施需要制定详尽的计划，包括检查频率、检查项目、维护流程等方面的具体安排。这个计划应该是系统性的、科学的，充分考虑设备的使用环境和工作负荷，以确保维护工作的有效性和可持续性。通过这样的定期检查与维护策略，可以最大限度地延长铁路信号计算机联锁设备的使用寿命，提高其整体性能，从而为铁路运输系统的平稳运行提供有力支持。
铁路信号毕业论文15篇(铁路信号设备故障诊断问题分析)
铁路信号毕业论文15篇铁路信号设备故障诊断问题分析铁路信号毕业论文摘要：铁路信号工程施工中的技术交底，是指在某一单位工程开工前，或一个分项工程施工前，有两次重要的技术交底，一是在建设单位主持下，由设计单位向施工单位进行交底。
二是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工的人员进行的技术交底，其目的是使参加施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施方面有一个较详细的了解，以便于科学的组织施工，避免技术质量等事故的发生。
关键词铁路信号毕业铁路论文铁路铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断问题分析摘要：对列车的运行进行组织、指挥、信息传递并让列车的安全有效运行得到保障的基础设施之一是铁路信号设备，作为一项重要的设施可以促进国内铁路运输的效率，也为列车工作人员的工作提供良好的保障。
当前，国内对铁路信号设备故障的诊断方式有很多，笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究，以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平，保障列车安全、平稳的运行。
关键词：铁路；信号设备；故障诊断；问题分析进入新世纪后，国内铁路事业获得长远的发展，作为保障列车平稳运行的设备之一———铁路信号设备也逐步走向专业化、自动化、密集化。
当前，国内很多机构都在研究诊断信号设备故障的方法，取得了很大的进展和可喜的成就。
我们都知道，要想保障列车的平稳运行，必须保障铁路信号设备安全稳定的工作。
就国内当前铁路信号设备实际的发展情况来看，其中还存在一些问题。
笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究，以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平，保障列车安全、平稳的运行。
1常见铁路信号设备故障诊断方法及措施分析1.1传统故障诊断方法。
我们所说的传统的诊断故障方法，指的是具有丰富经验的工作人员在对故障设备进行仔细的排查之后，现场分析并处理故障的老方法。
其中压缩法、逻辑推理法、比较法、观察法等比较常见，在实际的工作中这几种方法也比较常用。
[信号,铁路,计算机]针对铁路信号计算机联锁的相关研究
![[信号,铁路,计算机]针对铁路信号计算机联锁的相关研究](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/49660bf04b35eefdc9d33389.webp)
针对铁路信号计算机联锁的相关研究在现代控制理论、计算机科学及微电子技术的快速更新条件下，铁路信号联锁控制正逐步向当前的现代控制技术方向发展。
计算机联锁是一种利用电子、电磁元器件和计算机构成的具备故障-安全性能的实时控制系统，该系统在铁路运输中具有道岔控制、电路信息处理、信号机控制、联锁逻辑运算、进路控制等功能，可有效提高铁路运输得靠性。
因此，加强有关铁路信号计算机联锁控制系统的相关研究，对于提高计算机联锁控制系统的应用水平具有重要的现实意义。
一、计算机联锁控制系统关键技术为确保系统的可靠性，在计算机联锁控制中主要采用两类可靠性技术，一种是在系统某部位出现故障时，系统仍可保证继续工作的技术，将其称为容错技术;另一种是避错技术，即避免和降低故障出现的技术。
避错技术又可分为软件避错和硬件避错，软件避错的基本功能是降低软件缺陷，保证软件无差错;硬件避错是指选用性能可靠地元器件构造成计算机的联锁控制系统，并综合考虑环境因素影响，以提升系统的整体可靠性水平。
当前应用相对广泛的软件避错技术有程序设计优化、软件可靠性管理、基本程序验证、软件工程开发等。
计算机联锁控制中的容错技术，其主要利用系统各部分间的冗余过程完成，主要层次有：(1)网络通信保障技术：利用节点、链路及通信协议的冗余过程来改善局域网整体的可靠性;(2)设备级保障技术：包含软件、硬件及数据可靠性保障等，数据可靠性容错，其本质上是数据的容错，也就是对纠错码及检验码的使用，通过编码技术开展纠错与检错，是一类以信息冗余为基础的、使用冗余校验位的容错技术;软件可靠性容错，其包含降低程序失控的编程技术、容错算法及容错设计等基本技术，为确保软件设计的可靠性，在程序设计时还可采用程序失控的捕捉技术，其主要将容错设计与接口软件设计相结合，包含模拟量接口设计及I/O接口设计等;硬件可靠性保障技术主要为故障屏蔽技术与故障检测技术等。
(3)系统级保障技术：为确保系统的可靠性，在控制系统综合设计过程中可使用冗余可靠性结构配置，当前主要采用两种结构方式：双机热备动态冗余结构及三取二静态冗余结构。
计算机联锁实训系统建设思考探析【论文】
计算机联锁实训系统建设思考探析[摘要]计算机联锁主要是将电器集中的联锁运算核心继电器用微型机算计的软硬件和其他一些电子、继电器件替代，具有故障导向安全性能的实时控制系统。
其安全可靠、处理速度快，与继电器集中联锁相比具有十分明显的技术经济优势。
对于电务信号维修人员来说，维修的对象不再是继电器，而换成了集成度较高的板卡、元器件等组成的物体，相较与继电联锁来说维修起来更为抽象，无从下手。
目前，国内对于计算机联锁的学习和培训来说，缺乏一套对计算机联锁深层次、全方位学习的综合实训系统，因此急需弥补充实。
研究开发计算机联锁综合实训系统主要集中以真实计算机联锁为基础研究对象，从计算机联锁的基础知识学习、基础架构、联锁原理、联锁业务操作及联锁的业务逻辑等方面出发，能使学员从不同层次学习和了解计算机联锁。
[关键词]计算机联锁；实训系统；继电器1研究意义计算机联锁是保证车站内列车和调车的作业安全，提高车站通过能力的一种信号设备，随着铁路的不断发展及客运和高铁专线的建设，车站计算机联锁系统得到了空前的发展，而以计算机联锁设备为基础的综合信号实训系统也成为当前铁路信号运用发展的主流，了解和学习计算联锁技术也变得尤为紧迫和重要。
然而计算机联锁的不断发展，带来的是设备和技术的更新换代，计算机联锁培训的压力逐渐增大，对于新技术的及时学习和掌握成了现在培训需要迫切解决的问题，然而传统单机版计算机联锁仿真系统只能模拟站场且站场改建后无法对仿真系统及时修改，影响培训效果。
于是，对于计算机联锁仿真培训，需要一种可多人参与培训，又能对站场进行仿真，同时还能反映现场设备状态，并需要随着站场改建的同时可做出相应修改，部署和实施成本较低的仿真系统。
对于专业院校而言，为国家铁路培养适时性人才，是我们的职责所在。
研究开发计算机联锁综合实训系统，一方面可以解决学校对于计算机联锁的教学困难，针对不同层次的学生，选择合适的人才培养模式、教学方法以及掌握程度要求；可以通过综合实训进一步加强，深化和拓展学生的理论知识与专业技能的结合。
铁路信号计算机联锁系统的设计与实现
铁路信号计算机联锁系统的设计与实现摘要：随着社会的不断进步，科学水平也在不断地提高，因此计算机连锁系统对铁路行业可以产生有效地促进作用，这样在铁路信号中运用计算机连锁系统可以保证铁路在行车时的安全，而且还能够提高工作效率。
因此为了可以更好地保证铁路的稳定运行，就需要对铁路信号计算机连锁系统进行进一步的设计与实现。
本文首先对铁路信号计算机联锁系统进行概述，然后分析其主要特点，最后提出相关设计方案，旨在为促进我国铁路行业信息化发展提供参考和借鉴意义。
关键词：铁路信号；计算机联锁系统；设计分析；措施研究1 铁路信号计算机联锁系统概述对于计算机联锁系统来说，它具有特别多的优点，对于不同的车站规模和要求来说，不论他的大小，都可以进行不断的修改和完善，这样就使系统的兼容性得到了一定程度的提高，并且还极大地缩短了系统调试所需要的时间，产生了良好的经济效果。
因此，在铁路中也十分实用。
2计算机联锁系统的主要特点2.1实时性在进行计算机联锁系统的过程中，要对信息进行及时的输入和输出，这样才能够更好地对信息进行有效的判断和不断的对信息进行更新和完善，从而可以保证信息在传输的过程中具有一定的安全性。
2.2功能扩展性计算机联锁系统与传统的联锁系统是不一样的，对于计算机联锁系统来说，它可以给客户提供良好的操作界面，并且还可以提供一些与系统有关的解锁功能。
不仅如此，对于出现通信功能出现故障后，它可以进行远程的诊断和修复。
2.3经济性和结构模块标准化对于计算机联锁系统来说它的生产成本是比较低的，因此利用计算机联锁系统可以减少成本的付出，而且不同的领域对于计算机联锁系统的要求也不一样，因此计算机联锁系统就具有了标准化的特点。
3铁路信号计算机联锁系统的设计内容分析现在比较常见的联锁系统设计技术方案主要有三模静态冗余技术和二模静态冗余技术。
三模静态冗余技术可以使系统的安全性和可靠性得到一定程度的提高，而二模静态冗余技术就可以在给系统硬件的提供一定的安全保障的基础上，使故障检测技术得到有效的进行。
铁路信号计算机联锁系统及技术分析(2)
铁路信号计算机联锁系统及技术分析（2）现如今，随着我国经济的快速发展，而无论是陆路还是水路交通都越来越发达，尤其是铁路交通承担着人员、货物等的运输任务。
所以铁路信号计算机联锁系统，也受到了高度的关注。
各铁路局本着铁路信号安全预控，用程序进行控制;用过程进行保障的理念，预控铁路计算机联锁系统。
使铁路信号计算机联锁系统的设计、开发、施工、维护等环节，更趋于规范化和标准化。
让管理者和操作者，以及生产者，能够做到人机联控，提高了铁路部门的工作效率，降低了事故率。
标签：铁路信号;计算机联锁系统;技术分析引言社会经济的快速发展使我国铁路系统不断完善，越来越多的技术形式和系统被应用到铁路系统中，其中，计算机联锁系统作为一种先进的系统结构模式，也开始被人们应用到铁路系统中，计算机联锁系统借助自身具备的软硬件系统能够强化铁路信号、进路和道岔之间的联锁关系，从而为铁路运输提供安全的信号支持。
基于计算机联锁系统的基本内涵和系统构成，该文结合实际对铁路信号计算机联锁系统的打造和应用问题进行探究。
1计算机联锁系统的特点计算机联锁系统是利用现有的计算机控制系统，将硬件系统与软件系统相结合，从在实现信号、进路与道岔之间的聯锁关系，计算机连锁系统本质上是一个具有安全信号的联锁逻辑运算系统。
在连锁系统中，计算机将操作命令与信息读入，然后利用逻辑系统进行运算，然后进行判断分析，将信息输入到执行机构，从而实现信息之间的传输运送。
计算机连锁系统具有以下几个特点：1.1实时性实时性指的是计算机联锁系统对信息的输入和输出必须及时，通过对输入信息的分析判断及时将各类信息进行更新，然后以一种安全信息的形式将信息输出。
计算机联锁系统实时监测各类信息的变化情况，及时的输出信号，这体现了连锁系统的实时性特征。
1.2经济性计算机联锁系统的广泛应用其中一个很重要的原因就是系统的经济性，联锁系统的应用使很多行业、很多程序都能够很大程度上降低成本。
1.3结构模块标准化计算机联锁系统应用到不同的领域，其功能要求也不尽相同，就铁路上的应用来说，因各个铁路站场大小不一，因此，结构模块的标准化也就不同。
自动控制毕业论文中英文资料外文翻译--模块化安全铁路信号计算机联锁系统
中文2570字外文文献翻译院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称讲师专业：自动化班级： 09级01班完成时间： 2013.06.06出处：Computing, Communication, Control, and Management, 2008. CCCM'08. ISECS International Colloquium on. IEEE, 2008, 1: 538-541Component-based Safety Computer of Railway SignalInterlocking System1 IntroductionSignal Interlocking System is the critical equipment which can guarantee traffic safety and enhance operational efficiency in railway transportation. For a long time, the core control computer adopts in interlocking system is the special customized high-grade safety computer, for example, the SIMIS of Siemens, the EI32 of Nippon Signal, and so on. Along with the rapid development of electronic technology, the customized safety computer is facing severe challenges, for instance, the high development costs, poor usability, weak expansibility and slow technology update. To overcome the flaws of the high-grade special customized computer, the U.S. Department of Defense has put forward the concept：we should adopt commercial standards to replace military norms and standards for meeting consumers’demand [1]. In the meantime, there are several explorations and practices about adopting open system architecture in avionics. The United Stated and Europe have do much research about utilizing cost-effective fault-tolerant computer to replace the dedicated computer in aerospace and other safety-critical fields. In recent years, it is gradually becoming a new trend that the utilization of standardized components in aerospace, industry, transportation and other safety-critical fields.2 Railways signal interlocking system2.1 Functions of signal interlocking systemThe basic function of signal interlocking system is to protect train safety by controlling signal equipments, such as switch points, signals and track units in a station, and it handles routes via a certain interlocking regulation.Since the birth of the railway transportation, signal interlocking system has gone through manual signal, mechanical signal, relay-based interlocking, and the modern computer-based Interlocking System.2.2 Architecture of signal interlocking systemGenerally, the Interlocking System has a hierarchical structure. According to the function of equipments, the system can be divided to the function of equipments; the system can be divided into three layers as shown in figure1.Man-Machine Interface layerInterlocking safety layerImplementation layerOutdoorequiptmentsFigure 1 Architecture of Signal Interlocking System3 Component-based safety computer design3.1 Design strategyThe design concept of component-based safety critical computer is different from that of special customized computer. Our design strategy of SIC is on a base of fault-tolerance and system integration. We separate the SIC into three layers, the standardized component unit layer, safety software layer and the system layer. Different safety functions are allocated for each layer, and the final integration of the three layers ensures the predefined safety integrity level of the whole SIC. The three layers can be described as follows:(1) Component unit layer includes four independent standardized CPU modules. A hardware “SAFETY AND” logic is implemented in this year.(2) Safety software layer mainly utilizes fail-safe strategy and fault-tolerant management. The interlocking safety computing of the whole system adopts two outputs from different CPU, it can mostly ensure the diversity of software to hold with design errors of signal version and remove hidden risks.(3) System layer aims to improve reliability, availability and maintainability by means of redundancy.3.2 Design of hardware fault-tolerant structureAs shown in figure 2, the SIC of four independent component units (C11, C12, C21, C22). The fault-tolerant architecture adopts dual 2 vote 2 (2v2×2) structure, and a kind of high-performance standardized module has been selected as computing unit which adopts Intel X Scale kernel, 533 MHZ.The operation of SIC is based on a dual two-layer data buses. The high bus adopts thestandard Ethernet and TCP/IP communication protocol, and the low bus is Controller Area Network (CAN). C11、C12 and C21、C22 respectively make up of two safety computing components IC1 and IC2, which are of 2v2 structure. And each component has an external dynamic circuit watchdog that is set for computing supervision and switching.Diagnosis terminal C12C21C22&&Watchdog driverFail-safe switch Input modle Output Modle InterfaceConsole C11High bus(Ether NET)Low bus (CAN)Figure 2 Hardware structure of SIC3.3 Standardized component unitAfter component module is made certain, according to the safety-critical requirements of railway signal interlocking system, we have to do a secondary development on the module. The design includes power supply, interfaces and other embedded circuits.The fault-tolerant processing, synchronized computing, and fault diagnosis of SIC mostly depend on the safety software. Here the safety software design method is differing from that of the special computer too. For dedicated computer, the software is often specially designed based on the bare hardware. As restricted by computing ability and application object, a special scheduling program is commonly designed as safety software for the computer, and not a universal operating system. The fault-tolerant processing and fault diagnosis of the dedicated computer are tightly hardware-coupled. However, the safety software for SIC is exoteric and loosely hardware-coupled, and it is based on a standard Linux OS.The safety software is vital element of secondary development. It includes Linux OS adjustment, fail-safe process, fault-tolerance management, and safety interlocking logic. The hierarchy relations between them are shown in Figure 4.Safety Interlock LogicFail-safe processFault-tolerance managementLinux OS adjustmentFigure 4 Safety software hierarchy of SIC3.4 Fault-tolerant model and safety computation3.4.1 Fault-tolerant modelThe Fault-tolerant computation of SIC is of a multilevel model:SIC=F1002D(F2002(S c11,S c12),F2002(S c21,S c22))Firstly, basic computing unit Ci1 adopts one algorithm to complete the S Ci1, and Ci2 finishes the S Ci2via a different algorithm, secondly 2 out of 2 (2oo2) safety computing component of SIC executes 2oo2 calculation and gets F SICi from the calculation results of S Ci1 S Ci2, and thirdly, according the states of watchdog and switch unit block, the result of SIC is gotten via a 1 out of 2 with diagnostics (1oo2D) calculation, which is based on F SIC1 and F SIC2.The flow of calculations is as follows:(1) S ci1=F ci1 (D net1,D net2,D di,D fss)(2) S ci2=F ci2 (D net1,D net2,D di,D fss)(3) F SICi=F2oo2 (S ci1, S ci2 ),(i=1,2)(4) SIC_OutPut=F1oo2D (F SIC1, F SIC2)3.4.2 Safety computationAs interlocking system consists of a fixed set of task, the computational model of SIC is task-based. In general, applications may conform to a time-triggered, event-triggered or mixed computational model. Here the time-triggered mode is selected, tasks are executed cyclically. The consistency of computing states between the two units is the foundation of SIC for ensuring safety and credibility. As SIC works under a loosely coupled mode, it is different from that of dedicated hardware-coupled computer. So a specialized synchronization algorithm is necessary for SIC.SIC can be considered as a multiprocessor distributed system, and its computational model is essentially based on data comparing via high bus communication. First, an analytical approach is used to confirm the worst-case response time of each task. To guarantee the deadline of tasks that communicate across the network, the access time and delay of communication medium is set to a fixed possible value. Moreover, the computational model must meets the real time requirements of railway interlocking system, within the system computing cycle, we set many check points P i(i=1,2,... n) , which are small enough for synchronization, and computation result voting is executed at each point. The safetycomputation flow of SIC is shown in Figure 5.S t a r tS t a r t０τ１τ２τ１Ｐ２Ｐ０τ１τ２τ１Ｐ２Ｐ０Ｔ０ＴＣ1i Ｃi 21Ｔ2Ｔ1Ｔ2Ｔ…………………n+1τn+1τn Ｐn Ｐn τn τclockclockS a f e t y f u n c t i o n s T a s k s o f i n t e r l o c k i n g l o g i c i :p:c h e c k p o i n t I n i t i a l i z e S y n c h r o n i z a t i o n G u a r a n t e e S y n c h r o n o u s T i m e t r i g g e rFigure 5 Safety computational model of SIC4. Hardware safety integrity level evaluation4.1 Safety IntegrityAs an authoritative international standard for safety-related system, IEC 61508 presents a definition of safety integrity: probability of a safety-related system satisfactorily performing the required safety functions under all the stated conditions within a stated period of time. In IEC 61508, there are four levels of safety integrity are prescribe, SIL1～SIL4. The SIL1 is the lowest, and SIL4 highest.According to IEC 61508, the SIC belongs to safety-related systems in high demand or continuous mode of operation. The SIL of SIC can be evaluated via the probability of dangerous per hour. The provision of SIL about such system in IEC 61508, see table 1.Table 1-Safety Integrity levels: target failure measures for a safety function operating in high demand orcontinuous mode of operationSafety Integrity levelHigh demand or continuous mode of Operation (Probability of a dangerous Failure per hour)4 ≥10-9 to ＜10-83 ≥10-8 to ＜10-72 ≥10-7 to ＜10-61 ≥10-6 to ＜10-54.2 Reliability block diagram of SICAfter analyzing the structure and working principle of the SIC, we get the bock diagram of reliability, as figure 6.2002200220022002NET1NET2NET1NET2λ=1×10-7DC=99%Voting=1002D λ=1×10-7DC=99%Voting=1002D λ=1×10Β=2%βD =1%DC=99%Voting=1002D High busLogic subsystem Low busFigure 6 Block diagram of SIC reliability5. ConclusionsIn this paper, we proposed an available standardized component-based computer SIC. Railway signal interlocking is a fail-safe system with a required probability of less than 10-9 safety critical failures per hour. In order to meet the critical constraints, fault-tolerant architecture and safety tactics are used in SIC. Although the computational model and implementation techniques are rather complex, the philosophy of SIC provides a cheerful prospect to safety critical applications, it renders in a simpler style of hardware, furthermore, it can shorten development cycle and reduce cost. SIC has been put into practical application, and high performance of reliability and safety has been proven.模块化安全铁路信号计算机联锁系统1概述信号联锁系统是保证交通安全、提高铁路运输效率的关键设备。
铁路通信信号专业毕业论文
铁路通信信号专业毕业论文毕业设计（论文）中文题目：铁路信号计算机联锁效系统学习中心：专业：铁路通信信号姓名：学号：指导教师：XX年XX月XX日远程与继续教育学院北京交通大学毕业设计(论文)承诺书本人声明：本人所提交的毕业论文《铁路信号计算机联锁效系统》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。
论文中所引用的他人无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中明确标注；有关教师、同学及其他人员对本论文的写作、修订提出过且为本人在论文中采纳的意见、建议均已在本人致谢辞中加以说明并深致谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本毕业论文《铁路信号计算机联锁效系统》是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。
论文作者：_______________________（签字）_______年_______月______日指导教师已阅：___________________（签字）_______年_______月______日北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议III北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给：级专业学生设计（论文）题目：一、设计（论述）内容二、基本要求III三、重点研究的问题四、主要技术指标五、其他要说明的问题下达任务日期：年月日要求完成日期：年月日答辩日期：年月日IV指导教师：V开题报告题目：铁路信号计算机联锁效系统报告人： XX年 XX 月 XX 日一、文献综述国外车站计算机连锁系统的应用现状：1978年世界第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世, 从20世纪80年代起各国竞相研究开发计算机联锁系统, 并取得了显著的成绩,日本在1980年由铁路综合技术研究所、京三公司、日信公司合作开发、生产了由三重冗余微计算机组成的计算机联锁装置, 1985年实际投入使用的JR 东日本的南古谷车库的计算机联锁装置是日本第一台计算机联装置,90年代起很多国家已开始大面积推广微机联锁系统, 如日本、英国制定技术政策, 不再发展继电联锁, 而由计算机联锁取代,经过20多年的发展, 计算机联锁技术在发达国家已发展成为完善成熟的技术, 计算机联锁由面向工程技术研究转向以面向服务为中心, 其应用现状总体上可归纳为以下几方面: 第一，计算机联锁制式主要由三取二和二乘二取二两种, 通过软件、硬件容错技术提高计算机联锁系统的可靠性、安全性、可维护性, 双机热备系统已经淘汰。