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摘要：计算机联锁系统是计算机控制技术、计算机通信技术以及可靠性、安全性理论在车站信号联锁系统的综合应用。从6502继电联锁系统到计算机联锁系统，计算机联锁系统技术由双机热备到二乘二取二，系统技术环境、人员素质发生了很大的变化。目前，计算机联锁控制系统已经处于实用阶段，随着实践经验的积累，系统的性能也在不断提高。
关键词：计算机联锁控制 JD-1A TYJL-II
1.研究背景与意义
铁路运输系统是一个由机车车辆、铁道线路、桥梁隧道和站场等基础设备组成的庞大系统。保证行车安全，信号、道岔与进路之间保持的制约关系和操作顺序称为车站联锁。而计算机联锁系统是计算机控制技术、计算机通信技术以及可靠性、安全性理论在车站信号联锁系统的综合应用。
计算机联锁控制系统投入运营之前，6502继电器电气集中控制系统在很长一段时间发挥着重要作用。但近几十年来随着计算机科学和网络技术的发展，计算机联锁控制系统在多个方面有着巨大的优势。下面就简要介绍JD-1A和TYJL-II两种计算机联锁系统的组成及特点。
2.JD-1A计算机联锁系统概述
JD-1A系列计算机联锁系统所属于JD系列。JD系列计算机联锁系统是由北京交通大学研制的铁路车站信号控制系统。
2.1 JD-1A型系统结构及功能分析
JD-1A型计算机联锁系统属于分布式计算机控制系统，也称集散型测控系统，其特点是分散控制，集中信息管理。系统包括人机对话层、联锁运算层、执行层。
在运转室，通过前台监视器、输入设备、音箱等为车站值班员提供操作表示接口。还可以通过后台监视器，便于车站值班员监视前台操作及站场运行情况。
在微机室，有联锁机柜、综合机柜、电务维修终端。
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JD-1A型计算机联锁控制系统体系结构图
JD-1A型计算机联锁控制系统主要组成如下：
1.操作表示机
操作表示机也称为人机对话机，简称上位机。它和联锁机构成上下位结构。操作表示机主要完成办理进路功能等操作功能、信息显示功能、信息转发功能。
2.联锁机
其主要完成以下功能：接收操作表示下发的操作命令、通过输入接口电路采集站场状态信息、进行联锁运算、根据运算结果，通过输出接口电路控制组合架继电器的动作、通过输出驱动电路驱动组合架继电器动作、将站场状态信息、提示信息、故障信息等传送给操作表示机。
3接口电路
联锁机通过执行层的采集接口电路采集组合架上各个继电器的状态，通过驱动电路驱动组合架继电器动作。
4接口配线
根据接口信息表进行接口配线，使得组合架继电器与采集、输出驱动电路间一一对应，即某一采集电路固定采集与之对应的某个继电器状态信息，同理驱动电路。
5.电务维修机
接收操作表示机传来的站场状态信息、操作信息、提示信息、故障信息等；显示站场运行状况、车站值班员操作信息、故障信息、系统运行状况等；记录一个月的历史信息，可以查看一个月站场运行状况、车站值班员操作系统、故障信息等；为调度监督系统、TDCS系统、微机监测系统等提供接口。
2.2 JD-1A型系统技术特点
1.系统采用独特的外部控制型总线控制器，实现计算机总线和控制总线的分离，使系统抗干扰能力提高，兼容、扩展能力增强。
2.联锁机、操作表示机之间采用双通信网进行通信，双网同时工作，一旦其中一网故障，另一网仍然可以保证系统正常工作。
3.联锁计算机通过故障-安全型动态采集电路采集组合架继电器接点状态，每个采集接点通过两套电路同时采集，提高硬件自诊断能力。
4.动态驱动电路双套备份，更换备机驱动板时，不影响主机使用。对输出电压进行回读监测，增加输出电路自诊断能力。
5.不仅电源引入联锁控制系统前进行了防雷处理，组合架室内分线盘引入联锁机柜的所有配线都进行了防雷处理。 6.联锁机柜中的输入/输出电路都采用了光电隔离器件，将外界信号与计算机系统隔离开来，保证系统不受外界传导干扰。
7.联锁控制系统具有强大的故障诊断能力，并通过维修机记录下来，供电务维修人员参考。
8.可靠性保障技术。为保证系统安全、可靠、不间断地运行，JD-1A型计算机联锁控制系统在设计时采用双机热备的动态冗余结构，并设计有专用的硬件诊断部件和诊断程序，提供尽量全面的软硬件自检测、互检测功能。
9.故障——安全保障技术。系统的采集电路为安全输入电路，联锁机控制多功能匹配板产生方波脉冲，再经由继电器接点、32路输入电路，由联锁机读回。联锁机只有回读到方波脉冲，才判定继电器接点闭合。电路具有故障——安全性，电路中任何期间发生故障，均导致动态脉冲中断，从而使设备导向安全。
3. TYJL-Ⅱ型计算机联锁功能和组成
TYJL-Ⅱ型联锁系统是一个多分布的计算机系统。它由五个部分组成：主机和显示设备，控制和监督计算机，计算机联锁，I/O接口部分和维护部分。计算机联锁系统采用热备模式，既可以支持手动切换，又支持自动切换。备用系统可以与主系统同步工作，它同样可以用来做测试和维护。
3.1 控制台和显示设备
主要功能个是采集控值命令信息和实现与监控机的通信。控制台，显示器和鼠标控制，方便用户了解站台布局的变化。
3.2计算机联锁
计算机联锁标准总线模块，如CPU板，通讯板，过滤板，报警板和存储板等：每个功能模块有一个热备用模块。他们有四项主要功能。第一点是支持与控制计算机和扩展计算机的输入输出接口，由查询响应协议实现通信。第二个功能是支持信息设备中所有的联锁逻辑，并执行严格选择，路径锁定，信号通关和运行点的任务。第三个功能是收集室外信号设备状态，包括轨道电路，点位置，信号状态等。最后一个功能是输出控制命令。
3.3控制和监督计算机
监控系统主要有监控机和控制台组成。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，通过显像设备相连与值班员控制室内的控制台相连。
3.4 输入/输出接口
通过与联锁计算机通信，它发送的室外信号设备状态信息采集到计算机联锁，并且通过计算机，将之后的控制命令发出来控制室外设备。
3.5维护终端
为方便电务维修人员更好的维护计算机联锁系统，系统中增加了电务维修终端。维修终端通过与主备监控机相连，把计算机联锁系统中的实时信息传送到维修机，并且记录下来，为现场维修分析故障提供可靠的依据。
4.结语
计算机联锁控制系统已被广泛使用。站场规模庞大，所以计算机联锁系统采用基于总线和网络的分布式多计算机系统。系统显示完善的自测试和自诊断功能。有很多避免故障的技术，容错技术和防止干扰的方法被用来确保系统的高可靠性和高安全性。
事实已经证明，计算机联锁控制系统大大提高了运输效率和工作条件。计算机联锁控制系统可以达到经济合理的技术措施和信号设备，适合双向复杂的火车站，可以提高可靠性和系统的安全性。
参考文献
[1]何进.基于计算机联锁系统实现自动站间闭塞的设计.电气化铁道.2020年:88-90
[2]陈亮.全电子计算机联锁的发展与规模化应用.科技视界.2020年:15-17
[3]巴宝莲;李珊珊;王雅孝;李贵红.基于Petri网的车站计算机联锁系统建模与仿真.中国标准化.2020年:196-201
[4]何进.基于计算机联锁系统实现自动站间闭塞的设计.电气化铁道.2020年:88-90