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摘 要：计算机联锁系统在铁路信号领域的应用能够提升铁路信号处理和分析效率，为铁路运行发展提供更为全面、科学的信息支持。为此，文章在阐述计算机联锁系统基本内涵的基础上，从 铁路信号计算机联锁系统的原理、系统构成、通信方式、技术应用几个方面具体分析怎样借助计算机联锁系统更好的优化铁路运行发展，旨在能够为我国铁路运输事业的发展助力支持。
关键词：铁路信号;计算机联锁系统;构成;原理;通信;技术应用
引言：
我国的铁路事业在不断的发展，在这样的情况下对铁路信号控制技术也有了更高的要求，在研究人员长期的努力下出现了计算机联锁系统，保证了铁路系统的正常运转，为我国铁路事业的健康发展提供了非常好的条件。
1铁路联锁系统结构及工作原理
1.1系统结构
铁路信号连锁系统具有模块化、层次化等特点。模块化指的联锁系统分为主模块、信号结合模块等多个模块，层次化指的是联锁系统具有人机对话层、联锁运算层、执行层三个物理层次。铁路信号计算机联锁系统的优点是系统可以根据车站的大小以及需求的不同，在不修改静态数据的前提下相应的增加硬件模块，不仅满足了系统的高容性要求，而且使得系统的调试周期大为缩短，经济性与实用性兼具。
1.2工作原理
1.2.1 人机对话层
将信息输入系统中，然后通过键盘进行操作，信息通过内部至达的设备到达联锁计算机系统，通过这种信息传输，就可以在图形显示器上将站点信息显示出来，从而更好的进行信息显示。如站场信息量过大，可能会导致联锁计算机负担较重，这时可以通过设置操作命令并转换程约定格式将信息传输给联锁计算机系统。
1.2.2 联锁运算层
联锁运算层中的联锁微机作为系统的核心部分，其承载着信息判别、分析以及系统的逻辑运算能力，如发生故障，还具有修复的功能，主要特点就是安全性功能。
1.2.3 执行层
计算机联锁系统的一个很重要的任务就是实现信息与信号之间的逻辑转换，使得PLC的输入与输出信息均能保障系统的安全性。执行层的另一个重要任务就是监测设备的运行情况，确保信息的采集与驱动流程的设置。
2铁路信号计算机联锁技术
铁路信号计算机联锁系统运行过程中需要应用先进的技术形式来确保整个系统的运行安全、运行稳定。而从发展实际情况来看，确保系统稳定运行的技术形式包括硬件规避错误技术和软件规避错误技术。硬件规避错误的技术形式主要是通过应用一些可靠性较强的元件来组成计算机联锁控制系统，并在系统运行的过程中应用先进的技术来关注环境因素对系统运行的干扰，提升铁路信号计算机联锁系统的运行质量。软件规避错误的技术应用要点是采取有效的措施来减少铁路信号计算机联锁系统运行缺陷。铁路信号计算机联锁系统中的容错技术是在承认错误不可避免的基础上，结合实际研究和制定处理接触故障的措施和方法。
目前，计算机联锁系统中融入了双机热备技术和三模冗余技术，其中计算机系统能够利用冗余增加更多的外部资源，有效推动计算机软件系统和硬件系统的功能升级，正确指导铁路信号系统容错技术的工作应用，不断提高系统稳定性和可靠性。具体来说，双机热备技术和三模冗余技术的工作原理如下：
三模冗余是指系统指令三个相同的模块从共同的输入端进行同一计算机操作，并从系统输出中获得最终的表决结果。
三模冗余的工作原理是：少数服从多数。即系统将会以三模块的输出结果为基础，以三选三或三选二的方式得到表决结果，若三模块的输出结果相同，则系统可以任意选择其中一个模块的输出结果为最终结果，若三模块中输出结果不同，则系统要以少数服从多数为原则，选择最多数量结果为最终结果。三模冗余技术是在正常错误概率下的最优结果，三模块在相同操作步骤下可能得到相同或不同的输出结果，但选择出现次数更多的结果为表决结果，准确率会大幅提升。如果系统不采用该技术，而是采用一模技术方法将会产生连锁效应，因为在一模技术体系下一旦出现任何问题，都将会影响后续的计算过程，导致系统需要投入大量资源得到不确定结果，而该结果不仅无法有效梳理铁路系统各类信息，同时还可能带来严重的安全隐患，存在意义几乎为零。
双机热备由七个工作模块构成，是动态冗余下广泛应用的技术类型。除了主模块外，双机热备还有自我检查装置和切换开关，用于问题故障检查和模块工作切换。在正常工作状态下，系统中一般只有一个模块会处于工作状态中，而其他模块处于待机状态，当受到特殊指令后才会根据实际工作要求触发其他模块的工作开关，让合适的模块参与工作，帮助初始模块完成工作指令。工作人员通常将正常情况下待机状态模块称为储存模块，将工作状态模块称为基本模块，在工作过程中，一旦故障器发现基本模块发生故障就会切换控制，让储存模块代替基本模块进行工作。在模块选择过程中除了要考虑使用需求，同时还要关注投资维护成本，因为即使储存模块长期处于待机状态，也会由于在系统内部消耗大量的资源，尤其在储存模块过多的情况下会造成巨大的维修成本，给维修保养人员带来很多工作难题。
3计算机联锁系统的应用及发展方向
3.1 信息更全面直观
联锁系统可以借助大屏幕显示器向操作人员提供更加全面和直观的信息，比如站场的基本图形显示和现场信号设备的运行状态等等，值班人员操作的整个流程也能清晰的显示出来。
3.2 结合功能
我们所说的结合功能通常就是指计算机联锁系统采用标准化的通信接口板、网络接口板和符合标准要求的通信规程，可以直接和现代化信息处理系统充分的联结在一起，从而完成数据交换环节，这样也就使得生产现场也能够了解到站场最新的变化情况。
3.3 系统安全性
微机联锁系统在运行的过程中通常将故障—安全原则当成是最为重要的内容，也就是说在系统出现故障的时候，系统可以自动的保证信号的安全，阻止信号升级，这样一来也增强了系统的安全性。
3.4 向信息化、智能化和综合自动化的方向发展
计算机联锁系统还应努力适应铁路信号系统向信息化、智能化和综合化发展的要求。宏观地看,信息化是当代和今后较长时期内社会发展的基本潮流。信息化的突出标志是智能工具系统的不断涌现和应用。这些智能工具系统包括计算机系统、通信系统以及控制系统。它们的应用不仅能取代劳动者的体力劳动,而且具有扩展和延伸人类信息器官的功能。
结束语：
综上所述，随着铁路事业的不断发展，计算机联锁系统在铁路信号的应用势在必行。计算机联锁系统可以说是当前最先进的一种联锁设备，其具有的信息量大、速度快，操作简便且同时兼具经济性与安全性的优势使其近几年的应用越来越广泛。新时期技术人员应该要与时俱进，不断增强自身专业知识，身担重担心用实际行动为我国铁路发展绘制美好蓝图。
参考文献：
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