TYJL-II型計算機聯鎖鐵道科學研究院通號所研制雙機熱備系統北京1號線四惠車輛段廣州地鐵2號線車輛段深圳地鐵車輛段南京地鐵1號線車輛段、大連輕軌車輛段重慶單軌交通北京13號正線車站計算機聯鎖以及車輛段計算機聯鎖2023/2/51系統結構2023/2/52TYJL-II型計算機聯鎖系統框圖2023/2/53系統特點系統具有高安全性系統具有高可靠性系統具有很好的可用性具有可擴展性和遠程控制能力具有良好的可維修性2023/2/54系統組成監控系統聯鎖機執表機接口系統電務維修機電源應急臺2023/2/552023/2/56監控機---監控系統的核心工業控制計算機。

接收車站值班員的有效操作命令，提供站場圖像顯示和語音、文字提示與時鐘信息，以及整個系統的工作狀態信息，報警信息和簡要的故障信息。

根據控制臺發送的控制命令初選進路。

與聯鎖機進行通信，交換信息，向聯鎖機傳送初選的進路控制命令及其他操作命令信息，接收聯鎖機發送的道岔、信號機、軌道電路等表示信息。2023/2/571.監控系統人機接口。系統的人機界面軟件安裝在監控機中，完成控制臺屏幕顯示、操作處理、進路預選、站場變化及設備工作狀態記錄、錯誤提示等功能。監控系統主要由監控機和控制臺組成。2023/2/58

自動存儲信息，在每天的零點和12點將該點之前的車站值班員所有操作、道岔、信號、軌道表示信息及聯鎖系統的工作狀態等信息，自動存盤，形成以日期為文件名的信息記錄文件。

和電務維修機交換信息，向電務維修機提供信息記錄和未存盤的各種信息，接收維修機修改的時鐘信息。

同CTC、TDCS通信，為控制中心提供站場信息。2023/2/59控制臺系統使用的直接人機界面部分，由監控機管轄。

功能顯示站場狀態，接受操作命令；將站場表示、進路狀態、操作結果用彩色監視器或單元表示盤的光帶顯示給操作人員；將操作人員的操作命令傳輸給監控機。2023/2/510控制臺控制臺有數字化儀、鼠標、數字化儀加鼠標和單元控制臺四種可選方式。2023/2/5112.聯鎖機聯鎖機的主要功能：

實現與監控機和執表機的通信。聯鎖備機（在聯機狀態）定時呼叫主機，進行信息交換和信息比較。實現信號設備的聯鎖邏輯處理功能，完成進路確選、鎖閉，發出開放信號和控制道岔的控制命令。采集現場信號設備狀態，如軌道電路狀態、道岔表示狀態、信號機狀態等。2023/2/512聯鎖機的主要功能：

輸出動態控制命令，通過動態驅動板驅動偏極繼電器，控制動作現場設備。在熱備方式工作時，主備機之間進行信息交換。當同步工作時，系統出現故障，能進行熱切換。2023/2/513聯鎖機柜：為了適應不同規模車站的控制對象容量，機柜分為I、II和III型。I型為普通型，II型適合于小站，在一個柜內同時安裝A、B兩套聯鎖系統；Ⅲ型為增強型，其采集增加到兩層，最多可容納28塊采集板，驅動層為一層，最多可容納14塊驅動板。普通型的聯鎖機柜結構如圖所示。2023/2/5142023/2/515TYJL-II型計算機聯鎖2/5/2023162023/2/5162.2聯鎖機柜的組成電源指示層計算機層（STD層）采集層驅動層零層2023/2/517采集驅動層采集層電源層零層STD層由三個電源組成：STD總線電源+5V、+12V、-12V,采集電源+12V，驅動電源+12V；由CPU板、報警板、1604I/O板、STD-01通信板、總線母板等組成由采集板（最多14塊）及總線母板組成；由驅動板（最多8塊）、采集板（最多6塊）及總線母板組成；由各種電源端子、切換板及切換手柄組成，切換手柄只有A機才有，B機無切換手柄；聯鎖機與執表機

聯鎖機由五層組成：2023/2/518聯鎖機主要由計算機層、電源層、采集板、驅動板、零層等組成。計算機層

計算機層由CPU板，通信板，I/O板構成。各板有各自固定的安裝位置，機柜上已標明，槽位不能互換。聯鎖程序固化在CPU板上的U16、U17兩個FLASH芯片上，是系統的中樞神經，負責聯鎖關系檢查及聯鎖運算。2023/2/519ＳＴＤ層正面2023/2/520ＳＴＤ背面2023/2/5212.2.2計算機層（STD層）STD層主要由：CPU板、網絡板（STD01）、I/O（1604）板和報警板構成。若CPU板采用7863板，在聯鎖機上的STD層還應配備內存擴展板7709（或7710）和中斷板7320、7308板。2023/2/522CPU板

CPU板是系統的核心部件，聯鎖程序就安裝在該板上，它的故障會導致系統的徹底癱瘓。它故障后，機器會有死機的現象，或報"雙份程序比較不一致"的錯誤信息。2023/2/523報警板

報警板負責軟件控制點亮運行燈、通信燈、中斷燈、工作燈、聯機同步燈等和鳴笛報警。它的故障只會影響指示燈的點亮和鳴笛，不會影響設備的正常工作。2023/2/524STD-01通訊板聯鎖機插兩塊:STD-01(1)經切換控制后與監控機和執表機通信(接收監控機發送來的值班員控制命令，并向其發送站場表示和提示報警信息；接收執表機發送來的站場表示和提示報警信息，并向其發送其所管轄范圍內的信號、道岔、等的控制命令)；

STD-01(2)實現聯鎖主、備機之間，以及對監視控制機的通信。聯鎖機的兩塊通訊板由K2開關區分。2023/2/525STD-01通訊板

2023/2/526STD-1604I/O板

用于控制采集總線和驅動總線。板上共有8個I/O端口地址，每個端口地址有8位輸入和輸出，可輸入或輸出６４位信息量。每塊板均有不同的地址，根據板上的短路跳接線的位置來設定。該板具有輸出回讀功能，可以用來檢查輸出信息的正確性。采集板芯片：U16-U18、U20-U23插273，U11插244驅動板芯片：U17-U23插273，U8插244

K1的跳線不同決定1604的用途功能不同

2023/2/527電源層機柜電源層由計算機用電源、采集電源、驅動電源組成。系統對計算機電源的要求很高，其電壓不能低于4.9V，否則可能會出現死機，或無故脫機。采集和驅動電源要求其直流電壓的輸出值大于10V，一般在11~12V之間。2023/2/528電源層正面2023/2/529電源層背面2023/2/530采集層用來安裝采集板，最多14塊。采集板包含有電源測試板及32芯采集端子。每塊采集板可以采集32位信息，并以紅色采集指示燈指示，紅燈點亮表示有采集信息送到采集板。聯鎖機柜第一塊采集板面板左側的指示燈的含義。2023/2/531采集層正面2023/2/532驅動層用來安裝驅動板，最多14塊。采集板包含有電源測試板及32芯采集端子。每塊驅動有32位驅動信息，對應每一個驅動信息，驅動板上有一個綠色的指示燈，有驅動信息時指示燈應以3~6Hz的頻率閃爍。每一機柜的第一塊驅動板的第一和第四控制輸出驅動事故繼電器。2023/2/533驅動層正面2023/2/534零層零層的結構，不同機柜的生產廠家的機柜可能有所不同。2023/2/5352.2.4零層

機構底層即為零層，該層僅供安裝３２芯輸出端子板及其他輔助裝置使用（如聯鎖機切換手柄、監控機切換手柄、地線、切換繼電器等）。零層的正面為各數據傳輸線的接口座。零層的背面為各切換手柄和地線接線端子等。2023/2/536零層正面2023/2/537零層背面2023/2/5383.執表機

執行表示機簡稱執表機。執表機只負責表示信息的采集和控制命令的執行，不參與聯鎖運算，類似于簡單的邏輯系統。不是所有的車站都有執表機，只有當聯鎖機柜的容量不能滿足車站監控對象數量的需要時，才設執表機。執表機的容量為640個二進制對象，控制容量為256個二進制對象。號機狀態等。2023/2/539執表機的功能：

接收聯鎖機發出的執行命令和向聯鎖機發送采集信息；采集現場信號設備狀態；輸出動態控制命令，通過動態驅動板驅動偏極繼電器，控制現場設備。執表機柜與聯鎖機柜的區別，只是沒有聯鎖軟件，其他完全相同。2023/2/5404.接口系統

TYJL-II型計算機聯鎖系統基本上完全保留了6502繼電集中聯鎖對室外設備的控制和表示電路（如道岔控制電路，信號點燈電路等），以這些電路中的相關繼電器（定/位操縱繼電器、定/位表示繼電器、軌道繼電器、信號繼電器和燈絲繼電器等）為界面進行控制和信息采集。2023/2/541通常在機械室內靠近計算機房的地方設置接口架，由聯鎖機、執表機的零層端子，采集層和驅動層引出的采集回線和驅動回線以及大量的采集和驅動電纜均以32芯插頭插接至本接口架的里側。接口架是主控系統與接口系統的一個十分清晰的分界面。2023/2/542接口系統可分為兩大部分：一是基本未做更改的6502繼電電路以及其他電路或系統；二是計算機聯鎖所特有的，分為采集電路、驅動電路和專用防護電路。接口電路必須符合故障—安全原則。2023/2/543信息采集電路

2023/2/544輸出驅動電路

2023/2/545防護電路

TYJL-II型計算機聯鎖主控系統中經過改進的采集板和驅動板已經達到部頒防雷標準，在接口系統中增設的防護電路是為重雷區內增強雷電防護能力而設的，對電氣化區段牽引電流的侵入也有相當的防護能力。2023/2/5465.電務維修機電務維修機通過與主備監控機連接，接收監控機送來的系統運行狀態的各種信息，儲存記錄系統的全部運行信息，向監控機傳送修改后的時鐘信息。電務維修機是計算機聯鎖系統的重要輔助設備，為維修人員提供人機界面，與其他系統的連接一般也是通過維修機實現的。2023/2/547電務維修機的功能屏幕顯示功能記錄功能操作記錄，車站值班員的操作過程記錄；鉛封按鈕記錄，車站值班員對鉛封按鈕的操作記錄；變化信息，所采集的變化信息記錄；提示信息，控制臺錯誤提示記錄；報警記錄，各種報警提示信息記錄；2023/2/548電務維修機的功能圖像再現功能時鐘功能監控系統的時鐘統一由維修機進行調校，以使整個系統的時鐘保持一致。與遠程診斷設備的通信功能與微機監測及TDCS、CTC的接口功能幫助功能2023/2/549工控主機箱鍵盤14英寸顯示器鼠標CPU板PC總線母板以太網卡硬盤3英寸軟盤驅動器顯卡微機電源調監通信串口多功能板電務維修機打印機電務維修機

2023/2/5502023/2/5516.電源電源系統主要由系統電源及配電柜、主控機柜電源、動態驅動電源、切換電源組成。2023/2/5522023/2/5532023/2/5547.應急盤在計算機聯鎖系統失效時，用以控制道岔和引導信號。應急盤有直觀、清晰的站場圖形表示，并有道岔位置及引導信號開放的表示。雙機熱備型計算機聯鎖的兩套設備正常時，無須使用應急盤，只有兩套設備都不能使用時，為了不影響行車，才啟用應急盤扳動道岔，替代人搖道岔，但應急盤沒有聯鎖條件，它的安全要由人來保證。2023/2/555五、系統軟件

1.系統軟件構成2023/2/556系統軟件

2.系統軟件概述人機對話層聯鎖邏輯運算層執行層安全輸入程序和安全輸出程序。

監控機軟件流程如右圖所示。2023/2/557六、傳輸通道

1.聯鎖通信總線聯鎖機之間和聯鎖機與執表機之間交換的表示、驅動信息能否安全可靠地傳輸，直接關系到系統的安全性、可靠性。聯鎖機與監控機、聯鎖機之間、聯鎖機與執表機通信采用ARCNET通信接口。聯鎖機之間通過集成于CPU板上的ARCNET網卡進行通信，聯鎖機與監控機的通信為獨立ARCNET網卡。2023/2/5582.維修機通信維修機通過以太網與主備監控機連接，構成維修局域網。3.與CTC/TDCS的通信監控機可同CTC/TDCS通信，采用TCP/IP協議。2023/2/559七、系統的切換

1.雙機切換技術雙機通信雙機同步單機自檢測雙機切換2023/2/560雙機同步備機脫機備機聯機聯機同步2023/2/561單機自檢測1）軟件冗余采用兩套聯鎖軟件將輸出結果進行比較，如輸出命令不一致，表示出錯，應禁止輸出。2）采用閉環工作原理，對命令輸出和回讀信息進行比較，能及時發現故障點。3）采用信息冗余技術，用編碼方法進行檢測和糾錯。本系統用一個字作為有關行車安全的信息碼。4）對輸入、輸出信息進行動態處理，將1、0連續交替變換信息作為有效信息，若有故障，信息固定在1或0狀態。2023/2/562雙機切換1）主機定時向備機發送信息，主要內容為主機發車信號控制命令，備機將此信息與備機的控制命令進行比較，如一致，則雙機保持在熱備同步狀態，如不一致且備機命令多于主機，表明主機由于某種故障而停止輸出控制命令，這時備機發動切換，備機升為主機工作，繼續向現場設備發送控制命令，原主機轉入脫機狀態；若主機命令多于備機命令，則備機自動脫機，等待查明原因。2023/2/5632）雙機間的通信是由備機向主機進行呼叫和接收應答，若通信中斷，備機接收不到主機的信息。此時備機認為主機出現故障，發動切換升為主機工作。3）主機通過自檢測程序，發現嚴重故障，即通知備機進行切換倒機。2023/2/5