【正文】 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖只有短短三個月時間，卻讓我受益匪淺，對老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。一種無名的沖動促使我寫下了這段感謝信，因為我知道，我今天的所謂“成就”是與老師們的支持關(guān)心和幫助是密切聯(lián)系，不可分割的。(4)給出了系統(tǒng)中通信模塊的具體實現(xiàn)。本文深入研究了二取二計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的工作原理，通過需求分析設(shè)計實現(xiàn)了包括上位機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)和模擬指標(biāo)機(jī)的計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件，重點實現(xiàn)了以下的內(nèi)容:(1)分析了當(dāng)前主流的計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，給出本文研究的計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件組成。該信號系統(tǒng)是以列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以專用通道構(gòu)成的計算機(jī)局域網(wǎng)為骨架，以調(diào)度集中行車指揮系統(tǒng)為龍頭的信息和資源廣泛共享的綜合控制系統(tǒng)。由此可見，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身將不再是一個孤立的車站信號聯(lián)鎖設(shè)備，而是綜合行車指揮控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，是具有多種功能和安全保證的行車指揮系統(tǒng)的一個基礎(chǔ)設(shè)備。它們的應(yīng)用不僅能取代勞動者的體力勞動，而且具有擴(kuò)展和延伸人類信息器官的功能。、智能化和綜合自動化的方向發(fā)展計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還應(yīng)努力適應(yīng)鐵路信號系統(tǒng)向信息化、智能化和綜合化發(fā)展的要求。它是我國既有線提速、客運專線、高速鐵路、地鐵、城市輕軌交通建設(shè)所急需的信號安全控制技術(shù)。該系統(tǒng)從2001年開始，就先后在信陽電廠、襄樊北機(jī)務(wù)段整備場投產(chǎn)使用。因此，取消繼電器，實現(xiàn)全電子化控制，是我國計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展的一個方向。同時，我們還要為系統(tǒng)建立一個高水平的實時操作系統(tǒng)（RTOS）平臺；RTOS 是當(dāng)今流行的嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺，也是安全計算機(jī)系統(tǒng)的軟件核心；它能提高系統(tǒng)的安全性，滿足系統(tǒng)實時性的要求，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期以及充分發(fā)揮實時操作系統(tǒng)可移植性、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)勢。鑒于這種現(xiàn)狀，在努力利用自身力量的同時，應(yīng)積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。我國目前的研究成果主要為三取二冗余系統(tǒng)，但國外更多的是四機(jī)冗余系統(tǒng)，多為二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)。隨著新型技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及現(xiàn)代化鐵路的發(fā)展需求，車站計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)將朝著以下幾個方面發(fā)展。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是對于可靠性技術(shù)和容錯技術(shù)的深入研究，計算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)已日趨成熟，在大力推廣使用。但隨著時間的推移，勢必微機(jī)聯(lián)鎖的價格接近于繼電聯(lián)鎖的價格。由于行車管理系統(tǒng)日趨計算機(jī)化，所以計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)不僅能提供信息，而且易于和這些系統(tǒng)結(jié)合。對于非固定作業(yè)，調(diào)車員可通過無線調(diào)車電話直接用話音辦理調(diào)車進(jìn)路。因此，調(diào)車作業(yè)時間包括了室內(nèi)外人員之間的協(xié)同動作時間。簡化操作手續(xù)和減少有關(guān)行車人員之間的直接聯(lián)系，以防止誤操作和延遲操作，是提高作業(yè)效率的重要途徑之一。 第四章 計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景繼電集中聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能雖然在發(fā)展的過程中不斷地得到改進(jìn)和完善，然而由于繼電電路的局限性和費用昂貴等原因，在功能上仍存在不足之處、而且在擴(kuò)展功能方面也受到限制。 電源故障動態(tài)穩(wěn)壓電源故障，其故障會導(dǎo)致所有動態(tài)繼電器的驅(qū)動失效，不能驅(qū)動室外設(shè)備。處理方法：檢查插頭是否松動，只有完全接觸良好，在按聯(lián)機(jī)按鈕方可同步。監(jiān)控機(jī)PC01網(wǎng)卡故障，其聯(lián)鎖機(jī)STD層第一組接發(fā)燈閃爍不對，其他燈正常，并有“以聯(lián)鎖機(jī)通訊中斷”的提示；以太網(wǎng)卡出現(xiàn)故障時提示為監(jiān)控機(jī)與維修機(jī)通信中斷，VGA顯卡有故障時，顯示屏無顯示或者圖形有缺陷?？傊霈F(xiàn)故障時,維修人員少進(jìn)繼電器室，首先要清楚故障現(xiàn)象，理清思路，“讀懂”控制臺的顯示，然后抓住主線作全盤分析，運用一些有效的處理故障手段，將故障范圍限定在一個很小的區(qū)域內(nèi)，只能在有把握的情況下，判斷出故障不在室外，才進(jìn)室內(nèi)核實查找，最后將故障排除。：(1)短路故障：電源兩極的輸送線路相混對負(fù)載進(jìn)行分流而導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，甚至燒斷電源保險為短路故障。如：小孩砸破透鏡、及備被盜等；( 4 )周期內(nèi)器材不良。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：( l )環(huán)境不良，如高溫、潮濕、有害物質(zhì)的侵蝕。故障發(fā)生后不能及時表現(xiàn)出來，只有在與另一故障構(gòu)成組合時方可顯示出故障現(xiàn)象，如電源單極接地等故障。按故障的表現(xiàn)可分為非潛伏性故障[1]和潛伏性故障[2]。 綜上所述，容錯技術(shù)是一種延伸了的故障安全措施，它是建立在高可靠集成芯片的基礎(chǔ)上以資源冗余為代價的。采用3個采集電路進(jìn)行表決輸出，當(dāng)有2個或3個電路的輸 是一致時，認(rèn)為是正確信息，這樣就防止了由于采集電路的故障而導(dǎo)致計算機(jī)錯誤判斷的現(xiàn)象。通常故障一安全的輸入接口電路是采用光電隔離技術(shù)，編碼輸入，表決確定輸入信息的。例如，在二冗余系統(tǒng)中，主機(jī)和備機(jī)都采用2種軟件，平時主機(jī)T作，此時2種軟件同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對結(jié)果進(jìn)行比較。這種軟件冗余關(guān)鍵在于各個軟件的獨立性，相互獨立的程序即使可能存在故障，也可以通過表決將其屏蔽。N個正常工作模塊經(jīng)過表決后作為系統(tǒng)的輸出，同時各模塊的輸出與系統(tǒng)的輸出作比較，以監(jiān)測任一模塊是否有故障。二冗余系統(tǒng)的分布式處理方式是二機(jī)共同承擔(dān)不同的任務(wù)，若其中一機(jī)出現(xiàn)故障，則將任務(wù)重新調(diào)整，讓無故障機(jī)承擔(dān)故障機(jī)的任務(wù)，或者讓系統(tǒng)的功能降級，這樣系統(tǒng)故障時喪失了一些控制功能。 二冗余系統(tǒng)的熱備方式為主機(jī)和備機(jī)同時工作，但平時只有主機(jī)能夠輸 ，當(dāng)系統(tǒng)檢測到主機(jī)錯誤時， 自動切換到備機(jī)輸 。例如3取2系統(tǒng)。第一，靜態(tài)冗余技術(shù)。在這種情況下，要想進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性，就要用到容錯技術(shù)。一般來講，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是采用避錯技術(shù)和容錯技術(shù)來提高系統(tǒng)的可靠性。但可靠性技術(shù)總是受一定的條件所限制，如硬件冗余資源使用、采用高可靠器件等，這完全取決于系統(tǒng)的可靠性要求及財力許可。然而這二種方案均存在一定的實現(xiàn)難度與缺陷，三模冗余系統(tǒng)必須實現(xiàn)三模的同步進(jìn)程及表決器的高可靠設(shè)計，尤其需要解決時鐘容錯的問題；二模動態(tài)冗余系統(tǒng)則要求冗余管理機(jī)構(gòu)的高效與可靠性。監(jiān)控設(shè)備是指聯(lián)鎖系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備，即道岔、信號機(jī)與軌道電路。聯(lián)鎖微機(jī)是系統(tǒng)的核心部分，承擔(dān)著操作輸入的判別、聯(lián)鎖信號的調(diào)理及分析、邏輯運算、控制命令生成、故障診斷等任務(wù)，其可靠性、安全性對系統(tǒng)的總體故障—安全性能有較大影響，HJ04A系統(tǒng)中設(shè)置了兩臺聯(lián)鎖微機(jī)，其中一臺為冷備機(jī)，可進(jìn)行人工切換。模塊化是指聯(lián)鎖機(jī)主模塊、PLC及信號結(jié)合模塊等，層次化是指系統(tǒng)具有操作表示層、聯(lián)鎖運算層、復(fù)核驅(qū)動層、結(jié)合電路層及監(jiān)控對象層等五個物理層次。CPURAMMMROM主機(jī)系統(tǒng)支持板人機(jī)對話設(shè)備人機(jī)接口其他計算機(jī)系統(tǒng)通信接口外部設(shè)備內(nèi)部總線磁盤系統(tǒng)通用I\O接口開關(guān)量輸入通道通用I\O接口開關(guān)量輸出通道繼電結(jié)合電路現(xiàn)場監(jiān)控對象工業(yè)控制計算機(jī)圖21 計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成框圖由于計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)，因此車站聯(lián)鎖系統(tǒng)由繼電裝置向計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)轉(zhuǎn)化已成為一種不可扭轉(zhuǎn)的趨勢。第二章 計算機(jī)聯(lián)鎖工作原理 計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用的是工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)，用以實現(xiàn)對鐵路車站運輸生產(chǎn)過程的監(jiān)測與控制。信號設(shè)備的接地電阻不大于10Ω，用于防護(hù)電子設(shè)備的安全保護(hù)地線的接地裝置，其接地電阻值不大于4Ω。計算機(jī)聯(lián)鎖的各種接口與通道能保證長期使用的高穩(wěn)定性和高可靠性。第二，計算機(jī)聯(lián)鎖使用涉及安全的電路符合故障安全原則；電路故障能即時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)故障會危及行車安全時，能切斷系統(tǒng)的危險側(cè)輸出。 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 研究內(nèi)容以計算機(jī)連鎖的概述和功能作為全文的理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)的分析了計算機(jī)連鎖工作原理，在其中詳細(xì)的介紹了計算機(jī)連鎖系統(tǒng)的基本原理、硬件組成以及其可靠性和安全性；在這些理論基礎(chǔ)條件下，研究了計算機(jī)連鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及其探究，其中有故障種類及其故障分析；最后闡述了計算機(jī)連鎖系統(tǒng)的發(fā)展前景。比如: 具有區(qū)域控制能力的計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究, 聯(lián)鎖、列控一體化安全控制系統(tǒng)的研究,車站進(jìn)路電碼化計算機(jī)控制系統(tǒng)的研究,與CTC系統(tǒng)結(jié)合的現(xiàn)代化行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的研究, 高速鐵路計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究等。第二，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身可靠性、安全性、可維護(hù)性、可用性等越來越高, 性能逐漸增強(qiáng), 功能逐漸完善, 目前已能完全滿足中國鐵路各種站場規(guī)模和運輸作業(yè)的需要。比如: 2002年12月開通的日本東北新干線盛崗 八戶段數(shù)字ATC地面設(shè)備, 包括列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)局域網(wǎng)(SAINT LAN )、列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)邏輯部(SAINT)。第五，以旅客營業(yè)系統(tǒng)為中心, 采用先進(jìn)的計算機(jī)通信技術(shù), 成功發(fā)展分布式分層處理的綜合信號控制系統(tǒng)和運營管理系統(tǒng)，計算機(jī)聯(lián)鎖不僅僅是一個特定的車站的控制系統(tǒng), 而逐漸演變成綜合行車指揮系統(tǒng)的一個重要的基礎(chǔ)設(shè)備。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外車站計算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀1978年世界第一個計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在瑞典哥德堡問世, 從20世紀(jì)80年代起各國競相研究開發(fā)計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng), 并取得了顯著的成績,日本在1980年由鐵路綜合技術(shù)研究所、京三公司、日信公司合作開發(fā)、生產(chǎn)了由三重冗余微計算機(jī)組成的計算機(jī)聯(lián)鎖裝置, 1985年實際投入使用的JR 東日本的南古谷車庫的計算機(jī)聯(lián)鎖裝置是日本第一臺計算機(jī)聯(lián)裝置,90年代起很多國家已開始大面積推廣微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng), 如日本、英國制定技術(shù)政策, 不再發(fā)展繼電聯(lián)鎖, 而由計算機(jī)聯(lián)鎖取代,經(jīng)過20多年的發(fā)展, 計算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已發(fā)展成為完善成熟的技術(shù), 計算機(jī)聯(lián)鎖由面向工程技術(shù)研究轉(zhuǎn)向以面向服務(wù)為中心, 其應(yīng)用現(xiàn)狀總體上可歸納為以下幾方面:第一，計算機(jī)聯(lián)鎖制式主要由三取二和二乘二取二兩種, 通過軟件、硬件容錯技術(shù)提高計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維護(hù)性, 雙機(jī)熱備系統(tǒng)已經(jīng)淘汰。鐵路信號是鐵路運輸?shù)亩?，是保證行車安全和提高運輸效率的有力工具。 研究目的及意義為了保證行車安全和必要的通過能力，信號、道岔與進(jìn)路之間必須以必要的技術(shù)手段保持一定的制約關(guān)系和操作順序，稱這種制約關(guān)系和操作順序為聯(lián)鎖，用計算機(jī)技術(shù)來實現(xiàn)的系統(tǒng)成為計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。puter interlocking；investigate malfunction目 錄第一章 緒論 1 研究背景 1 研究目的及意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 國外車站計算機(jī)連鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀 2 3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 4 研究內(nèi)容 4 技術(shù)條件 4第二章 計算機(jī)聯(lián)鎖工作