铁路信号计算机联锁系统及技术分析

徐海利

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

中图分类号：U284                       文献标志码：A

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

计算机联锁系统是一种实时性的控制系统，主要由计算机系统、电子系统、电磁器件等共同组成，在多个系统共同构成的情况下系统显示出良好的安全性能。计算机联锁系统的构成主要包括软、硬件2种设备类型，其中，硬件设备包括计算机系统、监视器、微型操作台、安全继电器、轨道电路等。软件设备包括进路、信号机、道岔等。

计算机联锁系统在使用的时候具备以下4个方面的功能：第一，联锁控制功能。计算机联锁系统在运行的时候能够实现对进路的有效控制，并在系统运行的时候根据需要以人工或者机械的方式来重复开关信号。第二，显示功能。计算机联锁系统所具备的显示功能体现在现场信号设备状态的展示、车站值班人员的工作确认、时钟显示等方面。第三，存储和记录一系列系统故障。计算机联锁系统能够按照时间的顺序来自动存储和记录车站值班人员的工作情况，并对现场设备的使用情况进行全面的留档记录。第四，语音提示功能。计算机联锁系统借助外部的设备能够将各种类型的提示信息通过控制台进行播放。

铁路信号计算机联锁系统的特点具体表现在以下3个方面：第一，实时性。计算机联锁系统能够对信息的输入和输出等进行及时反馈，并根据需要来更新信息，将更新之后的信息以一种安全的形式进行输出。第二，经济性。计算机联锁系统在运行的过程中具有节省成本的特点。第三，结构模块化。计算机联锁系统的应用领域广泛，其在不同铁路环节应用的时候所涉及的结构模式不同。

2 铁路信号计算机联锁系统的工作原理

铁路信号计算机联锁系统在使用的时候突破了以往集中式信号系统的管理模式，且系统运行显示出模块化、层次化的发展特点。其中，模块化是指计算机联锁系统的主要模块，包括信号结合模块、PLC模块等。层次化主要是指系统操作按照一定的流程进行，具体包括人机对话层、联锁运算层、执行操作层。铁路信号计算机联锁结构优势特点表现在可以根据车站规模大小、作业需求变化等在不改变联锁条件的基础上，通过更改车站静态数据信息来确保整个铁路计算机系统满足人们的使用需求。

3 铁路信号计算机联锁系统的构成

第一，人机对话层。在人机对话层的作用下能够将数据信息输入指定的系统中，之后通过键盘操作能够将信息顺利传递到联锁计算机系统中。在人机对话传输的作用下能够将信息更好的显示在显示器上。第二，联锁运算层。在联锁运算层中联锁微机是重要的系统，在使用的时候承载着信息识别、信息分析工作，在系统出现故障的时候能够及时启动程序予以修复。第三，执行操作层。计算机联锁系统的重要工作职责是实现信息和信号之间的互相传递，在联锁系统的作用下能够借助PLC来确保信息传输的安全。第四，复核驱动层。复核驱动层在运行的时候承载信息的采集和传输功能，同时还担负着将联锁微机命令转换为故障—安全控制信号的工作职责，能够借助输出的控制指令来操纵现场设备。第五，监控对象层。在铁路网络规模不断扩大的今天，信息网络得到了快速的发展。铁路信号计算机联锁系统作为一种车辆通行的重要设备，也会朝着智能化、网络化的方向不断发展。通过模拟铁路信号联锁系统不仅能够缩短铁路的调试时间，而且还能够提升铁路信号计算机联锁系统的安全性和稳定性。

4 铁路信号计算机联锁系统通信方式

铁路信号计算机联锁系统在运行的过程中显示出良好的安全性和稳定性，且在信息系统不断完善的情况下，铁路信号计算机联锁系统在数据信息处理方面也显示出良好的功能作用，达到了理想的通信效果。第一，串口通信。串口通信所需要使用的线路数量较少，且在使用的过程中还能够节省一定的成本费用。第二，以太网通信。以太网是当前局域网中常用的一种协议标准。以太网通信在计算机联锁系统中的应用能够强化各个模块之间的通信。第三，现场总线通信系统。现场总线通信系统显示出良好的通信性能，且信息传输速度较快，其在使用的时候能够实现对系统通信的远程控制。

5 铁路信号计算机联锁系统的技术应用

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。铁路信号计算机联锁系统的容错技术一般需要借助以下3个层次来实现：第一，系统保障技术。在铁路信号计算机联锁系统设计和运行的 过程中可以应用冗余可靠性的结构设计方式，具体包括静态冗余结构和动态冗余结构2种形式。第二，设备上的保障技术。设备保障技术的实现需要得到软硬件系统和可靠性数据信息的支持。其中，硬件方面的可靠性技术包括故障检测技术和故障屏蔽技术。软件可靠性保障容错技术形式包括容错算法、减少程序失控的控制技术。第三，网络通信上的保障技术。网络通信上的保障技术主要是指通过链路、节点、通信协议冗余等方式来增强整个局域网的安全性、可靠性。

6 结语

综上所述，在铁路运输事业的快速发展下，人們对铁路信号的控制也提出了更高的要求。计算机联锁系统作为一种新型系统，将其应用到铁路信号控制中能够通过大屏幕来向操作人员提供更直观和全面的系统信息，象地铁站信号设备运行状态新信息、值班人员操作信息等。同时，铁路信号计算机联锁采取标准化的通信接口模板、网络接口模板，能够将各个信息充分结合在一起，提升数据信息的传输和应用成效。另外，铁路信号计算机联锁系统在运行的过程中注重分析和解决一系列系统故障问题，通过对这些问题的有效解决能够更好的确保系统信号使用安全，减少外界因素对铁路信号计算机联锁系统安全运行的干扰。为此，在铁路运输事业的快速发展下， 需要相关人员强化对铁路信号计算机联锁系统的完善，借助该系统来为铁路运输系统的运行提供重要支持。

参考文献

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