[發明專利]一種計算機聯鎖系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201010234463.6
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101905700A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 王鎖平;段磊;項銀芬;趙麗宏;徐志豪;何建宏;劉宇馳;陳云;韓冬
• 申請（專利權）人: 上海亨鈞科技有限公司
• 主分類號: B61L19/06
• 分類號: B61L19/06;G05B19/04
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術領域

本發明涉及車站用計算機聯鎖系統及其工作方法，尤其涉及計算機聯鎖系統中用于控制信號機顯示的信號執行單元的改進。

背景技術

目前的計算機聯鎖系統一般包括聯鎖機和通信網關，以及由聯鎖機控制的道岔執行單元、信號執行單元、軌道執行單元和零散執行單元，其中，所述道岔執行單元負責控制轉轍機帶動道岔進行定操和反操定位；所述信號執行單元用于控制調車信號機、進出站信號機顯示，即控制各類信號燈的顯示；所述軌道執行單元是最底層的軌道狀態采集單元，主要用于從軌道電路受電端采集軌道電路的狀態信息和軌面上的電壓值；所述零散執行單元負責其余部分，如64D半自動電路、照查電路和場間聯系電路的控制。聯鎖機與通信網關之間通過總線連接，所述通信網關與各執行單元之間也通過總線連接。

目前，各執行單元的故障安全導向均是通過繼電器實現的，如信號執行單元，在實際應用中，如果信號燈出現亂顯示的現象，則信號執行單元需要進行故障安全導向，其中，亂顯示現象也即包括在信號執行單元中出現了“敵對信號”，例如，對于調車信號來講，在點藍燈信號的時候出現了白燈信號，或者兩個色燈同時點亮屬于出現了“敵對信號”；又如，對于出站信號，在點紅燈信號時出現白燈或者綠燈信號，在綠燈信號時出現白燈信號，在白燈信號時出現綠燈信號，這均屬于“敵對信號”。為了避免出現各種“敵對信號”，目前的信號執行單元大部分采用繼電器實現互鎖控制，即通過將各繼電器的常開和常閉開關連接在彼此敵對的信號燈控制單元中的方式避免出現“敵對信號”。由此可知，上述控制方式將使用大量的繼電器，這不僅使系統結構龐大復雜，而且也直接提升的設計成本。

鑒于此，目前也出現了一些通過電子開關代替繼電器進行信號燈控制的信號執行單元，如專利號為ZL?200820128996.4，公開日為2009年12月2日的中國實用新型專利公開了一種車站信號燈控制裝置，該控制裝置包括CPU處理單元A和B、開關控制單元、故障安全單元和各種檢測單元，檢測單元與CPU處理單元A和B通訊連接，CPU處理單元A和B通過開關控制單元控制連接在禁止單路和允許電路中的處于常開狀態的各開關，CPU處理單元A和B通過故障安全單元控制連接在允許電路中的處于常閉狀態的開關。該控制裝置在正常狀態下由CPU處理單元A和B共同控制該處于常開狀態的各開關，在出現異常情況下由CPU處理單元A和B共同控制該處于常閉狀態的開關。該種控制裝置雖然說明通過電子電路取代由安全繼電器構成的鐵路信號燈控制單元，但是，該種控制電路在應用過程中存在比較嚴重的問題，具體說明如下：

首先，上述故障安全單元由動態電路組成，其作用在于將CPU處理單元A和B輸出的脈沖轉化為用于控制處于常閉狀態的開關的穩定電壓，由此可知，實現故障安全導向的僅為CPU處理單元A和B，如果CPU處理單元A和/或B出現故障，如程序失控，則該種控制裝置將無法完成故障安全導向，這對于鐵路系統而言是致命的問題；另外，CPU處理單元需要根據預設的算法對各種指令信號和檢測信號進行避錯、容錯處理，再根據軟件上的分析結果輸出作用于故障安全單元的脈沖信號，該過程的響應時間在3至5個時鐘周期，這種處理方式的缺陷是增大了故障安全導向失效的幾率，而且通過軟件執行故障判斷的延時時間相對直接的硬件邏輯運算時間要長(硬件的響應時間即使不同器件有區別也都在納秒級)，因此，不能及時進行安全導向，這對于鐵路控制系統來說是非常嚴重的問題；

其次，控制每個信號燈的允許電路中均連接有處于常閉狀態的開關，在系統出現問題時，CPU處理單元A和B需要對所有處于常閉狀態的開關進行斷開處理，這無疑又增加了系統出現異常的可能性。因此，該種結構的信號控制器并不能滿足控制鐵路信號燈的要求；

再次，各檢測單元均直接將采集到的信號傳輸至CPU處理單元A和B，不能實現信號的可信測量；

另外，在實際應用中，輸出禁止信號的時間相對于輸出允許信號的時間長，因此，在輸出位于禁止電路上的開關常處于得電狀態，這將大大影響開關的使用壽命；

最后，為了實現控制電路與監測電路的隔離，監測機通過CPU處理單元C獲得的系統狀態僅局限于狀態監測單元采集到的信息，但卻無法對負責執行動作的CPU處理單元A和B所獲知的系統狀態進行監測，這無疑降低了監測機的監測能力，影響了監測機的監測功能。