TYJLⅡ型计算机联锁系统采集电路图设计Word格式文档下载.docx

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7.信号机采集电路12

8.道岔采集电路12

9.25Hz轨道电路采集13

10.接口架配线表13

参考文献14

致谢15

湖南交通工程职业技术学院系

毕业设计任务书

设计题目

TYJL-Ⅱ型计算机联锁采集电路设计

学生姓名

专业班级

联系电话

电子信箱/QQ

指导教师

教研室

设计内容

和目标

本组选题《TYJL-Ⅱ型计算机联锁采集电路设计》，设计主要内容如下：

1.初步设计：

车站信号平面布置图的设计；

计算机联锁系统框图设计；

编制本站联锁表。

2.计算机联锁系统采集电路设计：

道岔采集电路设计；

信号机采集电路设计，包括进站信号机、出站信号机、调车信号机采集电路设计等；

轨道电路采集电路设计等

3.设计说明书内容有：

介绍设计车站的作业特点和现有设备的概况；

设计基本内容的简介；

对设计过程中的必要步骤进行简单说明；

对特殊情况处理，必须进行细致说明。

设计目标：

我国计算机联锁发展迅速，已成为轨道交通的首选。

因此，加强计算机联锁系统的学习十分必要。

通过本次毕业设计，促进组员加强专业知识学习交流，全面提高我组成员的专业的理论知识和实际操作能力、设计能力，增强专业知识分析运用。

使之尽快掌握计算机联锁的基本知识、基本原理和基本技能，熟悉计算机联锁操作使用。

以培养解决生产实际问题的能力。

全组成员通过分工合作，责任到人。

将本次设计作品作为一次经典之作来完成。

设计要求

总体要求：

各项设计符合《铁路技术管理规程》、《铁路信号设计规范》和《铁路信号图形符号》等的要求，并遵循基本的设计理念。

车站信号平面布置图要求：

满足站场规模和运输作业需要，信号设备布置合理，符合相关铁路技术标准。

联锁表的要求：

联锁表编制应符合《铁路信号联锁图表编制原则》的相关要求。

联锁表应以进路为主体，逐条地把排列进路的按钮、防护信号机名称和显示、进路检查并锁闭的道岔编号和位置、进路应检查的轨道电路区段名称、以及与所排进路敌对信号等填写清楚。

计算机联锁系统设计要求：

系统结构合理，具有对室内外联锁设备规定的监测功能和自诊断能力，应有安全可靠的冗余措施。

采集电路图的要求：

采集电路是计算机联锁所特有，主要完成对有关信号设备的状态及驱动命令的回采，包括轨道电路采集电路、道岔采集电路、信号机采集电路。

主要完成各组合架端子至接口架端子的配线设计。

进度安排

09年12月7日-11日完成选题，毕业设计任务书等。

通过设计任务书，明确本组所要设计的内容，各成员的具体目标和任务。

09年12月14日-18日完成信号平面布置图绘制和站场信号设备的基本情况简介。

09年12月21日-31日完成联锁表编制及相关说明书。

09年1月4日-20日完成计算机联锁系统框图的设计，包括相关的切换电路及相关说明书。

10年3月4日-31日完成进站兼调车、调车信号机采集电路的设计及说明书。

10年4月1日-30日完成出兼调车、轨道电路采集电路设计及说明书。

10年5月1日-31日道岔采集电路设计及说明书。

10年6月1日-22日完成资料统一归档，说明书整理、统编，全部资料的整理、复核、打印、装订。

教研室审核

室主任签名：

年月日

说明：

此表一式两份，指导教师和学生各留存一份

毕业设计进度检查表

系铁道运输系专业班级铁信0701组长姓名宋玉奇

题目

时间

阶段工作内容

导师签名

检查日期

09年12月7日-11日

选题，毕业设计任务书等，通过设计任务书，明确本组所要设计的内容，各成员的具体目标和任务。

09年12月14日-18日

信号平面布置图绘制和站场信号设备的基本情况简介。

09年12月21日-31日

联锁表编制及相关说明书。

09年1月4日-20日

计算机联锁系统框图的设计，包括相关的切换电路及相关说明书.

10年3月4日-31日

进站兼调车、调车信号机采集电路的设计及说明书。

10年4月1日-30日

出站兼调车、轨道电路采集电路设计及说明书。

10年5月1日-31日

道岔采集电路设计及说明书。

10年6月1日-22日

完成资料统一归档，说明书整理、统编，全部资料的整理、复核、打印、装订。

注：

1、各阶段工作内容包括：

查阅文献、调研、文献综述、开题报告、设计方案、过程计算、上机、绘图、实验、撰写毕业设计（论文）等。

2、指导教师在检查阶段工作进度完成情况后签名，本表由指导教师保存。

TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统采集电路设计说明

计算机联锁系统是一种利用计算机技术取代继电技术构成的车站信号实时控制系统。

用以实现对铁路车站运输生产过程的监督与控制。

现对TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统在某站中的使用采集电路设计进行设计下：

1.信号设备概况

站场使用主要室外信号设备中，信号机22架，其中调车信号机10架，进站信号机4架，出站兼调车信号机8架；

道岔用转辙机8组；

划分轨道电路18段，其中正线股道2条，侧线股道2条。

室内设备有继电器组合及组合架、车站信号智能电源屏、分线盘、接口架、TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统、控制台、ZPW2000A型移频自动闭塞等。

车站信号智能电源屏包括UPS电源、25Hz轨道电路电源、三相交流电源、局部电源、电码化电源、微机专用电源屏、区间信号智能电源屏。

控制台选用数字化仪加鼠标的控制方式。

2.站场设计情况

根据现有站场线路，绘制的车站信号平面布置图如附图01—【信号平面布置图】。

信号楼位于K158+664处。

全站线路全部纳入集中控制。

其中双向正线两条，双向侧线两条。

在距信号楼1164m的下行咽喉划分区间和车站的界限，外方为区间，内方为车站信号集中控制区。

在据信号楼667m处的上行咽喉划分区间和车站的界限，外方为区间，内方为车站信号集中控制区。

2.1.信号机设置及编号

信号机是指示列车和列车运行的主要信号设备，车站线路能否被充分利用及使用中是否具备最大的灵活性，很大程度上取决于信号机的布置是否合理，因此，设计时应对车站线路运用情况进行充分了解，然后再根据《铁路技术管理规程》及《铁路信号设计规范》来布置全站的信号机。

一般先布置列车信号机，再布置调车信号机。

进站信号机:

上行“S”，下行“X”；

若在车站的一端有多个方向的线路引入，则在S或X得右下角缀上该信号机所属区间线路名称的汉语拼音字头。

出站信号机：

在文字的右下角缀上所属的股道号。

调车信号机：

“D”，上行咽喉编为双号，下行咽喉编为单号，且有列车到达方向顺序编号上下行咽喉以进站信号机的方向为准；

预告信号机：

“Y”，在下方写上主体信号机的代号。

全站场设置调车信号机10架。

为满足转线作业需求，在咽喉区接车方向对向道岔岔尖处设置调车信号机如：

D5、D7、D9、D6、D8、D10。

为满足平行作业设置阻挡作用的信号机用于两股道的转线作业阻挡信号机如D3、D4。

为利用进站信号机内方无岔区段进行调车，设置调车车列折返运行的信号机。

如D1、D2。

根据进站信号机的设置规定将进站信号机设置在区间与车站的分界上，设置信号机X、XF、SF、S。

在各个股道上设置出站兼调车信号机如S3、SⅠ、SⅡ、S4、X3、XⅠ、XⅡ、X4。

2.2.道岔设置原则

1、单线区段车站的进站道岔，应以由车站两端向不同线路开通为定位。

2、双线区段车站正线上的进站道岔，以向各该正线开通的位置为定位。

3、所有区间及站场内正线上的其它道岔，除引向安全线及避难外，均向各该正线开通的位置为定位。

4、引向安全线，避难线的道岔，为向各该安全线和避难线开通的位置为定位。

5、侧线上的道岔除引向安全线和避难线者外，为向列车进路的开通的位置或靠近站舍进路开通的位置。

6、在决定道岔位置时，可以划成双动道岔的，都应尽量划成双动道岔。

全站设置道岔共8组，均为60kg轨12号提速道岔类型。

道岔编号原则:

在下行列车进站一侧从外向内顺序编为单数，在上行列车进站一侧顺序编为双数，并以站设中心线作为划分单、双数编号的分界线。

2.3.绝缘节设置原则

在电气集中联锁区域内，所有接发车线路，机车走行路线及道岔区域均应装设轨道电路。

绝缘区段的划分是根据作业情况和轨道电路技术特性确定的。

划分方法及位置确定如下：

1、信号机处的绝缘节原则上应当和信号机并列。

2、道岔处的，岔尖一端应安装在基本轨接缝处，另一端原则上在距警冲标计算位置不少于3．5米、不大于4米的地方。

渡线上的绝缘节不受此限制。

3、安全线、避难线上的绝缘节，应尽可能设在尽头处，以利于监督。

4、牵出线、机待线、尽头线或专用线的入口处的调车信号机前方，应设置一段不小于25米的轨道电路，以供值班员能及时了解调车信号机前方是否有车占用。

5、当道岔为梯形布置时，绝缘节可靠近辙叉处距离辙叉末端不小于4．5米的地方设置。

6、在非自动闭塞区段上，预告信号机处的绝缘节，应安装在预告信号机前方100米处。

7、在双线区段，如在出站口的最外方道岔前方装设调车信号机时，在信号机与站界间应划一段长度不小于50米的轨道电路区段，以便调车时，不占用区间。

8、轨道电路的两组轨道绝缘，应装设在同一坐标处，及要求并置。

如不能装在同一坐标处而需要错开安装时，就出现轨道电路的死区段。

如果这样，倘若有轮对在死区间内，轨道电路不会被分路，是非常危险的。

为安全计，死区间长度一般规定不大于2．5米。

9、为满足平行作业的需要，应设置超限绝缘。

10、异型钢轨接头处，原则上不得安装钢轨绝缘。

将轨道区段划分及钢轨绝缘节位置确定如附图01—【信号平面布置图】。

2.4.股道编号原则

股道的编号:

在单线车站从靠近站舍起，向远离站舍方向顺序编号，正线有罗马数字，站线用阿拉伯数值编号；

复线车站，先编正线股道号码，下行正线用单数，上行正线用双数，从正线向外顺序编号。

对于设计站场为复线车站，编号为:

Ⅰ、3、5、Ⅱ、4股。

3.信号设计的内容

3.1信号设备类型的选定

包括联锁制式、信号机设备类型的选定、轨道电路设备类型、转辙设备、控制台等选定。

信号机设备类型的选定又分为进站信号机、出站信号机、通过信号机、调车信号机。

具体如下：

3.2联锁制式

采用TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统作为联锁设备制式。

该系统是目前我国铁路使用最多的计算机联锁系统。

系统经过十多年的发展改进，工艺已经相当成熟，完全达到工业化生产。

系统具有高安全性、高可靠度、很好的可用性、扩张性能和远程监控能力强、远程监控功能及良好的可维修性。

3.3信号机设备类型的选定

采用XLSLED铁路色灯信号机。

该信号机构轻便、耐腐蚀，组合方便、安装简单。

显示距离超过1.5km，使用寿命长，安全可靠，功耗低，聚焦稳定。

信号机设置地点，对信号显示距离远近和安全行车等都有很大关系，一般设于线路左侧。

信号机按用途分为进站、出站、通过、预告、驼峰、驼峰辅助、遮断、复示、调车信号机等。

其要求如下：

a.进站信号机：

进站信号机应设在进站线路最外方道岔尖轨尖端（逆向道岔）或警冲标（顺向道岔）不少于50米的地点。

进站信号机是用来防护车站安全的，指示列车能否由区间进入车站以及进入车站的相关条件。

显示距离不得少于1000米。

b.出站信号机：

出站信号机应设在每一发车线路警冲标内方（对向道岔为尖轨尖端外方）的适当地点。

它是用来防护区间的安全，指示列车能否由车站进入区间。

其高柱出站信号机显示距离不得少于800米。

c.调车信号机：

调车信号机一般设在调车作业繁忙的线路上（如到发线、咽喉道岔区），以及从非联锁区到联锁区的入口处。

它的作用是指示调车机车进行作业，一般采用矮型色灯信号机。

显示距离不得少于200米。

3.4轨道电路设备类型的选定

轨道电路用来反映线路的占用情况，它的可靠性影响列车运行。

轨道电路应设在车站进站信号机内方适当地点，用以监督列车的出发和到达，并使双方闭塞机的接发车表示灯有相应的表示。

专用轨道电路的长度一般不少于25米。

采用性能稳定可靠的97型25Hz相敏轨道电路。

该轨道电路保留了原25Hz相敏轨道电路的工作稳定可靠、维修简单、故障率低的优点，还提高了抗冲击干扰的能力，并延长了轨道电路的极限传输长度。

3.5转辙设备

道岔尖轨转换位置是由转辙装置带动的。

电动转辙机是以电动机带动的转辙装置，它可以实现正转或反转，从而使道岔具有两种不同的开通位置。

（开通直股或侧股）。

采用电动转辙机的优点是道岔转换时间短、安全程度高，并且便于实现自动控制和远程控制。

采用ZDJ9-A型电动转辙机，该转辙机采用三相交流电，利用滚珠丝杠减速，转换力大，效率高的特点。

既适用于多牵引点的外锁闭道岔，也适用于尖轨联动的内锁闭道岔。

3.6控制台

根据站场大小，控制台选用数字化仪加鼠标的方式。

选用一个21英寸彩色监视器提供站场图形显示、进路办理及现场作业情况、设备运行状态和有关的报警、提示信息等。

4.联锁图表设计

联锁图表是车站联锁设备间联锁关系的说明，采用图和表的形式来表示。

它由信号平面布置图和联锁表两部分组成。

联锁试验和竣工验收时也是以联锁图表作为检查工程质量的重要依据。

因此，联锁图表必须认真编制，避免任何差错和遗漏。

4.1信号平面布置图

信号平面布置图是编制联锁表的主要依据，为满足编制联锁表的需要，信号平面布置如附图01—【信号平面布置图】。

图中包含下列主要内容：

a联锁区、非联锁区中与铁路信号设备有关的线路布置及编号。

b联锁道岔、信号机、表示器、轨道电路区段（含侵入限界绝缘区段）等有关设备及其编号和符号。

c正线和到发线的接车方向、区间线路及机走线的运行方向。

d信号楼（或值班员室）中心公里标。

联锁道岔和信号机距信号楼（或值班员室）中距离。

e进站信号机外列车制动距离内有超过6‰下坡道时的换算坡度数。

f局部控制盘编号及局部控制道岔号。

g道岔握柄、转换锁闭器等。

4.2联锁表

联锁表说明车站信号设备之间的联锁关系，显示了进路、道岔、信号机及轨道电路之间的基本联锁内容。

联锁表如附图02—【联锁表】。

a方向栏：

说明进路的方向和性质，进路的方向有接车方向和发车方向。

进路的性质分为列车进路和调车进路。

b进路栏：

逐条列出车站范围内的全部列车进路和调车进路。

c进路方式栏：

“1”表示基本进路，“0”表示变更进路。

在编制该站场联锁表时，均取消了变更进路。

d排列进路按下按钮栏：

排列进路应按压的始终端按钮以及排列变更进路应按压的变更按钮的名称都在填写在该栏内。

e确定运行方向道岔栏：

区分基本进路和变更进路关键的对向道岔应填写在此栏内。

f信号机栏：

该栏填写排列进路应开放的信号机名称及显示。

例如：

列车进路：

a.列车接至×

股道时，应写作“至×

股道”；

b.列车由×

股道发车时，应写作“由×

c.通过进路应写作“经×

股道向×

×

方面通过”；

d.列车由×

信号机发车时，应写作“由×

信号机”。

调车进路：

a.由D×

信号机调车时，应写作“由D×

”；

b.调车至某一顺向调车信号机时，应写作“至D×

c.调车至×

d.向尽头线、专用线、机务段、双线出站口等处调车时，应写作“向D×

e.当进站信号机内方仅能作调车终端时，应写作“至×

进站信号机”。

延续进路

a.当向×

股道接车进路末端延续进路有多条时，应列出其推荐进路；

b.延续进路编号应由接车进路号码和接车进路的第×

条延续进路组成。

c.延续进路应检查延续进路上的全部道岔位置、敌对信号及轨道区段。

g道岔栏：

顺序填写所排进路上的全部道岔以及有关防护和带动道岔的编号和位置。

带动道岔：

为了满足平行作业的要求，排列进路时，有时还应把某些不包括在进路中的道岔带动到规定位置，这些带动道岔与所排进路上有关道岔属于同一个道岔区段，但列车运行时并不经过该道岔。

用{}表示。

防护道岔：

根据有关规定，在通过交叉渡线中的一组双动道岔反位排列进路时，应将另一渡线上的双动道岔带动到定位并锁闭。

用[]表示。

11号道岔在定位；

（1）1号道岔在反位；

[1]1号道岔防护在定位；

[

（1）]1号道岔防护在反位；

{1}1号道岔带动在定位；

{

（1）}1号道岔带动在反位；

h敌对信号栏：

凡属于敌对进路的信号，不能同时开放。

为此应把有敌对关系的信号机名称填写在“敌对信号”栏中，同时应区分无条件敌对和条件敌对。

无条件敌对：

只要某条进路一旦建立，某架信号机便不允许开放。

条件敌对：

是指只有当有关道岔处于这一位置时才够成敌对关系，否则便不构成敌对关系。

在联锁表中用<

>

表示，以双动道岔作为条件时，可以只写一个关键道岔号码

敌对进路：

把不能用道岔位置区分的,同时建立会危及行车安全的进路称为敌对进路。

抵触进路：

把能用道岔位置区分的两条互相排斥的进路称为抵触进路。

联锁表中只列敌对进路而不列抵触进路，敌对进路有：

i.两个咽喉同时向同一股道上接车和发车。

ii.一个咽喉向股道接车，另一咽喉向股道调车。

iii.同一咽喉同时向同一进路办理列车和调车进路。

iv.两个方向同时向无岔区段调车。

若：

出站兼调车信号机的出站信号机和调车信号机均以所排进路敌对，用SⅠ，SII信号机表示则可以，若只是与出站信号机所排进路敌对时，则应表示为SⅠL、SIIL，若只是调车信号与所排进路敌对时，则应表示为：

SⅠD、SIID

填写方式：

列车兼调车信号机的填写方式

S4S4信号机的列车和调车均为所排进路的敌对信号；

S4LS4信号机的列车信号为所排进路的敌对信号；

S4DS4信号机的调车信号为所排进路的敌对信号。

调车信号机的填写方式

D1D1信号机为所排进路的敌对信号。

有条件敌对时的填定方式

〈5〉D3经5号道岔定位的D3信号机为所排进路的敌对信号；

〈（5）〉D3经5号道岔反位的D3信号机为所排进路的敌对信号。

i轨道区段栏：

应顺序填写进路须检查空闲的道岔区段，其中包括与进路有关的超限界轨道区段和接车股道的空闲。

填写举例：

1-7DG排列进路时应检查1—7DG区段的空闲。

〈25、33〉25-33DG排列进路中，当25和33号道岔在定位时，应检查侵入限界绝缘区段25—33DG的空闲。

j迎面进路栏：

由车站两端向同一股道办理接车和调车或列车和列车进路，构成“迎面敌对”关系，应分别按列车或调车填写在“迎面进路”栏中。

k其他联锁：

是指所排进路与局部控制道岔、非进路调车、机务同意延续进路等之间的联锁关系，用以下符号表示：

JK表示所排进路与局部控制方式为敌对。

有多种局控方式应以JK、JK……表示；

F表示所排进路与非进路调车敌对；

Y表示所排接车进路末端应延续至另一咽喉区的有关线路；

T表示所排进路需要取得对方同意。

由联锁区向机务段排列进路时需取得入口闸楼的同意等；

BS闭塞关系，当排列发车进路时，需得到对方接车站闭塞同意，栏中应填写BS。

l进路号码栏：

通过进路由正线接、发车进路组成不另编号，仅将接、发车进路号码以分数形式填写。

如接车进路为“2”，发车进路为“8”，则通过进路写作“2/8”。

电路设计是根据联锁图表的要求严密进行的。

联锁表以进路为主体，根据排列的每条进路需要，顺序排列进路需要顺序按压的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路要求检查并锁闭的道岔编号和位置、进路应检查的轨道电路区段名称，以及所排进路敌对信号。

编制联锁表的依据是车站信号平面布置图，在编制该站联锁表时，均以进路为主体，从下行咽喉到上行咽喉，从列车进路（分接车和发车）到调车进路逐条依次顺序编号，并逐项填写联锁表的编制内容。

根据调车信号机的编号，由小到大（即从站外方向至股道）依次列出全部调车进路。

m该站场无非进路调车进路，因此未编制非进路调车联锁表。

5.TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统框图设计

TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统是铁道科学院通号所研制的，为双机热备系统。

是目前我国铁路使用最多的计算机联锁系统。

该系统经过十多年的发展改进，系统工艺已相当成熟。

全站采用TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统作为联锁设备。

5.1TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统构成

TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统是分布式控制结构。

系统框图如附图03—【TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统框图】系统可分为监视控制系统和辅助系统，主控系统，接口系统等。

监控系统是计算机联锁系统的操作界面，即人机接口。

主要由监视控制机（简称监控机或上位机）和控制台组成。

主要实现各子系统之间的连接。

系统中监控机和控制台之间通过由视频线等线缆和切换装置组成的专用显示和命令通道。

监控机由监控A机、监控B机组成。

控制台有数字化仪、鼠标等。

辅助系统由维修终端构成。

主控系统主要由联锁机、执行表示机（简称执表机）组成。

均为双套冗余，其硬件设备完全相同，安装于联锁机柜内。

其硬件结构分为电源层、计算机层、采集层、驱动层等。

接口电路分为1604I/O板，采集电路，驱动电路，防护电路（防雷原件）组成。

5.2TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统切换电路

5.2.1双机热备系统的接线

双机热备系统的接线如附图04—【双机热备系统设备接线示意图】。

在TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统中，监视控制机、联锁机和执表机均为A、B双套，两套设备通过总线级切换互为主备，以保证一套设备发生故障时系统不间断运行。

系统设有A、B两条联锁总线，其中连接A总线的微机作为主机（工作机）使用，连接B总线的微机作为备机使用。

系统中的监视控制机、联锁机和执表机三者均可以独立切换，因此，整个系统共可构成8种组合。

5.2.2监视控制机切换电路

监视控制机一般采用冷备工作方式，其切换控制电路比较简单，双机切换是通过人工按压监视控制机的切换按钮JKQHA，监视控制机切换继电器JK1QHJ和JK2QHJ的吸起或落下实现的。

当这两个切换继电器都吸起时，其前接点将A机接入A总线，B机接入B总线，这样监视控制机A机工作，B机备用；

反之，当它们落下时，B机接入A总线，A机接入B总线，B机工作，A机备用