SICAS正线联锁设备(PPT).ppt
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1、2022-5-251SICAS正线联锁正线联锁(lin su)设备设备 知识知识(zh shi)(zh shi)要点要点 1 1了解城市轨道交通正线联锁设备的特点。了解城市轨道交通正线联锁设备的特点。 2 2正线车站联锁的有关概念。正线车站联锁的有关概念。 3 3掌握掌握SICASSICAS联锁设备组成及各局部作用。联锁设备组成及各局部作用。 4 4掌握掌握LOWLOW的根本操作。的根本操作。第一页,共八十一页。2022-5-252 理论内容理论内容 正线联锁设备与传统的车站联锁在原理上相似,即在信号机、道岔正线联锁设备与传统的车站联锁在原理上相似,即在信号机、道岔和进路之间建立一定的相互和进
2、路之间建立一定的相互(xingh)(xingh)制约关系,以保证列车在进路上的运制约关系,以保证列车在进路上的运行平安,不同之处在于正线的联锁是行平安,不同之处在于正线的联锁是ATC(ATC(列车自动控制列车自动控制) )系统的根底,联系统的根底,联锁功能设计的优劣直接影响锁功能设计的优劣直接影响ATCATC系统的行车平安、折返功能和行车间隔。系统的行车平安、折返功能和行车间隔。大连大连第二页,共八十一页。2022-5-253 目前我国城市轨道交通正线联锁设备存在多种类型,如目前我国城市轨道交通正线联锁设备存在多种类型,如大连大连快速快速轨道交通轨道交通3 3号线应用的是由号线应用的是由通号通
3、号总公司研究设计院研制的总公司研究设计院研制的DS6DS61l1l型计型计算机联锁,算机联锁,上海上海地铁地铁2 2号线号线采用美国采用美国US&SUS&S公司的公司的MicroLokMicroLok型计算机型计算机联锁系统,联锁系统,北京北京西直门至东直门快速轨道交通采用西直门至东直门快速轨道交通采用铁道科学研究院铁道科学研究院通通号所研制的号所研制的TYJLTYJL一一型计算机联锁系统等,其中应用较为型计算机联锁系统等,其中应用较为广泛广泛的是的是SICASSICAS型计算机联锁。型计算机联锁。 SICASSICAS是是西门子计算机辅助信号系统西门子计算机辅助信号系统(Siemens Co
4、mputer Aided (Siemens Computer Aided Signalling)Signalling)的英文缩写,是一个的英文缩写,是一个(y )(y )模块化的、灵活的联锁系统,模块化的、灵活的联锁系统,可以通过单独操作、进路设置等方式实现对道岔、轨道区段、信号机可以通过单独操作、进路设置等方式实现对道岔、轨道区段、信号机等室外设备的监督和控制。等室外设备的监督和控制。SICASSICAS型计算机联锁被广泛地应用在干线铁型计算机联锁被广泛地应用在干线铁路、城市铁路。路、城市铁路。 本节以本节以SICASSICAS型计算机联锁为例介绍正线联锁设备的构成、功能及操型计算机联锁为例
5、介绍正线联锁设备的构成、功能及操作等作等 第三页,共八十一页。2022-5-254一、一、SICASSICAS联锁联锁(lin su)(lin su)系统系统 联锁设备是城市轨道交通的重要信号设备,用于控制车辆段联锁设备是城市轨道交通的重要信号设备,用于控制车辆段内的建立进路、转换道岔、开放信号以及解锁进路,实现道岔、内的建立进路、转换道岔、开放信号以及解锁进路,实现道岔、信号、进路之间的联锁关系,以保证行车平安,提高作业效率。信号、进路之间的联锁关系,以保证行车平安,提高作业效率。车辆段的联锁设备早期采用车辆段的联锁设备早期采用(ciyng)继电集中联锁,目前多采用继电集中联锁,目前多采用(
6、ciyng)计算机联锁。计算机联锁。上海上海第四页,共八十一页。2022-5-255 1 1设备组成及功能设备组成及功能 计算机联锁设备普遍分为五层,计算机联锁设备普遍分为五层,即操作显示层、联锁逻辑层、执行即操作显示层、联锁逻辑层、执行表示层、设备驱动层以及表示层、设备驱动层以及(yj)(yj)现场现场设备层。设备层。SICASSICAS型计算机联锁分别对型计算机联锁分别对应为:应为:LOW( LOW( 举例:举例:localelocale现场现场 operatoroperator操作员操作员 workstation workstation工作工作站站 ) )现场操作员工作站现场操作员工作站
7、) )、SICAS(SICAS(联锁计算机联锁计算机) )、STEKOP(STEKOP(现场现场接口计算机接口计算机) )、DSTT(DSTT(接口控制模块接口控制模块) )以及以及(yj)(yj)现场的道岔、轨道电路和现场的道岔、轨道电路和信号机,如图信号机,如图6161所示。所示。图图61 SICAS型计算机联锁总体型计算机联锁总体(zngt)结构结构第五页,共八十一页。2022-5-256 系统中联锁计算机对现场系统中联锁计算机对现场(xinchng)(xinchng)设备的控制有三种根本配置。一设备的控制有三种根本配置。一是带是带DSTT(DSTT(测试器,接口控制模块的系统,由测试器
8、,接口控制模块的系统,由SICASSICAS西门子计算机辅西门子计算机辅助信号系统直接经助信号系统直接经DSTTDSTT控制现场控制现场(xinchng)(xinchng)设备;二是带设备;二是带DSTTDSTT和和STEKOP STEKOP ( (现场现场(xinchng)(xinchng)接口计算机接口计算机) )的系统,的系统,SICASSICAS经经STEKOPSTEKOP和和DSTTDSTT控制现场控制现场(xinchng)(xinchng)设备;三是带设备;三是带ESTT(ESTT(电子元件接口模块系统电子元件接口模块系统) )的系统,的系统,SICASSICAS直直接经接经EST
9、TESTT控制现场控制现场(xinchng)(xinchng)设备。设备。 除上述外,除上述外,SICASSICAS联锁系统还有与联锁系统还有与ATCATC交通管制的意思系统、交通管制的意思系统、其他联锁其他联锁( (车辆段联锁设备、相邻车辆段联锁设备、相邻SICAS)SICAS)的接口。的接口。第六页,共八十一页。2022-5-257 1)LOW(1)LOW(现场操作工作站现场操作工作站) )是人机操作界面是人机操作界面,将设备和列车运行情况,将设备和列车运行情况图形化显示,接受操作人员的操作指令并传递图形化显示,接受操作人员的操作指令并传递(chund)(chund)给联锁计算机进给联锁计
10、算机进行处理。行处理。 2)SICAS2)SICAS的联锁计算机根据需要可采用的联锁计算机根据需要可采用2 2取取2 2结构或结构或3 3取取2 2结构结构,主要功能是接收来,主要功能是接收来自自LOWLOW的操作指令和来自现场的设备状态信的操作指令和来自现场的设备状态信息,联锁逻辑运算,排列、监督息,联锁逻辑运算,排列、监督(jind)(jind)和解和解锁进路,动作和监督锁进路,动作和监督(jind)(jind)道岔,控制和监道岔,控制和监督督(jind)(jind)信号机,防止同时排列敌对进路,信号机,防止同时排列敌对进路,向向ATCATC发出进入进路的许可发出进入进路的许可,并将产生的
11、结,并将产生的结果状态和故障信息传送至果状态和故障信息传送至LOWLOW。第七页,共八十一页。2022-5-258 3) 3)根据配置不同,根据配置不同,SICASSICAS对现场对现场(xinchng)(xinchng)设备控制局部包括设备控制局部包括ESTTESTT、STEKOPSTEKOP、DSTTDSTT几局几局部:部: ESTTESTT可直接连接可直接连接SICASSICAS和现场设备,和现场设备,ESTTESTT到联锁计算机的距离可达到联锁计算机的距离可达100km100km。每。每个轨旁元件,如转辙机、信号机、速度监个轨旁元件,如转辙机、信号机、速度监督元件等,都有一个电子元件接
12、口模块。督元件等,都有一个电子元件接口模块。每个元件接口模块都有完整的硬件和所需每个元件接口模块都有完整的硬件和所需控制轨旁元件的软件,大局部元件接口模控制轨旁元件的软件,大局部元件接口模块包含一个现场总线接口板块包含一个现场总线接口板FEMESFEMES,用于,用于保证保证SICASSICAS、ESTTESTT、监控对象之间数据的、监控对象之间数据的传输。传输。第八页,共八十一页。2022-5-259 DSTTDSTT是分散式元件接口模块是分散式元件接口模块,经由,经由并行线并行线与与SICASSICAS相连,根据相连,根据(gnj)(gnj)SICASSICAS的命令控制现场设备,如道岔、
13、信号机或轨道空闲检测的命令控制现场设备,如道岔、信号机或轨道空闲检测系统。系统。从联锁计算机到从联锁计算机到DSTTDSTT的最大距离是的最大距离是30m30m,DSTTDSTT与轨旁元件间最大与轨旁元件间最大距离距离1 km1 km。 DSTTDSTT系统的模块包括:道岔元件系统的模块包括:道岔元件接口模块接口模块DEWEMODEWEMO、信号机元件、信号机元件接口模块接口模块DESIMODESIMO、闪光元件接口模块、闪光元件接口模块DEBLIMODEBLIMO。 接口接口(ji ku)模块模块第九页,共八十一页。2022-5-2510 STEKOPSTEKOP是一个采用二取二结构的故障平
14、安型计算机,实现联是一个采用二取二结构的故障平安型计算机,实现联锁计算机与锁计算机与DSTTDSTT间的连接,可控制间的连接,可控制(kngzh)(kngzh)100km100km的范围。的范围。STEKOP(STEKOP(链接,链接,接点的含义的主要功能是:读入轨道空闲表示信息和开关量信息,接点的含义的主要功能是:读入轨道空闲表示信息和开关量信息,根据根据SICASSICAS发出的命令和发出的命令和DSTTDSTT的结构,分解命令,输出并控制的结构,分解命令,输出并控制(kngzh)(kngzh)DSTTDSTT,实现对转换设备、显示单元的控制,实现对转换设备、显示单元的控制(kngzh)(
15、kngzh),并将开关量,并将开关量信息回传给信息回传给SICASSICAS。第十页,共八十一页。2022-5-25112 2联锁联锁(lin su)(lin su)主机的结构主机的结构 为保证设备平安和提高设备可靠性,目前联锁主机主要采用为保证设备平安和提高设备可靠性,目前联锁主机主要采用两种冗余方式:二取二系统和三取二系统。两种冗余方式:二取二系统和三取二系统。 二取二系统由两个各自独立的、相同的、对命令同步工作的二取二系统由两个各自独立的、相同的、对命令同步工作的计算机通道组成,过程数据由两个通道输入计算机通道组成,过程数据由两个通道输入(shr)(shr)、比较并进行处、比较并进行处理
16、。只有两个通道处理结果相同时才能输出。独立于数据流的在理。只有两个通道处理结果相同时才能输出。独立于数据流的在线计算机监测功能在一定的周期内完成一次,一旦检测到故障此线计算机监测功能在一定的周期内完成一次,一旦检测到故障此系统将停止工作,防止连续出现故障引起的危害。系统将停止工作,防止连续出现故障引起的危害。 第十一页,共八十一页。2022-5-2512 三取二系统由三个各自独立的、相同的、对命令同步工作的计算机通三取二系统由三个各自独立的、相同的、对命令同步工作的计算机通道组成。过程数据由三个通道输入、比较并进行处理,只有当三个或两个道组成。过程数据由三个通道输入、比较并进行处理,只有当三个
17、或两个通道处理结果相同时结果才能输出。如果其中一个通道故障,在该检测周通道处理结果相同时结果才能输出。如果其中一个通道故障,在该检测周期内相关通道会被切除,联锁计算机按二取二系统方式继续期内相关通道会被切除,联锁计算机按二取二系统方式继续(jx)(jx)工作,只工作,只有当又一个通道故障时,系统才停止工作。采用这种三取二的方式,提高有当又一个通道故障时,系统才停止工作。采用这种三取二的方式,提高了系统的可靠性和平安性。了系统的可靠性和平安性。 第十二页,共八十一页。2022-5-2513 3 3与有关设备接口与有关设备接口 (1)(1)与车辆段联锁接口与车辆段联锁接口 正线正线车站与车辆段的信
18、号接口设有相互车站与车辆段的信号接口设有相互进路进路照查电路照查电路,操作人员只有确认设,操作人员只有确认设置于控制台或计算机屏幕的照查表示灯置于控制台或计算机屏幕的照查表示灯显示后才能开放信号。主要联锁关系显示后才能开放信号。主要联锁关系(gun x)(gun x)包括:包括: 1) 1)不能同时向对方联锁区排列进路。不能同时向对方联锁区排列进路。 2) 2)当进路中包含有对方轨道电路时,必须根据对方相关轨道电路当进路中包含有对方轨道电路时,必须根据对方相关轨道电路空闲信息进行进路检查,进路排出后须将排列信息传送至对方并要求空闲信息进行进路检查,进路排出后须将排列信息传送至对方并要求(yoq
19、i)(yoqi)对方排出进路的另一局部。对方排出进路的另一局部。 3) 3)列车入段时,车辆段必须先排接车进路,正线车站才能排列入段列车入段时,车辆段必须先排接车进路,正线车站才能排列入段进路,以减少对咽喉区的影响。进路,以减少对咽喉区的影响。第十三页,共八十一页。2022-5-2514 (2) (2)与洗车机接口与洗车机接口 只有得到洗车机给出的同只有得到洗车机给出的同意意(tngy)(tngy)洗车信号时,才能洗车信号时,才能排列进入洗车线的进路,排列进入洗车线的进路,否那么,不能排列进路。否那么,不能排列进路。第十四页,共八十一页。2022-5-2515 (3)与防淹门接口与防淹门接口
20、在特别情况发生在特别情况发生(fshng)时,时,SICAS联锁通过与防淹门的接口保证列车运行平安。联联锁通过与防淹门的接口保证列车运行平安。联锁设备与防淹门间传递的信息包括:防淹门锁设备与防淹门间传递的信息包括:防淹门“开门状态开门状态信息、信息、“非开状态信息非开状态信息“请求关门信号以及信号设备给请求关门信号以及信号设备给出的出的“关门允许信号。关门允许信号。 “ “防淹门的作用主要是,当过江隧道破裂、珠江水涌进地防淹门的作用主要是,当过江隧道破裂、珠江水涌进地铁站等意外事故发生时,闸门能根据信号在短时间内自动紧急关铁站等意外事故发生时,闸门能根据信号在短时间内自动紧急关闭,防止事态扩大
21、闭,防止事态扩大(kud)(kud)。据介绍,这四扇。据介绍,这四扇“防淹门每扇能抵御防淹门每扇能抵御的最大水压冲力是的最大水压冲力是419419吨,相当于吨,相当于1 1平方厘米大的指甲承受平方厘米大的指甲承受2323公斤公斤的压力。另外,门槽四周采用的压力。另外,门槽四周采用 P P型橡胶水封,与机车轨道接触的型橡胶水封,与机车轨道接触的局部那么采用特殊结构,使得闸门关闭时,闸门与轨道之间滴水局部那么采用特殊结构,使得闸门关闭时,闸门与轨道之间滴水不漏。不漏。 第十五页,共八十一页。2022-5-2516 其根本联锁其根本联锁(lin su)(lin su)关系主要表现关系主要表现为:为:
22、 1) 1)只有检测到防淹门的只有检测到防淹门的“开门状态开门状态信息而且未收到信息而且未收到“请求关门信号时才能请求关门信号时才能排列进路。排列进路。 2) 2)信号机开放后,收到防淹门信号机开放后,收到防淹门“非非开状态信息时,立即关闭并封锁信号开状态信息时,立即关闭并封锁信号机。机。 3) 3)信号机开放后,收到防淹门信号机开放后,收到防淹门“请求关门信号时,关闭并封锁始端请求关门信号时,关闭并封锁始端信号机并取消进路信号机并取消进路( (接近区段有车时延时接近区段有车时延时30s30s取消进路取消进路) ),通过轨道电路确认,通过轨道电路确认隧道内没有列车隧道内没有列车(lich)(l
23、ich)后立即发出后立即发出“关门允许信号,否那么需要防淹门关门允许信号,否那么需要防淹门操作人员人工确认列车操作人员人工确认列车(lich)(lich)运行情况并根据有关规定人工关门。运行情况并根据有关规定人工关门。第十六页,共八十一页。2022-5-2517 (4) (4)与与ATCATC接口接口 SICAS SICAS联锁与联锁与ATCATC的连接通过逻辑的连接来实现,响的连接通过逻辑的连接来实现,响应来自应来自(li z)(li z)ATSATS的命令,进行联锁逻辑运算,在满足平安的前提下,控制的命令,进行联锁逻辑运算,在满足平安的前提下,控制进路、道岔和信号机,并将进路、轨道电路、道
24、岔、信号机的状态信息提进路、道岔和信号机,并将进路、轨道电路、道岔、信号机的状态信息提供给供给ATS(ATS(列车自动监视列车自动监视) )、ATP(ATP(列车自动防护列车自动防护) )、ATO(ATO(列车自动运行列车自动运行) ),主,主要设备状态信息包括:要设备状态信息包括: 进路状态进路状态进路的锁闭、占用、空闲;进路的锁闭、占用、空闲; 信号机的状态信号机的状态信号机的开放、关闭;信号机的开放、关闭; 道岔位置道岔位置道岔的定位、反位、四开、挤岔;道岔的定位、反位、四开、挤岔; 轨道电路状态轨道电路状态占用、锁闭、空闲。占用、锁闭、空闲。第十七页,共八十一页。2022-5-2518
25、 (5) (5)与相邻联锁系统接口与相邻联锁系统接口 城市轨道交通正线车站被划分为数城市轨道交通正线车站被划分为数(wish)(wish)个联锁区,各联锁区的相互连接经由联锁总线通过连接中央逻个联锁区,各联锁区的相互连接经由联锁总线通过连接中央逻辑层实现,联锁边界处的每个设备均以其进路特征反映至相邻联锁辑层实现,联锁边界处的每个设备均以其进路特征反映至相邻联锁系统。系统。 当一条进路的始端信号机和终端信号机位于不同联锁区时,进路由始当一条进路的始端信号机和终端信号机位于不同联锁区时,进路由始端信号机所在的联锁区来设定,进路包括带有自身联锁区内进路局部和相端信号机所在的联锁区来设定,进路包括带有
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