sicas计算机联锁设备剖析PPT文件格式下载.ppt

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除上述外，SICAS联锁系统还有与ATC（交通管制的意思）系统、其他联锁（车辆段联锁设备、相邻SICAS）的接口。

2023/5/3,8,1）LOW（现场操作工作站）是人机操作界面，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给联锁计算机进行处理。

2）SICAS的联锁计算机根据需要可采用2取2结构或3取2结构，主要功能是接收来自LOW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、监督和解锁进路，动作和监督道岔，控制和监督信号机，防止同时排列敌对进路，向ATC发出进入进路的许可，并将产生的结果状态和故障信息传送至LOW。

2023/5/3,9,3）根据配置不同，SICAS对现场设备控制部分包括ESTT、STEKOP、DSTT几部分：

ESTT可直接连接SICAS和现场设备，ESTT到联锁计算机的距离可达100km。

每个轨旁元件，如转辙机、信号机、速度监督元件等，都有一个电子元件接口模块。

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，大部分元件接口模块包含一个现场总线接口板FEMES，用于保证SICAS、ESTT、监控对象之间数据的传输。

2023/5/3,10,DSTT是分散式元件接口模块，经由并行线与SICAS相连，根据SICAS的命令控制现场设备，如道岔、信号机或轨道空闲检测系统。

从联锁计算机到DSTT的最大距离是30m，DSTT与轨旁元件间最大距离1km。

DSTT系统的模块包括：

道岔元件接口模块DEWEMO、信号机元件接口模块DESIMO、闪光元件接口模块DEBLIMO。

接口模块,2023/5/3,11,STEKOP是一个采用二取二结构的故障安全型计算机，实现联锁计算机与DSTT间的连接，可控制100km的范围。

STEKOP（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，根据SICAS发出的命令和DSTT的结构，分解命令，输出并控制DSTT，实现对转换设备、显示单元的控制，并将开关量信息回传给SICAS。

2023/5/3,12,2联锁主机的结构,为保证设备安全和提高设备可靠性，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。

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、比较并进行处理。

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，一旦检测到故障此系统将停止工作，避免连续出现故障引起的危害。

2023/5/3,13,三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，提高了系统的可靠性和安全性。

2023/5/3,14,3与有关设备接口

（1）与车辆段联锁接口正线车站与车辆段的信号接口设有相互进路照查电路，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显示后才能开放信号。

主要联锁关系包括：

1）不能同时向对方联锁区排列进路。

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对方排出进路的另一部分。

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进路，以减少对咽喉区的影响。

2023/5/3,15,

（2）与洗车机接口只有得到洗车机给出的同意洗车信号时，才能排列进入洗车线的进路，否则，不能排列进路。

2023/5/3,16,（3）与防淹门接口在特别情况发生时，SICAS联锁通过与防淹门的接口保证列车运行安全。

联锁设备与防淹门间传递的信息包括：

防淹门“开门状态”信息、“非开状态”信息“请求关门”信号以及信号设备给出的“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。

据介绍，这四扇“防淹门”每扇能抵御的最大水压冲力是419吨，相当于1平方厘米大的指甲承受23公斤的压力。

另外，门槽四周采用P型橡胶水封，与机车轨道接触的部分则采用特殊结构，使得闸门关闭时，闸门与轨道之间滴水不漏。

2023/5/3,17,其基本联锁关系主要表现为：

1）只有检测到防淹门的“开门状态”信息而且未收到“请求关门”信号时才能排列进路。

2）信号机开放后，收到防淹门“非开状态”信息时，立即关闭并封锁信号机。

3）信号机开放后，收到防淹门“请求关门”信号时，关闭并封锁始端信号机并取消进路（接近区段有车时延时30s取消进路），通过轨道电路确认隧道内没有列车后立即发出“关门允许”信号，否则需要防淹门操作人员人工确认列车运行情况并根据有关规定人工关门。

2023/5/3,18,（4）与ATC接口SICAS联锁与ATC的连接通过逻辑的连接来实现，响应来自ATS的命令，进行联锁逻辑运算，在满足安全的前提下，控制进路、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ATS（列车自动监视）、ATP（列车自动防护）、ATO（列车自动运行），主要设备状态信息包括：

进路状态进路的锁闭、占用、空闲；

信号机的状态信号机的开放、关闭；

道岔位置道岔的定位、反位、四开、挤岔；

轨道电路状态占用、锁闭、空闲。

2023/5/3,19,（5）与相邻联锁系统接口城市轨道交通正线车站被划分为数个联锁区，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部分和相邻联锁区内进路部分的连接点，两部分相互作用实现SICAS联锁的链接。

2023/5/3,20,地铁正线信号系统组成,2023/5/3,21,二、进路控制,1进路设置为确保城市轨道交通高密度行车下的安全，SICAS联锁系统与ATP相结合，进路由防护信号机防护，但列车在进路中的运行安全由ATP负责（列车自动防护）。

SICAS联锁系统共有四种进路设置方式。

（1）ATS（列车自动监视）的自动列车进路ATS按照运行图，根据列车的车次号，结合列车的运行位置，发送排列进路的命令给SICAS联锁，自动排列进路。

（2）RTU（远程终端设备）的自动列车进路当中央ATS系统故障或与OCC（控制中心）中央设备的传输通道故障时，驾驶员在列车人工输入目的地码，车站ATS的远程终端单元（RTU）能根据从轨旁PTI环线（即车地通信轨旁接收设备）接收到的目的地码，向SICAS联锁发布排列进路命令，自动排列进路。

2023/5/3,22,2023/5/3,23,（3）追踪进路这是SICAS联锁自有的功能，在列车占用触发轨时，SICAS可向带有追踪功能的信号机发布排列进路命令，自动排列出一条固定的进路，开放追踪进路的信号。

（4）人工排列进路可由操作员在获得操作权的LOW（现场操作工作站）或中央ATS的MMI（人机接口，人机界面）上，通过鼠标和键盘输入排列进路命令，人工排列进路。

人工排列进路始终优先，自动列车进路与追踪进路功能是对立的，对于单个信号机而言，选择了自动排列进路，就不能选择追踪进路。

操作员可在LOW或MMI输入命令，开放、关闭信号机的自动排列进路或追踪进路功能。

2023/5/3,24,2进路排列的条件1）进路中的道岔没有被征用在相反的位置上。

2）进路中的道岔没有被人工锁定在相反的位置上。

3）进路中的道岔区段、轨道区段没有被封锁。

4）进路中的信号机没有被反方向进路征用。

5）进路中的监控区段没有被进路征用。

（如：

列车正在通过进路的监控区段或列车通过进路后，监控区段不能正常解锁，出现绿光带现象，则进路不能排列。

）,2023/5/3,25,6）进路的非监控区段没有被其他方向进路征用。

要排列进路的轨道区段（含保护区段）被其他方向的进路征用或其他方向进路的轨道区段在解锁时出现非正常解锁且这些区段刚好属于要排列的进路的某些区段，则进路不能排列。

注：

如果进路的非监控区段是被同方向的进路征用，则可以再次征用。

）7）从洗车厂接收到一个允许洗车的信号（只适用于排列进洗车线的进路）。

8）与相邻联锁通信正常（只适用于排列跨联锁区的进路）。

9）防淹门打开且未请求关闭（只适用于排列通过防淹门的进路）。

10）与车厂的照查功能正常（只适用于排列进车厂的进路）。

符合以上条件，进路能排列。

进路在排列过程中，进路的道岔（含侧防道岔）能自动转换至进路的正确位置。

2023/5/3,26,3有关概念

（1）进路的组成进路一般由三部分组成，分别为主进路、保护区段及侧面防护。

主进路是指进路上从始端信号机至终端信号机的路径，分为监控区段（含道岔区段）、非监控区段。

保护区段是指终端信号机后方的一至两个区段。

侧面防护由道岔、信号机及轨道区段的单个元素或组合元素组成。

（2）多列车进路SICAS联锁中一般不设通过信号机，只设置防护信号机，有些进路包含了若干个轨道区段（多至十几个轨道区段以上）。

由于城市轨道交通运行间隔小、车流密度大，列车运行安全由ATP系统保护，因此一条进路中允许多个列车运行。

如图6-2所示，S1S2为多列车进路，只要监控区空闲即可排出以S1为始端的进路，开放S1。

2023/5/3,27,对于多列车进路，当列车1出清监控区后，即可排列第二条相同始端的进路。

进路排出后，只有当列车2通过后才能解锁。

图62多列车进路示意图,2023/5/3,28,（3）联锁监控区段为了提高建立进路的效率，联锁系统把进路的区段分为监控区段和非监控区段两部分。

进路建立后，当列车没有出清监控区段时，该进路不能再排列。

当列车出清监控区段进入非监控区段时，即使非监控区段还没有全部解锁，该进路仍可再次排列，且信号能正常开放。

在无岔进路中，通常始端信号机后两个区段为监控区段，如图6-2所示，其他为非监控区段。

在有岔进路中，从进路的第一个轨道区段开始，一直到最后一个道岔区段的后一区段为止都是监控区段，其他为非监控区段。

图62多列车进路示意图,2023/5/3,29,监控区段的长度应足够完成列车驾驶模式的转换。

列车通过监控区段后自动将运行模式转换为ATO自动驾驶模式或SM模式（ATP监督下的人工驾驶模式），列车之间的追踪保护就由ATP来实现。

监控区段有故障，信号只能达到非监控层或引导层。

非监控区段有故障，信号能正常开放，但列车以SM、ATO或AR（增强）模式驾驶时，由于具有ATP的保护功能，列车会在故障区段的前一区段自动停稳。

2023/5/3,30,（4）保护区段保护区段（overlap）也叫重叠区段，如图6-3所示，设置保护区段的目的是为了避免列车由于某种原因不能在信号机前方停车而冲出信号机导致危及列车安全的事故的发生。

图63进路保护区段示意图,进路可以带保护区段或不带保护区段排出。

对于短进路，保护区段与进路同时建立；

为了不妨碍其他列车运行，对于长进路，可以通过目的轨的占用来触发使保护区段延时设置。

2023/5/3,31,如进路短，排列进路时带保护区段；

多列车进路无保护区段时，进路的防护信号机可以正常开放。

当SICAS联锁不能提供保护区段或其侧防条件不满足时，ATP会计算出自己的保护区段，列车会在终端信号机前方一段距离（ATP保护区段的长度）停车，确保行车安全。

从保护区段的接近区段被占用开始经过一个设计的延时（默认为30s），保护区段解锁。

2023/5/3,32,（5）侧面防护（侧防）SICAS联锁中没有联动道岔的概念，所有道岔都按单动道岔处理。

排列进路时通过侧面防护把相关的道岔及信号机锁闭在联锁要求的位置，以避免其他列车从侧面进入进路，确保安全。

侧面防护包括主进路的侧面防护和保护区段的侧面防护，如图64所示。

图6-4侧面防护示意图,2023/5/3,33,侧面防护的任务是通过转换、锁闭和检查相邻分歧道岔位置，切断所有通向已排进路的路径。

如果侧防道岔实际位置与要求的位置不一致，则发出转换道岔命令，当命令不被执行时（如道岔已锁闭），操作命令被储存，直到达到要求的终端位置。

否则通过取消或解锁该进路来取消操作命令。

侧面防护也可由位于进路需要侧面防护方向的主体信号机显示禁止信号来完成。

道岔为一级侧面防护，信号机为二级侧面防护。

排列进路是首先确定一级侧面防护，再确定二级侧面防护。

没有一级侧面防护时，则将信号机作为侧面防护。

2023/5/3,34,（6）进路的解锁SICAS联锁中正常的进路解锁采用类似国内铁路集中联锁的三点检查方式，列车出清后，后方的进路元素自动解锁。

人工取消多列车进路时，进路的第一个轨道电路必须空闲。

如果接近区段逻辑空闲，进路及时解锁，如果接近区段非逻辑空闲，进路延时60s解锁。

多列车进路排出后，如果进路中有列车运行，则人工取消进路时只能取消最后一次排列的进路至前行列车所在位置的部分，其余部分随前行列车通过后自动解锁。

进路解锁后，相应的侧防道岔、侧防信号机及保护区段都随之解锁。

2023/5/3,35,（7）轨道区段的Kick-off功能（启动、分离、断开的含义）1）物理空闲和物理占用。

轨道区段的物理空闲是指列车检测设备（轨道电路、计轴设备等）反映室外的轨道电路区段实际没有被列车占用的状态，此时轨道继电器处于吸起状态。

轨道区段的物理占用是指列车检测设备（轨道电路、计轴设备等）反映室外的轨道电路区段实际被列车占用的状态，此时轨道继电器处于落下状态。

2）逻辑空闲和逻辑占用。

轨道区段物理占用时，系统认为该区段也处于逻辑占用状态。

计轴设备,2023/5/3,36,计轴计轴是正线信号系统重要设备之一，具有轨道区段空闲检查、列车完整性检查等功能，是正线信号系统降级后的重要设备。

图中给出计轴系统的主要设备：

1、磁头2、电子盒3、安装盒4、计轴评估器（ACE）,1,2,3,4,2023/5/3,37,计轴区段

（1）线路轨道划分为区段

（2）列车驶过计轴磁头就被视为进入及离开一个区段（3）从这些计轴磁头发出的信号被计数，由计轴评估器来确定区段的占用,（4）区段占用状态报告给区域控制器（5）计轴磁头与计轴评估器由EAK接线箱连接,计轴磁头,2023/5/3,38,当轨道区段从物理占用状态切换为物理空闲状态时，系统将结合相邻区段的状态变化判断是否符合列车运行轨迹（列车通过和列车折返轨迹），如果符合则系统认为该区段逻辑空闲，否则认为该区段逻辑占用。

为了更好地判断逻辑空闲状态，系统引进了Kick-off状态。

一般每个轨道区段均有两个Kick-off状态，每端一个，分别记录本区段与相邻轨道区段被同时占用的状态。

当区段物理空闲且有两个Kick-off状态时，系统认为该区段逻辑空闲并重置Kick-off，否则认为逻辑占用。

2023/5/3,39,三、LOW的组成,1设备组成LOW的全称是LocalOperatorWorkstation，中文含义为现场操作员工作站。

LOW是信号系统网络的区域终端设备，每个联锁站都有一套LOW设备，主要由一台电脑和一台记录打印机组成。

SICAS联锁系统的本地操作和表示是通过LOW工作站来完成的。

联锁等设备和行车状况（轨道占用、道岔位置和信号显示等）在彩色显示器上以站场图形式显示，使用鼠标和键盘，在命令对话窗口上可以实现常规命令及安全相关命令的联锁操作。

所有安全相关命令的操作、操作员登录退出操作、设备故障报警等信息将被记录存档。

根据实际控制需要，可以每个联锁系统拥有几个操作控制台，或者几个联锁系统采用一个控制台。

2023/5/3,40,2屏幕显示LOW的屏幕显示由三部分组成，自上而下为：

（1）基本窗口计算机启动进入后第一个出现的窗口为基本窗口，如图6-5所示。

图6-5LOW基本窗口,按钮的主要功能是：

1）登记进入登记退出按钮：

系统将检查姓名及口令，如果正确，登记进入按钮将改为登记退出按钮，并且下面的输入框将使用者的姓名灰显，说明已成功登陆LOW，可以根据权限对LOW进行操作。

2）图像按钮：

用于在主窗口中显示联锁区的站场图。

2023/5/3,41,3）报警按钮：

分为A、B、C三类，A类级别最高，C类级别最低。

如果不存在报警，报警按钮显示灰色。

一旦出现报警，相应级别的报警按钮开始闪烁并发出声音报警，报警级别越高，报警声越持久，越响亮。

点击相应的报警按钮即可对报警进行确认，就可以打开相应的报警单，然后选择需要确认的报警信息，再在对话窗口中点击报警确认按钮就可以对报警进行应答。

报警单中只要有一个报警未被应答，报警按钮会保持红色闪烁，当报警单中的所有报警都被应答，报警按钮呈永久红色，报警声被关闭，故障修复后红色消失。

4）管理员按钮：

只有用管理员身份及密码登记进入时才显示出来，并可以设置或更改操作员的操作权利，不是管理员登陆时，此按钮会显示灰色。

2023/5/3,42,5）调档按钮：

用于查询、打印联锁装置48小时内的特别情况记录存档，如来自现场设备或联锁的信息和报警、来自RTUATS的信息和报警、LOW内部出现的错误、登记进入登记退出报告等。

6）音响按钮：

单击该按钮可关闭报警声音，直到下一次报警出现。

7）日期和时间显示按钮：

显示当前日期和时间。

8）版本号：

显示现用的版本，版本号必须在故障信息报告中注明。

（2）主窗口启动LOW后进入主窗口，显示整个联锁区线路、信号等设备状态，并能够选择元件进行操作。

2023/5/3,43,（3）对话窗口对话窗口主要由命令按钮栏、执行按钮、取消按钮、记事按钮以及综合信息显示栏组成。

1）命令按钮栏：

可以显示当前的所有命令按钮，以供操作员选择，命令按钮栏可根据不同要素的选择，显示出所选要素的所有操作命令，如果没有选择任何要素，命令按钮栏显示的命令为对联锁的所有操作。

2）执行按钮：

用于执行当前的操作，当点击了执行按钮，当前的操作就会被联锁记录执行。

3）取消按钮：

用于取消当前的操作。

4）记事按钮：

用于打开记事输入框、记录情况（平时不用）。

2023/5/3,44,5）综合信息显示栏：

用于显示信号系统的各种供电情况以及自排、追踪情况。

如果相应的供电正常，相应的显示为绿色字体，如果故障则显示红色字体，而如果没有打开自排功能时，自排全开的字体为白色，一旦打开了自排功能则自排全开字体为绿色。

对于追踪进路，如果打开追踪功能，追踪进路字体为黄色，没有打开追踪功能，则追踪进路字体为白色。

主控系统之SCADA电力系统接线图,2023/5/3,45,四、LOW的操作命令,操作命令根据安全等级分为“常规操作命令”（用R表示）和“安全相关操作命令”（用K表示）。

安全相关操作命令是指该命令执行后可能会影响行车安全或设备安全的命令。

安全相关命令只有在LOW上才可以操作，其安全责任主要由操作员负责，故必须确认相关的操作前提，并且须输入正确的命令，操作完毕后必须在值班日记中做好记录。

持有LOW操作证者，在LOW工作站上的操作命令见表6-1。

广州地铁三号线现场实拍图,2023/5/3,46,表6-1LOW工作站上的操作命令,2023/5/3,47,2023/5/3,48,2023/5/3,49,在操作LOW工作站过程中，操作员必须确认进路要素以正确的方式显示，否则应立即停止和取消该项操作，并报告行车调度员（以下简称“行调”）。

行调根据具体情况，当确认LOW不能正常操作时，发布停止使用命令，按LOW工作站设备故障进行处理，组织行车。

LOW工作站操作员在结束操作或临时离开车站控制室时，应将工作站退回到登记进入状态，严禁中断LOW工作站工作，进行与行车无关的工作。

LOW工作站的设备管理人员或维修人员需操作LOW工作站时，应征得车站值班站长同意，并经行调授权，以自己的用户名和口令登记进入系统后，在不影响行车的情况下方可进行操作。

2023/5/3,50,五、LOW的操作举例,1对进路的操作

（1）排列进路在LOW排列进路，只要用鼠标的左键点击LOW主窗口上要排列进路的始端信号机，再用鼠标的右键点击要排列进路的终端信号机，此时所选始端信号机和终端信号机都会被打上灰色底色，然后在对话窗口中的命令显示栏（在LOW的左下角）用鼠标的左键点击“排列进路”的命令，最后用鼠标的左键点击对话窗口中的“执行”按钮即可。

2023/5/3,51,2023/5/3,52,此时，联锁计算机就会自动检查该进路的进路建立条件，如果满足进路的建立条件，相应的进路会自动建立，并进入相应的监控层，如果达到了主信号层，且始端信号机正常时，始端信号机就会自动开放，但如果只达到了引导层，始端信号机不会开放，只能在满足开放引导信号的条件下人工开放引导信号。

2023/5/3,53,

（2）取消进路在LOW上取消一条已排好的进路，只要用鼠标的左键点击LOW主窗口上该进路的始端信号机，再用鼠标的右键点击该进路的终端信号机，此时所选始端信号机和终端信号机都会被打上灰色底色，然后在对话窗口中的命令显示栏（在LOW的左下角）用鼠标的左键点击“取消进路”的命令，最后用鼠标的左键点击对话窗口中的“执行”按钮即可。

说明：

在对LOW进行操作过程中，只有在排列进路及取消进路时，才会用到鼠标的右键，其他的操作都只用鼠标的左键。

2023/5/3,54,2对道岔的操作

（1）显示意义LOW上的道岔结