TYJL-II型計算機聯鎖系統的特點及故障處理

于勇

（新疆鐵道職業技術學院 新疆維吾爾自治區烏魯木齊市 830011）

TYJL-II 型計算機聯鎖系統是由鐵道科學研究院研制的一種雙機熱備計算機聯鎖系統，在我國的的鐵路支線上得到了廣泛的應用。掌握該計算機聯鎖系統的結構和特點，可以更好的理解計算機聯鎖系統的工作原理，以便掌握車站信號計算機聯鎖設備的日常維護，快速的處理設備故障，保障信號設備的良好運行。

1 TYJL-II型計算機聯鎖系統及特點

1.1 TYJL-II型計算機聯鎖系統的組成

TYJL-II 型計算機聯鎖系統是一個分布式的雙機熱備計算機聯鎖系統（見圖1)，設有監視控制機、電務維修機、聯鎖機、執行表示機等多個計算機，用來完成控制臺操作、進路確選、進路鎖閉、信號開放、信號保持、進路解鎖等功能。從邏輯關系上可以分為第一層：監視控制機和電務維修機，第二層：聯鎖機（執表機），第三層：故障——安全的接口系統。為采集和驅動室外現場信號設備監控對象，還設有道岔控制電路、信號機點燈電路、軌道電路、站內電碼化電路等執行組電路[1]。

1.2 TYJL-II型計算機聯鎖系統的主要特點

（1）聯鎖系統聯鎖機采用 STD 總線標準的工業控制計算機。

采用主備雙機系統，備機有脫機、聯機和聯機同步三種工作狀態，監控機、聯鎖機主機故障時，可實現人工切換、自動切換，保證聯鎖信號的不間斷輸出。

（2）聯鎖計算機層由APCI5093 型CPU 板，APCI5656 型ARCNET 通訊板，APCI5314 型I/O 板構成。

通過CPU 板上的兩塊ARCNET 通信接口分別實現聯鎖主備機之間、聯鎖機與監控機和執表機之間的通信。其中STD一01 (l)通信板通過聯鎖總線切換裝置與監控機（JKJ）、執表機（ZBJ）通信，STD一01 (2)通信板實現主備聯鎖機之間的通信。

（3）聯鎖機與采集驅動層的故障——安全的輸入輸出I/O 模塊之間采用CAN 總線進行數據通信。

CPU 使用 1604I/O 接口板通過采集、驅動總線對采集板和驅動板進行控制和監測。采集板和驅動板采用光電隔原理進行監控對象數據的采集和驅動。采集、驅動母板里側是通過 64 芯插座經扁平電纜與聯鎖計算機層1604I/O 接口板連接，母板背側32 芯插座經配線電纜與接口架連接。

（4）聯鎖機、執表機采集室外信號設備的狀態主要是采集關鍵繼電器(偏極偏極繼電器）的狀態。

道岔有定位表示繼電器DBJ、道岔反位表示繼電器FBJ，信號機有列車信號繼電器LXJ、調車信號繼電器DXJ、正線（主信號）繼電器ZXJ、綠黃信號繼電器LUXJ、通過信號繼電器TXJ、燈絲繼電器DJ 等，軌道電路有軌道繼電器DGJ。聯鎖機、執表機驅動室外信號設備主要是驅動繼電器來實現的，主要有定位操縱繼電器DCJ、反位操縱繼電器FCJ、鎖閉防護繼電器SFJ、DXJ、LXJ、ZXJ、LUJ、TXJ 等，再通過執行組電路的道岔控制電路、信號機點燈電路來實現道岔的轉換、信號的開放[2]。

（5）采集電源、驅動電源的工作電壓均為 12±1V，計算機電源的工作電壓為 5±0.2V。

（6）現場信號設備狀態的采集和控制命令的輸出，經選址選通端口后，信息傳送均采用“1”“0”相間的動態脈沖信號，并回讀到聯鎖機，以達到故障——安全的目的。采集設信息時，聯鎖機只有收到的是脈沖信號時才認為是有效信息，如果是“0”或“ 1”的穩定電平均認為是無效信息，導向安全側。命令信息輸出時只有收到脈沖信號時，才能驅動動態繼電器，進而使道岔控制電路、信號機點燈電路等執行組電路工作轉換道岔、開放信號，保證了電路故障——安全的特性。

（7）計算機聯鎖采用了雙版本聯鎖軟件，采用了雙通道輸入輸出。

任何一點發生故障不會造成危險側信息的輸出，均能保證系統的安全可靠運行。

（8）計算機聯鎖系統的上位機（監控機）留有與CTC、TDCS、集中監測、列控中心等系統的接口，可組成更高一級的廣域網，實現鐵路信號的調度集中、信號集中監測功能。

2 TYJL-II型計算機聯鎖系統的主備雙機切換系統

在 TYJL-II 型計算機聯鎖系統中，監視控制機、聯鎖機、執表機均設置為 A、B 雙套，兩套設備通過A、B 兩條聯鎖總線進行工作機和備用機的切換，掛入A 聯鎖總線的為工作機，掛入B 聯鎖總線的為備用機，當工作機故障時可通過雙機熱備控制電路將熱備機轉為工作機，工作機轉為備用機。下面以聯鎖機的切換控制電路介紹雙機熱備工作原理。

聯鎖機切換控制電路（見圖2）設有聯鎖切換繼電器LQHJ、聯鎖切換復示繼電器LQHJF、聯鎖機 Al 切換繼電器LA1QHJ、聯鎖A2 切換繼電器LA2QHJ、聯鎖B1 切換繼電器LB1QHJ、聯鎖B2 切換繼電器LB2QHJ、A 切換繼電器AQHJ、B 切換繼電器BQHJ、手柄A 切換繼電器SBAJ、手柄B 切換繼電器SBBJ 等10個繼電器。

圖1：TYJL-II 型計算機聯鎖系統結構圖

圖2：聯鎖機切換控制電路

聯鎖機的切換有人工切換和自動切換兩種工作方式。平時，手柄搬至自動位置，LQHJ 勵磁吸起并自閉，LQHJ ↑→LA1QHJ ↑LA2 QHJ ↑LB1QHJ ↑LB2QHJ ↑，將聯鎖A 機接入A 聯鎖總線，聯鎖A 機為工作機，同時將聯鎖B 機接入B 聯鎖總線，聯鎖B 機為熱備機。

2.1 人工切換

當聯鎖A 機需要檢修時，將三位式切換手柄QHSB 搬至B 端，SBBJ ↑→LQHJ ↓→LA1QHJ ↓LA2QHJ ↓LB1QHJ ↓LB2QHJ ↓，將聯鎖B 機接入A 聯鎖總線，聯鎖B 機升為工作機，同時將聯鎖A 機接入B 聯鎖總線，聯鎖A 機降為熱備機。同理，切換手柄QHSB搬至A端，SBAJ↑→LQHJ↑→LA1QHJ↑LA2QHJ↑LB1QHJ↑L B2QHJ ↑，聯鎖A 機升為工作機，聯鎖B 機降為熱備機，從而實現了聯鎖A、B 機的人工切換。

2.2 自動切換

自動切換需滿足三個條件：

（1）主機定時向備機發送聯鎖關系運算的控制命令信息，備機將本機運算的控制命令信息與此比較，如果信息一致，說明主備機運算正確，這時將備機仍保持在熱備工作狀態，當備機運算的控制命令多于主機傳過來的命令信息時，說明，主機運算錯誤，由備機發動切換命令，將備機升為工作機，主機轉入脫機狀態，如果備機運算的控制命令信息少于主機的命令信息，說明備機運算錯誤，備機故障自動進行脫機。

（2）備機定時呼叫主機，如果主機沒有應答，可能出現兩種情況，一是主機死機不能應答，二是主備機之間的通信中斷，均認為是主機故障，熱備機發出切換命令，將備機升為工作機，主機轉入脫機狀態。

（3）主機運行時通過自檢程序檢查運行是否正常，發現本機發生錯誤時，發出切換命令信息，使備機升至為工作機，主機轉為脫機狀態。上述三種情況發生時均發出報警信息，及時通知電務維修人員，對轉入脫機狀態的故障機進行及時的維修。

AQHJ 和 BQHJ 分別由聯鎖 A 機和聯鎖 B 機第一塊驅動板的第二、三位輸出的切換控制命令控制驅動，平時工作正常，AQHJ和 BQHJ 均失磁落下。當A 聯鎖機發生故障時，A 機通知B 機，B機發起雙機切換控制命令，BQHJ 勵磁吸起，切斷LQHJ 的自閉電路，LQHJ ↓→LA1QHJ ↓LA2QHJ ↓LB1QHJ ↓LB2QHJ ↓，將聯鎖B 機接入A 聯鎖總線，聯鎖B 機升為工作機，倒機完畢時，B 機使 BQHJ 落下恢復到常態。當 B 機發生故障時，B 機通知 A 機，A 機發起雙機切換控制命令,ABQHJ 勵磁吸起，接通 LQHJ 勵磁電路，LQHJ ↑→LA1QHJ ↑LA2QHJ ↑LB1QHJ ↑LB2QHJ ↑，將聯鎖A 機接入A 聯鎖總線，聯鎖A 機升為工作機，雙機切換完畢后，AQHJ 落下恢復到常態。

3 采集故障和驅動故障處理

計算機聯鎖系統故障現象一般多發于采集故障和驅動故障。采集故障是指車站現場信號設備的狀態因采集電路故障不能采集到應有的信息，導致軌道空閑區段出現紅色光帶，道岔在定位或反位時出現道岔無表示，信號機點燈正常出現燈絲斷絲的現象等。判斷和處理采集電路故障一般是先分析故障點是在聯鎖機柜內還是接口柜和組合架內，根據對位表觀察采集板面板上相應信號設備的位置信息采集指示燈狀態是否與屏幕顯示不一致，若不一致則可判斷是機柜內，否則，則是接口柜和組合架設備故障。機柜內的故障可通過檢查采集板與母版之間、聯鎖計算機層的1604I/O 板插接是否插接牢固，采集層到聯鎖機層的肩平電纜是否有斷線或松動現象，可采用替換法更換1604I/O 板、采集板、扁平電纜等方式進行故障修復。如果是機柜外故障，一般借用采集回線電源用萬用表，按照組合架—接口柜、接口柜—機柜分段進行測量，直至找出故障點。

驅動故障是排列進路后，聯鎖條件滿足但出現道岔不能轉換，信號不能正常開放致使進路不能辦理的現象，處理此類故障根據對位表可先觀察采集驅動層的驅動板上的指示燈與相對應的控制命令是否一致，如果不一致則是聯鎖機柜內故障，否則，則是接口柜、接口柜和組合架設備故障，機柜內的故障可通過檢查驅動板與母版之間、聯鎖計算機層的1604I/O 板插接是否插接牢固，采集驅動層到聯鎖機層的扁平電纜是否有斷線或松動現象，可采用替換法更換1604I/O 板、驅動板、肩平電纜等方式進行故障修復。如果是機柜外故障，一般借用驅動回線電源用萬用表，按照接口柜—機柜、組合架—接口柜分段進行測量，直至找出故障點。

4 結束語

TYJL-II 型計算機聯鎖系統是集中式車站信號設備控制系統，是一種典型的雙機熱備系統，可實現人工、自動切換，接口系統采用了故障——安全的輸入/輸出接口電路，在我國的各個支線鐵路上已得到了廣泛的運用，通過該系統的分析，可以很好的掌握計算機聯鎖系統，掌握計算機聯鎖系統故障處理的一般方法。