1、概述概述 DS6-K5B DS6-K5B型計算機聯鎖是我院與日本京三制作所聯合開型計算機聯鎖是我院與日本京三制作所聯合開發的一套用于車站信號聯鎖控制的新系統。發的一套用于車站信號聯鎖控制的新系統。 該系統的核心硬件聯鎖機和輸入輸出電路采用京三公司該系統的核心硬件聯鎖機和輸入輸出電路采用京三公司的的K5BK5B型產品。該產品所有涉及到安全信息處理和傳輸的部型產品。該產品所有涉及到安全信息處理和傳輸的部件均按照件均按照“故障故障- -安全安全”原則采取了原則采取了2 2重系結構設計。重系結構設計。 該系統聯鎖軟件采用通過鐵道部計算機聯鎖檢測中心檢該系統聯鎖軟件采用通過鐵道部計算機聯鎖檢測中心檢測的

2、測的DS6-11DS6-11軟件移植。軟件移植。 DS6-K5BDS6-K5B系統的安全性能通過日本鐵道綜合技術所認證系統的安全性能通過日本鐵道綜合技術所認證和日本運輸省認證，達到鐵路信號控制系統的安全性要求。和日本運輸省認證，達到鐵路信號控制系統的安全性要求。 K5BK5B系統在日本鐵路得到廣泛的使用。在中國，京三公系統在日本鐵路得到廣泛的使用。在中國，京三公司最早在濟南局周村站開通司最早在濟南局周村站開通K5K5系統以來已使用近八年，無任系統以來已使用近八年，無任何故障，其優異表現受到用戶的高度評價。何故障，其優異表現受到用戶的高度評價。 主要特點主要特點系統組成系統組成DS6-K5BDS

3、6-K5B計算機聯鎖系計算機聯鎖系統由六個部分組成：統由六個部分組成：控制臺控制臺電務維護臺電務維護臺聯鎖機聯鎖機輸入輸出接口（電輸入輸出接口（電子終端，子終端，ET-PIOET-PIO）微機監測（可選）微機監測（可選）電源電源控制臺控制臺 控制臺由控顯雙機和車站值班員辦理行車作業的操作和控制臺由控顯雙機和車站值班員辦理行車作業的操作和顯示設備組成。操作設備可以選擇按鈕操縱盤、鼠標或數字顯示設備組成。操作設備可以選擇按鈕操縱盤、鼠標或數字化儀。顯示設備可選用圖形顯示器或單元式表示盤。化儀。顯示設備可選用圖形顯示器或單元式表示盤。 采用單元控制臺時可選用京三生產的高可靠性采用單元控制臺時可選用京

4、三生產的高可靠性MMIFMMIF電路電路完成按鈕采集和表示驅動。完成按鈕采集和表示驅動。MMIFMMIF電路采用雙重系并行工作，電路采用雙重系并行工作，可以實現系統不間斷運行的情況下，帶電拔插維護。可以實現系統不間斷運行的情況下，帶電拔插維護。 每一臺控顯機內安裝了兩個采用光纜連接的串行通信接每一臺控顯機內安裝了兩個采用光纜連接的串行通信接口板，用于同聯鎖機的口板，用于同聯鎖機的2 2重系通信。控顯雙機的工作方式為重系通信。控顯雙機的工作方式為雙機熱備，無擾切換。控顯機轉換箱用于控制臺操作顯示設雙機熱備，無擾切換。控顯機轉換箱用于控制臺操作顯示設備與控顯雙機之間的轉換。備與控顯雙機之間的轉換。

5、 控顯機配備專用控顯機配備專用CTCCTC通信接口，具有與分散自律型調度通信接口，具有與分散自律型調度集中系統結合的功能。集中系統結合的功能。維護臺維護臺 電務維護臺設備包括：監測機、鍵盤、顯示器、打印機。電務維護臺設備包括：監測機、鍵盤、顯示器、打印機。監測機內安裝兩個采用光纜連接串行通信接口板，用于與聯監測機內安裝兩個采用光纜連接串行通信接口板，用于與聯鎖機鎖機2 2重系通信，從聯鎖雙機取得聯鎖系統維護信息。重系通信，從聯鎖雙機取得聯鎖系統維護信息。 監測機通過串行通信接口可從微機監測前置機取得模擬監測機通過串行通信接口可從微機監測前置機取得模擬量檢測信息。量檢測信息。 電務維護人員可以通

6、過鍵盤，顯示器，打印機查詢或打電務維護人員可以通過鍵盤，顯示器，打印機查詢或打印輸出各類監測信息。印輸出各類監測信息。 監測機通過通信接口可以與監測機通過通信接口可以與DMISDMIS等其它系統結合，監測等其它系統結合，監測機還具有遠程監測和維護的功能。機還具有遠程監測和維護的功能。聯鎖機聯鎖機 聯鎖機由聯鎖機由2 2重系組成，以主從方式并行運行。每一系采用重系組成，以主從方式并行運行。每一系采用故障故障- -安全的雙安全的雙CPUCPU處理器，兩系之間通過并行接口（處理器，兩系之間通過并行接口（FIFOFIFO）建）建立的高速通道交換信息，實現立的高速通道交換信息，實現2 2重系的同步和切換

7、。重系的同步和切換。 聯鎖機每一系通過聯鎖機每一系通過FSD486FSD486各用一對光纜經過光分路器與控各用一對光纜經過光分路器與控顯雙機相連，使聯鎖的每一系都能夠分別與兩臺控顯機通信。顯雙機相連，使聯鎖的每一系都能夠分別與兩臺控顯機通信。聯鎖機每一系用一對光纜分別與監測機的兩個光通信接口相連，聯鎖機每一系用一對光纜分別與監測機的兩個光通信接口相連，聯鎖機每一系的維護信息分別送到監測機。聯鎖機每一系的維護信息分別送到監測機。 聯鎖機每一系有聯鎖機每一系有5 5個連接電子終端的通信接口（個連接電子終端的通信接口（IF486IF486），），每個通信接口可連接多個電子終端機架。每個通信接口可連接

8、多個電子終端機架。 聯鎖機主、從系各自執行全部處理功能。聯鎖機主、從系各自執行全部處理功能。 聯鎖機主系在每個處理周期的啟始時刻向從系發出同步信聯鎖機主系在每個處理周期的啟始時刻向從系發出同步信號，令從系與主系保持周期同步。號，令從系與主系保持周期同步。 聯鎖機主、從系交換處理結果。從系取與主系一致的結果聯鎖機主、從系交換處理結果。從系取與主系一致的結果輸出。輸出。總線比較總線比較FSPFSP故障安全處理故障安全處理 總線比較器以時鐘為單位，對雙重總線比較器以時鐘為單位，對雙重CPUCPU的處理經過、處理的處理經過、處理結果進行對照檢查，可以作到對結果進行對照檢查，可以作到對CPUCPU及周邊

9、器件故障，在最短及周邊器件故障，在最短的時間內（即一個的時間內（即一個CPUCPU時鐘周期內）最及時的發現，通過屏蔽時鐘周期內）最及時的發現，通過屏蔽對外輸出或停止對外輸出或停止CPUCPU動作，使安全得到最有效的保證。動作，使安全得到最有效的保證。聯鎖機的安全保證機制聯鎖機的安全保證機制 處理器以一定的周期執行所有的處理，必要的硬件資源在規處理器以一定的周期執行所有的處理，必要的硬件資源在規定的周期內會全部被訪問到，對外部的輸入和輸出在規定的周期定的周期內會全部被訪問到，對外部的輸入和輸出在規定的周期內全部進行更新。軟件在執行過程中將輸出交變的定時監視信號內全部進行更新。軟件在執行過程中將輸

10、出交變的定時監視信號WDTWDT和檢查信號和檢查信號CHKCHK，標志所有處理是按照規定周期正確執行。，標志所有處理是按照規定周期正確執行。WDTWDT信號接受故障信號接受故障- -安全驅動電路（安全驅動電路（FSDFSD）的監視。）的監視。 故障故障- -安全驅動電路對總線比較器輸出的交變信號和安全驅動電路對總線比較器輸出的交變信號和WDTWDT交變交變信號進行監視，當有一方停止變化時，將從物理上（切斷輸出電信號進行監視，當有一方停止變化時，將從物理上（切斷輸出電路的電源）屏蔽對外輸出。路的電源）屏蔽對外輸出。 設計了軟件診斷程序。對總線比較器檢查不到的部分（如未設計了軟件診斷程序。對總線比

11、較器檢查不到的部分（如未使用到的內存等），實現故障使用到的內存等），實現故障- -安全功能，并對冗余系統管理用到安全功能，并對冗余系統管理用到的特定的硬件資源進行診斷監視。的特定的硬件資源進行診斷監視。 系統的兩重系之間，通過專門設計的信息交換通道，進行同系統的兩重系之間，通過專門設計的信息交換通道，進行同步信息交換，實現兩重系同步運行。當一系發生故障時停止工作，步信息交換，實現兩重系同步運行。當一系發生故障時停止工作，輸出倒向安全側，另一系自動接替工作，保證系統連續不間斷地輸出倒向安全側，另一系自動接替工作，保證系統連續不間斷地運行。運行。電子終端（電子終端（ET-PIOET-PIO）電子終

12、端輸入和輸出電路電子終端輸入和輸出電路電子終端安全邏輯電子終端安全邏輯 電子終端的每塊電路板都是智能的電子終端的每塊電路板都是智能的, ,控制是分散獨立的。控制是分散獨立的。 每一系的每個電路板上都設有雙每一系的每個電路板上都設有雙CPUCPU的故障安全處理器，的故障安全處理器，完成對本板的輸入輸出數據的安全處理和對本板電路完成對本板的輸入輸出數據的安全處理和對本板電路的故障檢測。的故障檢測。 ET-PIOET-PIO輸出電路的故障安全保證通過輸出電路的故障安全保證通過FSDFSD對輸出數據進對輸出數據進行處理。行處理。 每一路輸出發出動態和靜態兩種輸出信號。每一路輸出發出動態和靜態兩種輸出信

13、號。CHK1CHK1檢查檢查靜態輸出，靜態輸出，CHK2CHK2檢查動態輸出。檢查動態輸出。 動態輸出通過動態輸出通過FSDFSD控制輸出檢查繼電器（控制輸出檢查繼電器（RORROR）。）。電子終端的安全通信電子終端的安全通信 聯鎖機二重系的輸出均發送給電子終端，電子終端每一聯鎖機二重系的輸出均發送給電子終端，電子終端每一系的輸入都發送給聯鎖機的二重系。這種冗余的連接方式保系的輸入都發送給聯鎖機的二重系。這種冗余的連接方式保證任何一部分的單系發生故障，系統都能正常運行。既保證證任何一部分的單系發生故障，系統都能正常運行。既保證故障故障- -安全性又具有高可靠性。安全性又具有高可靠性。 安全信息

14、傳送具有安全信息傳送具有正正/ /反碼兩次傳送、反碼兩次傳送、CRCCRC校驗、標志碼檢查等故校驗、標志碼檢查等故障安全保證機制，發現障安全保證機制，發現任何一項錯誤，丟棄本任何一項錯誤，丟棄本周期的信息。周期的信息。2 2個周期沒個周期沒有接受正確信息，給出有接受正確信息，給出警告信息。警告信息。4 4個周期沒有個周期沒有接收正確信息，全部信接收正確信息，全部信息按安全側處理。息按安全側處理。電源系統電源系統 DS6-K5B DS6-K5B計算機系統要求信號電源屏經隔離變壓器單獨計算機系統要求信號電源屏經隔離變壓器單獨提供一路單相交流提供一路單相交流220V220V電源。從電源屏來的電源。從

15、電源屏來的220V220V電源送到電源送到DS6-K5BDS6-K5B的電源柜，經過的電源柜，經過UPSUPS后向計算機設備供電。后向計算機設備供電。 控顯機、監測機及控制臺顯示器等設備使用控顯機、監測機及控制臺顯示器等設備使用UPSUPS輸出的輸出的220V220V電源。電源。UPSUPS電源采用兩臺電源采用兩臺2200KVA2200KVA熱備冗余供電，任意一熱備冗余供電，任意一臺故障自動切換，系統不受影響。臺故障自動切換，系統不受影響。 DS6-K5BDS6-K5B的聯鎖機和的聯鎖機和ET-PIOET-PIO采用兩路直流采用兩路直流24V24V電源供電。電源供電。第一路稱為邏輯第一路稱為邏

16、輯24V24V電源（電源（L24L24），此電源經），此電源經DS6-K5BDS6-K5B內部的內部的DC-DCDC-DC變換，產生邏輯電路工作所需的變換，產生邏輯電路工作所需的5V5V電源。第二路稱為電源。第二路稱為接口接口24V24V電源（電源（I24I24）。供輸出接口驅動繼電器和輸入接口采）。供輸出接口驅動繼電器和輸入接口采集繼電器狀態使用。每一路電源均設兩臺并聯熱備工作，共集繼電器狀態使用。每一路電源均設兩臺并聯熱備工作，共有四臺有四臺24V24V電源。電源。電源連接圖電源連接圖DS6-K5BDS6-K5B區域計算機聯鎖區域計算機聯鎖DS6-K5BDS6-K5B區域計算機聯鎖的特點區

17、域計算機聯鎖的特點 整個控制區域只要在中心站設一套聯鎖主機，控制操作與聯整個控制區域只要在中心站設一套聯鎖主機，控制操作與聯鎖邏輯運算集中在中心站完成，其它車站不設聯鎖機和控制臺，鎖邏輯運算集中在中心站完成，其它車站不設聯鎖機和控制臺，只設電子終端。集中聯鎖邏輯部與各站電子終端間采用光纖構成只設電子終端。集中聯鎖邏輯部與各站電子終端間采用光纖構成的安全局域網連接，傳輸信息高速、安全、可靠，而且不需另設的安全局域網連接，傳輸信息高速、安全、可靠，而且不需另設專用傳輸設備。專用傳輸設備。 在區域聯鎖的控制范圍內，不需要另設站間閉塞或場間聯系在區域聯鎖的控制范圍內，不需要另設站間閉塞或場間聯系電路，

18、實現車站區間一體化，進一步提高安全保障性能。電路，實現車站區間一體化，進一步提高安全保障性能。 集中控制和調度，全面掌握全線列車運行和車站應用狀態，集中控制和調度，全面掌握全線列車運行和車站應用狀態，合理指揮行車，保證列車安全、正點運營，并能提高列車通過能合理指揮行車，保證列車安全、正點運營，并能提高列車通過能力。平時車站不需辦理行車作業，從而能夠節省人力。力。平時車站不需辦理行車作業，從而能夠節省人力。 配備設備監視裝置，在中心站能自動監測、記錄全線內設備配備設備監視裝置，在中心站能自動監測、記錄全線內設備的運用情況，能迅速完成故障定位和故障排除。的運用情況，能迅速完成故障定位和故障排除。

19、車站只設電子終端和接口設備，不需要整套聯鎖裝置，另外車站只設電子終端和接口設備，不需要整套聯鎖裝置，另外可大量節省室外聯系電纜，可以降低工程總投資。可大量節省室外聯系電纜，可以降低工程總投資。系統結構圖系統結構圖系統物理結構外觀系統物理結構外觀物理結構的優點物理結構的優點 DS6-K5B DS6-K5B系統的聯鎖機架是封閉式結構，聯鎖系統的聯鎖機架是封閉式結構，聯鎖機與系統其他部分的連接全部采用光纜，實現完全機與系統其他部分的連接全部采用光纜，實現完全電氣隔離。對設備安裝制定具體的隔離措施。例如電氣隔離。對設備安裝制定具體的隔離措施。例如聯鎖機架和電子終端機架在機柜上安裝必須采取絕聯鎖機架和電

20、子終端機架在機柜上安裝必須采取絕緣隔離等。這些設計，有利于增強系統的抗干擾能緣隔離等。這些設計，有利于增強系統的抗干擾能力，增強系統可靠性，提高防雷性能。力，增強系統可靠性，提高防雷性能。聯鎖邏輯部外觀聯鎖邏輯部外觀聯鎖機的同步切換聯鎖機的同步切換 DS6-K5B DS6-K5B聯鎖機的二重系安裝在一個機架的一個聯鎖機的二重系安裝在一個機架的一個底版上，雙機信息交換通過底版互連，不需要要經底版上，雙機信息交換通過底版互連，不需要要經過外部的電纜連接。雙機切換由過外部的電纜連接。雙機切換由CPUCPU板內的安全電路板內的安全電路實現，不另設獨立的切換電路。二重系之間沒有經實現，不另設獨立的切換電

21、路。二重系之間沒有經過外部連接的通道。從而保證了雙機切換控制的高過外部連接的通道。從而保證了雙機切換控制的高安全性和高可靠性。安全性和高可靠性。 DS6-K5BDS6-K5B系統采用的無接點控制和通過機架內部系統采用的無接點控制和通過機架內部印制板連接的方法相比，其安全性和可靠性高。印制板連接的方法相比，其安全性和可靠性高。電子終端外觀電子終端外觀輸入配線示意輸入配線示意輸出配線示意輸出配線示意電子終端的可擴充性和可維護性電子終端的可擴充性和可維護性 DS6-K5B DS6-K5B每個電路板通過光電隔離的通信鏈路與聯鎖每個電路板通過光電隔離的通信鏈路與聯鎖機獨立通信。因此，任何一個電路板的故障

22、不影響其他電機獨立通信。因此，任何一個電路板的故障不影響其他電路板工作。機架擴展也是通過光纖連接實現擴展，可靠性路板工作。機架擴展也是通過光纖連接實現擴展，可靠性不受影響。不受影響。 DS6-K5BDS6-K5B每個電路板上設有電源開關，可以單獨斷電，每個電路板上設有電源開關，可以單獨斷電，實現機架不停電的情況下拔插電路板，進行更換維修。實現機架不停電的情況下拔插電路板，進行更換維修。 DS6-K5BDS6-K5B二重系的電路板并列插在同一機架上，對外二重系的電路板并列插在同一機架上，對外的并聯連接通過底版的印制電路實現，避免外部連接接插的并聯連接通過底版的印制電路實現，避免外部連接接插件和連

23、接電纜對系統可靠性的影響。件和連接電纜對系統可靠性的影響。現場測試方法現場測試方法現場測試時斷開被現場測試時斷開被測聯鎖機與電子終測聯鎖機與電子終端、控顯主機之間端、控顯主機之間的光纜連接，并將的光纜連接，并將測試開關扳到測試測試開關扳到測試位置。位置。使用控顯備機進行測試操使用控顯備機進行測試操作設備，監測機作為電子作設備，監測機作為電子終端模擬機模擬輸入終端模擬機模擬輸入/ /輸輸出，并通過出，并通過TCP/IPTCP/IP與測試與測試設備連接，完成現場聯鎖設備連接，完成現場聯鎖軟件測試。軟件測試。系統開發合作過程系統開發合作過程 京三的京三的K5K5型系統型系統19961996年在濟南局

24、周村站開通，同年通年在濟南局周村站開通，同年通過鐵道部審查。此后，在濟南局先后開通了禹城和湖田兩過鐵道部審查。此后，在濟南局先后開通了禹城和湖田兩站，設備的運用效果達到廠家承諾的水平，得到用戶的高站，設備的運用效果達到廠家承諾的水平，得到用戶的高度評價。度評價。 從從19991999年初開始，研究設計院分別同京三和日信兩家年初開始，研究設計院分別同京三和日信兩家公司進行技術交流，研討聯合開發的問題。公司進行技術交流，研討聯合開發的問題。 20002000年年6 6月，鐵道部運輸局基礎部領導帶隊赴日，以對月，鐵道部運輸局基礎部領導帶隊赴日，以對等的方式考察京三和日信兩家公司，重點考察項目是計算等

25、的方式考察京三和日信兩家公司，重點考察項目是計算機聯鎖產品。設計院派兩人隨隊參加考察。考察結果，綜機聯鎖產品。設計院派兩人隨隊參加考察。考察結果，綜合各方面因素認為，京三的技術和設備有優勢。合各方面因素認為，京三的技術和設備有優勢。 20002000年年1111月，研究設計院與京三簽訂合作協議。正式月，研究設計院與京三簽訂合作協議。正式開展開展DS6-K5BDS6-K5B的研制。的研制。K5BK5B型是型是K5K5型的升級產品。型的升級產品。系統運用業績系統運用業績 DS6-K5B DS6-K5B計算機聯鎖系統自計算機聯鎖系統自20012001年年7 7月月3 3日在蘭州局隴西日在蘭州局隴西站

26、首次開通以來，先后又在濟南、廣州、昆明、呼和浩特、站首次開通以來，先后又在濟南、廣州、昆明、呼和浩特、沈陽、鄭州等局開通了沈陽、鄭州等局開通了2020多個車站，其中包括西合線、秦多個車站，其中包括西合線、秦沈客運專線等重要干線和大型客運站和編組站。沈客運專線等重要干線和大型客運站和編組站。 20022002年和年和20032003年先后開通了新豐鎮年先后開通了新豐鎮IIIIII、V V場和臨沂北場和臨沂北站區域型計算機聯鎖系統，實現了多個車站的安全集中控站區域型計算機聯鎖系統，實現了多個車站的安全集中控制。制。 自自20042004年起，我們將陸續開通膠濟線全線年起，我們將陸續開通膠濟線全線3

27、838個車站，個車站，以及武漢輕軌、成都北大型編組站區域計算機聯鎖等工程。以及武漢輕軌、成都北大型編組站區域計算機聯鎖等工程。預計到今年年底預計到今年年底DS6-K5BDS6-K5B型計算機聯鎖系統的開通數量將達型計算機聯鎖系統的開通數量將達到到6060個車站以上。個車站以上。質量管理體系質量管理體系 公司認真執行公司認真執行ISO-9000ISO-9000質量管理標準，貫徹以顧客為關質量管理標準，貫徹以顧客為關注焦點的思想，對生產的每一道工序嚴格把關，確保達注焦點的思想，對生產的每一道工序嚴格把關，確保達到質量要求。到質量要求。 對設計輸入資料，通過現場調查進行核對，確保準確無對設計輸入資料，通過現場調查進行核對，確保準確無誤。誤。 采用計算機輔助設計系統進行軟件數據生