白玉

【摘要】 随着现代控制、通信、计算机网络的快速发展，铁路车站信号控制系统的安全性和可靠性设计变得越来越重要，它由上、下位机和通信模块构成，用户通过操作上位机的显示界面启动对下位机的操作，实现进路控制、调车控制、监督联锁设备状态等功能。

【关键词】 计算机联锁 数据采集 MCU模块

一、联锁系统的发展

目前，我国铁路车站信号控制普遍采用继电式6502电气集中控制，该系统是二十世纪六十年代在我国鉴定并推广的技术，全部的逻辑控制均采用安全型继电器，其系统至今仍在我国铁路站场控制中发挥着巨大的作用。但经过多年的运行和发展，该设备己显出了很多弊病，如：体积庞大、效率低下、故障定位难、维修不方便等。为保证站内行车安全，提高铁路运输效率，改善行车人员劳动条件，对铁路信号控制提出了更加高效、安全、可靠的要求。随着计算机技术的飞速发展以及可靠性和安全性理论的新进展，铁路信号联锁系统在不断地更新和发展，其发展过程已经经历了机械联锁、机电联锁和继电集中联锁几个阶段，目前正逐步取代集中联锁系统。本文对该系统的实现方案中的关键技术进行设计和研究。

二、计算机联锁系统结构和系统构成

所谓计算机联锁系统，即采用计算机技术组成的车站信号自动控制系统。其以进路、道岔、信号为控制对象，由计算机系统来实现进路、道岔、信号之间的联锁，按列车运行和调车作业的要求，自动控制选择进路、转换道岔、开放信号等一系列操作。

计算机联锁系统由硬件设备和软件设备构成。硬件设备包括联锁计算机、安全检验计算机及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。软件设备包括：参与联锁运算的车站数据库和联锁逻辑运算的的应用程序。

计算机联锁的操作方法与继电联锁相似，由于它实现了从有接点到无接点的变革，操作人员办理进路时，只需先按进路始端钮，再按进路终端钮即可完成。此时计算机就执行操作输入程序和联锁处理程序。根据输入的按钮代码，从进路矩阵中找出相应的进路，然后检查是否符合选路条件，只有完全满足选路条件后，程序才能转入选路部分。在执行信号开放程序中，是根据运行表区内容，连续不断地检查各项联锁条件，条件满足后信号机才能开放。当列车进入信号机后方，信号机即自动关闭，随着列车的运行，进路可顺序逐段解锁。

三、数据采集板的设计

3.1硬件设计

本数据采集板分为：MCU模块、数据缓存模块、接口分压模块、地址分配模块、干扰滤波模块、电源及串口模块。

设计思想：首先通过接口分压模块完成对外部82路开关量的分压，通过干扰滤波模块滤除高频干扰后接到数据缓存模块，完成数据的外围采集；

地址分配模块通过单片机P2口高3位及138译码器配合作用完成对7片373芯片的选通，7片373芯片的八位输出口通过总线形式与单片机的P0口连接，单片机通过串口与PC机进行通信。传递采集数据。

主要器件选用：8051单片机一片，74373地址锁存芯片7片，138译码器芯片1片。

3.2数据采集模块软件设计

初始化：开辟地址空间Adress[7]，数据空间buff_1[7]，buff_2[7]，设定波特率，串口初始化，定时器初始化；利用定时/计数器T0的方式1，产生50ms的定时等待中断；进入T0中断子程序后先令TR0=0关闭T0中断，如果FLAG为0说明第一次采集数据，经for循环语句取第一组数据放入buff_1中，令TR0=1开定时器0并等待中断，如果FLAG为1说明第二次采集数据，第二组数据放入buff_2中程序向下执行；比较buff_1和 buff_2数据，如果相同通过串口发送，如果不同丢弃重新采集。

主程序流程图如下图所示：

四、结束语

根据铁路自身运行特点，该计算机联锁系统从硬件和软件方面进行设备配置，通过现场总线通信系统使微机联锁各系统能够正常运行，最后对该系统的安全性进行验证，验证结果表明，该系统能够满足其运行安全的需要。

参 考 文 献

[1]曾小清.基于通信的轨道交通运行控制[M].上海：同济大学出版社， 2007.

[2]白驹珩，雷晓平.单片计算机及其应用[M] .北京：高等教育出版社，成都：电子科技大学出版社，2005.

[3]赵志熙.车站信号控制系统 [M] . 北京：中国铁道出版社，2006.