铁路信号电子联锁系统研究——道岔电子控制模块的设计与实现

摘要

铁路车站信号联锁系统是保障行车安全、提高运输效率的关键基础设备。目前，普遍应用的是电气集中联锁和以继电器为执行机构的计算机联锁系统，维修维护工作量大、可靠性偏低以及成本偏高是现有系统面临的主要问题，执行环节的电子化对提高系统可靠性、安全性和降低系统成本具有重要意义，是现阶段联锁系统的发展方向。 本文在联锁系统执行层电子化控制的研究与应用的工程背景下，对道岔电子控制模块进行了下述研究工作： 1．在大量收集阅读相关文献和资料的基础上，对铁路信号联锁系统发展现状进行了综述，分析和提出了设计道岔电子控制模块的重要性和必要性。 2．在现有一般联锁系统体系结构层次的基础上设计了二取二乘二电子联锁系统的体系结构和关键技术环节。 3．对道岔控制的技术条件和基本原理进行了研究，给出了一种二取二的道岔电子控制模块的实现方法，并深入研究了通过冗余编码等措施实现基于CAN总线的故障．安全通信方法。 4．对道岔电子控制模块抗干扰的措施、可靠性及安全性进行了分析。通过系统分析与试验，本文所设计的车站信号道岔电子控制模块达到铁路信号相关技术标准，满足新时期铁路运营和提速的需要。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1引言

1．1选题的背景和意义

1．2国内外联锁技术的发展现状

1．3论文的主要研究内容

2电子联锁系统

2．1电子联锁系统概述

2．1．1系统层次结构

2．1．2系统功能分析

2．2二取二乘二全电子联锁系统的结构设计

2．2．1人机会话层

2．2．2联锁运算层

2．2．3电子执行层

2．2．4双系切换的实现

2．3电子执行单元设计

2．3．1电子执行单元的故障-安全设计原则

2．3．2电子执行单元的构成

3道岔电子控制模块的设计

3．1继电联锁的道岔控制电路

3．1．1道岔控制电路的技术条件和基本原理

3．1．2四线制道岔的电路动作顺序

3．2道岔电子控制模块原理设计

3．2．1故障-安全措施

3．2．2原理结构

3．3硬件电路设计

3．3．1MCU的选型

3．3．2道岔启动电路

3．3．3道岔表示电路

3．3．4道岔电流检测和短路检测电路

3．4软件设计

3．4．1软件设计原则

3．4．2软件算法

3．5故障-安全通信设计

3．5．1CAN通信的设计

3．5．2双MCU串口通信

3．5．3故障-安全通信的充要条件

3．5．4故障-安全通信的实现

4道岔电子控制模块的可靠性与安全性

4．1信号设备的安全性与可靠性

4．2可靠性与安全性技术保障

4．2．1硬件技术保障

4．2．2软件技术保障

4．3可靠性与安全性分析

4．3．1分析方法

4．3．2分析过程

5结论

参考文献

作者简历