《计算机联锁》练习册问题详解

习题一

一.填空

1.车站信号联锁系统的发展大致经历了（机械化联锁）阶段、（机电联锁）阶段、（继电联锁）阶段和（计算机联锁）阶段。

2.填补我国计算机联锁技术空白的是由（通号总公司研究）研制生产的计算机联锁系统。

3.我国车站计算机联锁系统的研制生产单位为（通号总公司研究）、（铁道部科学研究院）、（卡斯柯信号总公司）和（北方交通大学）。

4.计算机联锁系统的主要功能包括：（基本的联锁功能）、（显示功能）、（记录存储和故障检测与诊断功能）和（结合功能）。

5.计算机联锁系统中，联锁层与控制层之间的联系方式分为（总线）方式和（专线）方式两种。

6.（1978）年世界上第一个计算机联锁系统在（瑞典）问世。

7.计算机联锁系统就是用（计算机）取代传统继电器进行选路和联锁运算，并通过（动态输出）输出控制命令动作信号设备的系统。

8.首次应用于国铁的车站计算机联锁系统是由（铁道部科学研究院）开发研制的。

9.车站计算机联锁系统的发展趋向为：从局部使用微机逐步向（全微电子化）方向发展；由集中式控制过渡到（分布式）控制，进而实现（多层次）控制；室外设备由（专线）方式过渡为（总线）方式。

二.判断

1.填补我国计算机联锁技术空白的是由铁道部科学研究院研制生产的计算机联锁系统。（×）

2.首次应用于国铁的计算机联锁设备是由通号总公司研究研制生产的。（×）

3.拥有车站计算机联锁系统制造特许证的厂家才能生产计算机联锁系统。（×）

4.车站计算机联锁系统的软件检测合格证为终身制的。（×）

5.计算机联锁系统实现联锁控制关系依靠计算机的软硬件技术。（√）

6.对于我国车站计算机联锁系统的规管理工作首要的应该是对开发研制单位的规化管理工作。（√）

三.名词解释

1.车站信号联锁系统：控制车站的道岔、进路和信号机并且实现它们之间相互联系的系统称为车站信号联锁系统。

2.计算机联锁系统：用计算机取代传统继电器进行选路和联锁运算，并通过动态输出输出控制命令动作信号设备的系统称为计算机联锁系统。

四.简答

1.车站信号联锁系统的发展经历了哪几个阶段，各个阶段的标志是什么？

答：车站信号联锁系统的发展经历了四个阶段。第一阶段：机械化联锁阶段。这一阶段的标志是使用的联锁设备是利用各种机械锁闭器件构成的机械化的联锁装置。第二阶段：机电联锁阶段。这一阶段的标志是使用机电联锁装置。即一部分联锁用机械锁闭器件；一部分联锁用电气锁闭器件。第三阶段：继电联锁阶段。这一阶段的标志是由继电器及其接点构成的逻辑电路构成的联锁装置。第四阶段：计算机联锁阶段。这一阶段的标志是采用计算机实现联锁控制。

2.车站计算机联锁系统在我国的发展过程中出现了哪些问题？

答：(1)研究开发单位过多；(2)非标设备安全存在隐患；(3)设备质量没有保证；(4)计算机联锁技术的认识尚未完善；(5)现场技术培训工作薄弱。

3.计算机联锁系统的规管理工作中针对研制生产责任单位采取了哪些措施？

答：(1)实行车站计算机联锁设备制造特许证制度；(2)实行车站计算机联锁制式的软件检测合格证制度；(3)实行车站计算机联锁产品合格证制度；(4)实行车站计算机联锁软件研制生产单位终身负责和包修制度。

4.简述车站计算机联锁系统的发展趋向。

答：⑴从局部使用微机逐步向全微电子化方向发展；⑵由集中式控制过渡到分布式控制，进而实现多层次控制；⑶室外设备由专线联系过渡为总线方式。

5.简述计算机联锁系统有哪些主要功能？

答：⑴基本的联锁功能；⑵显示功能；⑶记录存储和故障检测与诊断功能；⑷结合功能。

6.分析计算机联锁系统与继电联锁系统相比有哪些优点？

答：⑴从技术角度分析：①进一步完善了联锁控制功能；②可靠性和安全性高；③灵活性大；④便于系统维护；⑤便于与其他计算机化系统接口。⑵从经济角度分析：①降低设备投资成本；②重量轻、体积小，可以节省基建费用。

7.车站计算机联锁系统的显示功能包括哪些方面？

答：⑴站场基本图形显示；⑵现场信号设备状态显示；⑶值班员按压按钮动作的确

认显示；⑷联锁系统的工作状态、故障报警显示等。

8.车站计算机联锁系统的记录存储和故障检测与诊断功能包括哪些方面？

答：⑴自动记录和存储值班员按钮操作情况、现场变化信息情况；⑵提供图像再现功能；⑶实现进路储存和自动办理功能；⑷具有集中监测和报警功能等。

习题二

一.填空

1.联锁系统从操作到监控对象进路的控制可以分为（人机对话层）、（联锁层）和（控制层）。

2.车站计算机联锁系统按照系统的层次结构划分，包括（集中式控制）结构和（分布式控制）结构。

3.车站计算机联锁系统按照系统的冗余结构划分，包括（可靠性冗余）结构和（安全性冗余）结构。

4.联锁机和现场信号设备之间实现信息传递和变换的通道，一般分为（状态信息输入口）和（控制命令输出口）。

5.计算机联锁系统采用冗余结构的实质是用（增加相同性能的模块）来换取系统的可靠性和安全性。

6.计算机联锁系统中的通道与接口，按功能分主要有（人机）接口、（开关量输入/输出）接口和（串行通信）接口。

7.计算机联锁系统中的通道与接口，按所传输的信息是否涉及行车安全来分，主要有（通用）接口和（故障——安全）接口。

8.计算机联锁系统的可靠性冗余结构中的多重模块之间的关系为逻辑（或）关系，安全性冗余结构中的多重模块之间的关系为逻辑（与）关系。

9.计算机联锁系统的控制台可以分成（分离式）控制台和（单元式）控制台。

10.分散式计算机联锁系统中的监视控制机为了提高系统的可靠性采用的是逻辑（或）的二重结构。

11.分散式计算机联锁系统中的联锁机采用了逻辑（或）和逻辑（与）的二重结构。

12.计算机联锁系统的外部设备包括（人机对话设备）和（现场监控对象）。

二.判断

1.车站计算机联锁系统的各层功能都由一台计算机来完成，这样的系统结构称为集

中式控制结构。（√）

2.为了减少在出现故障时系统停止工作的概率，采用逻辑上为“与”关系的二重结构。（×）

3.在出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概率，亦即为了提高安全度而采用逻辑上为“与”关系的二重结构。（√）

4.计算机联锁系统的冗余结构从完成系统的功能角度来看是多余的。（√）

5.分散式控制结构中的监视控制机只需要提高其可靠性而不需要提高其安全性。（√）

6.联锁程序固化在随机存储器中。（×）

7.分散式控制结构中的联锁机只需要提高其可靠性而不需要提高其安全性。（×）

三.名词解释

1.层次结构：按进路的控制层次来描述系统的结构称为系统的层次结构。

2.集中式控制结构：按照层次结构划分的系统的各层功能均由同一台计算机完成的系统结构称为集中式控制结构。

3.分散式控制结构：按照层次结构划分的系统的各层功能均由各自的计算机完成的系统结构称为集中式控制结构。

4.可靠性冗余结构：为了减少在出现故障时系统停止工作的概率，采用互为备用的二重结构，亦即为了提高可靠度而采用逻辑上为“或”关系的二重结构，称为可靠性的冗余结构。

5.安全性冗余结构：在出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概率，采用互为校核的二重结构，亦即为了提高安全度而采用逻辑上为“与”关系的二重结构，称为安全性的冗余结构。

四.简答

1.简述集中式计算机联锁系统中联锁处理机的主要功能。

答：①接收并处理值班员的按钮或按键操作信息；②通过输入口接收现场信号设备的状态表示信息；③进行联锁逻辑运算，形成用以控制道岔或信号机的控制命令；④通过输出口驱动动态继电器，进而控制道岔控制电路和信号机点灯电路；⑤向控制台表示盘或屏幕显示器输出各种表示信息。⑥完成系统的自诊断功能。

2.请画出联锁机的双机冗余结构图。

答：

3.画出集中式计算机联锁系统的结构框图，并简要说明各组成部分的作用。

答：

①控制台：计算机联锁系统进行人机对话的设备。②联锁处理机：完成所有数据处理以及与控制台和现场信号设备信息交换的设备。③输入输出接口：联锁机和现场信号设备之间实现信息传递和变换的通道。④电源设备：提供计算机联锁系统所需的电源。

⑤现场信号设备：联锁系统的监控对象。

4.分散式联锁控制系统一般由哪些微机模块组成？各种微机所承担的任务是什么？

答：分散式联锁控制系统一般由以下几个模块组成：①监视控制机：完成人机对话功能。②联锁机：实现信号设备的联锁逻辑处理功能。③目标控制器：转送控制命令和状态信息。

5.计算机联锁系统一般由哪几部分组成？各个部分的作用是什么？

答：㈠主机：①接收操作指令和表示信息；②对信息进行联锁运算和处理；③输出控制命令，驱动室外信号设备动作。㈡外部设备：完成人机对话的操作以及受联锁系统控制的监控对象。㈢通道与接口：主机与外部设备进行信息交换的纽带。㈣继电结合电路：计算机联锁与室外监控对象的结合界面。

习题三

一.填空

1.计算机联锁系统的避错技术主要包括（质量控制）技术和（环境防护）技术。

2.计算机联锁系统容错技术的基本出发点就是承认（故障不可避免）的事实，进而考虑（减小故障影响）的措施。

3.在计算机联锁系统中一般采用（故障限制）、（故障检测）、（故障诊断）、（故障屏蔽）、（重试）、（重组）、（恢复）、（重启）、（修复）和（重构）这十种故障处理方式来克服故障对系统的影响。

4.容错技术按照对故障处理的方式不同，可以分为（故障检测技术）、（故障屏蔽技术）、（动态冗余技术）和（软件可靠性技术）。

5.容错技术采取的主要手段就是依靠（外加资源）的方法来换取系统的可靠性的，主要包括（硬件冗余）、（软件冗余）、（时间冗余）和（信息冗余）。

6.双机储备系统按备用机的不同工作方式可以分成（冷备）和（热备）。

7.计算机联锁系统的失效发生在物理层，应该采用（避错技术）予以控制。

8.计算机联锁系统的故障发生在逻辑层，应该采用（故障屏蔽技术）予以控制。

9.计算机联锁系统的差错发生在数据层，应该采用（系统重组技术）予以控制。

10.双机储备系统故障检测的方法主要有：（比较法）、（自诊断法）、（比较-自诊断法）、（外部仲裁法）和（监督定时器法）等。

二.判断

1.故障屏蔽技术属于动态冗余技术。（×）

2.避错技术可以使故障率减小到0。（×）

3.对于硬件的物理性能发生改变造成系统失效，我们应采用避错技术来进行控制。（√）

4.由于系统硬件发生的物理缺陷或设计制造不完善，或者系统的软件中隐含错误而引起逻辑量的变化，造成系统发生故障，我们应采用系统重组技术来进行控制。（×）

5.故障切换技术属于静态冗余技术。（×）

三.名词解释

1.避错技术：通过对系统进行完善设计，力求使系统避免发生故障的一种技术手段。

2.容错技术：在承认故障不可避免的前提下，进而考虑解除故障影响的措施。

四.简答

1.简述下图自诊断法的工作原理。