锁结构毕业论文

电子密码锁的设计研究开题报告

紧张而又充实的大学生活即将结束，大家都开始做毕业设计了，在做毕业设计之前要先写好开题报告，优秀的开题报告都具备一些什么特点呢？下面是我帮大家整理的电子密码锁的设计研究开题报告，欢迎大家分享。

一、 课题背景和意义

锁是一种保安措施，是人类为了保护自己私有财产而发明的一种用钥匙才能开启的装置。随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对锁的要求也越来越高，既要安全可靠的防盗，又要使用方便。这就使得传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需要，而且还存在着随身带钥匙的不便。因此近几年，随着科学技术的不断发展，一种新型的电子密码锁应运而生。电子密码锁运用电子电路控制机械部分，使两者紧密结合，从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题，而且密码输入错误是还有报警声，大大增加了电子密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙，弥补了钥匙极易丢失和伪造的缺陷，方便了锁具的使用。传统的锁由于构造简单，所以被撬的事件屡见不鲜，电子密码锁由于具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高等优点，受到了广大用户的青睐。

二、国内外研究现状

电子密码锁的种类繁多，例如数码锁、指纹锁、磁卡锁、IC卡锁、生物锁等，但较实用的还是按键式电子密码锁。20世纪xx年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性提高，成本较高，是适合使用在安全性要求较高的场合，而且需要有电源提供能量，使用还局限在一定范围，难以普及，所以对它的研究一直没有明显的进展。

目前，在西方发达国家，密码锁技术相对先进，种类齐全，电子密码锁已被广泛应用于只能门禁系统中，通过多种更加安全，更加可靠的技术实现大门的管理。在我国密码锁整体水平尚处在国际xx年代左右，电子密码锁的成本还很高，市场上仍以按键电子锁为主，按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平，现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁，其市场结构尚未形成，应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术，发展前景非常可观。希望通过不的努力，使电子密码锁在我国也能得到广发应用。

三、 设计论文主要内容

1、电子密码锁设计方案的分析与方案选择；

2、设计一典型结构的电子密码锁，分析其电路结构及控制程序；

3、选者合适的电器元件；

4、编写控制程序；

5、将程序输入PC机，并修改进行模拟运行；

四、 设计方案

查阅文献技术资料，分析电子密码锁结构、工作原理和技术要求。以单片机为主控芯片，结合外围电路，通过软件程序组成电子密码锁系统，能够实现：

1。 正确输入密码前提下，开锁提示；

2。 错误输入密码情况下，蜂鸣器报警；

3. 密码可以根据用户需要更改。

五、 工作进度安排

—

—

—

—

—

— 确定毕业设计课题，提交开题报告； 查阅相关论文，调研及收集相关资料； 方案设计、审查和确定，提交中期报告 编写控制程序 整理并撰写论文 完善论文，提交论文

六、 主要参考文献

[1] 石文轩，宋薇。基于单片机MCS—51的智能密码锁设计[M]。武汉工程职业技术学院学报，20xx，（01）;

[2] 祖龙起，刘仁杰。一种新型可编程密码锁[J]。大连轻工业学院学报，20xx，（01）;

[3] 叶启明，单片机制作的新型安全密码锁[J]。家庭电子，20xx，（10）;

[4] 李明喜，新型电子密码锁的设计[J]。机电产品开发与创新，20xx，（03）;

[5] 董继成，一种新型安全的单片机密码锁[J]。电子技术，20xx，（03）;

[6] 杨茂涛，一种电子密码锁的实现[J]。福建电脑，20xx，（08）;

[7] 瞿贵荣，实用电子密码锁[J]。家庭电子，20xx，（07）;

[8] 王千，实用电子电路大全[M]，电子工业出版社，20xx，p101;

[9] 何立民，单片机应用技术选编[M]，北京：北京航空大学出版社，19xx;

[10] ATmega，ATmega8L—8AC，20xx，（01）;

一、开题报告前的准备

毕业设计(论文)题目确定后，学生应尽快征求指导教师意见，讨论题意与整个毕业设计(论文)的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：

1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。

2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。

3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。

4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究(或设计)方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业设计(论文)。

5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。

二、开题报告

1.开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行，须适当请有关专家参加，指导教师必须参加。报告最迟在毕业(生产)实习前完成。

2.本表(页面：A4)在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、指导教师、所在学院(要原件)各一份。

三、注意事项

1.开题报告的撰写完成，意味着毕业设计(论文)工作已经开始，学生已对整个毕业设计(论文)工作有了周密的'思考，是完成毕业设计(论文)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。

2.无开题报告者不准申请答辩。

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

随着人们生活水平和自身防范意识的提高，个人人身财产安全越来越受到重视，而锁就是主要的有效保障手段。但是机械锁发展到现在已有悠久的历史，人们对它的内部结构已经有了很透彻的研究，可以做到不使用钥匙而轻易打开锁，也由于金属材料在复杂多变的环境下会生锈，导致锁芯卡死、弹簧老化等问题。

在信息化高速发展的今天，锁也摆脱了以往的造型，向着科技化、信息化、智能化发展。自单片机面世以来，凭借着体积小、价格低、易于编程[2]，逐步成为越来越多的电子产品的核心控制组件[4]。在这种趋势下，电子密码锁也就应运而生，并经过多年的快速发展，整体上有遥控式电子锁、键盘式电子锁[11]、卡式电子锁、生物特征扫描电子锁这几种类型，电子密码锁以其可以自由更换密码、操作简单、安全性高[16]、自动报警、自动锁死、功耗低、外观个性、附加功能多种多样[3]等优点深受人们的喜爱，但由于电子密码锁的价格远高于普通机械锁，因此市场上的主流还是机械锁，所以我们需要不断的研究、改进电子锁，学习借鉴前人的程序编码【18】，使其更加智能化、廉价化，让电子密码锁得到普及，使人们的自身财产安全得到更好的保障。

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献)

早在80年代，日本生产了最早的电子密码锁，随着经济复苏，电子行业得到快速发展，一些使用门电路设计的简单电路密码锁出现了。到了90年代，美国、意大利、德国、日本等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为电子密码锁提供了技术上的支持。我国于90年代初开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止，在此领域已经有了相当程度的发展，能够生产各种高智能、高安全性的密码锁。遥控式电子防盗锁分为光遥控和无线电遥控，光遥控利用窄角度的光传输密码，传输信息量大、速度极快、无法再光路径上以仪器捕获信号试图复制，保密性极高，无线电遥控传输信息量大、速度快但是信号发散广容易被仪器捕获。卡式防盗锁，利用磁卡存储个人信息而且在特定场合能够一卡多用。生物特征防盗锁利用生物自带的唯一特征能够起到极高的防盗作用。但是这种高端电子锁只适用于政府机关、大型企业等少数部门，不适用于广大的人们群众的日常生活。普通群众日常使用的还是机械锁，所以需要设计一款功能实用、价格低廉、操作简单的电子密码锁。利用单片机【1】作为控制元件的电子密码锁能够使用C语言[7]和汇编语言简单的对其进行各种人性化的编程[6]，来控制单片机各引脚的高低电位[14]从而实现各元件的接通与关闭，通过整体的配合实现随意更改密码、防盗报警[9]、防暴力破解自锁、LED显示等功能，更加适应不同人群的需求。

参考文献：

[1]宁爱民应用AT89C2051单片机设计电子密码锁.淮海工学院学报.

[2]韩团军;基于单片机的电子密码锁设计[J];国外电子测量技术;2010年07期

[3]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计.现代电子技术.

[4]张洪润. 单片机应用技术教程[M].北京:清华大学出版社,1997

[5]李娜,刘雅举. Proteus在单片机仿真中的应用[J].现代电子技术,2007,(04)

[6]杨将新,李华军,刘到骏. 单片机程序设计及应用(从基础到实践)[M].北京:电子工业出版社,2006

[7]谭浩强. C++程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004

[8]郑春来;韩团军;李鑫.编译软件Keil在单片机课程教学中的应用.高教论坛.

[9]周功明. 基于AT89C2051单片机的防盗自动报警电子密码锁系统的设计[J].绵阳师范学院学报,2007,(04)

[10]李全利. 单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2003

[11]瞿贵荣. 实用电子密码锁[J]. 家庭电子,2000,(07):34～73

[12]赵益丹,徐晓林,周振峰. 电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报,2003,(15)

[13]李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].(第三版) 北京:北京航空航天大学出版社,2007

[14]康华光,陈大钦,张林.电子技术基础(模拟部分)[M].(第五版) 北京:高等教育出版社,2006

[15]李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计[M].北京:电子工业出版社,.

[16]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005,(13)

[17]蒋辉平 周国雄.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例[M].北京:机械工业出版社,.

三、研究方案(主要研究内容、目标，研究方法)

研究内容：

基于整个控制系统的研究设计情况，本设计主要进行如下方面的研究：用智能，集成且功能强大的单片机芯片[15]为控制中心，设计出一套按键式电子密码锁。

本设计主要做了如下几方面的工作：

1.确定密码锁系统的整体设计，包括密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示，暴力破解的密码的蜂鸣器警报。

2.进行各模块的电路设计与连接、大体分配各个器件及模块的基本功能[13]要求。在P0口处接上拉电阻来保证LED屏幕的正常工作以给用户显示正确有效的提示信息，接入两个发光二极管(红、绿各一个)来提示用户的密码是否正确，接入一个蜂鸣器来提示用户密码错误以及在被暴力破解时的报警功能，接入一个4x4矩阵键盘来让用户输入密码，与LED屏幕、发光二极管、蜂鸣器一起起到人机交互的作用。

3.进行软件系统的设计，使用KEI采用C语言对系统进行编程，研究系统的判断逻辑，采用延时函数来有效实现键盘的防抖动功能，采用循环语句来实现键盘的实时监听，采用外接存储器保存密码，采用判断语句判断输入的密码是否正确以及输入错误密码的次数判断是否调用蜂鸣器和键盘响应，将各功能模块整合到一起形成一套高效、简练的系统。

研究目标：

设计一个基于单片机的电子密码锁电路，完成密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示，暴力破解的密码的蜂鸣器警报的功能，完成proteus仿真。

研究方法：

通过文献资料、理论学习，使用KEIL和PROTEUS进行密码锁系统的模拟仿真，验证是否能够实现预期功能。

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度)

20xx年12月—20xx年3月

进行大量论文相关材料阅读，撰写开题报告，开题。三月中旬完成开题报告;

20xx年3月—20xx年4月

20xx年四月中旬完成论文初稿，交给导师修改，对不足的地方进行改进，学院进行论文中期检查;

20xx年4月—20xx年5月

对论文不足之处再修改，五月中旬并完成论文，形成定稿;

20xx年5月—20xx年6月

对论文进行评阅，合格的论文进行资格检查，组织毕业论文答辩。

程序设计内容

（1）． 密码的设定，在此程序中密码是固定在程序存储器ROM中，假设预设的密码为“12345”共5位密码。

（2）． 密码的输入问题：  由于采用两个按键来完成密码的输入，那么其中一个按键为功能键，另一个按键为数字键。在输入过程中，首先输入密码的长度，接着根据密码的长度输入密码的位数，直到所有长度的密码都已经输入完毕；或者输入确认功能键之后，才能完成密码的输入过程。进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。

（3）．按键禁止功能：初始化时，是允许按键输入密码，当有按键按下并开始进入按键识别状态时，按键禁止功能被激活，但启动的状态在3次密码输入不正确的情况下发生的。

C语言源程序

#include unsigned char code ps[]={1,2,3,4,5};

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,                               

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};

unsigned char pslen=9; unsigned char templen;

unsigned char digit; unsigned char funcount;

unsigned char digitcount;

unsigned char psbuf[9];

bit cmpflag;

bit hibitflag;

bit errorflag;

bit rightflag;

unsigned int second3;

unsigned int aa;

unsigned int bb;

bit alarmflag;

bit exchangeflag;

unsigned int cc;

unsigned int dd;

bit okflag;

unsigned char oka;

unsigned char okb;

void main(void)

{  

unsigned char i,j;  

P2=dispcode[digitcount];  

TMOD=0x01;  

TH0=(65536-500)/256;  

TL0=(65536-500)%6;  

TR0=1;  

ET0=1;  

EA=1;  

while(1)   

  {      

if(cmpflag==0)        

{          

if(P3_6==0) //function key           

  {              

for(i=10;i>0;i--)              

for(j=248;j>0;j--);      

         if(P3_6==0)                

{                

   if(hibitflag==0)       

              {     

                  funcount++;  

                     if(funcount==pslen+2)

                        {  

                         funcount=0;

                          cmpflag=1;

                         }

                       P1=dispcode[funcount];

                    }

                    else

                      {

                         second3=0;

                      }  

                 while(P3_6==0);

                }

            }

          if(P3_7==0) //digit key

            {

              for(i=10;i>0;i--)

              for(j=248;j>0;j--);

              if(P3_7==0)

                {

                  if(hibitflag==0)

                    {

                      digitcount++; 

                  if(digitcount==10)

                        {

                          digitcount=0;

                        }

                      P2=dispcode[digitcount];

                      if(funcount==1)

                        {

                          pslen=digitcount;                          

templen=pslen;

                        }

                        else if(funcount>1)

                          {  

                           psbuf[funcount-2]=digitcount;

                          }

                    }

                    else

                      {

                        second3=0;

                      }

                  while(P3_7==0);

                }

            }

        }  

       else

          {

            cmpflag=0;

            for(i=0;i

              {  

               if(ps[i]!=psbuf[i])

                  {

                    hibitflag=1;

                    i=pslen;

                    errorflag=1;

                    rightflag=0;

                    cmpflag=0;

                    second3=0;

                    goto a;  

                 }

              }   

          cc=0;  

           errorflag=0;  

           rightflag=1;

            hibitflag=0;

a:   cmpflag=0;

          }

}

}

void t0(void)

interrupt 1 using 0 {   TH0=(65536-500)/256;  

TL0=(65536-500)%6;  

if((errorflag==1) && (rightflag==0))  

{

      bb++;

      if(bb==800)

        {

          bb=0;

          alarmflag=~alarmflag;

        }

      if(alarmflag==1)

        {

          P0_0=~P0_0;

        }

      aa++;

      if(aa==800)

        {

          aa=0;

          P0_1=~P0_1;

        }

      second3++;

      if(second3==6400)

        {

          second3=0;

          hibitflag=0;

          errorflag=0;

          rightflag=0;

          cmpflag=0;

          P0_1=1;  

         alarmflag=0;

          bb=0;  

         aa=0;  

       }

    }

  if((errorflag==0) && (rightflag==1))

    {

      P0_1=0;

      cc++;

      if(cc<1000)

        {

          okflag=1;

        }

        else if(cc<2000)

          {

            okflag=0;

          }

          else

            {

              errorflag=0;

              rightflag=0;

              hibitflag=0;

              cmpflag=0;

              P0_1=1;

              cc=0;  

             oka=0;

              okb=0;

              okflag=0;  

             P0_0=1;  

           }

      if(okflag==1)

        {  

         oka++;  

         if(oka==2)

            {

              oka=0;

              P0_0=~P0_0;

            }

        }

        else

          {

            okb++;

            if(okb==3)

              {

                okb=0;

                P0_0=~P0_0;

              }  

         }

    }

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铁路信号计算机联锁毕业论文篇二 浅谈铁路信号计算机联锁及调度监督系统 【摘要】本文简要介绍了我公司铁路运输系统概况、计算机联锁系统及其在我公司铁路信号当中的应用。以计算机网络设备技术为基础，将下属各铁路站场的信息资源集中起来，设计了用于铁路调车作业宏观调控与监督的调度监督系统。 【关键词】计算机联锁 调度监督系统 一、天津石化公司铁路系统运输概况 由于我公司是集石油化工化纤采集、运输、加工、生产、销售于一体的特大型国有企业。二级单位的位置分布决定了我们三个铁路站场的特点是：每个队作为一个相对独立的站场，以各队的调度为中心的线路向各作业部发射延伸、点多线长、位置分散。设备所在地区受风沙、盐碱、潮湿、干燥、地质等方面的不良影响较为严重，从而导致的计算机联锁系统室内外设备尤其是室外设备故障发生率较高。 二、计算机联锁系统 1、联锁及故障导向安全 所谓联锁即道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系，实现联锁的设备叫做联锁设备。计算机联锁系统是在电气集中成功 经验 的基础上，以工业控制计算机装置取代电气集中选择组和执行组的继电器电路，用计算机软件实现电气集中全部技术要求的新型车站集中联锁系统。计算机联锁装置主要由室内设备和室外设备两大部分组成。车站值班人员通过计算机联锁控制台或操作员站办理行车作业、进行人机对话，该控制台包括按钮盘或鼠标和彩色站场 显示器 ，可实时显示该站的各项作业情况和现场设备工作状态。 通俗的来说故障导向安全就是当影响机车运行的设备发生或存在故障时，联锁计算机应当在机车作业前事先发出警报，通知电务或工务人员及时解决，防止机车或列车在作业中发生事故，任何计算机联锁系统都必须首先保证故障导向安全这一前提。 2、VSI 2000A计算机联锁系统 由于我们三个调车场联锁系统大同小异，以二队系统为例对计算机联锁系统做简要分析说明。VSI 2000A计算机联锁系统可以分成三层结构。结构框图如1所示： 上层为操作员站(通常也叫上位机)。是供信号操作员办理进路，操纵设备的人机对话设备。它是由两台高可靠工业控制计算机，构成冗余工作方式。两套操作员站分别设置显示器、鼠标和音箱等操作表示设备。用彩色光带图形和文字语音等手段，提供站场图、设备状态显示及操作提示和报警。 三、调度监督系统及其设计 1、调度监督系统简析。调度监督系统是以信息处理为核心，以 网络技术 为基础构成的实时监督和管理信息系统，它利用各车站计算机联锁系统中的各车站的股道占用、信号显示、进路排列、列车运行及相关资料等重要信息，经处理后及时准确地提供给各级调度指挥人员，实现列车运行和车站站场作业的实时监督显示，提高调度指挥管理水平。 2、调度监督系统的模式选择。调度监督系统的实现通常有两种模式。一种是利用联锁系统的远程点对点通讯功能，每个站场利用电话线将一对调制解调器连接起来配上相应的通讯软件使数据传送到服务器上，服务器提供给 其它 共享终端使用数据。第二种模式是利用联锁系统提供的以太网功能和其它网络进行互联通讯，共享有关数据信息。为了安全起见，不宜对联锁主机进行操作，而是将历史站中时时更新的数据库发送到调度监督系统中的服务器上。 3、调度监督系统的总体设计方案。如图2可以看出，系统的整体结构分为三部分。上层调度监督系统和基层车站系统和公司办公共享部分。上层调度监督系统由服务器、局域网交换机、调监显示工作站、调度员工作站、UPS电源等构成局域网系统。利用计算机联锁系统远程通讯或以太网互联功能，采用客户端/服务器(Client/Server)型数据库，用光纤将上层调度监督系统和各基层站场计算机联锁系统的数据库联接起来构成一个星形专线网络连接，完成基层车站与上层调度系统的数据交换。将各站场的数据库作为监督系统的远程数据库，对于运行在服务器上的应用程序而言，远程、本地数据库是完全一样的，这就保证了监督系统与个站场信息的一致性。 调度监督 操作系统 采用通用标准的网络操作系统WindowsNT/2000和网络通信协议TCP/IP，为调度监督系统的扩展和资源共享提供软件基础。根据各铁路系统不同条件，服务器可考虑采用高可靠性的DELL微机或双机热备份系统，以确保适应恶劣的环境。 四、计算机联锁系统和调度监督系统的维护与检修 (1)在日常巡检时，加强对执行机、模块状态灯、电源各种板块、联锁机的检查，只有这样才能及时通过状态灯的变化发现并处理设备中存在的问题。(2)加强对UPS、电源的监控，对电源电流、电压每日进行在线测试，按季度对UPS实行容量和充放电检查。通过对电源进行实时测试，发现二路电源具有不稳定性，停电次数较多。所以为了减少单电源运行对现场运输作业造成的安全隐患，应该制订信号电源停电的应急方案，找出突发停电状况下现场运输操作的注意事项。(3)定期对电源、上位机、通讯板、UPS等进行切换试验，从而避免设备长期运行造成通讯异常、 死机 等问题，在降低对现场作业产生影响的基础上，定期实行重新起机测试、切换试验等操作，从而使设备能够长周期运行。(4)利用计算机联锁系统和调度监督系统的监测机和电务维修机记录的数据，并根据回放的站场运行情况、电压电流值的检索记录，正确的对电源供电状态、执行机模块状态、联锁机、通讯状态等进行分析，从而准确把握整个系统的运行趋势。重点分析执行机模块的进行状态，记录执行模块产生问题时的原因和状态，并提出相应地维修建议。 通过对计算机联锁系统和调度监督系统的关键部位进行精细维护检修，充分利用和分析监测机记录的数据，这两个系统一定能长期、稳定、安全地运行，确铁路的运输安全。 参考文献 [1] [美]Sue Plumley 著. 中小型网络联网宝典. 北京：电子工业出版社 [2] 李馥娟 编. 局域网经典案例教程. 北京：清华大学出版社 [3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二铁路信号计算机联锁系统 [4] 铁道通信信号.铁道科学研究院通信信号研究所 [5] 中华人民共和国铁路技术管理规程.中华人民共和国铁道部 铁路信号计算机联锁毕业论文篇三 浅谈安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现 摘要：铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础，能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比，计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势，便于日后的改造和管理，推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。 关键词：计算机联锁;铁路信号;提升 随着信息技术的不断发展，铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期，有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转，提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。 一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计 铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点，设计实用性能较高的双机热备系统。 1、双机热备系统 双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制，进行逻辑运转计算。在工作过程中，只有一台计算机控制输电线路，另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障，则自动切换到备机工作，由备机切换成主机，继续控制输电线路运行。 在传统铁路信号计算机联锁系统中，大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性，但与双机热备系统相比，这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时，需要用人工来切换备机设备，便捷性能差。其次，在主机和备机切换过程中，容易出现信息缺失。最后，在安全性能方面，双机冷备系统具有明显缺陷，单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足，因此要加快双机热备系统研制工作。 2、设计双机热备系统的原则 在设计双机热备系统过程中，要明确设计工作的前提、目标和原则，保证设计过程的科学性。、 设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性，最大程度保证行车安全。 在设计过程中，要考虑到以下几个因素： (1)准确性：主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时，要保证备机能准时发送信号并开始工作，同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时，备机要将信息再次传输回主机。 (2)便捷性：便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。 3、系统功能的实现 双机热备系统要从五个层次加以实现，包括：人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面，对开展设计分析。 (1)人机对话层 人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息，通过串口传输到两台计算机中。通常情况下，可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量)，也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示，方便工作人员检查管理。当主机出现故障时，要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯，保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。 在设置人机对话层过程中，要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警，方便操作人员管理维修。 (2)联锁运算层 在双机热备系统中，联锁计算机是整个系统的核心部分，它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中，联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中，两台热备份联锁计算机要具有相同的配置，保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时，通过共享器完成信息的自动切换或人工切换，使故障计算机退出应用信息管理程序，并发出警报。 (3)复核驱动层 复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息，并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统，它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态，也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。 (4)接口层 接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务： ①时刻监控车站现场的监控，完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。 ②监控专用电路控制设备运行，并支持系统完成监控。 (5)监控对象层 监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中，监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。 二、 系统安全 保护 在提高计算机联锁系统安全性过程中，国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性，二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源，结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中，可以根据具体形式选择解决方案。 结束语：本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程，为未来铁路信号信息化发展提供一个方向，希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中，会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况，希望工作人员能克服实际困难，大胆实践，不断丰富双机热备系统，使双机热备系统更具体化、实用化。 猜你喜欢： 1. 计算机联锁毕业论文 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 计算机应用毕业论文范本 4. 车站计算机联锁论文