微機聯鎖技術及其在廠礦的應用

周云鶴

【摘 要】通過對三取二微機聯鎖設備在廠礦鐵路運用情況的分析，根據微機聯鎖系統的基本結構，總結其在廠礦運用安全性和可靠性方面所采取的一些技術保障措施，以及微機聯鎖設備擁有巨大的優勢和潛力，對微機聯鎖設備在其他廠礦車站推廣使用有很好的借鑒作用。

【關鍵詞】廠礦鐵路 微機聯鎖 保障措施 優勢和潛力

隨著鐵路信號技術的不斷發展和微機技術的日漸成熟，我們永煤公司鐵運處集配站、城郊站及陳四樓站都上了一套技術先進的三取二微機聯鎖設備。

一、車站微機聯鎖系統的基本結構

車站聯鎖系統是用技術手段實現以進路控制為主要內容的聯鎖功能系統。隨著鐵路運輸發展的需要和科學技術的進步，聯鎖系統的功能、體系結構、技術應用和操作方式等各個方面都在不斷的演變和完善。現在的連鎖系統是以色燈信號機、轉轍機和軌道電路作為室外三大基礎設備，以電器設備或電子設備實現聯鎖功能以及采取集中控制方式對信號機和轉轍機進行控制的系統。

人機對話層的功能是操作人員通過操作向聯鎖機構輸入操作信息和接受聯鎖機構輸出的反應設備工作狀態和行車作業情況的信息。人機對話層的設備設于車站值班室內。

聯鎖機構是聯鎖系統的核心，它必須具有故障—安全性能。聯鎖機構除了接受來自人機對話層的操作信息外，還接受來自監控層的反映信號機、轉轍機和軌道電路的信息。聯鎖機構的功能是根據聯鎖需求，對輸入的操作信息和狀態信息，以及聯鎖機構的當前內部信息進行處理，改變內部信息，產生相應的輸出信息，并交付監控層電路予以執行。從這個意義上講，聯鎖機構所處理的信息都是二值邏輯信息，因此聯鎖機構又是邏輯處理機構。

聯鎖系統監控層的主要功能是接受聯鎖層的控制命令，經過信號機控制電路改變信號顯示，接受來自聯鎖層的道岔控制命令，經過道岔控制電路驅動道岔轉換，向聯鎖機構傳輸信號狀態信息及軌道電路信息。

微機聯鎖的人機對話層的接口設備即可以采用傳統的專用控制臺，也可以采用通用的計算機人機接口設備，顯示器、鼠標、軌跡球、鍵盤、專用鍵盤或數字化儀等。由于這類設備是通用產品，價格便宜，便于與計算機結合，使用靈活維修簡單，已取代了傳統的控制臺。聯鎖機構所采用的計算機一般是由工業控制機構成，性能可靠，抗干擾能力強，被廣泛采用。

二、微機聯鎖的安全性和可靠性

微機聯鎖設備的安全性和可靠性是它取代電氣集中的先決條件，這也是微機聯鎖近年來得以推廣的原因。用計算機技術可以提高聯鎖系統的安全性和可靠性，但并不是說計算機自身固有這些優點，而是說以計算機為核心，綜合利用有關技術達到這些目的。由于通用的電子器件本身不具有故障狀態的不對稱性，所以由通用的電子器件構成的計算機不具有故障—安全性能，必須采用一系列的硬件和軟件技術保障措施：

（1）三取二冗余模式：由三臺聯鎖計算機單元組成，以三取二為原則作為輸出判決條件。

（2）I/O模板全部采用雙斷技術，輸出回讀檢測，動態輸入，自身具有混線保護功能。

（3）涉及行車安全的信息，代碼在輸入、傳輸、存儲、處理及輸出過程中，采用特殊編碼方式，如果因為故障或干擾而發生畸變時，能夠檢測出來，或者變成安全側代碼的概率極大。

（4）計算機自檢，檢測出錯及時停機并報警。

（5）對ROM和RAM的校驗，檢測出錯及時停機并報警。

（6）以既有的聯鎖條件和當前電氣聯鎖系統的功能編寫軟件并進行詳盡測試。

（7）按照軟件工程的要求編寫聯鎖軟件，即標準化和通用性。

對于可靠性方面主要采用冗錯技術：

（1）三取二冗余模式：三臺聯鎖計算機單元組成（或者雙機熱備）。

（2）輸入、輸出設備、網絡甚至通道采用二模冗余，故障自動切換。

（3）完備的自診斷能力和自恢復能力，報警顯示可迅速定位到通道級。

三、對于廠礦微機聯鎖擁有巨大的優勢和潛力

廠礦的電務維修工作一直是一個薄弱環節，一方面設備陳舊老化嚴重；另一方面電務維修人員素質普遍參差不齊。設備故障率高，故障延時時間長，對運輸影響很大。不僅要從人員業務素質上抓，還應積極上新技術、新設備。即提高設備安全性和可靠性，同時也極大降低維修人員處理故障的時間。具體來講主要有以下優勢：

1.由于采用了必要的提高系統安全性和可靠性技術后，系統的安全性和可靠性大大提高。

2.降低故障處理難度和故障處理時間。

3.工業控制機商品化后，系統成本不斷降低。

4.減少三分之二以上的繼電器費用和檢修量。

5.減小系統的設計、施工和維修的工作量。

6.減小機械室建筑面積。

7.采用分布式系統結構時，可節省大量電纜，降低成本。

8.便于改造，如站場改造對于微機聯鎖設備來說快速簡便。

9.便于增加新功能。如站場記錄回放，可長達一個月；操作信息查詢；報警信息查詢；設備信息查詢等。

10.便于與微機檢測設備結合，對設備運用狀態實時監督。

11.便于與調度集中設備結合，實現遠程控制和集中控制。這一點對于廠礦內部的幾個站點來說，如都采用微機聯鎖完全可以集中在一個信號樓內控制，既減少值班員數量又便于統一調度指揮，提高運輸作業效率。

目前集配站、城郊站及陳四樓站所上的微機聯鎖設備運用良好，設備運行穩定可靠，為我們集團公司鐵路信號設備的技術改造，企業信息化管理和維修條件的改善提供了有力保障。