全電子微機聯鎖系統信號的解鎖模塊探究

潘美鶯

（福建師范大學 福清分校，福建 福清 350300）

1 全電子微機聯鎖的含義及發展過程

一組結點及鏈路組成了微機網絡.網絡結點分兩類：訪問結點及轉接結點.通信集中器、終端的控制器以及處理機等歸轉接結點，在網絡里它們交換以及轉接傳送的信息.終端以及主計算機等屬于訪問結點，它們是信息進行傳送的目標結點及源結點.

微機聯鎖（computer interlocking）是通過計算機將車站里的工作人員現場表達的信息以及操作的命令進行合乎邏輯的運算，進而實現對道岔以及信號機等采取集中的控制，使他們之間形成相互影響的聯鎖設備，就是所謂的微機的集中聯鎖.它的組成是微機及其他一些電子、電磁器件組成的具有故障安全性能的實時控制系統.為了保證車站行車安全和調車作業安全，對信號機與道岔之間及信號機與信號機之間所應滿足的聯鎖設備.

1978年微機聯鎖首次在瑞典的哥德堡運用起來，到20世紀的80年代以后，美、英、日、法、丹麥、荷蘭、德國等國家進入了試驗的階段或者開始使用微機聯鎖設備，不同的國家在系統的運用上，采取了不同的運用方案.1984年中國的鐵路第一個微機聯鎖進行了開發，往后微機聯鎖取得了進一步的發展，1991年，中國第一個鐵路微機聯鎖系統于紅海站通行.截止到1995年底，中國的廠礦以及鐵路企業已達到47個車站開始使用微機聯鎖設備.

全電子微機聯鎖：國內的車站聯鎖有三個發展階段，即機械聯鎖控制階段、電氣集中聯鎖控制階段、計算機聯鎖加繼電器執行控制階段.機械聯鎖在70年代發展到6502的電氣的集中聯鎖，計算機的聯鎖加上繼電器的執行在80年代末研究開始，大批量的試驗及使用是在90年代.現階段正在應用中的微機聯鎖系統全部都是由繼電的電氣集中慢慢的發展過來的，就是這種叫做計算機的聯鎖加上繼電器執行控制.

全電子微機聯鎖是新一代的鐵路信號聯鎖設備，系統把計算機的控制系統作為核心，將電力電子的開關技術作為基礎，采用電子的信息技術、通信技術、電力電子的開關技術、電子的信息技術等比較先進的技術，實現車站聯鎖的信號系統.全電子微機聯鎖系統替代了6502電氣集中、計算機聯鎖加繼電器執行的聯鎖系統，完成了對室外信號設備的控制和采集功能.全電子微機聯鎖系統實現了控制監測一體化，將道岔動作電流、信號機燈絲電流等模擬量采集功能也納入其中，實現了對現場信號設備的監測功能.

2 全電子微機聯鎖系統的組成

微機聯鎖系統由軟件設備及硬件設備構成.軟件系統是很核心的部位，可實現進路、道岔以及信號機的相互之間的制約.一方面它包含進行聯鎖邏輯運算并且完成聯鎖應用程序功能部分，另一方面包含參與聯鎖運算的車站數據庫.數據庫是由車站聯鎖表、賦值表、車站數據以及按鈕進程表等因素組成.應用程序由很多程序模塊構成，包含系統管理模塊、時鐘中斷模塊、信息處理以及采集模塊、操作系統分析模塊以及輸入模塊、轉岔及選路模塊、信號開放模塊、解鎖模塊以及站牌監視器顯示的彩色模塊.硬件設備由完成顯示功能及聯鎖功能的聯鎖微機、檢驗微機聯鎖系統運行的狀況，并且若產生故障能即使開始安全導向類的檢驗微機、微型集中操縱的平臺、彩色監視器、安全繼電輸出輸入接口柜、微機聯鎖專用電源屏以及現場用的、信號機、轉轍機、軌道電路等室外設備.

3 全電子微機聯鎖系統操作過程

微機聯鎖操作方法和繼電聯鎖差不多，操作的人員在進行進路處理的時候，只需要在開始的時候按下進路的始端按鈕，再按下進路終端的按鈕就可以完成整個過程，它的這一個功能，將有接點發展到沒有接點這樣的變革得到實現.微機實施操作輸入及聯鎖處理程序.根據輸入代碼，在矩陣里找到進路，在完全符合了選路條件后，程序進入選路過程.然后檢測道岔是否位置合適，將處于不合適位置的道岔轉換到正確的位置，然后封閉進路，相對應的建立運行表區域.開放程序開始開始實施的時候，根據運行表內容，持續檢查每一個進行聯鎖條件，條件都滿足以后開放信號機.若列車置于信號機之后，信號機會自動關閉，列車運動過程里，進路有次序的開始解鎖.

4 全電子微機聯鎖系統解鎖模塊的軟件實現過程

解鎖模塊系統一方面遵照6502電氣集中原本就有的聯鎖邏輯技術，然后在此基礎上做了進一步的改進過程來實現.以下內容重點探究了長調車的進路及經過進路后的解鎖、取消其進路、區段的故障解鎖三種特殊的解鎖功能技術條件及軟件能夠實現的算法.

4.1 長調車的進路及經過進路后的解鎖

本系統需要存儲一個長調車的進路，這個過程是把一個進路進行全部存儲，并沒有進行分段，這樣就必須通過解鎖的程序去判斷進路前方防護的信號機最佳的關閉時機.如果進行的是分段的存儲過程，那么實際的情況就是將一個長調車的進路看成是好幾個短的進路，調車或者列車車列通過某個短的進路的時候，信號就保持著模塊的樣式給出一個解鎖的標志，防護的信號機最佳的關閉時機就會非常明顯的顯現出來.

4.2 取消其進路

建立進路后，進路可能是不使用的，或者出現建立了進路之后想變更進路，比如把基本的進路改成變通的進路，或者改成其他的一個進路的情況等等，這些情況出現的時候就要把已經建立起來的進路取消了才行.當開放了信號機之后，調車或者列車車列還沒有靠近的時候，就需要采取取消掉進路的措施將進路進行解鎖.

可能要取消掉的是發車的進路、列車接位，或是短調車的進路及經過進路的發、接車部位、長調車的進路里某一個短調車的進路.所以，準備取消掉的進路開始的部位大多數不是進路里面原本存儲進路開始的部位，所以判斷進路空閑的前奏就是無論準備取消哪一個類型的進路，首先要找到這個進路接近的區段，防護好這個進路信號機里面第一個及最后一個軌道區段，之后才能判斷出進路空閑與否.

5 微機聯鎖的系統在技術與經濟上的功能及優越性

5.1 聯鎖系統功能：

（1）控制功能：聯鎖功能可以根據列車安全的需要，在特定時序以及特定條件下自動的對信號、進路以及道岔進行控制.

（2）顯示功能：微機的聯鎖控制系統選用大屏幕的顯示器，可提供更直觀更豐富的顯示信息給操作人員.

（3）記錄存儲以及故障檢測、診斷功能：由于微機存儲容量很大而且信息的處理能力也很強，這些特點可實現系統的維護，為自動化的行車管理制度奠定堅實的基礎.

（4）語音報警的功能：這個系統有通過音響或者語音放于控制臺播放信息的功能.當很多信息同時需要播放的時候，這么多信息會自動輪流播放.

（5）結合的功能：通過標準化網絡的接口版、通信的接口版以及通信的規程，可以直接和現代化的信息處理系統進行聯結來產生數據之間的交換.

5.2 優越性

（1）微機聯鎖系統可以通過很少硬件方面的投資就可以發揮軟件作用，很容易就可以克服繼電器電路都很難解決掉的某些問題.對接近區段小車跳動，能夠防止錯誤取消進路；對信號繼電器、鎖閉繼電器前接點的粘連，系統能夠及時檢出并報警等等.另外，在進路控制方式上，微機的聯鎖系統為實現進路儲存和自動辦理創造了條件.

（2）微機的聯鎖系統可盡最大的限度利用硬、軟件的資源和冗余及其它的容錯技術，所以安全性以及可靠性會更加的高.

（3）微機的聯鎖系統硬件系統和軟件系統都采用模塊化以及標準化結構，不同規模和作業性質的車站或戰場，主要編制部分戰場數據，選擇不等數量及不同功能的模塊開組裝就可以了，所以，施工的工作量以及系統的設計也減小了很多很多.

（4）在維護方面，微機的聯鎖系統維修的工作量很小，而且具備故障的自身診斷功能、自定位功能，很大程度的降低了維修難度，且經遠距離聯網可進行遠程故障診斷.此外，系統繼電部分，結構簡單，方便進行維修，而且繼電器用量很少，所以繼電器檢修的時候工作量也是很少的.

（5）微機聯鎖系統可提供具備現代化顯示的圖文、像、聲功能，人機之間進行交互能力更完善具體，內容非常豐富，信息量也是很大，工作的效率也是更高.

（6）微機聯鎖系統更方便聯網，有利于鐵路信號系統向網絡化以及智能化方向的發展，和CTC之間聯網，可以根據調度計劃進而達到進路程序控制的目的，通過與旅客車次號碼、服務系統跟蹤并進行系統聯網，可組裝成全方位的微機綜合控制管理系統，這樣就可以增加運輸調度指揮方面自動化以及智能化水平.

（7）選用分布式的系統結構的時候，微機聯鎖可省去干線處的電纜，很大程度上減少工程的造價支出.

（8）占地面積很小，體積也很小，并且隨著車站的規模設立，節約效果非常明顯.

6 結語

本文通過對微機聯鎖系統進行詳細的介紹，引申出聯鎖系統里解鎖模塊的內容，并對其進行探究，可以看出解鎖功能是遵照6502的電氣集中的原本就有的聯鎖邏輯技術，然后在此基礎上做了進一步的改進過程來實現的.通過在原來的聯鎖計算的模塊里進行某些方法的修改，達到了長調車的進路及經過進路后的解鎖、取消其進路、區段的故障解鎖等所有的解鎖能力.到目前為止，能夠實現上面這三個解鎖能力的軟件通過了代碼的編寫、單元的測試過程及集成測試等一些階段的過程.設計的原則就是安全性，這些過程可以實現這一原則.此文起到了拋磚引玉的作用，為以后對微機聯鎖系統里的解鎖模塊進一步研究奠定了基礎，也讓人民更加了解了全電子微機聯鎖系統實現的過程.

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