淺談煤炭鐵路行車系統自動化聯鎖控制

褚進　趙士琦

【摘要】本文結合煤炭鐵路行車自動化控制實際，通過對車站信號聯鎖信息化設備的分析、研究，采用先進的車站信號計算機聯鎖設備自動化控制技術，保證了礦區鐵路行車安全。

【關鍵詞】淺談；礦區鐵路；行車系統：自動化：控制

【中圖分類號】U292 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0413-01

礦區鐵路作為國家鐵路運輸網的重要組成部分，是煤炭企業發展的大動脈。車站信號聯鎖系統是保證煤炭鐵路行車安全，提高運輸效率的基礎。對礦區車站信號聯鎖信息化設備因素的進行分析、研究，運用先進的計算機聯鎖技術，是保證礦區鐵路運輸安全長治久安的根本措施。

1、煤炭鐵路行車系統現狀

目前，我國煤炭鐵路行車系統的技術裝備處于不完善、不配套、不統一的“三不”狀態，普遍存在標準低、質量差的現象。據統計，全國礦區鐵路硬件近40%的車站無道岔區軌道電路，28%的車站無到發線軌道電路，32%的車站無電源設備、無信號聯鎖裝置。棗莊礦區鐵路系統所轄的9個車站實際，其中有2/3的車站為無信號聯鎖裝置，無到發線、道岔區軌道電路，是一種非集中聯鎖設備操作系統。這種系統不僅設備落后，車站信號設備難以形成“進路、信號、道岔”之間的相互制約聯鎖關系，極易造成接發列車操作系統的失控，以至釀成事故。因此，改變車站信號聯鎖落后的狀況，必須對其設備進行技術改造。本文結合礦區鐵路實踐，認真研究探討礦區車站信號聯鎖設備等薄弱環節，實施技術改進，為礦區鐵路實現有效的自動化控制提供科學的理論依據。

2、車站計算機聯鎖技術特點及功能

控制車站道岔、進路和信號機并實現它們之間安全聯鎖的系統稱為車站信號聯鎖系統。近幾年，隨著科技的迅猛發展，控制方式有了質的提升，從原來的手動到6502電氣集中，從6502電氣集中到計算機聯鎖系統。計算機聯鎖設備也由雙機冷備、雙機熱備到二乘二取二和三取二技術幾經更新換代。

棗莊礦區鐵路系統有9大車站，2/3的車站信號控制設備均為無聯鎖道岔轉換進路，采用落后的手動操作接發列車。行車、電務部門工作效率低，給運營、維護工作帶來極大不便，而且不可避免的人為因素給鐵路運輸帶來很大的安全隱患。因此，在其他裝車站采用三取二計算機聯鎖系統，可滿足鐵路提速和運輸安全行車的需求。

2.1 三取二計算機聯鎖系統技術特點：

2.1.1 采用三重系統不停頓故障重組技術，有可靠性與安全性冗余結構，滿足“故障一安全”原則。

2.1.2 采取雙程序設計，具有模塊化結構。軟件設計為雙程序比較，使得故障在每一層都得到檢查，將危險側故障最終降到最低限度，靈活適應不同站場的需要。

2.1.3 系統功能齊全。除完成6502電氣集中相應的聯鎖功能外，具有設備故障語音報警、智能診斷提示、值班員操作歷史記錄和站場行車作業歷史畫面重視等功能，為事故分析和故障處理提供了有利的依據。

2.1.4 計算機聯鎖系統維護方便，故障判斷智能化，利于壓縮故障延時，處理故障方便快捷。設備采用CRT顯示器顯示站場替代控制臺，用鼠標、鍵盤辦理進路、操縱道岔、開放信號和辦理解鎖，替代了繼電聯鎖控制臺按鈕。

2.2 計算機安全聯鎖系統主要功能：

2.2.1 根據車站行車安全的需要，在規定的聯鎖條件和規定的時序下自動對進路、信號、道岔實行安全控制。

2.2.2 計算機聯鎖系統采用大屏幕顯示器取代6502電氣集中表示盤，可以向操作人員提供更加安全、可靠、直觀的行車顯示信息。包括：站場基本圖形顯示、現場信號設備安全狀態顯示、值班員按壓按鈕動作的確認顯示、聯鎖系統的安全工作狀態故障報警顯示、時鐘顯示，必要的安全信息提示。

2.2.3 安全記錄存儲和故障檢測與診斷功能。系統可按時間順序自動記錄和儲存值班員按鈕安全操作情況、現場操作動作情況和行車安全作業情況。提供圖象再現功能，可將前段儲存的數據以站場圖形方式顯示在屏幕上，按照實際操作和車列運行情況再現出來，以便查找故障及分析問題。實現進路儲存和自動辦理，具有安全集中檢測和報警功能。

2.2.4 將計算機聯鎖系統利用標準化的通信接口板、網絡接口板以及標準化的通信規程，可直接與現代化信息處理系統相連接進行安全數據交換。

3、計算機聯鎖系統設計方案

車站各設一套HOLLiAS VSl2000三取二計算機聯鎖系統。

聯鎖設備：鐵路信號采用HOLLiAS VSl2000三取二容錯計算機聯鎖系統1套（3臺主機）。電源設備：微機聯鎖中站電源屏一套（3屏，10kVA）。接口設備：2臺接口柜。UPS不間斷電源：2臺APC（1kVA標機）。操作員站：CRT站場監視器2臺（其中1臺備用），站場控制用專用鍵盤、鼠標、軌跡球。歷史站：CRT站場監視器1臺，打印機1臺及相關操作設備。操作員站控制臺、歷史站控制臺、分線盤。

4、計算機聯鎖系統工作原理

本區域集中聯鎖區內現場設備狀態、道岔的定位或反位狀態，信號機的關閉或開放狀態，軌道電路區段的空閑或占用狀態，64D（包括站間聯系）等的狀態，道口的狀態信息經過信息通道電纜線路，送至相應的接口柜中，接口柜接口電路將信息經電氣轉換后用雙斷法送人處于工作狀態的三取二容錯計算機，計算機則對上述信息進行邏輯運算，處理后在CRT屏幕上顯示出來，供信號值班員隨時清楚的了解掌握現場情況。當信號值班員需要排列進路或進行其他操作時，用鍵盤或鼠標將操作命令送入三取二容錯計算機，計算機對操作命令進行分析判斷及邏輯運算確認可以執行時，則發出命令，該命令送到現場并被執行。被控設備動作之后的新狀態又送至CRT上顯示出來，當三取二容錯計算機邏輯運算認為條件不滿足時，則不執行，并在CRT屏幕上給出相應原因提示。

車站計算機聯鎖系統最大限度地利用軟、硬件資源，即可完善系統安全聯鎖控制功能，提高整個車站系統信號聯鎖的可靠性和安全性，又能提高安全作業效率，擴大運輸能力，節約成本。

車站微機聯鎖系統的使用，大大提高了車站咽喉區安全防護能力，行車、調車作業效率提高了60%，車站辦理接發列車的時間由原來的30分鐘縮減至8分鐘，車站站場日解編列車由原來的100輛提高到300輛，晝夜列車安全通過能力由原來的5.8對，晝夜提高到10.8對/晝夜。同時又降低了生產成本，噸公里成本由原來的0.24元/噸公里下降至0.18元/噸公里。安全行車系數提高了70%，安全行車事故率下降了80%。三取二計算機聯鎖大大減少了繼電器檢修工作量，減少系統的設計、施工和維護工作量。信號設備常見故障比技術改造前減少85%，確保道岔“4毫米不鎖閉”100%。

5、結束語

本人就煤炭鐵路行車自動化控制問題，談了自己的一些觀點，但不同的煤炭鐵路企業有不同的現場情況。對此本文的觀點只能僅供參考，但通過對車站信號聯鎖設備現狀硬件失控的研究，采用先進的車站信號計算機聯鎖設備安全控制技術，應能較好的完成既定安全目標，取得了盡量好的經濟效益和社會效應。