北良港鐵路半自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的改造

【摘要】 本文介紹了64D半自動(dòng)閉塞設(shè)備在我港的應(yīng)用狀況，針對(duì)實(shí)際情況，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了改造。先采用PLC替代繼電器電路，降低了設(shè)備本身的故障率，降低設(shè)備維護(hù)維修難度；然后采用光纖替代電纜，解決了電纜在遠(yuǎn)距離傳輸過程中的實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)了區(qū)間電纜與光纜備份使用。

【關(guān)鍵詞】 64D半自動(dòng)閉塞 PLC 電纜 光纖

半自動(dòng)閉塞是實(shí)現(xiàn)鐵路區(qū)間的一種閉塞方式。我港與國鐵站為64D半自動(dòng)閉塞設(shè)備。

一、半自動(dòng)閉塞系統(tǒng)簡(jiǎn)介

64D半自動(dòng)閉塞設(shè)備是以繼電電路的邏輯關(guān)系來完成兩站間閉塞作用的設(shè)備，保證在單線區(qū)間只能有一列車在運(yùn)行。由人工來辦理閉塞及開放出站信號(hào)機(jī)，而由出發(fā)列車自動(dòng)關(guān)閉出站信號(hào)機(jī)并實(shí)現(xiàn)區(qū)間閉塞。

1、半自動(dòng)閉塞結(jié)構(gòu)。繼電半自動(dòng)閉塞，在相鄰兩站要設(shè)一對(duì)半自動(dòng)閉塞機(jī)（BB），并經(jīng)過兩站間電纜連接起來。閉塞機(jī)是由ZDJ、FDJ、ZXJ、FXJ等19臺(tái)繼電器以及整流變壓器等組成的電路。

2、半自動(dòng)閉塞電路構(gòu)成。半自動(dòng)閉塞電路是由線路繼電電路等8個(gè)部分組成的。線路繼電電路與外線直接相連，其電路圖如圖1所示。

3、電路動(dòng)作基本原理。在甲站和乙站之間是通過兩根電纜傳遞“+”極性脈沖信號(hào)和“—”極性脈沖信號(hào)來傳輸信息，由閉塞機(jī)根據(jù)軌道電路、信號(hào)機(jī)、繼電器的狀態(tài)來完成閉塞功能。

二、運(yùn)用過程中存在問題

在多年的實(shí)際運(yùn)用過程中出現(xiàn)了如下問題：（1）繼電器數(shù)量較多，故障點(diǎn)較多。（2）電路關(guān)系復(fù)雜，故障處理難度大。（3）由于通信距離長(zhǎng)、線路質(zhì)量逐年下降等原因，造成傳輸?shù)綄?duì)方車站的電信號(hào)衰耗較大，特別是雨季信號(hào)衰耗尤為明顯。（4）區(qū)間通信采用銅芯電纜，很容易被盜。

三、我港對(duì)該系統(tǒng)的改造

基于以上問題，我們分兩次對(duì)原有的半自動(dòng)閉塞電路進(jìn)行了改造。

1、用PLC代替原來的繼電器電路。眾所周知，現(xiàn)階段PLC技術(shù)運(yùn)用已相當(dāng)成熟，其可靠性高、運(yùn)算速度快，在控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。因此，我們將復(fù)雜的繼電器電路改為以PLC為主，以繼電器為輔的電路。考慮到接口明顯、故障處理直觀，保留了4個(gè)繼電器（ZDJ、FDJ、ZXJ、FXJ）及線路繼電電路。邏輯運(yùn)算由PLC完成，其通過驅(qū)動(dòng)ZDJ、FDJ繼電器向?qū)Ψ秸景l(fā)送正、負(fù)脈沖信號(hào)，通過采集ZXJ、FXJ狀態(tài)接收對(duì)方站傳來的信息。

2、以光纖代替電纜。我們保留了原電纜作為備用，同時(shí)利用現(xiàn)有的光纖，增加了64D 傳輸設(shè)備。（1）系統(tǒng)構(gòu)成。64D 傳輸設(shè)備包括信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)換裝置和信號(hào)接口裝置兩個(gè)部分。其中信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)換裝置由電源盤、信號(hào)轉(zhuǎn)換盤、傳輸盤和記錄盤、背板組成；信號(hào)接口裝置由輸入繼電器和輸出繼電器組成。系統(tǒng)原理圖如圖2所示（單站）。（2）系統(tǒng)說明。①當(dāng)甲站發(fā)出請(qǐng)求發(fā)車信號(hào)時(shí)，正電繼電器吸起，PLC閉塞機(jī)發(fā)出“+”極性脈沖信號(hào)，64D傳輸設(shè)備經(jīng)過正線繼電器前后接點(diǎn)確認(rèn)后，編碼轉(zhuǎn)換為975Hz 和1868Hz 雙音頻復(fù)合信號(hào)，然后放大處理成為適合脈碼調(diào)制復(fù)用設(shè)備傳送的電平值，送至脈碼調(diào)制復(fù)用設(shè)備的收信口，再經(jīng)光端機(jī)處理為數(shù)字信號(hào)，由光通道傳送至對(duì)方車站。②當(dāng)乙站接收到請(qǐng)求發(fā)車信號(hào)時(shí)，乙站64D傳輸設(shè)備從脈碼調(diào)制復(fù)用設(shè)備的收信口接收到975Hz 和1868Hz 雙音頻復(fù)合信號(hào)，經(jīng)濾波處理，延時(shí)確認(rèn)后，點(diǎn)亮64D傳輸設(shè)備收碼燈并解碼，然后驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口裝置內(nèi)正電繼電器，向PLC閉塞機(jī)外線發(fā)出“+”極性脈沖信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)乙站半自動(dòng)閉塞機(jī)完成動(dòng)作。

四、改造后設(shè)備運(yùn)用情況

經(jīng)改造后，系統(tǒng)檢查更為直觀，運(yùn)行更加穩(wěn)定，運(yùn)用近兩年時(shí)間未發(fā)生過故障；我們有理由相信，即使發(fā)生了故障，依靠系統(tǒng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及明確的指示燈提示，故障處理將變得非常容易。