新型道岔控制技術探討

韓恩索

【摘要】 隨著通信技術的發展，通信技術被逐步運用于信號領域，改變著信號及其控制方式。隨著無線通信技術的迅猛發展，如何將其應用到鐵路信號道岔控制領域，以達到節約能源，減少投資，提高信號裝備自動化水平等目的。

【關鍵詞】 鐵路信號 道岔控制 無線通信

Abstract： With the development of communication technology， communication technology has been gradually applied to the railway signaling field， changing the field and the way of control. With the rapid development of wireless communication technology， how to apply it to point control in the field of railway signaling is worth discussing， to achieve the purpose of saving energy， reducing investment， and improving the level of signaling equipment automation， etc.

Key words： railway signaling； point control； wireless communication

引言：隨著世界上通信、信息化，特別是無線通信技術的高速發展，正在改變著我們的生活，鐵路作為國家經濟發展的大動脈，其無線通信及信息化技術需求越來越高，信號作為鐵路運輸的控制中樞，應能融合更多的通信技術，使其更經濟、更快捷、更安全的服務于運輸生產，來大幅度的提升鐵路信號的現代化裝備水平。

一、問題的提出

目前，對于室外道岔動作的控制主要通過道岔控制電路來實現，道岔控制電路分為啟動電路和表示電路。啟動電路是指動作電動轉轍機的電路，而表示電路是指把道岔位置反映到信號樓內的電路。室內控制電路部分采用安全型繼電器。室內與室外部分采用信號電纜連接。

由于電傳輸信號易受到外界干擾，且信號電纜芯線間存在線間電容，容易對室內表示電路部分產生干擾，進而引發室內錯誤表示。如貴陽北站聯鎖試驗時，采用三相五線制道岔控制電路時，控制距離在4429m的201號道岔，在室外X1線斷開時，道岔表示繼電器不落下，產生錯誤表示。

因此本文提出一種基于通信的道岔控制技術，既能避免上述情況的發生，又能達到節約能源、減少投資的目的。

二、無線通信技術應用于道岔控制領域探討

無線通信技術變的越來越成熟，越來越安全，高速鐵路已應用GSM-R無線通信技術來傳遞信號列控等信息，已參與控車，鐵路信號還存在很多有線控制領域，如控制道岔的轉換、信號機點燈控制等會需要很多的電纜，大號碼道岔需要的更多，我們能否將電纜取消，改為無線傳輸控制進行研究，來達到節省電纜，節約能源的目的。

2.1道岔控制的特點及控制方式

傳統的室外電動轉轍機、信號機等設備均需要電纜通過聯鎖條件進行控制，控制方式為通過室內聯鎖條件的接通或切斷供電電源來實現。

2.2設備組成

如果我們將聯鎖控制條件采用無線方式傳送，我們就可以將控制條件接收裝置移至室外設備旁，聯鎖條件由室內設備實現，通過無線方式傳至室外接收設備來控制室外設備的動作時機，設備用電只需通過電力電纜向聯鎖設備集中供電，這樣就可以解決大量繼電器和信號電纜的問題。

無線數據通信可采用數字式無線數據傳輸電臺方式實現。無線數傳電臺是采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的無線數據傳輸電臺，能夠實現實時、可靠的數據傳輸，具有成本低、安裝維護方便、繞射能力強、組網結構靈活、覆蓋范圍遠的特點，適合點多而分散、地理環境復雜等場合。

2.2.1室內設備

室內設備在計算機聯鎖設備基礎上增加室內無線數傳電臺，取消相關道岔組合和組合架等設備，室內無線數傳電臺與計算機聯鎖接口，接收和發送計算機聯鎖的道岔控制命令和反饋道岔表示狀態等信息，向室外接收設備發送無線控制命令，控制道岔轉換定反位的信息，同時接收室外設備發送的道岔表示信息。

2.2.2室外設備

室外設備為接收和發送道岔控制信息和反饋道岔表示信息的現場無線數傳電臺與微控制單元（MCU），放置于道岔附近的控制柜或箱合內，每個道岔一個，另外在控制柜或箱盒內設置電力線引入條件和相應的變壓器和穩壓設備，提供道岔轉換動力電源，根據現場無線數傳電臺接收到的無線控制命令，經MCU處理后，控制道岔轉換，并根據轉換道岔定反位狀況，在MCU處理后，向室內無線數傳電臺發送定反位表示信息。

2.3 工程化實施方案

無線道岔控制系統圖如圖2所。為減少設備數量，計算機聯鎖設備需要進行相關改造，硬件部分增加RS-232接口，與室內無線數傳電臺通信，軟件部分增加道岔控制信息的編碼、發送、表示信息的接收、譯碼、校驗功能的相關模塊。室內無線數傳電臺天線可設置于信號樓頂，也可就近設置于通信鐵塔。

室外MCU與道岔驅動模塊與信息采集模塊可集成在一塊電路板內，減少接口數量。室外電力控制柜可同時為就近的幾組道岔同時供電，也可與道岔融雪系統的電力控制柜合用，進一步減少投資。

2. 4相關設備研究及展望

無線數傳電臺設備經過數十年的發展已經相當成熟，誤碼率不大于10-6，通信速率在不小于9600bps的情況下完全可以達到使用要求，無線通信協議建議采用RSSP-II鐵路信號安全通信協議。MCU與道岔驅動模塊與信息采集模塊的集成設備需要有關設備單位進行研發生產。

無線道岔控制系統的提出，能夠實現計算機聯鎖對道岔的控制，安全可靠，減少了對道岔電纜的大量使用，經濟實惠，另外避免了道岔電纜間的干擾問題，值得進一步研究開發。

參 考 文 獻

[1] TB10621-2009 高速鐵路設計規范（試行）[S]

[2] TB10007-2006 鐵路信號設計規范[S]