鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

韓 興 董鳳嬌

(沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司 遼寧 沈陽(yáng) 110000)

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

韓 興 董鳳嬌

(沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司 遼寧 沈陽(yáng) 110000)

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化和自動(dòng)化的基礎(chǔ)設(shè)施之一，是一種高效、安全的車站聯(lián)鎖設(shè)備，是提高車站通過(guò)能力的基礎(chǔ)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還具有故障—安全性能，與電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)相比，其在設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)方面都較為便捷，且便于改造和增加新功能，為鐵路信號(hào)向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展創(chuàng)造了條件。

本論文主要闡述了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)組成，設(shè)備選型及電源配置等原則及處理方法。采用二乘二取二的體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)方案，尤其是對(duì)于可靠性技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)的深入研究，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)已日趨成熟，在大力推廣使用。

鐵路信號(hào)；計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖;故障探討

一、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)基礎(chǔ)

為了保證行車安全和必要的通過(guò)能力，信號(hào)、道岔與進(jìn)路之間必須以必要的技術(shù)手段保持一定的制約關(guān)系和操作順序，稱這種制約關(guān)系和操作順序?yàn)槁?lián)鎖，用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)成為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈、全國(guó)溝通聯(lián)系的紐帶、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的先行行業(yè)。與其它運(yùn)輸方式相比，鐵路運(yùn)輸具有運(yùn)量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候運(yùn)輸?shù)缺姸鄡?yōu)勢(shì)。鐵路承擔(dān)全國(guó)客貨周轉(zhuǎn)量的60%～70%，這種狀況在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有太大的變化，鐵路仍將是我國(guó)交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的重要力量。

鐵路信號(hào)是鐵路運(yùn)輸?shù)亩浚潜ＷC行車安全和提高運(yùn)輸效率的有力工具。一旦信號(hào)設(shè)備故障，鐵路運(yùn)輸將陷于癱瘓，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)將遭受嚴(yán)重?fù)p失。從鐵路一開(kāi)始出現(xiàn)，人們就吧把鐵路信號(hào)中的故障——安全技術(shù)作為一個(gè)專題進(jìn)行研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是對(duì)可靠性和冗余容錯(cuò)技術(shù)的深入研究，車站信號(hào)聯(lián)鎖安全技術(shù)也正在不斷的更新和發(fā)展。

目前，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)已處于實(shí)用階段，隨著實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，系統(tǒng)的性能也在不斷提高。我國(guó)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要采用由通用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。近年來(lái)，又推出了二乘二取二系統(tǒng)，由兩個(gè)CPU構(gòu)成一個(gè)子系統(tǒng)執(zhí)行聯(lián)鎖任務(wù)(主機(jī))，另外兩個(gè)CPU處于熱備狀態(tài)(備機(jī))，這就大大提高了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且方便維修，主要干線的技術(shù)改造都優(yōu)先考慮采用二乘二取二系統(tǒng)。目前，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)已裝備了上千個(gè)車站。

二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障維護(hù)及探討

聯(lián)鎖設(shè)備常見(jiàn)故障分析處理。運(yùn)用中的設(shè)備故障出現(xiàn)有一定的隨機(jī)性，也有一定的規(guī)律性，從以下幾個(gè)方面分類，對(duì)故障的發(fā)生逐個(gè)分析。按故障的表現(xiàn)可分為非潛伏性故障[1]和潛伏性故障[2]。

(一)非潛伏性故障。發(fā)生后能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)的故障。即設(shè)備在運(yùn)用中通過(guò)電路本身的自診技術(shù)直觀表現(xiàn)出來(lái)的故障。如道岔斷表示，燈泡主絲斷絲等故障。

(二)潛伏性故障。故障發(fā)生后不能及時(shí)表現(xiàn)出來(lái)，只有在與另一故障構(gòu)成組合時(shí)方可顯示出故障現(xiàn)象，如電源單極接地等故障。按故障的原因分類：

1.責(zé)任原因，因維修不良或違章作業(yè)造成的設(shè)備故障。如：設(shè)備超期使用發(fā)生故障、人為短路燒斷保險(xiǎn)等屬責(zé)任故障。

2.非責(zé)任原因，因突發(fā)因素或因無(wú)法抗拒和防止的外界干擾，自然災(zāi)害和無(wú)法檢查發(fā)現(xiàn)的電務(wù)設(shè)備在周期范圍內(nèi)材質(zhì)不良及不屬維修部門(mén)管理的其它設(shè)備、項(xiàng)目等造成的故障屬非責(zé)任故障。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)環(huán)境不良，如高溫、潮濕、有害物質(zhì)的侵蝕。(2)氣候不良。如：雷擊、暴雨、冰雪等影響。(3)無(wú)知行為或故意不良行為的干擾。如：小孩砸破透鏡、及備被盜等。(4)周期內(nèi)器材不良。如：線圈斷線等。

按故障的性質(zhì)分類：

1.斷線故障：線路上某處出現(xiàn)分壓現(xiàn)象而導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作為斷線故障。

處理步驟：首先檢查判斷是室內(nèi)配線還是室外配線找出故障點(diǎn)。

2.混線故障：

(1)短路故障：電源兩極的輸送線路相混對(duì)負(fù)載進(jìn)行分流而導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，甚至燒斷電源保險(xiǎn)為短路故障。

處理步驟：首先檢查判斷輸入電源是否符合設(shè)備正常工作電壓值，或者是設(shè)備自身配件燒毀，在有是配線錯(cuò)接(如：電源正負(fù)極性接反)找出故障點(diǎn)。

(2)電源接地故障：電源一極與大地相連而形成另一極對(duì)地有漏泄電流產(chǎn)生。

此故障現(xiàn)象一是設(shè)備本身接地，二是配線接地。

總之出現(xiàn)故障時(shí),維修人員少進(jìn)繼電器室，首先要清楚故障現(xiàn)象，理清思路，“讀懂”控制臺(tái)的顯示，然后抓住主線作全盤(pán)分析，運(yùn)用一些有效的處理故障手段，將故障范圍限定在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)，只能在有把握的情況下，判斷出故障不在室外，才進(jìn)室內(nèi)核實(shí)查找，最后將故障排除。

三、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是對(duì)于可靠性技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)的深入研究，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)已日趨成熟，在大力推廣使用。根據(jù)各國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的研究和使用情況來(lái)看，由于計(jì)算機(jī)在邏輯功能和信息處理方面具有很強(qiáng)的功能，它非常適用于車站聯(lián)鎖。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是用微型計(jì)算機(jī)和其他一些電子、繼電器件以及各種計(jì)算機(jī)軟件組成的具有故障——安全性能的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是信號(hào)設(shè)備采用微機(jī)的重要突破口，它的研制成功和推廣使用使鐵路信號(hào)自動(dòng)控制進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

四、向信息化、智能化和綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還應(yīng)努力適應(yīng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)向信息化、智能化和綜合化發(fā)展的要求。宏觀地看，信息化是當(dāng)代和今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)社會(huì)發(fā)展的基本潮流。信息化的突出標(biāo)志是智能工具系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用。這些智能工具系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。它們的應(yīng)用不僅能取代勞動(dòng)者的體力勞動(dòng)，而且具有擴(kuò)展和延伸人類信息器官的功能。

此外，這些智能系統(tǒng)有向綜合化方向發(fā)展的趨勢(shì)，以構(gòu)成一個(gè)集列車指揮與控制的綜合型智能系統(tǒng)。這種綜合型智能系統(tǒng)目前已在秦沈客運(yùn)專線上得到運(yùn)用。在這條專線上使用的《SEI列控——聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)》是以車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心的一套一體化信號(hào)系統(tǒng)，它共設(shè)計(jì)了三個(gè)子系統(tǒng)，分別為列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)、列車運(yùn)行指揮系統(tǒng)(CTC)和信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該信號(hào)系統(tǒng)是以列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以專用通道構(gòu)成的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)為骨架，以調(diào)度集中行車指揮系統(tǒng)為龍頭的信息和資源廣泛共享的綜合控制系統(tǒng)。

綜合型控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善，會(huì)為進(jìn)一步保證行車安全和提高行車效率創(chuàng)造條件，同時(shí)也使鐵路行車過(guò)程的列車控制與管理進(jìn)入了一個(gè)以信息化為基礎(chǔ)、以智能系統(tǒng)為標(biāo)志的技術(shù)新時(shí)代。

[1]徐洪澤.《計(jì)算機(jī)連鎖控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用》.北京：中國(guó)鐵道出版社.2008

[2]趙志熙.《計(jì)算機(jī)連鎖控制技術(shù)》.北京：中國(guó)鐵道出版社.1999

[3]徐洪澤.《車站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用》.北京：中國(guó)鐵道出版社.2006

[4]王永信《.車站信號(hào)自動(dòng)控制》.北京：中國(guó)鐵道出版社.2010

[5]何文卿.《6502電氣集中電路》.北京:中國(guó)鐵道出版社.2007

韓興(1988.12-)，男，滿族，遼寧沈陽(yáng)，本科，助理工程師。