淺析全電子計算機聯鎖系統優缺點

趙偉

摘 要 全電子計算機聯鎖系統組成包括電子執行單元、聯鎖主機，前者又包括了軌道模塊、信號機模塊、道岔模塊等。結合系統通信安全性、封閉性等特點，設計執行單元與聯鎖主機通信協議，確保通信單元能夠正常工作。

關鍵詞 全電子；計算機聯鎖系統；優缺點

全電子計算機聯鎖系統替代傳統重力式安全繼電器，控制室面積有效減少，可維護性有效提升，施工工作量減少。應用過程中，執行單元需要和聯鎖主機相結合，但是二者由不同廠家制造提供，通信協議內容、形式、應用是否安全等是工作人員需要重點關注的問題。

1 全電子計算機聯鎖系統結構

系統組成包括兩個部分，聯鎖主機與全電子執行單元，前者主要任務是聯鎖邏輯運算，后者則主要負責信號機、轉轍機、軌道電路設備狀態采集與控制。數量不等的執行機柜構成全電子執行單元，結合到受控設備情況，全電子執行單元可以分為11種控制模塊，實際應用過程中可以將不同數量與類型模塊進行組合，安裝于執行機柜內。傳統計算機聯鎖系統利用計算機對聯鎖電路進行控制，利用繼電器執行電路，停留電氣集中執行電路，電路包括了信號點燈電路、軌道電路、道岔電路、聯系電路等[1]。

2 控制模塊與聯鎖主機信息傳輸

信號機模塊、轉轍機模塊、軌道模塊作為系統主要控制模塊，全電子計算機聯鎖系統中，聯鎖主機下發命令內容較多，對轉轍機模塊下發命令內容可以分為四類，信號機模塊內容則有16種類別，轉轍機上傳的信息狀態共有五種，而信號機模塊上傳的共有17種，軌道模塊上傳的內容包括五種。

聯鎖主機對轉轍機下發的命令內容可以分為以下四種，包括定向操控、反向操控、道岔鎖閉防護、道岔切斷命令。如果采用的是直流轉轍機或單機牽引，聯鎖主機必須一直向轉轍機模塊下達吸起命令。結合到信號機模塊通用性，列車與調車信號機模塊都有八個燈位，每個燈位又包括三種狀態[2]。

3 通信協議設計

全電子計算機聯鎖系統對安全性與實時性要求比較高，因此需要考慮到聯鎖系統與全電子執行單元信息傳輸實行安全性。對于具體車站應用的控制模塊數量固定并且已知，因此全電子執行單元與聯鎖主機通信方式屬于封閉式，這種通信方式存在的風險包括損壞、刪除、錯序、重復、延時、插入，因此通信協議在設計時需要考慮到多方面問題。全電子執行單元與聯鎖主機控制模塊應用總線保持通信，總線需要考慮到可靠性與負載能力，整體系統需要結合到站場規模將其劃分為不同子系統。總線可以考慮呼叫應答方式，主叫方為聯鎖主機，受控模塊被動應答并且需要返回狀態數據幀。整體系統訪問周期是固定的，聯鎖主機需要在固定周期內向整體網絡控制模塊發送至少一次命令幀，狀態幀與命令幀都需要設置源地址、目標地址[3]。

4 全電子計算機聯鎖優點缺點分析

全電子計算機聯鎖優點體現在系統維護工作簡單、擴展性強、結構簡單、體積小巧、施工質量與工藝得到保障的前提下，故障率能夠有效降低，利用計算機對所有設備運行狀態進行實時監控，能夠及時發現問題和解決問題，縮減故障恢復時間，避免對正常工作造成影響。全電子計算機聯鎖系統基于網絡傳輸平臺，因此能夠達成遠程監測與控制目標，遠端車站無須設置聯鎖機就能夠實現區域聯鎖，節約了設備投資。由于系統應用模塊化結構，工程建設周期短，施工調試方便快捷，設計簡單，能夠對施工成本有效控制。電子執行單元的應用可大量減少繼電器、信號電纜、組合架設備的使用，不僅避免了各種混線、斷線、繼電器失效等故障，而且大幅降低了車站設備的總投資，提高了系統的可用性。聯鎖設備能夠自動執行，替代了人工操作，可以將網絡功能與執行功能結合到一起，對效率提升與成本控制工作有明顯作用。系統擴展性良好，設備應用十分靈活，方便在應用的過程中進行站場擴建，施工也比較簡單，能夠對故障地點與原因進行精準的診斷，從而使問題控制于模塊的內部，確保系統運行過程穩定，使故障出現的概率降低。由于能夠對設備運行的狀況進行實時監測，因此一旦出現問題就能夠及時進行診斷解決，故障恢復的時間能夠有效縮短。系統建立基于網絡平臺，因此能夠進行遠程操控，使設備投入成本降低。

全電子計算機聯鎖的缺點體現在，需要進一步強化工藝，提升質量。采用模塊化結構，電路整體封裝，現場維護工作量減少，但透明度相應降低。需要設備自身質量可靠，才能確保后期應用效果，不確定性因素增多，需要進一步強化系統可維護性，可靠性，可用性設計。隨著全電子聯鎖系統逐步發展應用，功能在完善的同時，對其產生影響的因素也在增多，執行部分不存在冗余結構，可參考移頻系統采用1+1的主備模式，以此來提升系統穩定性。全電子計算機聯鎖系統作為一種新的聯鎖設備，能夠使信號執行與聯鎖運算高度集成，但是由于系統應用時間較短，各種資料缺乏，同時維修經驗不足，工作人員技能水平有待提升。需要相關人員多實踐、多思考、多總結，掌握問題處理與分析的方法，為系統穩定正常運行奠定基礎提供保障。

5 全電子計算機聯鎖系統容易出現故障

執行模塊內部回路焊點脫落，比如在密貼試驗中，電源斷開，轉轍機停轉，摩擦情況消失。初步判斷為執行模塊故障，后對模塊更換設備正常工作，對更換模塊進行檢查分析發現自閉回路焊點脫落，從而導致設備摩擦實驗中內部電路無法自閉保持。

執行模塊內部電阻虛焊，通過對故障診斷模塊恢復更換，檢測發現原因為模塊中電阻虛焊，由此導致監測數據與實際不相符。雙機熱備聯鎖系統在同步過程中沒有進行容錯處理，某路段在施工過程中調試發現信號燈點燈后滅燈，外部線路經檢查不存在問題。專業技術人員通過實驗發現現場燈端電壓較低，從而導致系統不一致，結合到故障導向原則對電壓進行調整，故障有效解決。

6 結束語

作為一種新的系統，用于實際工作中缺乏經驗，因此相關工作人員要及時總結，善于在工作過程中發現問題，對系統進行持續優化，確保系統能夠正常穩定運行。系統應用提升了管理水平，在安全性經濟方面效果明顯，但是同時也需要看到系統應用還存在的問題，加大資源投入力度，從各個方面不同環節入手，為系統正常應用提供保障。

參考文獻

[1] 王啟龍.淺析全電子計算機聯鎖系統優缺點[J].哈爾濱鐵道科技，2015，（4）：22-24.

[2] 欽斌.全電子計算機聯鎖系統的通信協議設計及安全性分析[J].經營管理者，2013，（18）：268.

[3] 許麗，蘇思琦，曠文珍.全電子計算機聯鎖系統的通信協議設計及安全性分析[J].中國鐵道科學，2012，33（6）：83-87.