計算機聯鎖技術的區域化和全電子化

李寶華

【摘 要】本文介紹了計算機聯鎖技術的區域化和全電子化技術的實現方案。詳細闡述了區域化計算機聯鎖和全電子化計算機聯鎖的系統結構、技術特點、實現方式及發展趨勢。

【關鍵詞】計算機聯鎖；區域控制；全電子化

隨著計算機軟硬件技術、網絡通信技術、電力電子技術等高新技術的發展，以及客戶對設備的集中控制、調度指揮一體化、故障診斷以及智能處理等需求不斷提高，計算機聯鎖的區域化和全電子化的技術發展的趨勢勢必加快，促使未來計算機聯鎖系統集中化、網絡化、電子化以及智能化。

一、區域計算機聯鎖

區域計算機聯鎖系統是在車站計算機聯鎖基礎上，結合網絡安全傳輸等技術發展的網絡化、智能化、集成化的聯鎖控制系統。它將整個聯鎖控制區視為一個車站，利用一套聯鎖系統實現地理位置不同的多個車站的集中控制，達到節省工程投資，提高運營管理效率的目的。

區域計算機聯鎖根據控制方式可分為集中控制計算機聯鎖和分散控制計算機聯鎖。

（一）集中控制計算機聯鎖

集中控制方式下，整個控制區視為一個車站，在各站設置聯鎖系統的遠程執行設備（包含采集、驅動及通信等設備），使用一套聯鎖機完成地理位置不同的多個站的聯鎖邏輯運算和集中控制。集中控制聯鎖系統結構如圖1所示。

圖1 集中控制計算機聯鎖系統結構圖

在集中控制聯鎖系統結構圖中，虛框內是某個被控站上的遠程執行設備，聯鎖邏輯子系統通過高速環網與其通信并對其進行監控。每個遠程執行設備由I、II系組成，每系分別通過各自的遠程通信接口與高速環網（紅藍網）相連接。聯鎖系統的采集板和驅動板采用二取二的工作方式，對通用繼電器接口進行采集及驅動。

集中控制聯鎖的優點如下：

a）簡化站（場）間聯系，取消站（場）間聯系電路和聯系電纜；b）聯鎖設備集中設置，優化配置，充分共享資源，減少設備，節省工程投資；c）只在主控站設置值班人員，被控站可實現無人值守，節省人力；d）減少站間作業流程，提高運營管理效率。

集中控制聯鎖的缺點是對網絡的可靠性要求非常高，一旦中心聯鎖機或高速紅藍環網同時故障，則整個聯鎖控制區就會癱瘓。

（二）分散控制計算機聯鎖

分散控制方式下，既可實現集中控制，又可實現車站控制（本地控制）。聯鎖控制區中的每個車站設置一套聯鎖系統，各站聯鎖邏輯運算由本站聯鎖系統實現，系統通過安全網絡實時傳輸各個車站的表示信息，在主控站進行實時集中監控，既可由主控站向指定車站下發實時控制命令，又可在特殊情況下在本站進行操作控制。

分散控制計算機聯鎖系統結構圖如圖2所示。

分散控制計算機聯鎖的優點是既可集中控制，又可以車站控制，避免了由于高速紅藍環網故障或主控站聯鎖機故障導致整個聯鎖控制區癱瘓。

分散控制計算機聯鎖的缺點不能減少設備數量、節省工程投資。

二、全電子聯鎖

全電子計算機聯鎖系統是鐵路信號控制的新一代聯鎖設備，系統以計算機控制技術為核心，以電力電子開關技術為基礎，采用計算機通信、自動檢測等先進技術，最大程度實現電子化的計算機聯鎖設備。

全電子計算機聯鎖系統結構圖如圖3所示。

圖3 全電子計算機聯鎖系統結構圖

聯鎖機與全電子執行機之間采用以太網或總線進行通信，全電子執行采用控制、監督、監測一體化工作模式，執行聯鎖機命令，將現場設備信息傳輸給聯鎖機，并可通過監測通道向維護監測機提供軌道電壓、道岔電流、道岔動作時間等數據。全電子執行機由不同類型的執行模塊組成，這些執行模塊是計算機聯鎖的執行表示電路，包括信號、道岔、區段、零散等，具有命令執行、表示采集、動作監測、故障保護等功能。

全電子計算機聯鎖系統的優點如下：

a）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，可大幅降低工程投資；b）擴展靈活，網絡化的架構支持遠程驅采的配置，滿足不同規模車站的應用需求；c）設備配置簡潔、接口簡單，故障提示和診斷明確直觀，可大幅減少日常維護工作量。

全電子計算機聯鎖系統的缺點是由于大量采用全電子執行模塊，如果不能保障執行模塊的高可靠性和高安全性，則會大大降低全電子計算機聯鎖系統可靠性、安全性及可用性。

三、展望

區域計算機聯鎖系統實現車站聯鎖和調度指揮一體化控制，系統適用性強，能夠提高運營管理效率。

全電子計算機聯鎖系統可實現控制、監督、監測一體化，而且設備配置簡潔、接口簡單，故障提示和診斷明確直觀，可大幅減少工程投資以及日常維護工作量。

區域聯鎖與全電子聯鎖技術相結合，可以大大提高聯鎖系統的集成化、自動化程度，為提高鐵路運輸效率和能力提供可靠保障。

隨著信號技術的發展和用戶需求的多元化，計算機聯鎖的區域化及全電子化將成為發展趨勢，因此研制區域計算機聯鎖系統和全電子計算機聯鎖系統勢在必行。

【參考文獻】

[1]梁璞.淺談電子信息工程管理中電子計算機技術的應用[J].數字技術與應用，2019，37（04）：222+224.

[2]易松鶴.電子計算機工程網絡控制軟件中的問題與改進[J].電子技術與軟件工程，2018（19）：20.