鐵路信號設備的自動化控制技術研究

劉海龍

河鋼宣鋼物流公司 河北張家口 075100

社會經濟的快速發展使我國鐵路系統不斷完善，越來越多的技術形式和系統被應用到鐵路系統中，其中，計算機聯鎖系統作為一種先進的系統結構模式，也開始被人們應用到鐵路系統中，計算機聯鎖系統借助自身具備的軟硬件系統能夠強化鐵路信號、進路和道岔之間的聯鎖關系，從而為鐵路運輸提供安全的信號支持。基于計算機聯鎖系統的基本內涵和系統構成，該文結合實際對鐵路信號計算機聯鎖系統的打造和應用問題進行探究[1]。

1 鐵道信號技術的作用

鐵道信號是保證鐵路行車安全的程序控制技術，鐵道信號分為系統層次與信號設備器材層次，信號包括區間閉塞，信號微機監測等系統，信號設備器材包括繼電器，控制臺等設備。鐵路信號經歷了一世紀的發展歷程形成現代鐵路信號系統，將計算機技術，控制技術進行科學融合，信號設備是保證鐵路行車按期，改善勞動條件的重要前提。鐵路信息控制系統在鐵路運輸中起著舉足輕重的作用，其作用主要體現在保障鐵路運輸安全，提高運輸效率，提高服務質量。信號是行車人員行動的指揮，鐵路飛速發展加劇了識別信號的難度，可能發生冒進信號事故，超速防護等列車控制系統應運而生。鐵道信號技術科提高運輸效率，提高服務質量，鐵道信號技術可以推動列車密度的提高，提高了勞動生產效率，避免了勞動力的資源浪費。

2 鐵路信號設備匯總安全型繼電器分析

通常鐵路技術人員為了保障鐵路系統信號設備的安全性，常常會選擇應用安全型繼電器設備。這種安全型繼電器設備的主要構造是無極式繼電器，無極式繼電器分為插入式以及非插入式的繼電器。插入式繼電器一般單個使用，并且會裝配相關的防塵罩保證繼電器的干凈。非插入式繼電器則使用在匝內，并且不具備能夠保護其干凈的防塵罩。安全性繼電器能夠分為以下三種類型：①有極式繼電器，此種繼電器具有定位以及反位兩種不同的形態。在此種繼電器的內部結構中，處于條狀的永久磁鋼通常由其他鐵組織發揮作用，從而在繼電器中形成兩種此路來保護斷電后的繼電器安全[2]。當繼電器接入電流后，組織結構內固定的磁路和其他磁路之間產生一定的動力，從而推動銜鐵并改變繼電器開關的狀態。②無極式繼電器，此種繼電器主要是一改變電磁力的強弱來推動其進行拉桿運動。無極繼電器具備的這一特殊之處，使其被廣泛的應用在各種信號系統中。無極繼電器的兩個接點之間增加了耐高溫以及耐高壓的隔離裝置，大幅度降低了接點之間能夠出現短路以及失控等其他不良情況的發揮職能幾率，保證了無極繼電器系統內的安全性。③整流式繼電器，這一繼電器和無極式繼電器在某種程度上存在一定的相似，因此也可以說整流式繼電器是無極繼電器的升級版本。繼電器中二極管中一處的端口電阻比較小，另一處端口比較大的優良性被引入進了整流器的設計中，并成功放置在接點組內的整流電路中，徹底實現了半波整流以及全波整流。

3 鐵路信號設備自動化控制技術的應用

3.1 鐵路信號中繼電器的應用

選擇繼電器使用的一般原則是，繼電器設備的類型以及線圈電阻能夠滿足電路的基本需求。在電路中通過串聯方式使用繼電器的時候，電路中所接的繼電器接點通過的電流不能小于電路正常工作的電流，情況特殊時可以將繼電器在電路上并聯起來。當電路中繼電器接點電流不能滿足電路工作需求的時候，可以通過復式繼電器的設置，顯示出主繼電器的工作狀態[3]。工作電路中串聯繼電器各接點產生的電阻接觸能夠滿足電路的要求。

3.2 計算機聯鎖設備的管理手段

為了提升計算機聯鎖設備在鐵路運輸的中的使用能力和質量，應該重視鐵路信號計算機聯鎖設備的管理。在具體的工作中，各個部門和單位之間應該加強配合與寫作，發現問題解決問題，在操作的過程中嚴格按照規定的程序進行，從而保證各個環節的質量。鐵路信號計算機聯鎖設備的維護和管理之間相輔相成，兩者都要兼顧。為了提升我國計算機聯鎖設備的管理手段，應該注重和先進國家地區學習成功的經驗和技術手段，并且結合自身的發展方向制定適合自身國家發展的管理方案，并且積極實踐。此外，可以派遣先進的技術人員到外國學習先進的經驗，從而提高管理的水平。

3.3 容錯技術

鐵路信號計算機聯鎖系統中的容錯技術是在承認錯誤不可避免的基礎上，結合實際研究和制定處理接觸故障的措施和方法。鐵路信號計算機聯鎖系統的容錯技術一般需要借助以下3個層次來實現：第一，系統保障技術。在鐵路信號計算機聯鎖系統設計和運行的過程中可以應用冗余可靠性的結構設計方式，具體包括靜態冗余結構和動態冗余結構2種形式。第二，設備上的保障技術。設備保障技術的實現需要得到軟硬件系統和可靠性數據信息的支持。其中，硬件方面的可靠性技術包括故障檢測技術和故障屏蔽技術。軟件可靠性保障容錯技術形式包括容錯算法、減少程序失控的控制技術。第三，網絡通信上的保障技術。網絡通信上的保障技術主要是指通過鏈路、節點、通信協議冗余等方式來增強整個局域網的安全性、可靠性[4]。

4 結語

鐵路跨越式發展使得我國鐵路通信信號技術得到快速發展，現有設備大部分實現了國產化。目前我國沒有適用于200km以上時速的客運專線列車運行控制系統，CTC處于研發應用初級階段，世界通信技術發展實現了程控數字交換，發展寬頻帶信息傳輸技術是未來發展趨勢。