計算機聯(lián)鎖試驗分析記錄平臺的研究

馬廣元 張燕 楊斐 馬東

摘? 要：近年來，計算機聯(lián)鎖逐步成為車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要組成部分和關(guān)鍵技術(shù)，它不僅提高了鐵路電務系統(tǒng)的工作效率，還對列車的運行安全起著至關(guān)重要的作用。計算機聯(lián)鎖試驗作為計算機聯(lián)鎖的理論基礎(chǔ)和技術(shù)保障，需要不斷提高其全面性和準確性。文章在比較和分析了計算機聯(lián)鎖和繼電聯(lián)鎖的差異之后，介紹了聯(lián)鎖試驗方法及原則，并指出了建立聯(lián)鎖試驗分析記錄平臺的重要性和具體措施。

關(guān)鍵詞：計算機聯(lián)鎖;繼電聯(lián)鎖;聯(lián)鎖試驗

Abstract：In recent years，computer interlocking has gradually become an important part and key technology of the station interlocking system. It not only improves the working efficiency of the railway electrical system，but also plays a vital role in the safety of train operation. As the theoretical basis and technical guarantee of computer interlocking，computer interlocking test needs to continuously improve its comprehensiveness and accuracy. After comparing and analyzing the differences between computer interlocking and relay interlocking，this article introduces the methods and principles of interlocking test，and points out the importance and specific measures of establishing an analysis and recording platform for interlocking test.

Keywords：computer interlocking;relay interlock;interlocking test

0? 引? 言

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)及遠程控制技術(shù)等的不斷發(fā)展，鐵路信號設備及系統(tǒng)的更新速度日漸加快，然而信號設備日常的運行維護離不開聯(lián)鎖，聯(lián)鎖試驗在鐵路系統(tǒng)中變得越來越重要，直接影響鐵路車站開通的效率和安全。

現(xiàn)有的聯(lián)鎖試驗需要花費很大的試驗工作量，試驗結(jié)果通過聯(lián)鎖試驗測試表格記錄，無完整的試驗記錄，對于聯(lián)鎖試驗人員的監(jiān)控較少，在大量的反復性試驗工作中，無法進行有效分析，測試遺漏不能及時被發(fā)現(xiàn)，影響計算機聯(lián)鎖的試驗效果。針對上述問題，急需研制一款針對計算機聯(lián)鎖試驗的分析記錄平臺。我單位根據(jù)現(xiàn)場實際需求，通過現(xiàn)場調(diào)研，聯(lián)合相關(guān)科研院所研制出了一套集日常自學、集中培訓、分析記錄為一體的綜合性試驗平臺，解決了試驗記錄問題和數(shù)據(jù)分析問題，保證了聯(lián)鎖試驗的全面性和準確性。

1? 繼電聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖的分析比較

1.1? 繼電聯(lián)鎖

繼電聯(lián)鎖是指用電氣方法，通過信號樓內(nèi)的控制臺操縱信號機和轉(zhuǎn)轍機，從而實現(xiàn)對信號機、進路和道岔的控制，使之安全有序地運行。繼電聯(lián)鎖利用繼電器操作的過程為：車站值班員在控制臺下發(fā)出對信號機和轉(zhuǎn)轍機的操作指令，通過室內(nèi)繼電器電纜傳送到室內(nèi)繼電器組合上，室內(nèi)繼電器組合收到指令后，動作相應繼電器，再經(jīng)由電纜傳送到室外相應的信號設備使其動作，從而實現(xiàn)聯(lián)鎖[1]。目前在中國應用最廣泛的繼電聯(lián)鎖是6502電氣集中聯(lián)鎖，它具有很高的安全性和可靠性。

1.2? 計算機聯(lián)鎖

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)逐步變得更加完善和成熟，計算機聯(lián)鎖與繼電聯(lián)鎖的不同在于車站操作人員通過計算機控制現(xiàn)場設備，并且由計算機對現(xiàn)場表示信息進行邏輯運算，從而實現(xiàn)聯(lián)鎖[2]。在邏輯功能運算方面計算機聯(lián)鎖與繼電聯(lián)鎖類似，操作方式由控制臺轉(zhuǎn)變?yōu)榱擞嬎銠C，聯(lián)鎖邏輯由處理程序完成，這里需要注意，軟件程序是保證聯(lián)鎖關(guān)系的核心手段。

1.3? 比較分析

相比于繼電聯(lián)鎖，計算機聯(lián)鎖占有更大的優(yōu)勢和市場潛力，已成為新一代車站聯(lián)鎖的發(fā)展方向。計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)和傳統(tǒng)的繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)相比較而言，主要區(qū)別如表1所示。

2? 計算機聯(lián)鎖試驗內(nèi)容

現(xiàn)有的聯(lián)鎖試驗需要很大的工作量，試驗結(jié)果通常通過紙質(zhì)的聯(lián)鎖試驗測試表格記錄，在大量的反復性試驗工作中無法進行有效分析，測試疏忽和遺漏不能被及時發(fā)現(xiàn)，影響計算機聯(lián)鎖的試驗效果。計算機聯(lián)鎖試驗可分為進路式仿真和功能式仿真[3]，在進行仿真試驗時應注意以下內(nèi)容。

2.1? 試驗前的準備工作

在進行計算機聯(lián)鎖試驗之前應該先制定一個仿真試驗項目計劃，編寫計劃書并列出該試驗的具體功能需求、試驗內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、試驗方法、預期目標、技術(shù)經(jīng)濟指標和成果形式，進行經(jīng)濟預算和市場評估，制定季度計劃和季度目標，責任明確到人，經(jīng)審核確認通過后開始試驗。

2.2? 試驗過程的客觀可靠

在進行計算機聯(lián)鎖試驗時，首先確認仿真試驗中的信號平面布置圖及控制臺上的站場顯示與實際站場是否相符，試驗過程是否與真實的車站聯(lián)鎖過程一致;控制臺上的按鈕和字符是否設置合理;各信號機、道岔和進路的聯(lián)鎖關(guān)系是否正確，重點核對與聯(lián)鎖軟件緊密關(guān)聯(lián)但是沒有出現(xiàn)在進路表中的進路;I/O接口信息是否設置正確等，必要時設置冗余軟件和報警系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性[4]。

2.3? 與其它站場及系統(tǒng)的結(jié)合

在進行試驗前應注意計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)與CTC、PIS以及方向電路、半自動閉塞的結(jié)合，結(jié)合時需要既不影響本系統(tǒng)，也不影響其他系統(tǒng)。整個聯(lián)鎖試驗是在較好條件下完成的，如果有些設備老化或由于者天氣等原因，其電氣性能可能有所偏差，出現(xiàn)延遲等故障，但最重要的是要測試設備狀態(tài)的一致性，盡可能接近試驗時的狀態(tài)[5]。這部分特別容易出問題，需要進行反復試驗和確認。

2.4? 特殊情況下的計算機聯(lián)鎖試驗

在進行計算機聯(lián)鎖試驗時，一定要注意聯(lián)鎖邏輯的正確性，例如在圖1所示的舉例站場中，若一列小車由IG向SF方向行駛時，要確定18號道岔、12/14號道岔和2/4號道岔在定位，它的敵對信號機有D8和D16。在行駛過程中，若這列小車車列過長，則有可能進入XILQG。而當車列出清4DG后D8亮白燈，D8由禁止燈光轉(zhuǎn)換為允許燈光，4DG解鎖;此時2/4號道岔有可能轉(zhuǎn)換，又因為SF至2/4號道岔之間沒有設置阻攔信號機，有可能會出現(xiàn)安全隱患。所以在設置聯(lián)鎖關(guān)系時應注意在小車完全進入XILQG時先不解鎖4DG，待當小車折返出清后再解鎖。另外在排列聯(lián)鎖表時要重點注意防護道岔、帶動道岔、侵限絕緣、變通進路和牽出線等特殊區(qū)段[6]。

2.4? 其他注意事項

在進行計算機聯(lián)鎖試驗的設計時，應盡量將人機界面設置得友好簡潔，便于車站工作人員進行操作，對于非正常情況下的聯(lián)鎖關(guān)系，必須進行反復試驗，盡可能提高它的準確性，有時會發(fā)生一些特殊情況，比如聯(lián)鎖關(guān)系錯誤、進路排不出、信號機沒亮燈等。可以將聯(lián)鎖系統(tǒng)與現(xiàn)場信號設備連接進行試驗，這樣做既檢查了聯(lián)鎖系統(tǒng)，又檢查了信號終端設備。

3? 記錄分析平臺的研究及意義

3.1? 研究內(nèi)容

針對上述聯(lián)鎖試驗內(nèi)容，急需研制一套針對計算機聯(lián)鎖試驗的分析記錄平臺，客觀準確地記錄試驗問題，并進行有效的數(shù)據(jù)分析，保證聯(lián)鎖試驗的全面性和準確性。涉及計算機聯(lián)鎖試驗的分析記錄平臺，需要具備聯(lián)鎖試驗表格電子化填寫的功能;能夠通過后臺操作分析，對于聯(lián)鎖試驗的操作、進度進行可視化的提示，并且生成聯(lián)鎖試驗的報告，可回放聯(lián)鎖試驗的操作，并且上傳至服務器保存。設計的平臺結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

本論文主要研究內(nèi)容為實現(xiàn)計算機聯(lián)鎖試驗記錄平臺的主要功能，包含：

（1）站場基礎(chǔ)數(shù)據(jù)導入。系統(tǒng)可以導入讀取text、Excel和CAD格式的站場聯(lián)鎖表，形成聯(lián)鎖試驗基礎(chǔ)信息及試驗操作提示依據(jù)。

（2）聯(lián)鎖試驗過程記錄及分析。聯(lián)鎖試驗分析記錄平臺實現(xiàn)可視化的試驗過程監(jiān)控界面，用戶可以通過終端軟件查看當前聯(lián)鎖試驗的進度和操作提示等信息。

（3）聯(lián)鎖試驗分析記錄查詢。試驗記錄分為文字的操作記錄和站場狀態(tài)回放兩種形式。文字的測試記錄包含在每一條進路信息中，記錄包含操作的時間、已經(jīng)完成試驗菜單和未完成試驗的菜單內(nèi)容;站場狀態(tài)回放按照測試的時間軸分為站場狀態(tài)的信號機、道岔、區(qū)段的狀態(tài)回放。用戶也可以通過異常試驗記錄快速檢索為未完成試驗的信息，方便查詢。

（4）聯(lián)鎖試驗記錄表。系統(tǒng)包含電子版的聯(lián)鎖試驗測試表格填寫軟件，用戶通過平臺實現(xiàn)用戶管理和測試表格的填寫，填寫的記錄信息通過局域網(wǎng)提交至試驗記錄中，形成聯(lián)鎖試驗報告。

（5）聯(lián)鎖試驗報告。系統(tǒng)產(chǎn)生試驗車站的聯(lián)鎖試驗報告，試驗報告包含測試人員信息、測試地點、測試始止時間和詳細的測試站場狀態(tài)記錄信息和測試表格，對于聯(lián)鎖試驗中的操作記錄進行初步的分析。

3.2? 研究方法

本分析記錄平臺建模采用標準化建模方法，利用UML等建模工具輔助設計;基于軟件仿真的技術(shù)手段實現(xiàn)系統(tǒng)功能，系統(tǒng)設計原則是集成化、易操作，模塊均由純軟件實現(xiàn)和軟件模擬，基于普通的計算機系統(tǒng)即可，不增加額外的硬件成本。軟件設計過程中基于模塊化設計思想，以工程化快速建模為原則，使系統(tǒng)能夠非常容易地實現(xiàn)迭代升級和移植重建。實現(xiàn)的主要界面如圖3所示。

4? 結(jié)? 論

計算機聯(lián)鎖試驗分析記錄平臺結(jié)合《鐵路信號聯(lián)鎖試驗暫行辦法》（鐵運〔2010〕149號）文件要求，針對車站聯(lián)鎖試驗表格進行定制化設計，其已經(jīng)在蘭州鐵路局建立，現(xiàn)場使用效果良好。目前，本系統(tǒng)解決了試驗記錄問題和數(shù)據(jù)分析的需求，不僅減輕了車站電務技術(shù)人員的工作強度，還極大地提高了一線職工的工作效率，確保了聯(lián)鎖試驗的完整性、準確性和安全性，對于提高鐵路聯(lián)鎖試驗管理、隊伍建設、提質(zhì)增效、強基達標具有重要意義。

參考文獻：

[1] 趙志熙.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù) [M].北京：中國鐵道出版社，1999：27-32.

[2] 肖利君，朱花.計算機聯(lián)鎖仿真試驗探討 [J].鐵道通信信號，2008（1）：30-31.

[3] 吳明強.計算機聯(lián)鎖車站聯(lián)鎖試驗的控制要點 [J].鐵道通信信號，2017，53（10）：47-49.

[4] 王翔宇.信號聯(lián)鎖試驗的過程及方法分析 [J].通訊世界，2017（6）：255-256.

[5] 陳辛怡，金舟林.淺談信號聯(lián)鎖試驗應注意的事項 [J].鐵道通信信號，2009，45（3）：18-19.

[6] 尹英軍.淺談聯(lián)鎖試驗的程序和原則 [J].鐵道通信信號，2013，49（7）：40-41.

作者簡介：馬廣元（1972.03—），男，漢族，甘肅甘谷人，列控室主任，高級工程師，本科，研究方向：鐵道信號;張燕（1980.03—），女，漢族，甘肅蘭州人，列控室科員，工程師，本科，研究方向：鐵路信號;楊斐（1988.09—），男，漢族，甘肅會寧人，研發(fā)工程師，工程師，本科，主要研究方向：城市軌道交通、鐵路信號工程等;通訊作者：馬東（1984.02—），男，漢族，甘肅蘭州人，研發(fā)工程師，工程師，本科，主要研究方向：城市軌道交通、鐵路信號工程等。