鐵路信號模擬試驗中采用計算機軟件+采驅板替代模擬盤的研制

谷勝元

摘? 要：鐵路信號樓室內施工完成，室內模擬聯鎖試驗時都要根據新站型新重新制作軌道模擬試驗盤，試驗完后的模擬盤基本上是一次性被處理扔掉，下個車站無法再次利用。為此，研究探索一種新方法來代替每次制作的軌道模擬盤，用以節省人工、材料等費用。為將來大規模采用智能軟件+采驅板模擬盤代替目前傳統的模擬盤提供研究探索新方向。

關鍵詞：模擬試驗;計算機軟件;采驅板

中圖分類號：U284? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）18-0086-02

Abstract： When the indoor construction of the railway signal building is completed， the track simulation test disk should be remade according to the new station type in the indoor simulation interlock test. After the test， the simulation disk is basically disposed of and thrown away at one time， and the next station can not be used again. For this reason， this paper studies and explores a new method to replace the track simulation disk made each time， so as to save the cost of labor， materials， and so on. The purpose of this paper is to provide a new research direction for the large-scale use of intelligent software + drive board simulation disk to replace the current traditional simulation disk in the future.

Keywords： simulation test; computer software; mining and driving board

前言

在新建、改建國鐵或地鐵信號工程中，通過鐵路信號模擬試驗中采用計算機軟件+采驅板替代模擬盤的研制運用，在新建或改建聯鎖設備上完成新站場聯鎖軟件的試驗，確保了模擬試驗快速、準確。

1 應用背景

目前我國鐵路信號樓室內施工完成，信號專業在進行室內模擬聯鎖試驗時都均要根據新站型新重新制作軌道模擬試驗盤，傳統模擬盤仍存在以下問題：（1）人工制作的模擬盤可靠性差、簡單粗糙、工效低，很難完成充分全面的聯鎖試驗;（2）模擬試驗時需要焊接大量的臨時模擬配線，模擬盤面占用室內有限的人行通道;（3）對于開通的不同站場需要制作不同的軌道模擬盤。制作好一點的軌道模擬試驗盤需要CAD畫圖后出彩印大圖，并采購LED燈泡（或白熾燈泡）、電容、鈕子開關，鉆孔安裝、焊線、布放多芯電纜等需要很多材料，比較浪費錢;（4）試驗完后的模擬盤基本上是一次性被處理扔掉，下個車站無法再次利用，造成重復性工作。

2 目的及思路

研究探索一種新方法來代替每次制作的軌道模擬盤，用以節省人工、材料等費用。為將來大規模采用智能軟件+采驅板模擬盤代替目前傳統的模擬盤提供研究探索新方向。在阜陽北擴能工程中運用智能軟件+采驅板模擬盤解決了這一難題。

3 智能軟件+采驅板模擬盤使用基本要求

模擬盤主要是采用軟件+采驅板來實現。采驅板是單片機的一種應用電路板卡，作為控制設備完成模擬室外設備的狀態采集及輸出控制，單片機作為下位機與上位機電腦RS-485通信聯系。

（1）采集板：采用ATmega16單片機采集電路板采用光耦進行光電隔離。當輸入信號INPUT為高時，輸入端光耦導通，使得光耦內部的光敏三極管飽和，光耦輸出OUTPUT為高;當光耦信號輸入INPUT為低時，內部的發光二極管截止不導通，造成光敏三極管不飽和，光耦的輸出OUTPUT為低。（2）驅動板：ATmega16單片機驅動電路板同樣也是采用光耦進行光電隔離。當單片機發出吸合信號時，輸入端光耦導通，使得光耦內部的光敏三極管飽和，持續導通，光耦輸出電壓驅動繼電器動作，一直在吸合狀態;當輸入斷開信號時，光耦輸入INPUT為低電平時，光耦內部的不導通，使得繼電器失去電壓而落下。（3）電源：采用VIS60-12F開關電源，輸入電源為交流電壓170-264V，輸出直流電源為12V，額定電流為5A。（4）USB轉485轉換器：采用XK-USB-485型號，實現USB接口到通用串口之間的數據轉換。

4 基本原理及實施工藝

4.1 基本原理

計算機軟件+采驅板模擬盤系統總體硬件接口設計采用電腦加軟件作為上位機人機界面操作和顯示，以及單片機作為計算機與聯鎖電路間橋梁來完成聯鎖狀態采集和信息控制輸出。所有采集的數據經采集板處理轉成485信息后，又經USB轉485轉換器與電腦上位機通信顯示在電腦軟件界面上。采用485通信的好處可以增減外設，通過增減采集驅動板，增強了靈活性和應用的廣泛性，如圖2所示。

4.2 實施工藝

以阜陽北二場為例，統計阜陽北二場軌道區段后，選擇三塊驅動板，每塊板有16個繼電器，共計48個繼電器，能滿足阜陽北二場40個軌道區段。將驅動板安裝在分線柜適當位置進行接配線，接配線原理同原來鈕子開關相同。

電腦端的軟件采用Visual Basic語言進行編制，Visual Basic語言是Microsoft公司開發的一種通用的基于對象的程序設計語言。這樣用源程序根據不同站型重新排布一下就很快生成新站場模擬盤軟件，如圖3。

與分線柜連接好配線之后，連結出一根屏蔽線或者雙絞線連接至USB轉485轉換器，插到電腦USB端口上，進行調試，調試完成后就可以滿足室內單項試驗。

5 計算機軟件+采驅板模擬盤在鐵路信號聯鎖試驗中應用的必要性

5.1 應用優越性

通過計算機軟件+采驅板模擬盤這個新技術在阜陽北二場的運用，節省大量的臨時LED燈泡（或白熾燈泡）、電容、鈕子開關安裝工作量，節省模擬盤盤面制作的材料及工作量，節省室內通道占用空間，節省模擬配線及焊接工作量，站場平面可在軟件上修改、繪制，其軟件、電源、采驅板可無限制多次使用。

計算機軟件+采驅板模擬盤這個新技術，特別是既有站改造，在運輸給點時間不充足，點內接入既有電源，點畢前恢復試驗時間很短，無法留給聯鎖試驗有足夠的試驗時間，采用計算機軟件+采驅板模擬盤，點外可以試驗，使用墻面照明電源即可，試驗時間充足保證試驗徹底。

5.2 應用的必要性

當前建筑業正逐步由“傳統施作”進入“智能建造”時代，正由勞動密集型向技術、知識和管理密集型轉變。

越來越迫切需要使用計算機軟件+采驅板模擬盤鐵路信號施工中，每站及每次過渡多需要徹底進行模擬試驗，排除故障，確保聯鎖正確性，保證行車安全。

6 結束語

隨著我國鐵路建設和城市軌道交通建設規模增大，建設施工周期變得越來越短，信號系統聯鎖關系的正確性必須確保100%，這就要求施工和維護接管單位安全、高效地進行設備檢驗、故障查找與處理。計算機軟件+采驅板模擬盤可以迅速、準確幫助施工和維修人員查找信號設備配線故障點，大大節省調試與故障處理時間。計算機軟件+采驅板模擬盤系統新技術在阜陽北二場信號聯鎖試驗中的成功運用，對今后涉及信號聯鎖試驗過程中，具有積極的借鑒意義及推廣作用。

參考文獻：

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