鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳宇

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)水平也在不斷提高，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以對(duì)鐵路行業(yè)產(chǎn)生有效的促進(jìn)作用。在鐵路信號(hào)中使用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以保證鐵路行車時(shí)的安全，也可以提高工作效率。因此，為了更好地保證鐵路的穩(wěn)定運(yùn)行，有必要進(jìn)一步設(shè)計(jì)和實(shí)施鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào);計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng);設(shè)計(jì)實(shí)施分析

1計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的定義和功能

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以有效地利用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合起來。鐵路信號(hào)、鐵路通道、道岔有相應(yīng)的聯(lián)鎖關(guān)系，并且它可以輸入相關(guān)的命令和信息，不僅如此，邏輯系統(tǒng)還可以及時(shí)分析和計(jì)算這些數(shù)據(jù)傳遞到相應(yīng)的執(zhí)行器中，這樣不僅可以使信息有效傳輸，還可以快速處理計(jì)算機(jī)，并且在處理過程中具有良好的備份和聯(lián)網(wǎng)能力，這將對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)產(chǎn)生積極的影響。

2鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的建設(shè)

首先，人機(jī)對(duì)話層。在人機(jī)對(duì)話層的作用下，可以將數(shù)據(jù)信息輸入到指定的系統(tǒng)中，然后通過鍵盤操作將信息順利傳輸?shù)铰?lián)鎖計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在人機(jī)對(duì)話傳輸?shù)淖饔孟拢畔⒖梢愿玫仫@示在顯示屏上。二是聯(lián)鎖操作層。在聯(lián)鎖操作層，聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)是一個(gè)重要的系統(tǒng)。它在使用時(shí)進(jìn)行信息識(shí)別和分析。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以啟動(dòng)程序及時(shí)修復(fù)。第三，實(shí)現(xiàn)層。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要職責(zé)是實(shí)現(xiàn)信息和信號(hào)的相互傳輸。在聯(lián)鎖系統(tǒng)的作用下，PLC可以保證信息傳輸?shù)陌踩５谒模榭打?qū)動(dòng)層。檢查驅(qū)動(dòng)層在運(yùn)行中對(duì)信息的采集和傳輸，還負(fù)責(zé)將聯(lián)鎖微機(jī)的命令轉(zhuǎn)換成故障-安全控制信號(hào)，利用輸出的控制指令來控制現(xiàn)場設(shè)備。第五，監(jiān)控對(duì)象層。隨著鐵路網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，信息網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為車輛交通的重要設(shè)備，也將朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)仿真不僅可以縮短鐵路的調(diào)試時(shí)間，而且可以提高鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要由聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)、接口部分、UPS電源、監(jiān)控工作站、防雷設(shè)備、電氣維護(hù)終端和專用聯(lián)鎖控制臺(tái)組成。如果在操作過程中出現(xiàn)故障，聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)可以切換到備用機(jī)，此過程不會(huì)影響聯(lián)鎖系統(tǒng)當(dāng)前的工作，可以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電氣維護(hù)終端的主要工作是監(jiān)控和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行情況。系統(tǒng)運(yùn)行中一旦出現(xiàn)故障，可在第一時(shí)間形成診斷報(bào)告，為以后的維護(hù)提供指導(dǎo)。為了充分發(fā)揮維護(hù)終端的功能，需要配置遠(yuǎn)程診斷接口和軟件。監(jiān)控工作站需采用雙系統(tǒng)熱備份模式，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)切換和手動(dòng)切換。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全，應(yīng)在電源、計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口和地線設(shè)置中安裝防雷設(shè)備，并可通過板級(jí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)鎖輸出。

3.2鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）車站信號(hào)布置設(shè)計(jì)。①指示信號(hào)樓及其位置，確保聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)所有線路組織良好、連接緊密;②表示聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)所有道岔與信號(hào)樓中心的距離;③信號(hào)機(jī)的位置以及各信號(hào)機(jī)與信號(hào)樓中心的距離;④如有道岔、道口，應(yīng)標(biāo)明道口寬度和距信號(hào)樓中心的距離;⑤信號(hào)樓外墻至最近線路中心;⑥正線路、站線間距;⑦站線上的箭頭指示撿拾方向。具有每個(gè)道岔和軌道的有效長度統(tǒng)計(jì)表。

（2）編制聯(lián)鎖表。聯(lián)鎖表實(shí)際是對(duì)全站道岔與路基信號(hào)機(jī)之間關(guān)系的詳細(xì)描述，并以表格的形式顯示。在編制過程中，要始終遵循“以路線為主體，由下而上”的原則。

（3）組合布置和類型表。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)包括信號(hào)組合、道岔組合和軌道組合，可直接反映各組合在組合柜上的位置和所需繼電器的類型。就繼電器在鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用而言，最常用和成熟的繼電器是二進(jìn)制二位繼電器JRJC1-70/240，AX繼電器有多種類型，如JPXC-1000、JWXC-1700、JZXC-H18等。

（4）其他設(shè)計(jì)工作。除上述設(shè)計(jì)內(nèi)容外，還需要進(jìn)行司機(jī)采集信息配置、設(shè)備室內(nèi)布置和聯(lián)鎖設(shè)備布置設(shè)計(jì)工作，這些工作都是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)的重要組成部分，值得特別關(guān)注。

3.3鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施條件

在設(shè)計(jì)鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的過程中，必須充分考慮影響鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的因素，以保證系統(tǒng)的正常功能和有效運(yùn)行。需滿足以下條件：（1）確保結(jié)構(gòu)模塊的標(biāo)準(zhǔn)化。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)適用于不同的車站規(guī)模，并滿足實(shí)際的功能要求。（2）可以起到系統(tǒng)診斷和安全指導(dǎo)的作用。在鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為了盡量減少系統(tǒng)故障的發(fā)生，必須保證系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，并能在故障狀態(tài)下快速修復(fù)。值得注意的是，聯(lián)鎖系統(tǒng)故障往往發(fā)生在主機(jī)、控制器和組合電路模板中，這些故障的原因復(fù)雜，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致安全事故，因此有必要進(jìn)一步提高聯(lián)鎖系統(tǒng)故障診斷和維護(hù)的智能化和自動(dòng)化。（3）聯(lián)鎖信號(hào)邏輯表達(dá)形式的改變。系統(tǒng)故障通常存在于安全側(cè)信息和危險(xiǎn)側(cè)信息兩種邏輯狀態(tài)，這就要求電子電路的輸出必須具有不對(duì)稱性，因此安全側(cè)電路故障的輸出概率大于危險(xiǎn)側(cè)電路故障的輸出概率。（4）算法冗余。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)故障的原因很多，其中大部分是輸出控制命令錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤的輸出命令將對(duì)邏輯操作產(chǎn)生很大的影響。為了避免這種情況，可以使用雙軟件鑒別機(jī)制來保護(hù)系統(tǒng)，從而減少故障問題，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

4結(jié)論

總之，鐵路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種在鐵路工程中廣泛應(yīng)用的新型現(xiàn)代化系統(tǒng)，不僅可以提高鐵路列車的運(yùn)行效率，而且可以加快鐵路自動(dòng)化水平和管理水平的發(fā)展。通過對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究和分析，可以采用靜態(tài)冗余技術(shù)有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)故障帶來的風(fēng)險(xiǎn)問題，從而為我國鐵路的發(fā)展提供良好的支撐。

參考文獻(xiàn)

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