企业铁路信号联锁设备应急系统应用探讨

AshelyHutc

摘要：在铁路运输过程中，信号联锁设备是其中很重要的构成部分，能有效保障运输安全。不管是检测信号状态还是对设备故障进行检查，都需要借助信号联锁设备完成。
关键词：铁路信号;联锁设备;应急系统
引言
铁路信号联锁是将车站道岔、轨道电路和信号机，利用计算机进行集中控制的重要行车设备，是车务人员组织行车的重要工具，同时也是在设备发生故障或出现人为错误操作时能够将故障导向安全的设备。简言之，联锁是以计算机技术为载体构成的铁路信号自动控制系统。
1企业铁路信号联锁设备应急系统构成
1.1联锁系统
联锁系统由联锁机和执行机组成，由于要适用于不同规模，不同类型站场的变化，因此，联锁机建立一个网络平台，便于各种信号设备的扩展。执行机也采用网络接口的电子执行模块，可以方便的扩展。
1.1.1联锁机是本系统的关键设备，可以采用类似TYJL-II型、DS6-11型的双机热备系统或类似TYJL-TR2000三取二系统。这些系统均进行改进适应网络化结构，采用主备模式时为冷备待机，人工切换，三取二系统自动切换。考虑到应急信号联锁设备符合快速安装及移动要求，双机热备系统是好的选择。
1.1.2人机接口设备。设备包括视频显示、鼠标及键盘和上位机。可以是工控机加液晶显示屏，主选方案应是笔记本计算机。
1.1.3联锁系统网络。联锁系统之间的设备联接均采用网络接口，联锁机的上接口采用局域网LAN，下接口采用RS-485/232或CAN双工网络。大型站场时可以用光端机连接光纤构成运程分布式控制系统。
1.1.4执行机。由道岔、信号机、轨道、闭塞、零散和计轴电子执行模块组成。电子执行模块满足应急范围内的各种信号设备的技术要求。电子模块可以按照不同站场和设备类型随意组合和扩展。执行机可以设置在站场中心，也可分散设置在两端的咽喉区，也可以将单元模块设置在室外信号设备旁。
1.1.5监测计算机。监测计算机可以监测所控制设备的开关量和模拟量。由于应急系统是临时信号系统，一般不设监测机。
1.2电源系统
电源系统是一种小型化、模块化、积木式具有稳压、隔离和开关的系统。此系统种类及负荷可以满足一般大站信号系统对电源的需求，特大车站可追加模块扩容，可以独立构成应急电源系统，也可以为应急联锁系统提供电源。电源系统内部是固定接线，只需给电源系统配输入、输出连线既可工作。完整的应急系统还应有自备发电机。
1.3电缆网络及室外设备
应急信号系统应具有自己的电缆网络和室外信号设备，这样可以对室外设备不能使用的车站迅速的开通应急系统，给既有设备抢修提供时间和空间。
1.3.1电缆网络
电缆网络一般采用星型结构，每根电缆原则上驱动一个（套）信号设备。电缆长度一般不超过300m。执行机采用分布式结构时电缆网络可以采用环行结构，每一个环路最多不超过八个（套）设备。电缆采用PVVR软配线电缆，两端应接设备插头和连线插头，所有配线一般均采用插接件，与既有电缆网络连接时应采用插片方式。
1.3.2室外信号设备
室外信号设备可使用既有轨道电路、信号机，但一般情况应使用自带的室外信号设备，电动转辙机可以用插接件转换。应急信号机采用铝制组合信号机构，LED发光二极管信号机，无需点灯变压器，由XJZ电源直接点灯。应急信号机按进站信号机（五灯位），出站信号机（三灯位）和调车信号机（二灯位）与电缆固定连接，使用时搬运现场，既可使用。转辙机与应急信号系统采用标准的插接件，可以短时间内构通应急系统，也可短时间返回到既有固定信号系统。轨道电路是应急系统中数量较多的设备，除非能利用既有电缆网络，否则电缆网络接线占用时间最多。一般情况下应急系统应有自己的快速组装列车占用检测设备来代替轨道电路。现有的成熟技术双向计轴设备应是快速代替轨道电路的最佳设备，在电化区段抗干扰能力更强。计轴设备可在短时间安裝到位，构成轨道检测网，可以减少电化轨道电路器材安装，可以减少绝缘安装等工作量。
2故障处理
2.1联锁机故障处理
当联锁机故障时，首先在表示盘上会有提示联锁故障亮红灯，微机正常指示灯会灭灯，其次观察系统板卡上会有联锁CPU板7段LED灯闪烁，LAN通信板亮红灯。此时只需重启系统控制板的开关即可。如果依然恢复不了，则需重启联锁机柜背面的联锁电源开关。系统就会进行重启。注意在此过程中不要重启LAN通信板和LAN接口板的开关，否则会造成两系联系错误。
2.2驱动板、采集板故障
当驱动板、采集板故障或保护状态时亮红灯。驱动板进行驱动输出时，外界的驱动点有短路之处，会造成驱动板自保护，并且亮红灯，此时需查找短路点恢复后，重启驱采机即可恢复。如果重启驱采机不能恢复时，故障原因可能为驱动板元器件损坏，只能更换驱动板恢复。采集板故障一样处理方式。
2.3驱采机故障处理
当驱采机故障时，首先在表示盘上会有提示联锁故障亮红灯，微机正常指示灯会灭灯，其次观察系统板卡会有驱采CPU板亮稳定灯光，LAN通信板亮红灯。此时只需重启系统控制板的开关即可。如果依然恢复不了，则需重启联锁机柜背面的驱采电源开关。同样要注意不要重启LAN通信板和LAN接口板的开关。
3应急信号联锁设备的重点
3.1联锁计算机
联锁计算机是一个成熟的技术，特别双机主备系统运用相当稳定。
3.2执行机电子模块
执行机目前已经完成了基本电子模块的定型，也规划了模块的产品系列。若要应急信号系统投入实用，还需完成六线制道岔、五线制道岔、计轴接口、闭塞接口和通信接口模块的产品实用化。为了快速搭建系统，执行机应考虑通信网络、电源、输出电缆的连接插接件模式。适应站场规模的变化，执行机应模块最小积木单元和积木搭接模式。
3.3联锁软件开发
主要进行联锁软件车站数据站场图形，输入/输出接口软件的自动生成。本项探讨应在选定制式的联锁机上进行。目前按双机主备系统考虑。该软件应当充分利用多媒体功能，给使用者提供友好界面，定义使用者应当是专业信号维修工程师经过简单的培训。除联锁功能模块外，所有软件均为开放式软件。生成的联锁软件车站数据、站场图形、输入/输出接口地址功能均可提供给使用者修改完善。针对开放式的联锁软件，系统之外还应考虑同步研发模拟联锁检验系统软件。
3.4工艺结构
实用化的应急信号系统应考虑各个功能单元的工艺结构、运输、组装、投入使用的问题。最小应急信号系统应当以两股道的单线车站为基本单元。最大的应急信号系统不应超过16组道岔，（不含电源系统）结构上按照发电机、电源系统、联锁系统（含操作台）、电缆网络和室外设备组成独立单元。各单元可积木式扩展，从最小系统扩展至最大系统，扩展时连接应快速、方便、准确。
3.5车站应急信号系统标准定型站场
为达到应急信号系统的时间要求，可归纳一些标准的站场形状，做成若干标准的联锁软件和标准执行机配置，电缆网络和标准的室外设备配线，资料存入档案，在应急时立刻可实施。
结语
一套好的信号应急系统应当满足各种规模站场的要求，是有一定规模站场的计算机联锁信号系统，短时间内在一个实际站场上搭建最小应急系统，控制站场道岔、信号、轨道并模拟列车运行，最终完成信号连锁应急，为解决企业铁路因意想不到的故障提供应急措施，减少经济损失，提高生产效率。
参考文献
[1]李强，吕彩霞.LDJL-II型全电子计算机联锁系统.
[2]旷文珍.铁路信号连锁设备应急系统研究.
[3]方亚非.专用铁路信号控制系统研究.