鐵路信號微機聯鎖的鐵路運輸作用

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摘要：近年來我國鐵路運輸領域不斷取得喜人成果，鐵路行車安全高效、自動化程度的受關注程度不斷提升?；诖?，本文就鐵路信號微機聯鎖系統構成與安全設計展開分析，并詳細論述了鐵路信號微機聯鎖在鐵路運輸自動化中的作用。

關鍵詞：鐵路信號；計算機聯鎖；鐵路運輸

相較于傳統的繼電電氣集中系統，鐵路信號微機聯鎖系統具備可靠性高、安全性好、綜合效益優秀、綜合性能強等特點，這些就使得近年來鐵路信號微機聯鎖系統的應用日漸廣泛化。為了最大化該系統效用發揮，正是本文圍繞鐵路信號微機聯鎖在鐵路運輸自動化中作用開展具體研究的原因所在。

1鐵路信號微機聯鎖系統構成與安全設計

1.1系統構成

本文研究的鐵路信號微機聯鎖系統屬于二級集散式控制系統，圖1對該系統的控制結構進行了直觀展示，由此可見鐵路信號微機聯鎖系統主要由人機對話層、聯鎖運算層、復核驅動層、接口電路層、監控對象層五部分組成，各部分組成如下所示：（1）人機對話層。通過鼠標、鍵盤等輸入設備，可對鐵路信號微機聯鎖系統進行控制，同時能夠使用顯示器顯示站場信息。通過設置操作命令采集機可保證輸入命令的有效判別與傳輸，站場規模較大帶來的影響將由此順利應對。（2）聯鎖運算層。聯鎖運算層屬于鐵路信號微機聯鎖系統的核心，該層主要負責判別操作輸入內容、調理聯鎖信號、邏輯運算、故障診斷等任務，結合實際需要設置復數以上聯鎖計算機，同時配置手動按鈕、軟件、故障自動三種切換方式，即可較好保證聯鎖運算層的安全性、可靠性。（3）復核驅動層。PLC為復核驅動層的主要構成，該層主要負責采集信息、轉化操作命令為安全控制信號的任務，鐵路信號微機聯鎖系統的操作命令復核檢查也由復核驅動層承擔。（4）接口電路層。鐵路信號微機聯鎖系統的接口電路層主要負責監控設備表示信息與PLC輸出驅動信號的安全邏輯轉換，同時還負責規范監控設備測控流程。（5）監控對象層。監控對象層由鐵路信號微機聯鎖系統的現場設備組成，包括信號燈、軌道電路、電動轉轍機。

1.2安全設計

為保證鐵路信號微機聯鎖系統的安全水平，該系統采用了如下安全設計：（1）核心設備選擇。選擇了西門子生產的PLC作為核心設備，該PLC具備可靠性高、壽命長的特點，其安全運行壽命可達106~107h，這相當于一般聯鎖計算機壽命的10倍。（2）硬件結構設計。采用了2×2取2的冗余機構，上下位機為雙套、互為熱備，鐵路信號微機聯鎖系統的安全可靠運行得到了更好保障。（3）工業級雙網絡。不同于普通網絡，工業級雙網絡具備自定義數據包、雙網絡并發模式功能，數據共享的可靠性將由此得到保障。（4）系統、語言選擇。下位機選擇了step7語言編程，上位機選擇了Windows操作系統與可視化語言編程，由此實現的雙程序校驗能夠較好保證執行命令的正確，危險側輸出的幾率也將由此大大降低。

2鐵路信號微機聯鎖在鐵路運輸自動化中的作用

鐵路信號微機聯鎖系統嚴格意義上并不屬于電氣集中聯鎖的高一級替代，這是由于鐵路信號微機聯鎖系統具備強大的擴展功能，而這就為我國鐵路運輸自動化的實現打下了堅實基礎。實際調研中發現，鐵路信號微機聯鎖系統能夠在實際應用中與機車安全控制系統、鐵路運輸信息管理系統實現緊密結合，可見該系統的作用之強。

2.1基本作用

結合鐵路信號微機聯鎖系統構成，可以確定其具備的以下幾方面基本作用：（1）基本聯鎖功能。進路選排、進路鎖閉、進路解鎖、道岔動作、信號開放、總取消、人工解鎖等聯鎖運算屬于鐵路信號微機聯鎖系統的基本作用，這些作用可以為路運輸自動化實現提供基礎支持。（2）人機對話功能。通過輸入設備，操作工作站顯示器可動態顯示區段、道岔、站場圖形動態等設備信息，同時能夠自動播報故障、各類操作的語音提升。（3）計算機輔助設計。可通過圖形方式直觀輸入站場數據，聯鎖設計周期大大縮短，以往因人工大量參與導致的輸入錯誤問題也會成為過去式。

2.2鐵路運輸自動化中的作用

鐵路信號微機聯鎖系統在鐵路運輸自動化中的作用主要體現在四個方面，即便于改造、擴展性優秀、防溜預警、調度監督。

2.2.1便于改造

實際調研發現，很多對鐵路運輸依賴性較強的企業存在場內生產改造頻繁情況，這就使得鐵路信號微機聯鎖系統往往需要一同進行改造。對于有的企業來說，鐵路信號微機聯鎖系統的改造便利程度、改善勞動強度能力、提高運輸效率功能極為重要。例如，攀鋼將在近兩年內完全取消了重力式安全性繼電器，全面落實了計算機控制、電子開關等技術，這些會使得該企業的鐵路信號微機聯鎖系統減少了大量配線，由此實現的站場改造便捷化、維護簡單化、減員增效直觀證明了鐵路信號微機聯鎖系統在鐵路運輸自動化中所能夠發揮的顯著作用。

2.2.2擴展性優秀

隨著各領域的快速發展，業界、企業往往會對鐵路信號微機聯鎖系統提出新的或特殊的功能要求，特別是近年來我國鐵路運輸自動化發展中出現的許多新環節、新內容更對鐵路信號微機聯鎖系統提出了較強挑戰。以上文提及的鐵路信號微機聯鎖系統為例可以清楚發現，該系統能夠與機車安全控制系統、鐵路運輸信息管理系統實現緊密融合，而這就使得其在實現特色聯鎖功能方面表現優秀，結合實際需要、特殊需求開展靈活設計可進一步提升鐵路信號微機聯鎖系統在鐵路運輸自動化中的作用發揮。

2.2.3防溜預警

線路復雜、通過公鐵道口較多屬于很多企業鐵路存在的特點，而由于公鐵道口附近鐵路站場多設置股道線，這就使得股道線上停留車輛受站場坡度影響可能出現自動溜出的隱患，這顯然不利于鐵路運輸自動化的實現。但在鐵路信號微機聯鎖系統支持下，該系統可以靈活聯動溜車預警設備，車輛自動溜出隱患自然能夠得以解決。值得注意的是，為實現車輛自動溜出隱患的更深入解決，鐵路信號微機聯鎖系統還應聯動安全應急措施，同時將公路方向的通過信號自動轉換成禁止信號且通過系統實現聲光報警，即可進一步減少車輛自動溜出帶來的損失。

2.2.4調度監督

調度監督屬于鐵路運輸自動化實現中需突破的難點，而本文研究的鐵路信號微機聯鎖系統便能夠在這一難點的突破中發揮重要作用。攀鋼通過光纖開展了運輸部網絡環網布置，該環網連接了運輸部每個站內的交換機，由此微機聯鎖數據信息、行調數據信息、貨調數據信息即可通過網線傳送至環網系統，通過總服務器實現集中交換，可大幅提升信息傳輸的安全性、可靠性、迅速性。在運輸部建立的以太網支持下，開展了分布式調度監督系統的建立，該系統具備向調度員、有關人員準確提供實時現場信號設備狀態、列車運行情況功能，而這些均能夠在設備構成不變的情況下實現。在鐵路信號微機聯鎖系統支持下，攀鋼通過明確“聯鎖”機制明確了有效信號采集點。這里的有效信號采集點源于大量的繼電器組合，信號燈、軌道電路、電動轉轍機均屬于其中的重要組成。在分布式調度監督系統的運行中，分布式控制結構能夠將數據信息通過總線傳輸至調度中心，在鐵路信號微機聯鎖系統支持下，數據采集模塊將采集現場數據信息傳輸至以太網，最終滿足運輸部及時查看現場運行情況的需要，由此即可為鐵路運輸自動化的實現提供更有力支持。

3結語

綜上所述，鐵路信號微機聯鎖系統能夠在鐵路運輸自動化中發揮較為積極作用。

參考文獻：

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作者:金造權 單位:攀枝花鋼釩有限責任公司物流中心