李強(qiáng)

【摘要】C1級(jí)列控系統(tǒng)是中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中基于主體化機(jī)車信號(hào)（JT）和安全性列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置（LKJ）的系統(tǒng)。現(xiàn)廣泛應(yīng)用于我國既有線路的鐵路運(yùn)輸中。 本文根據(jù)C1級(jí)列控系統(tǒng)教學(xué)、培訓(xùn)的需要，思考如何在將車載設(shè)備搬進(jìn)實(shí)訓(xùn)室后任能夠保證相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)以及為了滿足故障訓(xùn)練需要，進(jìn)行故障設(shè)置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】C1級(jí)列控系統(tǒng) 改造 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱列控）是保證列車安全、快速運(yùn)行的重要設(shè)備。CTCS-1（簡(jiǎn)稱C1）是中國列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中基于主體化機(jī)車信號(hào)（JT）和安全性列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置（LKJ）的系統(tǒng)?，F(xiàn)廣泛應(yīng)用于我國既有線路的鐵路運(yùn)輸中。因此熟悉和掌握C1級(jí)列控系統(tǒng)是廣大鐵路信號(hào)專業(yè)學(xué)生和鐵路電務(wù)部分從事車載設(shè)備檢測(cè)維修相關(guān)人員必備的技能。而一個(gè)技能的掌握需要靠深入的學(xué)習(xí)和反復(fù)的實(shí)踐才能達(dá)到。

本文以學(xué)院與長沙電務(wù)段共建的電務(wù)車載實(shí)訓(xùn)室為契機(jī)，結(jié)合學(xué)院鐵路信號(hào)專業(yè)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)以及企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、考核、技能比武等相關(guān)要求，研究和探索在現(xiàn)有C1系統(tǒng)真實(shí)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)改造以滿足學(xué)校和企業(yè)訓(xùn)考需求。

一、問題

由于現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)C1系統(tǒng)設(shè)備大部分都是安裝在機(jī)車上并與機(jī)務(wù)相關(guān)設(shè)備相連，而實(shí)訓(xùn)室在室內(nèi)且沒有真實(shí)的機(jī)務(wù)設(shè)備，致使部分功能無法實(shí)現(xiàn)。為了盡可能的接近現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)環(huán)境，本實(shí)訓(xùn)室建設(shè)決定以和諧D1C機(jī)車為原型來建設(shè)機(jī)車模型，車載設(shè)備采用真實(shí)設(shè)備，其他設(shè)備功能通則過仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。具體需要解決的問題如下：

（一）列車控制問題

在現(xiàn)場(chǎng)，司機(jī)通過司控器控制牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)列車的加速、減速和制動(dòng)。C1列控系統(tǒng)則是采集速度信息、制動(dòng)壓力信息并結(jié)合接收到的行車指令進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，最終生成運(yùn)行控制速度，當(dāng)列車超過該速度的時(shí)候下達(dá)相關(guān)的控制指令。并最終將相關(guān)的速度、壓力、操作等信息顯示在司機(jī)室的相關(guān)顯示器或者儀表盤中。在實(shí)訓(xùn)室，沒有牽引設(shè)備和控制系統(tǒng)，因此無法實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的相關(guān)控制。

（二）故障設(shè)置問題

掌握技能最有效的辦法就是反復(fù)的進(jìn)行訓(xùn)練特別是故障訓(xùn)練。而最常見的故障就是線路故障（斷線或者混線），過去為了進(jìn)行故障訓(xùn)練，經(jīng)常要剪線和焊線，這樣不但耗時(shí)耗力，而且容易損壞設(shè)備，管理起來也比較麻煩。

二、方案

針對(duì)上訴問題，結(jié)合實(shí)訓(xùn)室的整體建設(shè)，提出了一下的設(shè)計(jì)和解決方案。

（一）列車控制

列車控制主要要考慮牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)該如果解決。

在該實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中，設(shè)計(jì)采用PLC技術(shù)模擬整個(gè)牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)司機(jī)操作司控手柄提速時(shí)，手柄操作位置會(huì)轉(zhuǎn)換為電位信號(hào)發(fā)送給PLC，由PLC根據(jù)電位信號(hào)大小計(jì)算出輸出控制信號(hào)，控制兩臺(tái)私服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，然后由私服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)速度傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而最終產(chǎn)生速度信號(hào)。當(dāng)司機(jī)操縱制動(dòng)手柄或者是列車超速使得LKJ發(fā)出制動(dòng)命令時(shí)，則根據(jù)是緊急制動(dòng)或者是常用制動(dòng)發(fā)出不同的電平信號(hào)給PLC，然后PLC通過計(jì)算一方面輸出列車管、均衡風(fēng)缸、制動(dòng)缸壓力信號(hào)，另一方面輸出減速控制信號(hào)控制私服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)減速。

相關(guān)的速度信號(hào)、壓力信號(hào)以及機(jī)車工況信號(hào)也通過PLC直接產(chǎn)生傳輸給司機(jī)控制臺(tái)的雙針?biāo)俣缺怼毫Ρ淼葍x器儀表中。

（二）故障設(shè)置

故障設(shè)置上采用PLC遠(yuǎn)程控制繼電器自動(dòng)控制線路通斷來模擬線路故障。界面上使用軟件進(jìn)行相關(guān)控制操作。具體思路如下：

界面中顯示電路圖，每個(gè)可斷線的電纜上設(shè)置一個(gè)黑點(diǎn)，當(dāng)該電纜設(shè)置斷點(diǎn)后顯示為紅色，旁邊顯示該電纜斷點(diǎn)數(shù)量，鼠標(biāo)移至該點(diǎn)上時(shí)顯示斷點(diǎn)信息表，雙擊或者鼠標(biāo)右鍵選擇設(shè)置故障菜單可以進(jìn)入故障設(shè)置對(duì)話框，在該對(duì)話框中顯示電纜芯線表，并能夠單選、多選、全選來設(shè)置故障或者是恢復(fù)故障，鼠標(biāo)右鍵可以選擇恢復(fù)故障菜單可以恢復(fù)該電纜所有故障。在界面中有（顯示斷點(diǎn)故障）按鈕，并顯示出當(dāng)前設(shè)置的斷點(diǎn)故障總數(shù)量。點(diǎn)擊顯示斷點(diǎn)故障按鈕，彈出已斷故障點(diǎn)芯線表，可以單選、多選或者全選恢復(fù)故障。在界面中設(shè)置（恢復(fù)所有斷點(diǎn)故障）按鈕。點(diǎn)擊該按鈕能夠恢復(fù)所有的斷點(diǎn)故障。在故障柜面板上顯示故障點(diǎn)陣，通過點(diǎn)擊相應(yīng)的故障點(diǎn)能夠直接恢復(fù)該故障。

通過對(duì)該C1級(jí)列控系統(tǒng)的相關(guān)改造，不僅將C1級(jí)列控系統(tǒng)從機(jī)車上搬至了實(shí)訓(xùn)室，而且實(shí)現(xiàn)了在機(jī)車上能夠?qū)崿F(xiàn)的所有功能，這極大的方便了學(xué)院的專業(yè)教學(xué)和企業(yè)的訓(xùn)考。故障仿真更是解決了故障訓(xùn)練的難題。因此這次系統(tǒng)改造取得比較滿意的效果。

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