金造權

（攀枝花鋼釩有限責任公司物流中心，四川 攀枝花 617000）

相較于傳統(tǒng)的繼電電氣集中系統(tǒng)，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)具備可靠性高、安全性好、綜合效益優(yōu)秀、綜合性能強等特點，這些就使得近年來鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的應用日漸廣泛化。為了最大化該系統(tǒng)效用發(fā)揮，正是本文圍繞鐵路信號微機聯(lián)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(lián)鎖系統(tǒng)構成與安全設計

1.1 系統(tǒng)構成

本文研究的鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)屬于二級集散式控制系統(tǒng)，圖1對該系統(tǒng)的控制結構進行了直觀展示，由此可見鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)主要由人機對話層、聯(lián)鎖運算層、復核驅動層、接口電路層、監(jiān)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(lián)鎖系統(tǒng)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(guī)模較大帶來的影響將由此順利應對。（2）聯(lián)鎖運算層。聯(lián)鎖運算層屬于鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心，該層主要負責判別操作輸入內容、調理聯(lián)鎖信號、邏輯運算、故障診斷等任務，結合實際需要設置復數(shù)以上聯(lián)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(lián)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(lián)鎖系統(tǒng)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(lián)鎖系統(tǒng)的接口電路層主要負責監(jiān)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(guī)范監(jiān)控設備測控流程。（5）監(jiān)控對象層。監(jiān)控對象層由鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的現(xiàn)場設備組成，包括信號燈、軌道電路、電動轉轍機。

圖1 鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)控制結構示意圖

1.2 安全設計

為保證鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全水平，該系統(tǒng)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(lián)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(lián)鎖系統(tǒng)的安全可靠運行得到了更好保障。（3）工業(yè)級雙網(wǎng)絡。不同于普通網(wǎng)絡，工業(yè)級雙網(wǎng)絡具備自定義數(shù)據(jù)包、雙網(wǎng)絡并發(fā)模式功能，數(shù)據(jù)共享的可靠性將由此得到保障。（4）系統(tǒng)、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(tǒng)與可視化語言編程，由此實現(xiàn)的雙程序校驗能夠較好保證執(zhí)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(lián)鎖在鐵路運輸自動化中的作用

鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)嚴格意義上并不屬于電氣集中聯(lián)鎖的高一級替代，這是由于鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)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(xiàn)打下了堅實基礎。實際調研中發(fā)現(xiàn)，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)能夠在實際應用中與機車安全控制系統(tǒng)、鐵路運輸信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)緊密結合，可見該系統(tǒng)的作用之強。

2.1 基本作用

結合鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)構成，可以確定其具備的以下幾方面基本作用：（1）基本聯(lián)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(lián)鎖運算屬于鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本作用，這些作用可以為路運輸自動化實現(xiàn)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(tài)顯示區(qū)段、道岔、站場圖形動態(tài)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?？赏ㄟ^圖形方式直觀輸入站場數(shù)據(jù)，聯(lián)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(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路運輸自動化中的作用主要體現(xiàn)在四個方面，即便于改造、擴展性優(yōu)秀、防溜預警、調度監(jiān)督。

2.2.1 便于改造

實際調研發(fā)現(xiàn)，很多對鐵路運輸依賴性較強的企業(yè)存在場內生產改造頻繁情況，這就使得鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)往往需要一同進行改造。對于有的企業(yè)來說，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)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(yè)的鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)減少了大量配線，由此實現(xiàn)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(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路運輸自動化中所能夠發(fā)揮的顯著作用。

2.2.2 擴展性優(yōu)秀

隨著各領域的快速發(fā)展，業(yè)界、企業(yè)往往會對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)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(fā)展中出現(xiàn)的許多新環(huán)節(jié)、新內容更對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)提出了較強挑戰(zhàn)。以上文提及的鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)為例可以清楚發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)能夠與機車安全控制系統(tǒng)、鐵路運輸信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)緊密融合，而這就使得其在實現(xiàn)特色聯(lián)鎖功能方面表現(xiàn)優(yōu)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(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路運輸自動化中的作用發(fā)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(yè)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(xiàn)自動溜出的隱患，這顯然不利于鐵路運輸自動化的實現(xiàn)。但在鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)支持下，該系統(tǒng)可以靈活聯(lián)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(xiàn)車輛自動溜出隱患的更深入解決，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)還應聯(lián)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(tǒng)實現(xiàn)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(jiān)督

調度監(jiān)督屬于鐵路運輸自動化實現(xiàn)中需突破的難點，而本文研究的鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)便能夠在這一難點的突破中發(fā)揮重要作用。攀鋼通過光纖開展了運輸部網(wǎng)絡環(huán)網(wǎng)布置，該環(huán)網(wǎng)連接了運輸部每個站內的交換機，由此微機聯(lián)鎖數(shù)據(jù)信息、行調數(shù)據(jù)信息、貨調數(shù)據(jù)信息即可通過網(wǎng)線傳送至環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，通過總服務器實現(xiàn)集中交換，可大幅提升信息傳輸?shù)陌踩?、可靠性、迅速性。在運輸部建立的以太網(wǎng)支持下，開展了分布式調度監(jiān)督系統(tǒng)的建立，該系統(tǒng)具備向調度員、有關人員準確提供實時現(xiàn)場信號設備狀態(tài)、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(xiàn)。在鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)支持下，攀鋼通過明確“聯(lián)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(jiān)督系統(tǒng)的運行中，分布式控制結構能夠將數(shù)據(jù)信息通過總線傳輸至調度中心，在鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)支持下，數(shù)據(jù)采集模塊將采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息傳輸至以太網(wǎng)，最終滿足運輸部及時查看現(xiàn)場運行情況的需要，由此即可為鐵路運輸自動化的實現(xiàn)提供更有力支持。

3 結語

綜上所述，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)能夠在鐵路運輸自動化中發(fā)揮較為積極作用。

[1]張文晶.微機聯(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路信號中的應用優(yōu)勢及前景展望分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2017，(03):231.

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