王定明

（中國(guó)鐵路昆明局集團(tuán)有限公司普洱職工培訓(xùn)基地，昆明 650208)

1 概述

目前，車務(wù)系統(tǒng)接發(fā)列車人員通常采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開(kāi)展培訓(xùn)。該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬接發(fā)列車作業(yè)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)車站接發(fā)列車作業(yè)理論教學(xué)、實(shí)作演練等功能，為接發(fā)列車人員提供一種“理論+實(shí)訓(xùn)”的綜合培訓(xùn)平臺(tái)。但存在很多不足，主要體現(xiàn)在以下4方面：1）系統(tǒng)硬件購(gòu)置和軟件開(kāi)發(fā)需投入大量資金；2）計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真系統(tǒng)平臺(tái)不能真實(shí)達(dá)到部分“計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件”的要求；3）信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的使用效率沒(méi)有充分發(fā)揮；4）仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可擴(kuò)展性差。基于此，在既有TYJL-ADX計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備上增設(shè)故障設(shè)置盤，實(shí)現(xiàn)車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障設(shè)置功能，滿足車務(wù)系統(tǒng)接發(fā)列車人員實(shí)訓(xùn)需要。試驗(yàn)表明，該方案在不改變既有聯(lián)鎖關(guān)系的條件下，不僅滿足“故障-安全”的設(shè)計(jì)原則，而且能有效解決仿真培訓(xùn)系統(tǒng)存在的共性問(wèn)題，同時(shí)具有通用性和易擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，擬在普洱培訓(xùn)部綜合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)中推廣應(yīng)用。

2 車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目分析

車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障是車務(wù)系統(tǒng)非正常情況下接發(fā)列車管理的重點(diǎn)之一。常見(jiàn)信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障有信號(hào)不能正常開(kāi)放、軌道電路非正常占用、道岔不能操縱或無(wú)表示、區(qū)間設(shè)備故障等。以某培訓(xùn)部既有TYJL-ADX計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖培訓(xùn)站站場(chǎng)平面圖為例進(jìn)行分析。車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目如表1所示。

表1 車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目Tab.1 Training items for addressing the faults of the f ixed signal interlocking equipment in stations

3 故障設(shè)置盤及按鈕設(shè)置設(shè)計(jì)

3.1 故障設(shè)置盤

故障設(shè)置盤是為實(shí)現(xiàn)車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備常見(jiàn)故障設(shè)置功能而設(shè)計(jì)制作的盤面，盤面上繪制車站信號(hào)平面布置圖，與車務(wù)操作終端一致。盤面在對(duì)應(yīng)信號(hào)機(jī)、軌道電路、道岔和區(qū)間設(shè)備每一故障點(diǎn)設(shè)置1個(gè)按鈕，實(shí)現(xiàn)車站固定信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備故障設(shè)置并預(yù)留擴(kuò)展功能。按鈕為不同顏色帶表示燈的LED發(fā)光源，所有按鈕均采用二位非自復(fù)式按鈕。

3.2 信號(hào)機(jī)故障設(shè)置按鈕

每一架進(jìn)站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅和白4個(gè)顏色按鈕。每一架三方向出站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅和白4個(gè)顏色按鈕。每一架兩方向出站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅3個(gè)顏色按鈕，每一架單方向出站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、紅2個(gè)顏色按鈕。每一架區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅3個(gè)顏色按鈕。所有按鈕均設(shè)置在信號(hào)機(jī)所防護(hù)的線路對(duì)面。

3.3 道岔故障設(shè)置按鈕

每一組單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)道岔，設(shè)置藍(lán)、綠、黃3個(gè)顏色按鈕。藍(lán)色按鈕設(shè)置在岔尖位置，綠色、黃色按鈕設(shè)置在道岔定位、反位位置。

3.4 軌道電路故障設(shè)置按鈕

每一軌道電路區(qū)段設(shè)置1個(gè)紅色按鈕，按鈕設(shè)置在相應(yīng)軌道電路區(qū)段。

3.5 區(qū)間設(shè)備故障設(shè)置按鈕

自動(dòng)站間閉塞和半自動(dòng)閉塞，每一發(fā)車口對(duì)應(yīng)設(shè)置綠、黃、紅3個(gè)顏色按鈕，雙線自動(dòng)閉塞上、下接車口對(duì)應(yīng)設(shè)置綠、紅2個(gè)顏色按鈕。

故障設(shè)置按鈕布置及安裝位置，也可根據(jù)習(xí)慣或現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)合理確定。

4 故障設(shè)置按鈕電路實(shí)現(xiàn)

故障設(shè)置按鈕電路由信號(hào)機(jī)、軌道電路、道岔和區(qū)間設(shè)備故障設(shè)置按鈕電路組成。按鈕電路采取在聯(lián)鎖設(shè)備采集、驅(qū)動(dòng)接口電路或勵(lì)磁電路中增設(shè)開(kāi)關(guān)按鈕的方法來(lái)設(shè)計(jì)，以減少瞬間電流對(duì)故障設(shè)置按鈕接點(diǎn)損壞和確保人身安全。

4.1 信號(hào)機(jī)故障設(shè)置按鈕電路實(shí)現(xiàn)

基本閉塞方式下，進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示燈光有一個(gè)綠色燈光（L）、一個(gè)綠色燈光(L)和一個(gè)黃色燈光(U)、一個(gè)黃色燈光(U)、一個(gè)黃色閃光(US)和一個(gè)黃色燈光(U)、兩個(gè)黃色燈光(UU)、一個(gè)紅色燈光(H)、一個(gè)紅色燈光(H)及一個(gè)白色燈光(YB)。當(dāng)顯示H時(shí)，需采集燈絲繼電器（DJ）吸起條件。當(dāng)顯示L時(shí)，需采集DJ、列車信號(hào)繼電器（LXJ）、正線繼電器（ZXJ）、通過(guò)信號(hào)繼電器（TXJ）吸起條件。當(dāng)顯示U時(shí)，需采集DJ、LXJ、ZXJ吸起條件。當(dāng)顯示UU時(shí)，需采集2燈絲繼電器（2DJ）、LXJ吸起條件。當(dāng)顯示LU時(shí)，需采集DJ、2DJ、LXJ、ZXJ、綠黃信號(hào)繼電器（LUXJ）吸起條件。當(dāng)顯示H和YB時(shí)，需采集DJ、2DJ、引導(dǎo)信號(hào)繼電器（YXJ）吸起條件。進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示燈位采集電路狀態(tài)如表2所示。表中“1”表示點(diǎn)亮該燈位時(shí)需要采集吸起條件的繼電器，“0”表示點(diǎn)亮該燈位時(shí)不需要采集吸起條件的繼電器。

表2 進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示燈位采集電路狀態(tài)Tab.2 Status of the light position acquisition circuit of the home signal aspect

進(jìn)站信號(hào)機(jī)5個(gè)燈位聯(lián)鎖條件中，U、L和H不會(huì)同時(shí)點(diǎn)亮，2U和YB也不會(huì)同時(shí)點(diǎn)亮，只有L和2U、U和2U或H和YB能同時(shí)點(diǎn)亮。分析表2可知，進(jìn)站信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示可以分成L、LU/U/UU、H、YB等4種情況進(jìn)行故障設(shè)置，分別用綠色按鈕控制采集電路中TXJ的采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)L故障設(shè)置；黃色按鈕控制采集電路中LXJ的采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)LU/U/UU故障設(shè)置；紅色按鈕控制采集電路中DJ的采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)H故障設(shè)置；用白色按鈕控制采集電路中YXJ的采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)YB故障設(shè)置。

出站信號(hào)機(jī)共有L、LU、U、LL、H顯示燈光。對(duì)應(yīng)每一架單方向出站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、紅2個(gè)顏色按鈕，分別實(shí)現(xiàn)L、H故障設(shè)置功能。對(duì)應(yīng)每一架兩方向出站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅3個(gè)顏色按鈕，分別實(shí)現(xiàn)L、2L、H故障設(shè)置功能。對(duì)應(yīng)每一架三方向出站信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅、白4個(gè)顏色按鈕，分別實(shí)現(xiàn)L、LU/U、H、B故障設(shè)置功能，其中，進(jìn)路表示器1個(gè)按鈕控制1個(gè)發(fā)車口，需要時(shí)可適當(dāng)增設(shè)。區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)共有L、LU、U、H顯示燈光。對(duì)應(yīng)每一架通過(guò)信號(hào)機(jī)，設(shè)置綠、黃、紅3個(gè)顏色按鈕，分別實(shí)現(xiàn)L、U、H故障設(shè)置功能。出站信號(hào)機(jī)和區(qū)間通過(guò)信號(hào)機(jī)采集電路所采集繼電器狀態(tài)分析與進(jìn)站信號(hào)機(jī)雷同，不再贅述。信號(hào)機(jī)故障設(shè)置按鈕電路原理如圖1所示。

圖1 信號(hào)機(jī)故障設(shè)置按鈕電路原理Fig.1 Schematic circuit diagram of signal fault setting button

4.2 道岔故障設(shè)置按鈕電路實(shí)現(xiàn)

道岔有不能操縱和無(wú)表示兩種故障。由道岔接口電路可知，道岔操縱時(shí)需驅(qū)動(dòng)鎖閉防護(hù)繼電器（SFJ）和對(duì)應(yīng)道岔定位/反位操縱繼電器（DCJ/FCJ），實(shí)現(xiàn)道岔定位/反位轉(zhuǎn)換，通過(guò)采集定位/反位表示繼電器（DBJ/FBJ）給出道岔位置表示。對(duì)應(yīng)每一組單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)道岔分別設(shè)置藍(lán)、綠、黃3個(gè)顏色按鈕，藍(lán)色按鈕控制SFJ驅(qū)動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)道岔不能操縱故障設(shè)置，綠色按鈕控制DBJ采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)道岔定位無(wú)表示故障設(shè)置，黃色按鈕控制FBJ采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)道岔反位表示故障設(shè)置。道岔故障設(shè)置按鈕電路原理如圖2所示。

4.3 軌道電路故障設(shè)置按鈕電路實(shí)現(xiàn)

軌道電路有非正常占用紅光帶故障。由軌道電路接口電路可知，軌道電路通過(guò)采集軌道繼電器（DGJ）給出軌道區(qū)段占用/空閑狀態(tài)表示。每一區(qū)段設(shè)置1個(gè)紅按鈕控制DGJ采集狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)軌道電路非正常占用故障設(shè)置，通過(guò)順序按壓接車（發(fā)車）進(jìn)路區(qū)段上故障設(shè)置按鈕模擬列車運(yùn)行。軌道電路故障設(shè)置按鈕電路原理如圖3所示。

圖3 軌道電路故障設(shè)置按鈕電路原理Fig.3 Schematic circuit diagram of track circuit fault setting button

4.4 區(qū)間設(shè)備故障設(shè)置按鈕電路實(shí)現(xiàn)

半自動(dòng)閉塞通過(guò)驅(qū)動(dòng)閉塞按鈕繼電器（BSAJ）來(lái)辦理閉塞，驅(qū)動(dòng)復(fù)原按鈕繼電器(FUAJ)來(lái)完成區(qū)間開(kāi)通，故在每一發(fā)車口對(duì)應(yīng)設(shè)置黃（閉塞）、紅（復(fù)原）2個(gè)顏色按鈕。黃色按鈕控制BSAJ驅(qū)動(dòng)條件實(shí)現(xiàn)不能辦理閉塞、紅色按鈕控制FUAJ驅(qū)動(dòng)條件實(shí)現(xiàn)閉塞機(jī)不能正常辦理復(fù)原故障設(shè)置功能。

自動(dòng)站間閉塞是64D半自動(dòng)閉塞增加區(qū)間計(jì)軸設(shè)備，再與計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備結(jié)合后實(shí)現(xiàn)的一種閉塞。閉塞自動(dòng)辦理繼電器(BZBJ)的狀態(tài)，是區(qū)別使用自動(dòng)站間閉塞或半自動(dòng)閉塞的關(guān)鍵，故在上述半自動(dòng)閉塞故障設(shè)置按鈕的基礎(chǔ)上增設(shè)1個(gè)綠色（計(jì)軸）按鈕，控制BZBJ勵(lì)磁電路來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)軸自動(dòng)站間閉塞不能正常開(kāi)通區(qū)間的故障設(shè)置。半自動(dòng)和自動(dòng)站間閉塞故障設(shè)置按鈕電路原理如圖4 所示。

圖4 半自動(dòng)和自動(dòng)站間閉塞故障設(shè)置按鈕原理Fig.4 Schematic diagram of the fault setting button for semi-automatic and automatic station block

自動(dòng)閉塞有允許改方不能正常辦理和輔助改方不能正常辦理故障。分析方向電路和接口電路可知，自動(dòng)閉塞通過(guò)驅(qū)動(dòng)發(fā)車按鈕繼電器（FAJ）勵(lì)磁條件來(lái)辦理正常改方，通過(guò)控制發(fā)車輔助繼電器(FFJ)勵(lì)磁條件來(lái)完成輔助改方，故在每一上、下行接車口對(duì)應(yīng)設(shè)置綠（允許改方）、紅（輔助改方）2個(gè)顏色按鈕。綠色按鈕控制FAJ驅(qū)動(dòng)條件實(shí)現(xiàn)不能辦理正常改方，紅色按鈕控制FFJ勵(lì)磁條件實(shí)現(xiàn)不能辦理輔助改方故障設(shè)置功能。自動(dòng)閉塞故障設(shè)置按鈕電路原理如圖5所示。

圖5 自動(dòng)閉塞故障設(shè)置按鈕原理Fig.5 Schematic diagram of the fault setting button for automatic block

4.5 故障設(shè)置盤功能驗(yàn)證及特點(diǎn)

1）在TYJL-ADX計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖中試驗(yàn)。對(duì)應(yīng)站場(chǎng)平面圖選取相應(yīng)數(shù)量的信號(hào)機(jī)、軌道電路、道岔和區(qū)間設(shè)備，經(jīng)試驗(yàn)故障設(shè)置控制功能正常。

2）在iLOCK計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖中試驗(yàn)。任意選取一定數(shù)量的信號(hào)機(jī)、軌道電路、道岔和區(qū)間設(shè)備，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障設(shè)置控制功能須統(tǒng)一在聯(lián)鎖A機(jī)或聯(lián)鎖B機(jī)驅(qū)動(dòng)（采集）電路中設(shè)置，才能實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置功能，若統(tǒng)一設(shè)置在聯(lián)鎖A機(jī)驅(qū)動(dòng)（采集）電路中，轉(zhuǎn)換為聯(lián)鎖B機(jī)工作后不能實(shí)現(xiàn)故障設(shè)置，故在車務(wù)接發(fā)列車實(shí)訓(xùn)過(guò)程中需根據(jù)故障設(shè)置實(shí)際來(lái)選擇聯(lián)鎖機(jī)主控狀態(tài)。

5 結(jié)束語(yǔ)

接發(fā)列車故障設(shè)置盤不僅拓展了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的培訓(xùn)功能，有效減少投資，而且不改變?cè)?jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件，擴(kuò)展性好。該設(shè)計(jì)方案可以任意增減所控制設(shè)置故障的設(shè)備類型及數(shù)量，最大限度滿足車務(wù)系統(tǒng)接發(fā)列車人員非正常情況下接發(fā)列車實(shí)訓(xùn)需要，符合綜合實(shí)訓(xùn)基地信號(hào)實(shí)訓(xùn)聯(lián)鎖設(shè)備建設(shè)和預(yù)留增減室內(nèi)、外設(shè)備的發(fā)展需要?？刂乒δ?、電路安全性和易擴(kuò)展性都達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。該方案僅在培訓(xùn)基地開(kāi)展了信號(hào)聯(lián)鎖安全驗(yàn)證，在不同制式的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖中，故障設(shè)置控制的繼電器和故障點(diǎn)的選擇不唯一，為實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)或設(shè)計(jì)人員提供借鑒。