信号联锁设备（共11篇）
信号联锁设备 篇1
1 不断健全和完善联锁安全管理组织
在联锁安全管理中可以实现分段管理, 并由所有联锁工程师、技术人员、段领导、安全生产负责人等工作人员组成专门的联锁安全管理组。一方面, 管理组的工作责任主要包括:定期或随时进行车间联锁管理检查工作;不断完善电务段联锁管理的细节工作;加强和检查本单位的工作完全情况;在每个季度和年度进行信号联锁关系检查试验等。同时可以建立相关的专门工作组, 比如:专业管理工作组、专项设备工作组以及是地区工作指导组等。另一方面, 为了不断增强安全生产指挥中心技术力量, 可以安排两名管理干部和五名技术骨干专门负责与上级部门进行信息的分享和工作的交流, 当出现重大联锁失效事件的时候, 便在第一时间向上级汇报。全面收集路局专业处室反馈的各种信息, 进行全面的调查与核实, 最后进行有效的分类管理。在紧急情况下, 启动联锁安全管理应急预案程序, 以避免信息倒流现象的出现。
2 构建信号新设备联锁安全预控体系
2.1 完善相关的规章制度
在铁路信号新设备联锁安全预控管理中, 可以制定相关的《施工管理方案》、《应急处置预案》、《客运专线铁路技术管理方案》等规章制度, 使管理工作更加系统化、科学化、现代化。
2.2 使调试程序更加规范化
在安全预控管理中, 采取统筹兼顾的工作方式, 遵循铁路质量管理项目建设标准, 合理使用各项功能, 首先拟定相关的联锁试验方案。使各子系统试验、集成试验以及综合试验更具有计划性与有序性。最重要是针对系统间的接口关系, 要进行全面合理的评估, 在发现联锁安全问题的时候, 必须在第一时间采取综合治理方案, 以提高各系统设备性能的有效性。
2.3 拓展监控措施
在联锁安全预控管理中, 首先可以先建立立体控制网, 使施工流程与控制时间保持紧密的联系。在每个工作岗位, 设置控制轴, 在每项施工的时段与安全点都可以实行三维坐标方式。其次是形成异体监督网, 针对施工申请项目、地点与月度计划对照、施工机具撤出限界、开通命令、防护设置等方面采取及时的监控措施。最后是采取分级与分层监控操作, 使每个车间、班组都可以明确预控重点与职责。
3 从源头上控制联锁安全预控管理质量
3.1 落实图纸校核工作
首先是严格控制设计图纸的反复核对工作, 积极开展设计、选型和前期施工验收等方面的工作, 在源头上控制联锁安全预控管理质量。无论是结构比较复杂多样的电路, 或者是具有难度的中心项目, 都需要组织相关的工作组到实地进行勘察, 并共同研究图纸中存在的各项联锁的错漏点, 及时向设计单位反馈。
3.2 完成项目审查工作
在进行施工之前, 联锁工程师可以提前到施工现场进行勘察, 根据施工设计图纸, 全面调查设备状态、施工进展以及开通条件等方面, 并保证收集信息的准确性和完整性。针对联锁试验, 并制定有效的方案, 正确经过联锁安全管理委员会的审查和确认。最后是提升责任体系和记录反馈体系水平, 使联锁试验方案更具有执行力度。
3.3 控制施工验收工作
施工验收最重要的是按图验收, 在整个核对过程中, 需要设计单位、施工单位、生产厂家等方面进行验收联锁问题。在验收工作中认真执行国家制定的安装质量验收标准。加强对运行设备的看护、检查和维修;进行常规巡视, 对异常现象要及时处理, 对已发生过事故的设备要增加巡视次数, 有故障的设备要及时维修, 消除设备的事故隐患。
4 健全联锁安全预控保障机制
4.1 使联锁安全应急管理流程更加常态化
根据日常工作中出现的各种障碍处理方案, 并总结出在长期工作实践中得出的联锁安全管理经验和做法。常态化工作流程的步骤具有体现如下:风险识别、系统评估、卡控措施以及反馈信息等。在出现信号设备的障碍后, 各级联锁管理人员在第一时间赶到现场, 遵循制定的工作流程, 并找出故障原因, 采取及时的修复措施。明确联锁试验范围、名称以及项目等, 在处理完故障后, 并将相关的表格上报上级部门。
4.2 与科研机构供应商达成互赢合作机制
为了提高硬件设备方面的规范性与通用性。针对计算机联锁车站区段故障解锁中所应用到的各种解决方式, 电务段将操作程序打印在一张纸上发给车站值班员及信号工, 对各家厂家上道设备, 积极配合积极协助路局业务部门的工作, 使设备制式保持一致, 实现接口、界面、操作等方面的统一。
5 建立联锁安全教育培训机制
5.1 加强工作人员的专业素质
首先进行相关的培训项目, 提高工作人员的主动性, 从事故中总结与落实各项管理制度, 操作人员要认真执行铁路信号运行管理制度, 学习掌握处理各种事故的能力, 缩短处理事故的时间, 以确保信号设备运行的安全, 避免事故的发生。
5.2 落实规章制度和安全生产责任
加强培训操作人员的思想教育, 进行安全教育, 使工作人员更加注重安全操作;同时, 制定完善的可实施的安全生产责任制度及优胜劣汰的奖罚制度, 将制度落实到每个人与每个工作组中, 使每项工作都有专人负责, 激发运行人员的安全工作责任心。
5.3 完善技术管理
经常组织员工进行技术岗位培训, 有计划的进行操作规程学习, 学习新技术、新方法。重点学习安全生产法、营业线施工安全管理办法、联锁试验标准等。使操作人员能够熟练掌握设备的具体构造、工作原理、位置、故障处理、操作程序、保养日期等;积极开展快速抢修突发事故的训练, 用以提高工作人员处理事故的应变能力。
6 结束语
总而言之, 在铁路信号设备安全预控管理中, 可以综合采取健全和完善联锁安全管理组织、构建信号新设备联锁安全预控体系、从源头上控制联锁安全预控管理质量、健全联锁安全预控保障机制、建立联锁安全教育培训机制等各种措施, 以强化现场预防控制为重点, 不断健全和完善联锁管理的规章制度, 使得铁路信号设备保持正常高效的工作状态, 能满足高速列车正常运行的要求, 从而促进我国经济的可持续发展。
参考文献
[1]赵志熙.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社, 2013, 9 (2) :93-203.
[2]胡昌华, 许化龙.控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计[M].北京:国防工业出版社, 2011, 12 (2) :172-175.
[3]刘华强.加强信号联锁管理, 构筑联锁安全防线[J].铁道通信信号, 2011, 7 (2) :192-196.
[4]王民湘, 娄鸣.付开道核心岗位 (电务段信号联锁工程师) 胜任力模型研究[J].铁道通信信号, 2011, 1 (16) :103-105.
[5]吴炯.规范管理, 强化基础, 大力推进自控型班组建设[J].铁道通信信号, 2011, 12 (67) :120-123.
信号联锁设备 篇2
1、控制台——控制台是一个站场模型，上设有许多按钮和表示灯，用来对道岔、进路和信号机进行控制和监督，监督室外设备的状态及线路运用情况；监督操作过程是否完成。
2、故障解锁盘——故障解锁盘用于故障情况下对进路实行人工解锁。
3、继电器组合和组合架——继电器组合和组合架用来放置各种不同用途、功能的继电器和逻辑电路，完成联锁的逻辑运算。
4、电源——电源屏是供电设备。
5、分线盘——分线盘是室内外电缆线路相互连接的界面。室外部分主要有：信号机、动力转辙机、轨道电路等。
1、信号机——信号机是信号显示的执行机构。信号机类型有： 1）列车信号机：
（1）进站信号机→防护接车进路；
（2）出站信号机→防护发车进路；
（3）进路信号机→防护接车、发车转场进路。2）调车信号机：调车信号机根据用途不同有：
（1)调车起始信号机，这类信号机设于一个完整的调车作业起点；(2)调车折返信号机，这类信号机是指挥机车车辆折返用的；
(3)调车阻拦信号机，这类信号机的目的是为了增加平行作业，以提高车站通过能力。
3）通过信号机：防护自动闭塞分区。
4）其他用途信号机复示信号机、进路表示器等。
2、动力转辙机——动力转辙机是转换道岔使道岔改变位置的执行机构。直接关系到铁路运输的安全。
基本任务：转换道岔、锁闭道岔及反映道岔状态。
类型：
(1)以直流电动机为动力：ZD6系列电动转辙机：
一般单机牵引道岔：ZD6-D、ZD6-E ； 双机牵引道岔：ZD6-E、ZD6-J。
（2）提速道岔
以电动、液压为动力：ZYJ7型电液转辙机；SH6型转换锁闭器。以三相电动机为动力：S700K型电动转辙机。
3、轨道电路——轨道电路是监督进路有无车辆的执行设备。
（二）系统特点
1、集中控制、集中联锁。
在车站信号楼集中控制和监督道岔、进路和信号机；在车站信号楼实现道岔、进路和信号机三者的联锁，是一种集中联锁设备。
2、进路式操作。
如办理进路时，在控制台轨道模拟站场上，按压该进路始、终端按钮就能将进路中有关道岔自动转换到规定位置，防护该进路的信号机自动开放。
图4-2-2信号平面图 例： 下行3G接车进路：X— S3；下行IG接车进路：X—SI； 下行IIG接车进路：X— SII；下行4G接车进路：X—S4； 上行3G发车进路：S3—XN ；上行IG发车进路：SI—XN ； 上行IIG发车进路：SII—XN ；上行4G发车进路：S4—XN ； 咽喉区向股道调车进路：D1—D5、D1—D7、D5—S3、D5—SI、D5—SII、D5—S4
D7—SII、D7—S4 股道向咽喉区调车进路：S3—X、S3—XN(XWG)SI—X、SI—XN
(XWG)
SII—X、SII—D3 S4—X、S4—D3
3、定型标准电路。
这种定型标准电路称为组合单元。基本类型： 1)信号组合 LX、DX； 2)道岔组合 SD、DD； 3)区段组合 Q。
用这三种基本类型的组合可以拼贴成任何车站用的电路图，这种电路又称站场形网络图。运用组合单元拼装构成的电气集中又称为 组合式电气集中。如图4-2-3所示
图4-2-3组合式站场形网络图
4、进行解锁为逐段解锁制。
逐段解锁制是以每一道岔区段为解锁单元，当列车通过进路中的道岔区段后，逐段自动解锁，有利于提高车站作业效率。
二、进路控制过程
进路控制过程是指一条进路从办理到列车或车列通过进路的全过程，称为进路控制过程。这个过程是信号、道岔和进路之间的联锁过程。进路控制过程：由进路建立和进路解锁两个过程组成。
（一）进路建立过程
进路建立过程——指从车站操作人员办理进路到进路锁闭防护该进路的信号机开放。
基本任务是：进路选择、锁闭进路、开放信号。
1、记录车站值班人员的操作。
记录进路的范围、进路的性质（是列车进路还是调车进路）、进路方向以及进路的特征（基本进路、变更进路、复合进路和通过进路等）；
2、选择进路有关的道岔。根据已确定的进路范围，从许多进路中自动选出一条要办理的进路，选择进路中有关道岔的位置；
3、转换道岔。
当选出的道岔实际位置不符合时要将道岔转换到与进路要求的位置。但是，在转换之前必须检查道岔区段是空闲的，道岔是在解锁状态等。
4、锁闭进路。
在检查选排一致性、三项基本联锁条件满足情况下锁闭进路。○ 选排一致性——指进路中各个道岔实际转换位置与进路选路选出的位置要求一致。
○ 三项基本联锁条件——指①进路空闲状态（包括接车股道）、②道岔位置正确、③敌对进路（包括本咽喉敌对进路和接车股道迎面敌对进路）未建立。
○ 进路锁闭——指将道岔和敌对进路锁闭，使道岔不能转换；使敌对进路不能再建立，这种锁闭称为进路锁闭。
5、开放信号
○ 在进路锁闭后，通过检查开放信号有关联锁条件，使防护进路的信号机开放，指示列车或车列驶入进路。
○ 信号保持开放期间需要不间断的检查进路空闲、道岔的状态等开放信号的联锁条件，如果出现有非法车辆进入进路，或者道岔位置发生变化等危及行车安全的因素，自动关闭信号。○ 控制信号关闭时机
当列车一旦驶入进路时，信号要立即自动关闭。对于调车信号机来说，考虑调车作业一般由调车机车推送运行，所以规定当车列全部进入调车进路后信号才关闭。
（二）进路解锁过程
进路解锁过程——指当列车或车列确实通过了进路中的道岔区段后，应使该区段内的道岔解锁及相关的敌对进路解锁，或者由操作人员人工解除已建立的进路。进路解锁重点是防止错误解锁。被锁闭的进路一旦错误解锁了，意味着进路上的道岔可以转换，敌对进路可建立。如果在信号开放后，在列车或车列已接近进路的情况下出现进路错误解锁；当列车或车列正在进路中运行时发生了错误解锁事故，这是非常危险的，将危及行车安全。因此，对于进路解锁的重点是防止错误解锁。
进路解锁方式：
进路解锁过程将根据列车或车列是否驶入进路为分界。由于解锁的条件和时机的不同，进路解锁有五种解锁方式，即正常解锁进路、调车中途折返解锁进路、取消进路、人工解锁进路、故障解锁。如图4-2-4所示
图4-2-4进路五种解锁方式（1）
正常解锁。
正常解锁是指列车或车列驶过进路中每一段道岔区段，该道岔区段逐段自动解锁。逐段解锁形式有利于提高线路的利用率。检查列车或车列是否已经通过该道岔区段，检查道岔区段是否空闲是利用轨道电路技术。
为了防护由于轨道电路故障而引起错误解锁，不能简单的用一段轨道电路动作就能确切反映机车车辆通过了该区段，而必须采用多段轨道电路的顺序动作来反映机车车辆的实际运行。所以，采用逐段解锁方式时，一般要采取记录相邻三段轨道电路顺序动作，作为一区段解锁的条件（即三点检查法）。（2）
调车中途折返解锁。这是调车进路的一种自动解锁方式。当进行转线调车作业时，完成整个调车作业，包含有牵出作业和折返作业。为牵出作业而建立的进路称为牵出进路，然后为折返作业建立的进路称为折返进路。当调车车列驶入牵出进路后，往往在牵出的中途就根据折返进路的信号开放车列而返回。由于车列没有完全通过牵出进路上的各道岔区段而中途折返，以致牵出进路上的部分道岔区段不能按正常解锁方式解锁。为此，需要用一种特殊的解锁方式，使牵出进路上未能正常解锁的区段予以自动解锁。这种特殊的自动解锁方式称为调车中途折返解锁。（3）取消进路。在进路锁闭后，信号由于某种原因没有开放，或者信号已经开放而列车或车列尚未驶入接近区段时，操作人员采用办理取消手续来解锁进路。这种解锁方式称为取消进路。
（4）人工解锁进路。当信号开放后，列车或车列已驶入接近区段，根据需要允许操作人员办理人工解锁手续来解锁进路。为了保证安全，必须从信号关闭时算起，经过延迟一定时间后进路才能解锁。这种人工延时解锁方式称为人工解锁进路。延迟时间：接车进路和正线发车进路规定延时3min； 侧线发车进路和调车进路规定延时30s。（5）故障解锁。
随着列车或车列通过进路，各道岔区段应按正常解锁方式自动解锁，然而由于轨道电路故障，破坏了三点检查自动解锁的条件，而使进路因故障不能自动解锁，需采用特殊的由操作人员介入使进路解锁。障解锁是以道岔区段为单位实施解锁。
三、6502电气集中电路原理
6502电气集中电路一般可分成选择组电路和执行电路两部分。
选择组电路：在进路建立整个过程中，从办理进路按压进路始、终端按钮到选出进路中的道岔位置，属于进路选择过程。所涉及的逻辑电路习惯称为选择组电路。
执行组电路：然后经历道岔转换、进路检查、进路锁闭、开放信号完成进路开通，一直到使用进路、进路解锁的过程，属于进路处理。实现进路开通建立到进路解锁的电路习惯称为执行组电路。
（一）选择组电路 选择组电路功能是：
①
记录进路控制命令。
②
根据进路的控制命令选择进路中各个道岔的位置。而我们知道，两点 间既有基本进路又有变更进路，这就要求必须优先选出基本进路。在辅助操作情况下，又必须选出变更进路。
③
根据按压按钮的顺序确定进路的始端和终端。
选择电路逻辑框图如图4-2-5所示。反映了进路式操纵，从顺序地按压进路始端按钮和终端按钮开始，进路选择电路的层次和动作顺序。
图4-2-5 进路选择系统逻辑框图 电路环节：
为了实现上述功能，选择电路由以下电路环节组成。1．记录电路
记录电路包含两部分内容：一是记录操纵。二是鉴别进路的性质和运行方向。（1）按钮继电器电路
用途：对应每一个列车信号按钮和调车信号按钮分别都要设按钮继电器（AJ），用它接收按压按钮给出的控制命令。
电路结构：一般AJ电路结构原理如图4-2-6所示。图中的D1 A按钮是一个尽头型调车信号按钮。一个信号按钮的用途可分为：一是办理进路时作始端按钮或作终端按钮；二是非办理进路时作为始端信号按钮要参重复开放、取消进路和人工解锁进路的操作。
图4-2-6 按钮继电器电路原理
励磁电路：信号按钮A是AJ的起始信号构成AJ的励磁，称为励磁电路。自闭电路 ：另外，还有一条经其前接点接通的保持电路，该电路习惯叫自闭电路。
按钮继电器的复原时机：根据按钮的不同用途，则切断按钮继电器自闭电路的条件是不同的。在选路时，当该按钮所属的信号点选出后，利用JXJ励磁吸起条件切断AJ的自闭电路。信号开放后，如果由于某种原因（如轨道电路瞬间故障）关闭了信号。一旦轨道电路故障恢复正常，进路仍处在锁闭状态，此时只要按压进路始端信号按钮，使信号重复开放，这称为重复开放信号。当信号重复开放时，利用辅助开始继电器FKJ再次励磁吸起条件切断AJ的自闭电路。取消进路或人工解锁进路（都属于已排好的进路不用时，用人工方式取消）时，在按总取消按钮（或总人工解锁按钮）同时要按进路始端信号按钮。此时按钮继电器的自闭电路用人工终止条件——取消继电器QJ（对应每一进路始端设一个）的励磁吸起条件来切断AJ的自闭电路。信号开放的过程中，为了防护误碰该进路始端信号按钮而引起错误励磁吸起可能带来的影响，所以在AJ的自闭电路中接有信号继电器XJ后接点条件，在XJ励磁过程中此条电路构不通。
上述的按钮继电器是对应一个信号按钮设一个按钮继电器的基本电路结构原理，还有一种信号按钮它一个信号按钮需要设多个按钮继电器，如单置调车信号机信号按钮设有：AJ、1AJ、2AJ。用它们的组合来决定按钮的用途：作始端按钮1AJ、AJ两个按钮继电器励磁吸起；作终端按钮1AJ、2AJ两个按钮继电器励磁吸起；作变通按钮1AJ、2AJ、AJ三个按钮继电器多励磁吸起。这也是一种电路设计方法，有关电路原理可参考6502电气集中。（2）方向继电器电路
用途：区分进路的性质和运行方向。
电路结构：在两点间有列车进路和调车进路，称它为进路的性质，有接车方向和发车方向，称它为进路的方向。两点间的进路一般有四种情况： 列车接车方向进路，用列车接车方向继电器（LJJ）进行区分； 列车发车方向进路，用列车发车方向继电器（LFJ）进行区分； 调车接车方向进路，用调车接车方向继电器（DJJ）进行区分； 调车发车方向进路，用调车发车方向继电器（DFJ）进行区分。
把这四个继电器作为一组，组成互锁电路，就可以鉴别出进路的性质和方向，故称为方向电路。电路结构原理图如图4-2-7所示
图4-2-7 方向继电器电路原理图
电路特点：一个咽喉区共用一组方向电路，所以，把该咽喉区的所有信号按钮分成四组：
列车接车方向始端按钮:XLAJ、XNLAJ；
列车发车方向始端按钮:S3LAJ、SILAJ、SIILAJ、S4LAJ； 调车接车方向始端按钮:D1AJ、D5AJ、D7AJ；
调车发车方向始端按钮:S3DAJ、SIDAJ、SIIDAJ、S4DAJ、D3AJ；
将每组的各按钮继电器前接点并联起来，作为该组的方向继电器励磁电路的控制条件，如图中的••所示。
由始端的按钮继电器前接点作为其励磁条件。由终端的按钮继电器前接点作为其自闭条件。
当选路完成始、终端的按钮继电器都释放，则方向继电器失磁落下终止工作。例：以选D1至1/19WG调车进路为例，这是一条调车性质接车方向的进路，始端是D1A终端是D5A。
所以，D1AJ励磁吸起是DJJ的起始条件。
D5AJ励磁吸起是DJJ的自闭条件。
DJJ的终止条件是始端和终端选出D1AJ和D5AJ先后的释放落下。2．选岔电路
定位操纵继电器（DCJ）或反位操纵继电器（FCJ）。
为了记录所选道岔的位置，每组道岔设定位操纵继电器（DCJ）或反位操纵继电器（FCJ）。
根据进路两端给出的控制命令，要自动选出进路中的道岔位置，是通过选岔电路输出定位操纵（DCJ）或反位操纵（FCJ）的命令，由DCJ或FCJ条件接通道岔控制电路，使动力转辙机带动道岔变位至定位或反位。选岔电路结构：
选岔电路结构是一种站场形并联传递式双网路结构。站场形是指电路的图形结构与站场的形状相同。在选路过程中，为了记录各个道岔被选出的位置，以便控制动力转辙机将道岔转换到规定位置，对应每一个道岔要设定位操纵继电器（DCJ）和反位操纵继电器（FCJ）。
为了检查进路是否被选出，作为进路的始端和终端分别设进路选择继电器（JXJ）。这些继电器线圈采用并联接法接在一对网路线上，故称为并联双网路。一对网路中的继电器动作次序采取从左往右传递式顺序动作。站场线路上的道岔不仅有单动道岔，还有平行线路间的渡线道岔。渡线道岔根据运营要求可以铺设成单渡线、交叉渡线、平行渡线及八字形渡线等。渡线道岔外形可以分成撇形双动道岔与捺形双动道岔。六线制选岔电路结构和原理如图4-2-9所示
图4-2-9 六线制选岔电路原理图
（1）各网络线的分工： 1、2线用来选撇形双动道岔的反位（即选FCJ）； 3、4线用来选捺形双动道岔的反位（即选FCJ）； 5、6线用来选单、双动道岔的定位（即选DCJ），单动道岔反位（即选FCJ）和进路中所有信号点（即选JXJ），包括始端、终端和中间信号点。（2）各网路线的送电规律： 1、3、5线接通的是KZ电源。
电源的正极KZ总是经由信号按钮继电器的前接点从电路的左端（相当于进路的左端，而不一定是从始端开始的）按照选路顺序向右端传递，一直传送到所选进路的右端，使网路中的继电器从左往右顺序励磁吸起 2、4、6线接通的是KF电源。
由电路右端经信号按钮继电器的前接点闭合的条件接通KF电源，它不是传递式的，一开始就送到电路的最左端。（3）道岔选出顺序
若一条进路包括经由双动道岔反位时，则要优先选出双动道岔反位，然后才能选出信号点和道岔定位（包括单动道岔反位）。也就说这三组网路线动作的先后顺序是：
1、2线或3、4线优先动作，然后才动作5、6线。每一组网路线上的继电器动作顺序一律由左至右顺序动作。
为了保证道岔可靠动作到位，当DCJ或FCJ励磁后，立即构通自闭电路。另外，DCJ或FCJ接点条件要作为校核所选进路与实际排列进路是否一致性的检查条件。所以，DCJ或FCJ的工作时间要一直延长到进路锁闭时才终止落下。3．记录进路选出的始端和终端电路
进路式操纵不仅要选出进路中的道岔位置，还要选出进路的始端和终端。用方向电路的DJJ或DFJ、LJJ、LFJ，和进路始端和终端的按钮继电器AJ相配合，就可以确定进路的始端和终端。如图4-2-5所示，D1至1/19WG无岔区段的调车进路，属于调车接车方向进路，办理进路时顺序按压始端按钮为D1A，终端按钮为D5A。利用DJJ和D1AJ的组合动作辅助开始继电器FKJ，用它记录进路始端；利用DJJ和D5AJ的组合动作终端继电器ZJ，用它记录进路终端。这样，对应每一个信号点因它既可作始端也可作终端，故要分别设置一个FKJ和ZJ，用它来记录进路的始端和终端。作为始端信号和终端信号输出给下一电路环节。
图4-2-10 辅助开始继电器电路原理图
图4-2-11终端继电器电路原理图
4．证明进路选出电路
进路上有若干组道岔是否全部被选出，一般采用选出证明的办法。所以，对应每一个信号点（指可以作进路的始端或终端的位置）分别设一个进路选择继电器（JXJ）。该继电器亦并接在选岔网路中，和选道岔位置的道岔操纵继电器一并顺序动作。当进路两端的JXJ励磁吸起则证明进路上的道岔位置已全部选出。因为，进路两端JXJ先后励磁吸起后，使始、终端AJ先后终止落下，从而使选岔网络和方向电路停止工作。由于方向电路的复原，决定了JXJ随之亦终止复原。
小结： 进路选择结束，只有道岔的DCJ、FCJ和进路始端和终端的FKJ、ZJ仍在励磁吸起，用其励磁吸起条件传至执行组电路。D1至D5调车进路的进路选择逻辑框图如图4-2-5所示，各电路环节之间的逻辑关系表达如下：
（二）执行组电路
进路选择电路完成选路任务后，将进入执行组电路工作。由执行组电路执行开通进路和进路使用完后的进路解锁。1．执行组电路的功能（1）道岔转换。
根据进路选择电路中的道岔操纵继电器励磁吸起条件，接通道岔启动电路，使进路中的道岔转换，转换完毕给出道岔表示。（2）进路检查、锁闭进路。
对所选进路进行选排一致性检查和开放信号的基本条件（道岔位置正确、进路空闲、未建立敌对进路）的检查，当检查符合要求后，将进路锁闭，锁闭有关道岔和敌对进路。（3）开放信号。
进路锁闭后，由信号控制电路检查有关联锁条件执行开放信号。（4）解锁进路。
进路使用完后，要执行进路的解锁。进路解锁方式包括：进路的正常解锁、人工解锁进路、取消进路、调车中途折返解锁、以及故障情况下的区段故障解锁。（5）办理引导接车。
在信号机故障或是轨道电路故障不能正常开放进站或接车进路信号机时，可以办理引导接车。开放引导信号必须按进路锁闭方式或按全咽喉所有联锁道岔全部锁闭方式进行。引导信号用完后进路要解锁。这也是由执行组电路来完成。
（6）向控制台提供表示信息，显示命令的执行情况、信号设备状况和列车、车列的动态信息等。
2．执行组各电路的逻辑关系 逻辑框图如图4－2－12所示，4-2-15 进路检查和进路锁闭网路原理图
选路任务后到进路开通需要经过以下工作程序，其逻辑框图如图4－2－12所示，下面就完成进路锁闭有关电路的用途和基本结构形成简要说明如下：（1）转换道岔电路
进路中的所有道岔，根据DCJ或FCJ的吸起条件，接通道岔启动电路，使动力转辙机带动道岔转换，转好后给出道岔表示，定位时使道岔定位表示继电器DBJ励磁吸起，反位时使道岔反位表示继电器FBJ励磁吸起。转换道岔的电路称为道岔控制电路。（2）进路检查电路
进路检查包括两方面电路，一是检查选排一致性的开始继电器（KJ）电路，二是检查开放信号基本联锁条件的信号检查继电器（XJJ）电路。
① 检查选排一致性电路。站场网路7线是KJ工作网络线，如图4－2－15（a）所示。
KJ接入网络条件：始端FKJ励磁吸起并用其前接点将KJ的线圈接入网络；由终端的ZJ励磁吸起用其前接点将电源KZ接入7线，说明进路的范围是靠FKJ和ZJ来确定的。
检查办法采用对应法：该进路中的道岔所选的位置用道岔操纵继电器DCJ或FCJ的前接点，道岔转换后实际位置用道岔表示继电器DBJ或FBJ的前接点，将两者一一对应。如果网路导通，KJ励磁说明该进路中的道岔位置与所选的位置相符，即实现了选排一致性检查。
② 检查开放信号基本联锁条件电路。站场网路8线是XJJ工作网络线,如图4-2-15（b）所示。
在进路锁闭之前，检查开放信号的基本联锁条件是否满足。基本联锁条件: ● 进路中的道岔位置正确，用始端KJ前接点证明；
● 进路空闲（包括接车股道）用各道岔区段轨道继电器DGJ前接点证明； ● 本咽喉敌对进路未建立，用本咽喉敌对进路的KJ和ZJ后接点来证明； ● 向股道接车和调车检查另一咽喉迎面敌对进路未建立，用另一咽喉该 股道的照查继电器ZCJ前接点来证明。
检查结果，用信号检查继电器XJJ励磁吸起表示基本联锁条件满足，才能进入锁闭进路。不吸起即说明不可能锁闭进路开放信号。从网路中可以看出，进路的走向是靠道岔位置来确定，而进路检查范围是靠KJ和ZJ来确定。
（3）进路锁闭电路
大站电气集中进路解锁采用逐段解锁制，即列车或调车机车车辆每越过一个道岔区段，该道岔区段应立即解锁。这样一样，锁闭和解锁的对象就不是整条进路，而是进路中每个道岔区段。
锁闭和解锁电路：对应每一个道岔区段设计一套
● 一个区段检查继电器QJJ电路——用QJJ来选择究竟哪一个道岔区段可以锁闭或可以解锁，当进路中各道岔区段的QJJ一旦励磁吸起，这些区段的进路继电器1LJ和2LJ以及锁闭继电器SJ相继失磁落下，就使进路中各区段进入锁闭状态。哪个区段的QJJ失磁落下，就为该区段解锁准备了条件（能否解锁还要检查其他条件）。
● 两个进路继电器1LJ和2LJ电路——用1LJ和2LJ是检验该区段解锁条件；
● 一个锁闭继电器SJ电路——用SJ是反映该区段是在锁闭状态还是解锁状态。当SJ落下，反映该区段已转入锁闭状态，锁闭道岔。
●对应每一股道入口处要设照查继电器ZCJ电路和股道检查继电器GJJ 电路——为了实现对迎面敌对进路的锁闭与解锁。
QJJ工作网路线：
9、10线。网路9线是QJJ励磁网络线，网路10线是QJJ自闭网络线。
网路9线QJJ励磁网络线。进路中每个道岔区段的QJJ并联在网路9线上，该网路接通条件是始端XJJ励磁吸起，由进路终端ZJ吸起条件确定进路锁闭的范围，使进路中有关道岔区段的QJJ励磁吸起，从而使各个道岔区段转入锁闭状态。QJJ和GJJ励磁吸起的作用。可以用如下逻辑关系表示：
XJJ↑→QJJ↑→1LJ↓2LJ↓→SJ↓
XJJ↑→GJJ↑SJ↓→ZCJ↓
当QJJ励磁吸起后，使本道岔区段的进路继电器1LJ、2LJ和锁闭继电器SJ失磁落下。SJ失磁落下后，说明已把进路中的道岔锁在规定的位置。因为该道岔启动电路的1DQJ励磁电路，由于SJ失磁落下被切断，达到道岔锁闭的目的。锁闭继电器电路如图4－2－16所示。
图4－2－16 锁闭继电器电路
GJJ励磁吸起后，使与其对应的ZCJ失磁落下，说明把另一咽喉的迎面敌对进路锁闭。因为另一咽喉想向同一股道排列进路时，要检查本咽喉区该股道的ZCJ必须在励磁状态。
照查继电器主要的用途是用来锁闭另一咽喉迎面敌对进路。对应每一条接发车股道的两端各设一个ZCJ。照查继电器ZCJ电路如图4－2－17所示。
图4－2－17 照查继电器电路
网路10线是QJJ自闭电路网路线的作用：防止列车迎面错误解锁。列车占用进路中第一区段时该区段的QJJ失磁落下为区段解锁作了准备，对尚未到达的前方各区段的QJJ经网络10线仍保持励磁吸起，实现列车进入那个区段，则那个区段的QJJ才失磁落下，才为解锁作准备，以防止列车迎面错误解锁。8、9网路线关系：纵上所述，如果8网路线上所检查的条件不能满足，XJJ是不会励磁吸起，进路中的各QJJ以及GJJ是不会励磁吸起，进路也就不会锁闭。由此可见，用 8线检查锁闭进路的条件是否满足，然后由9线执行锁闭进路的任务。
（4）开放信号电路
进路锁闭后，将进入开放信号工作程序。一旦该进路的防护信号机开放，说明进路开通了，或者说进路建立。控制开放信号的电路是信号继电器XJ电路，用来检查开放信号联锁条件的，只有在符合进路空闲、道岔位置正确、敌对进路未建立、道岔和敌对进路已经被锁闭等联锁条件时XJ才能励磁吸起，才能使信号开放。
1、开放信号的联锁条件
（1）开放信号时以及在信号的开放过程中，必须不间断检查进路在空闲状态。（2）开放信号时以及在信号的开放过程中，必须不间断检查道岔位置正确（包括防护道岔），并把道岔锁在规定位置上。
（3）开放信号时以及在信号的开放过程中，必须不间断检查未建立敌对进路，并把敌对进路锁在未建立状态。
（4）车站信号必须经过值班人员的操纵下才能开放。信号关闭后，应防止自动重复开放。但在通过列车多的车站上，允许正线上的列车信号在值班人员的操纵下改为自动重复开放方式。
（5）列车信号应在列车驶入进路，占用进路中第一道岔区段轨道电路或无岔区段轨道电路后立即自动关闭；对调车信号应在车列全部驶入调车信号机内方后自动关闭。无论列车信号和调车信号，都应在值班人员操纵下，能随时关闭。（6）取消进路和人工解锁进路时，信号应随着办理立即关闭。
上述各项联锁条件，凡是没有特别指出的，对列车和调车车都适应。此外，对进站和正线出站信号机还要满足以下联锁条件：
（7）信号机允许灯光因故障熄灭时，应自动改点禁止灯光。
（8）信号开放时，应先检查红灯灯丝完整，即红灯灯丝断丝状态，不允许开放允许信号。
（9）不允许信号机给出乱显示。凡是超出规定的信号显示都属于乱显示。
上述联锁条件是必须遵循的准则，是分析和设计信号控制电路的基本依据。
2、信号继电器工作网路线
每架信号机分别设信号继电器（列车为L×J、调车为D×J）。一个咽喉区的所有信号继电器（列车为L×J、调车为D×J）共用同一条网络线，如图4-2-18所示。
上述的联锁条件涉及进路中各道岔、区段和信号。因此，信号继电器工作网路线是网路11线（也称为联锁网路），开放信号的联锁条件要在网路11线上一一检查、验证，一旦证明完全满足联锁关系时信号继电器才励磁吸起。列车信号涉及网路11、7线；调车信号涉及网路11、7、8线；
图4-2-18 信号继电器电路
电路区分条件：进路始端用KJ前接点把L×J和D×J接入11网路线，运行方向不同KJ前接点其接入方向是法不同的。进路性质用ZJ接点区分，调车电路在终端用ZJ的后接点切断11网路线，以确定检查范围。列车电路时ZJ后接点贯通11线，一直到列车进路终端。在同一信号点部位接有列车L×J和调车D×J两个信号继电器时用LKJ来区分。
在11线上的电源极性：列车进路由进路终端向11线接入KF电源，由进路始端的局部电路接入KZ电源；调车进路由进路终端ZJ前接点闭合向11线接入KZ电源，向8线接入KF电源。由此可见，在11线上既接有调车用的正极性电源KZ，又接有列车用的负极性电源KF，这是由于列车和调车公用11线，必须防护电源串电迂回故障，所采用的电源极性防护，以提高电路的安全性。
信号继电器的励磁电路：用KFJ前接点条件构成信号继电器的励磁。目的，防止重复开放信号。
信号继电器的自闭电路：一旦XJ吸起后即切断了FKJ电路，所以信号继电器经自闭电路保持在励磁吸起状态，说明信号开放前和开放后始终不间断地在检查联锁条件。一旦信号继电器失磁落下，FKJ不再次励磁，信号继电器是不可能励磁的，所以FKJ接点条件具有防止重复开放信号的功能。列车信号关闭时机：对列车信号机来说，应在列车驶入信号机内方第一个轨道电路区段XJJ失磁落下，信号自动关闭点红灯。调车信号关闭时机：对于调车信号机来说，因为调车作业往往调车机车在调车车列的后面推送前进，如果调车信号关闭时机和列车信号一样，此时司机必然会在蓝灯（调车禁止信号）下继续推送运行。所以，调车信号有一条保留白灯自闭电路（习惯称为保留白灯电路）。保留白灯电路接通时机：当车列占用进路时，由XJJ的落下，一方面切断来自8线的电源KF，同时接通了保留白灯电路。这条保留白灯电路切断时机：当车列全部进入信号机内方，接近预告继电器JYJ吸合，切断保留白灯电路，使调车信号机自动关闭。另一情况，当车列驶入进路内方第一区段后，车列又根据折返信号开放而退出进路后，则用进路内方第一区段DGJ的吸合切断保留白灯电路，使调车信号自动关闭。
信号人工关闭条件：是用QJ后接点断开条件。当办理取消进路或人工解锁进路时，通过QJ的励磁吸起切断了信号继电器电路，使信号随着办理立即关闭。监督灯丝状态条件：检查灯丝继电器DJ在励磁吸起状态。
对于进站和正线出站信号的L×J电路中不仅在励磁电路要检查，自闭电路亦要检查。前者反映信号开放前红灯灯丝完好，若红灯灭灯时，灯丝继电器DJ失磁落下则禁止信号机开放；后者反映信号开放后允许信号灯丝完好，若开放后出现绿灯或黄灯灭，DJ失磁落下则信号自动关闭，改点红灯。
调车信号和侧线出站信号仅在自闭电路中检查DJ前接点，当允许信号灯丝烧坏时，通过这个接点切断XJ电路，使信号自动关闭。
3、信号点灯电路
采用信号继电器的接点逻辑组合控制色灯信号机的灯光显示的电路称为信号点灯电路。信号点灯电路既有室内的电路又有室外联系外线，所以必须有室内断线故障防护和室外混线故障防护措施。现以图4-2-19进站信号机的点灯电路为例说明：
信号联锁设备 篇3
市场规模
近年来随着国民经济的快速增长，中国铁路也进入了飞速发展的时代，根据Frost & Sullivan的预测， “十二五”期间中国铁路的投资将达到人民币3.5万亿元以上，到2020年，中国铁路营运里程将达到12万公里以上。由于未来铁路建设将包含比较高比重的高速铁路建设，铁路信息化投资的比将由2008年之前的1%逐步上升到4%以上，而这个数字在发达国家，如欧洲是15%。铁路信息化的核心是实现调度指挥智能化和建立行车安全保障体系。在信息化的总投资中，铁路安全信号系统的投资占到5%-8%左右。
Frost & Sullivan运用360度全视角研究模型，着眼于全球，综合应用行业、科技技术发展、经济、竞争环境、和行业用户等多项模块，对铁路信号联锁系统市场进行全面研究。
如上图所示，2009年中国铁路信号联锁系统市场规模达到近2亿美元，较2008年增长超过30%。Frost & Sullivan预测，到2015年，中国铁路信号联锁系统市场规模将达到近10亿美元。2007~2015年的年均复合增长率会达到近35%。 据估计，我国目前国有铁路有6000个左右的火车站，信号联锁系统技术上沿用了前苏联的继电联锁技术，逻辑模式较为简单，已经难以适应当前的运输特点，未能对列车行车安全提供更确切的保障，对于列车调车效率也存在一定的影响，必须加以升级改造，目前只有约2000个站点进行了计算机联锁系统的改造，加上未统计的工矿企业铁路和未来新建城市轨道交通站，未来市场空间巨大。
市场影响因素
驱动因素
事实上，早在2006年国家政府就在《信息产业科技发展"十一五"规划和2020年规划纲要》中将智能交通系统，“建立一个数据采集、收发、处理的综合交通信息系统平台，开发综合交通信息系统建立和系统整合技术、交通实时数据采集、融合、处理和控制技术、运载工具定位技术与智能导航技术、紧急救援管理系统技术等，提高交通系统的能力、效率和安全性。”作为发展的重点，并在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》中进一步指出，“应重点研究开发高速轨道交通控制和调速系统，发展交通系统信息化和智能化技术，安全高速的交通运输技术。”由此看来，轨道交通安全系统朝着信息化发展是必然的趋势。
抑制因素
中国铁路信号联锁系統市场相对集中，整个市场只有四家企业获得政府授权提供信号联锁系统，它们的业务主要集中在国有铁路领域，其他的一些竞争者主要为私营企业铁路提供设备，这一块市场产品便宜，规模小很多。授权的限制和高集中度阻碍了潜在的竞争者参与到市场中来，不利于行业的发展和市场规模的扩大。
面临的挑战
在嵌入式系统的开发过程中，安全与可靠性是很重要的一个衡量标准，对于铁路信号联锁系统来说更加是这样，然而考虑到现在的系统技术的复杂度，在多数情况下，有限的时间和预算内设计出来的产品不可能完全满足客户方的需求，随着中国高铁建设进程飞速发展，对于铁路信号联锁系统的安全性要求也更加严格，目前国内的供应商开发和引进技术消化进度很难跟上高铁建设的步伐，其主要的核心技术主要来自日本和美国。
发展趋势
目前国际上通行的安全标准是IEC61508，铁路信号系统的评定标准是按照系统各功能的安全关键程度而分配相应的安全完整性等级（SIL，Safety Integrity Level），铁路信号联锁系统指定为SIL4（最高级别）。
从技术上来讲，铁路信号系统经历了机械联锁，电气装置联锁(继电联锁)两个阶段，随着计算机、微处理器系统的飞速发展，以及容错理论和技术的逐渐完善，使得计算机联锁系统成为适应今后铁路发展方向的新一代安全信号系统。伴随着铁路信号系统朝着智能化、多功能化的方向发展，整个系统的复杂度也呈指数级的增长，如何保证系统安全，难度也越来越大，为了适应此变化趋势，技术上出现了诸如2取2，2X2取2，和3取2等不同结构的冗余容错模式。随着我国铁路朝着高密度，高速方向的发展，既有的车站铁路信号联锁系统已经无法适应铁路信号对可靠性和安全性方面更高的要求，未来将会出现更先进的系统。
目前，信号系统的国产化率在列车智能化系统的各类当中是最低的，2009年信号系统的国产化率仅为55%，至今我国没有一整套完全国产化的信号系统，主要的供应商通常选择和外资公司合作开发，如：阿尔斯通，阿尔卡特、CSEE、西门子、GE、Nippon Signal, 还有 Kyosan Electric 等等。未来我国还将会引进并消化更多国外先进的技术，以满足铁道部不断提高的对于高铁建设的要求。
铁路信号设备联锁安全预控管理 篇4
1) 传统的故障诊断方法。依靠技术人员对设备故障机理的把握程度和经验, 进行分析、判断和故障处理。主要方法有逻辑推理法、优选法、比较法、断线法、校核法、试验分析法、检查法、调研法、逐项排除法、仪表测试法等。
2) 信号处理法。一般利用信号模型, 如相关函数、频谱、自回归滑动平均、小波变换等, 分析可测信号, 提取方差、幅值、频率等特征值, 检测出故障。这些方法简单方便。
3) 解析模型法, 它在建立诊断对象精确数学模型的基础上, 运用数理统计、解析函数等数学方法, 对被测信息进行处理诊断。但在实际诊断中, 经常难以构成被诊断对象的精确数学模型, 加上大型复杂设备的非线特征, 限制了解析模型诊断法的使用效果和范围。
4) 人工智能故障诊断法, 是利用神经网络、遗传算法、模糊逻辑、专家系统等进行诊断以及与其他传统技术相融合的诊断技术, 构成以诊断对象进行状态识别、故障辨识和状态预测的故障智能诊断系统。这种诊断方法有:神经网络故障诊断法、遗传算法故障诊断法、模糊逻辑故障诊断法和专家系统故障诊断法等。
随着电子技术计算机技术及信息技术的发展, 智能故障诊断技术广泛应用在铁道信号设备, 为故障分析和诊断提供了现代化辅助决策工具。为提高故障预防和状态维修发挥了重要作用。
2 可靠性与安全性技术保障
保障性是指道岔电子控制模块的设计特性满足实际使用要求的能力。通过可靠性、维修性设计以及测试性设计。使设备在实际应用中具有高安全性、高可靠性的技术保障。另一方面通过模块的技术保障设计, 使模块得到所要求的保障资源和措施, 在这个过程中, 需要进行深入的技术保障分析, 使设备的设计与技术保障措施达到最佳的匹配, 保障系统以最佳的寿命周期, 完成和实现应用领域的控制要求。
道岔电子控制模块的设计特性主要包括可靠性、安全性、易维护性、测试性、运输性、保障性、标准化等等, 其重要性显得尤为突出的是可靠性和安全性, 而达到高可靠性和高安全性的基础就是模块可靠性、安全性的技术保障。
2.1 硬件技术保障
硬件电路性能的好坏直接影响整个系统工作质量, 应用硬件抗干扰措施是经常采用的一种有效方法。通过合理的硬件电路设计可以削弱或抑制绝大部分干扰, 在道岔电子控制单元的硬件设计中, 主要采取了以下几种保障措施:
1) 尽可能的采用电流器件, 减少使用电压器件。因为干扰都是以电压的形式出现的, 而形成电流必须有一定的能量, 所以少使用电压器件可以收到事半功倍的效果。
2) 在模块设计时, 选用性能好、质量高、参数稳定性好的元器件。对电阻功率、电容的耐压必须有储备系数, 储备系数均须大于1.5。
3) 充分考虑电源对单片机的影响, 电源做得好, 整个电路的抗干扰就解决了一大半, 单片机对电源噪声很敏感, 在该系统中采用给单片机电源以及逻辑电路加滤波电路, 以减小电源噪声对单片机的干扰。
4) 电路板合理分区, 比如强、弱信号、数字、模拟信号等。在道岔控制单元中, 设计时将继电器等较大干扰源和MCU等敏感元件远离。
5) 用地线把数字区和模拟区隔离, 数字地和模拟地也进行了分离, 最后接于电源地。
2.2 软件技术保障
对于数据信息的传输, 采用了正反码重传的冗余结构, 即任意一条来自CAN总线的控制命令都可以在2个MCU中同时执行。另外可以采用16位CRC编码校验技术, 从而保证了信息传输过程中的安全性, 对于数据信息的存储, 采用了定时刷新的措施, MCU周期性的自检、刷新其内存中的数据信息, 保证与原始信息的一致。
3 建立常态化联锁安全应急管理流程
将日常故障处理、临时过渡施工、配合施工中积累的联锁安全管理经验和做法, 按照“风险识别、系统评估、卡控措施、反馈信息的步骤制定成常态化工作流程。各级联锁管理人员在信号设备发生故障到达现场后, 按照流程要求, 查明故障原因, 积极进行修复, 确定联锁试验范围名称、项目, 故障处理完毕及时将相关试验表格上报段调度。
对特殊中岔、场联、坡道、引导、道口、专用线设备等进行详细检查, 利用段局域网平台, 将特殊设备分布、原理、试验方法及维护注意事项登录在段信息网络平台上, 方便车间学习、交流, 强化联锁试验应急演练。落实卡控措施, 坚决杜绝联锁试验缺项、漏试, 联锁试验不彻底盲目开通使用等违章行为。
4 建立联锁安全信息快速反馈机制
建立《联锁安全问题库》。对铁道部、路局、电务段检查监测诊断发现的问题, 全部建档入库, 分类管理, 动态更新, 及时处理各类隐患和问题。运用电务试验车轨检车检测、用户回访、机电联劳等方式, 对问题处理进行跟踪验证, 闭环处理。
健全联锁安全信息诊断评估制度, 建立段车间2级固定设备和移动设备安全运行信息诊断评估网络, 明确评估标准, 实现联锁安全信息资源的科学合理利用, 形成指导安全生产的有效依据强化联锁图纸档案管理, 做到信息化、标识化, 制定落实5项管理要求:每个车站相同的局部设备如有多套不同图纸必须合成为一套完整的图纸;工区、车间、电务段存放的同一个车站的图纸必须完全相同;室外箱盒内的图纸必须与车站整套图纸中的局部设备图纸完全一致;所有图纸应做到与实物配线完全一致;整套图纸应做到不缺图页、不缺边少角、张张清晰, 并装订整齐。
5 建立联锁安全综合试验机制
强化计算机联锁修改软件仿真试验记录管理, 针对部分软件厂家在仿真试验初期对发现问题、主要原因、处理措施等无任何记录的现象, 电务段严格执行部局规定, 建立健全了计算机联锁仿真试验报告制度, 在每次仿真试验时, 由联锁软件研制单位和设备管理单位共同出具仿真试验书面报告, 内容包括:车站名称试验日期、双方参加试验人、试验项目、发现问题、处理结果等, 并由双方单位试验人签字。对完成仿真试验后的联锁软件芯片必须进行封存管理, 研制单位和设备管理单位同时在封条上签字, 现场施工封锁当天双方共同确认原封装良好后进行开封, 如设备管理单位发现事前已经开封, 应拒绝现场软件更换。
6 结语
总之, 信号联锁是指通过技术方法, 使信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件, 才能动作或建立起来的相互关系, 确保联锁关系正确是信号设备设计、制造、施工、维护应遵循的基本原则, 联锁错误或失效都将直接危及行车安全, 以强化现场预防控制为重点, 严格执行联锁纪律, 严抓联锁责任制落实, 实现安全生产的持续稳定。
摘要：作为信号基础设备的计算机联锁在铁路信号控制系统, 近几年也得到了迅速发展, 铁路信号联锁安全预控管理, 按照用程序控制过程, 用过程保障结果的管理理念, 使联锁安全由被动受控向主动预控转变, 使设备设计、施工、维护等单位的协同管理标准化、规范化, 使管理层、操作层和执行层在生产作业和管理工作中实现合理地人机联控、岗位自控。
关键词：铁路,信号设备,联锁,安全预控,管理
参考文献
[1]赵志熙.计算机联锁系统技术[M].北京:中国铁道出版社, 2008 (6) .
信号联锁设备 篇5
1铁路信号微机联锁系统构成与安全设计
1.1系统构成
本文研究的铁路信号微机联锁系统属于二级集散式控制系统，图1对该系统的控制结构进行了直观展示，由此可见铁路信号微机联锁系统主要由人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口电路层、监控对象层五部分组成，各部分组成如下所示：
（1）人机对话层。通过鼠标、键盘等输入设备，可对铁路信号微机联锁系统进行控制，同时能够使用显示器显示站场信息。通过设置操作命令采集机可保证输入命令的有效判别与传输，站场规模较大带来的影响将由此顺利应对。
（2）联锁运算层。联锁运算层属于铁路信号微机联锁系统的核心，该层主要负责判别操作输入内容、调理联锁信号、逻辑运算、故障诊断等任务，结合实际需要设置复数以上联锁计算机，同时配置手动按钮、软件、故障自动三种切换方式，即可较好保证联锁运算层的安全性、可靠性。
（3）复核驱动层。PLC为复核驱动层的主要构成，该层主要负责采集信息、转化操作命令为安全控制信号的任务，铁路信号微机联锁系统的操作命令复核检查也由复核驱动层承担。
（4）接口电路层。铁路信号微机联锁系统的接口电路层主要负责监控设备表示信息与PLC输出驱动信号的安全逻辑转换，同时还负责规范监控设备测控流程。
（5）监控对象层。监控对象层由铁路信号微机联锁系统的现场设备组成，包括信号灯、轨道电路、电动转辙机。
1.2安全设计
为保证铁路信号微机联锁系统的安全水平，该系统采用了如下安全设计：
（1）核心设备选择。选择了西门子生产的PLC作为核心设备，该PLC具备可靠性高、寿命长的特点，其安全运行寿命可达106~107h，这相当于一般联锁计算机寿命的10倍。
（2）硬件结构设计。采用了2×2取2的冗余机构，上下位机为双套、互为热备，铁路信号微机联锁系统的安全可靠运行得到了更好保障。
（3）工业级双网络。不同于普通网络，工业级双网络具备自定义数据包、双网络并发模式功能，数据共享的可靠性将由此得到保障。
信号联锁设备 篇6
关键词：微机联锁 64D 半自动闭塞 施工过渡
0 引言
在对既有设备的改造过程中，或在很多新建线路上，一般情况下是微机联锁站场设备与区间自动闭塞设备同步进行。但在既有的营业线路上，为了能够有效的控制封锁施工范围，尽量的减少施工与运输的矛盾，信号区间设备的改造往往延后实施，这就造成了很大不便，在这种情况下，就需要把新建微机联锁设备与既有64D半自动闭塞进行结合开通，这样才可以顺利完成施工，在短时间内恢复线路的运输能力。
本文主要针对既有设备中的较原始64D半自动闭塞制式，与最新的微机联锁设备的过渡结合展开论述，为微机联锁设备与64D半自动闭塞制式的过渡结合，提供了一种通用的思路。本文所介绍的开通方式为车站的联锁软件一次到位，区间设备利用既有制式改造，同时修改继电联锁相关电路，达到新建联锁与既有区间设备结合过渡开通的目的，从而可以在很大程度上降低施工环节对线路的损害，缩短施工时间，提高铁路运输的安全性。
1 室内过渡设备
在室内过渡设备的安装方面，基本的装置，要安置一个半自动操纵箱。这个操纵箱的主要功能，是方便站内的值班人员，使得他们可以使用简单的操作，就完成相关闭塞手续的办理。右面是操纵箱面板图：
在室内的设备设置方面，在本文的方案中，主要是使用过渡的B1、B2半自动定型组合，因为室内设备要注意其体积不能过大，并且安装简洁，这种半自动组合设备，符合上述特点。
64D继电半自动闭塞定型组合用的继电器
■
64D继电半自动闭塞定型组合中共有19个继电器加1台硅整流器ZG。定型组合中19个继电器中有5个继电器与微机联锁设备相结合，构成微机联锁与半自动结合电路。
5个继电器名称为：XZJ、KTJ、FSBJ、JSBJ、GDJ。
2 室内过渡电路设计
2.1 信号开放控制电路
①选择继电器XZJ与开通继电器KTJ。半自动闭塞电路中起控制信号开放作用的继电器为XZJ与KTJ。在使用XZJ请求进行发车时，它的前接点要和准备开通继电器ZKJ励磁电路相互接通。并且使用后接点断开FUJ电路，除了上述功能，还可以对开放出站的信号进行监督。在出站信号开放后，XZJ就会失磁并落下。在实际使用过程中，当半自动闭塞手续办理完成后，KTJ吸起，这就表示区间开通。在6502电气集中与半自动闭塞手续办理完成后KTJ吸起，表示区间开通。在6502电气集中与半自动闭塞的结合电路中，出站信号的列车信号继电器LXJ电路的11网络线发车口部位，接入的控制条件是KTJ52和XZJ53接点串联构成出站信号开放检查条件。
新微机联锁设备自动闭塞方向电路中的KXJ（控制信号继电器）是由微机驱动，用半自动闭塞电路中控制出站信号开放的KTJ52和XZJ53接点带动自动闭塞方向电路中的KXJ，检查信号开放条件。
②信号开放控制电路过渡设计
■
2.2 发车锁闭控制电路
①发车锁闭继电器FSBJ。新微机联锁设备自闭方向电路中FSJ（发车锁闭继电器）由微机驱动，不办理进路时FSJ保持吸起，落下条件为：当排列了以出站信号为始端，发车口为终端的发车进路，发车进路锁闭后，FSJ落下;而64D半自动闭塞电路中的FSBJ落下时机相同。
②发车锁闭控制电路：用自闭方向电路中FSJ的接点复示64D半自动闭塞中的FSBJ完成此功能，如下图：
■
2.3 接车锁闭控制电路
①64D半自动闭塞电路中接车锁闭继电器JSBJ的励磁条件为：进站信号开放后（LXJF），列车驶入其接近区段时（JGJF），接车锁闭继电器JSBJ励磁电路接通。JSBJ励磁吸起后，接通其自保电路，能保持吸起，直至接车进路第一个道岔区段解锁后，即2LJ ，就恢复其落下状态，原电路图如下：
■
②微机联锁设备中的接车锁闭电路处理。从目前铁路进出站的使用设备中，几乎很少有使用进路继电器的，因此，为维持既有6502电路中的逻辑条件，在设计过程中，要对JSBJ自保电路进行部分修改，如下图所示。这种设置，在接车进路锁闭后，可以构成自保条件，值得注意的是微机联锁电路中没有设置此继电器，用进站内方第一个道岔区段的传递继电器CJ和本区段的DGJF接点，也没有实现这种功能，但励磁电路早已接通，一直保持吸起状态，虽然滞后一点时间，不影响其状态。但自保电路断开时机相同。如下图修改结果：
■
2.4 64D半自动闭塞电路中的轨道电路（轨道继电器GDJ）
在本文研究设计中，对于GDJ励磁电路使用的是，进站内方第一个区段的GJF通过接点让其励磁，它的基本原理和定型一致，如下图所示：
■
2.5 微机联锁设备中进站信号机接近区段电路（接近区段的轨道继电器JGJ）
在用64D半自动闭塞进行过渡时，室外需做过渡处理，微机联锁设备中的接近轨道继电器JGJF需用64D半自动闭塞电路中的JGJ复示吸起，如下图所示。
■
2.6 室外设备过渡处理
既有站场设备已拆除，既有室外轨道电路电源中断， 轨道设备以及预告信号机设备需要参加过渡，但电源已拆除，为保证设备正常工作，采用新的微联设备电源过渡连通继续与之供电，轨道受电设备连接室内临时设置的二元二位继电器使其工作，按照上述所示电路复示。
3 电码化电路修改
3.1 站内电码化电路修改
正线电码化电路需要过渡修改，按照半自动电路的信号显示进行编码，当LXJ吸起时，直接发绿码;侧线电码化不需修改，LXJ吸起时，仍然发双黄码。
3.2 接近区段电码化电路修改
由于既有站内设备已废弃，原接近区段电码化设备随之废弃，一般地车站接近区段电码化必须设置，引起过渡。具体方案如下：
按照既有电码化设备的配线提前设一套，利用备用器材核对配线，各种码型试验正确，开通大点内倒替既有设备完成过渡。
4 结论
微机联锁设备与64D半自动闭塞的过渡结合，能够在很多特殊情况下使用，例如，在新建的线路中，使用这种方式，可以提高线路恢复运力的时间。第二，在对现有的线路进行改造时，也可以使用，可以减少过渡时间。第三，对于相邻车站的改造，这种方式也是一种比较有效的过渡。
参考文献：
[1]何文卿编著.6502电气集中电路[M].中国铁道出版社，1982.
[2]李淑芳.高速铁路列控系统维修决策支持系统研究[J].科技创新与生产力，2014（12）.
[3]何德金.区间信号机误闪黄灯的故障分析及处理[J].信息通信，2014（11）.
地铁信号联锁设备的故障判断分析 篇7
关键词：地铁,信号,设备故障
引言
地铁信号联锁设备的故障问题判断是一项需要长期研究的问题。随着信号的联锁效应, 各种故障问题需要有一定的合理检查和报警处理能力。根据地铁系统本身的环境因素, 复杂程度进行条件限制。确定故障诊断标准, 采用随机检测的方式判断信号设备的安全性级别, 确定其可靠性诊断要求。分析地铁信号可能存在的故障诊断方法, 方便地铁信号联锁设备的分析, 提高地铁信号设备的智能化安全运行。
一、信号的优势特点
地铁信号联锁设备是利用未处理计算机设备进行功能的实现。在联锁机内部, CPU为主要的系统核心, 通过联锁运算功能, 对道路岔道, 地铁信号转换, 进路排队, 保证信号的开放性命令标准。根据LOCK信号系统的设备标准, 确定符合自身的设计优势条件。具体来说是通过可靠的设计, 确定电路系统有效提高的品质元件, 从而满足联锁心痛抗电磁干扰的基本要求。需要对端口进行防雷、防电处理, 确定重雷区, 对安全故障问题进行设计。本系统采用故障组合分析, 故障固有处理的安全技术方案, 确定符合安全的而联锁系统性。MSLL技术主要对传统的逻辑电路进行运行外, 还会提出适合的独立性安全核算标准。根据MSLL技术实现2对2的技术运用, 实现系统更加的安全性。
1地铁信号优势特点分析
地铁联锁性系统主要以微型计算机为基础, 通过配合实际的设备实现联锁功能处理。在联锁机内, 以CPU为主要的系统核心标准内容, 通过联锁动力功能性特点, 实现对系统道路的转换, 实现信号的命令控制。利用锁定系统, 在设计中完善自身的设计优势特点, 提高设计的可靠性标准。系统的电路选取具有高效性的品质元件, 满足联锁抗电磁防雷标准, 对端口、线路、电源进行防雷处理, 对可能存在的复杂工作进行重复性处理。加强安全故障的设计, 采用合理的反应组合, 确保技术安全故障处理的合理性。根据实际的独特安全核心标准, 结合对比信息传统运行, 加强技术的安全性, 避免可能存在的冗余工作量, 实现系统的模块化设计。具体来说是采用双向UPS整体结构性处理, 对可能存在的额内部子系统故障进行处理, 保证系统的自动化重组效果, 进行提升工作的稳定性。
2地铁信号的设备诊断分析
地铁信号的联锁系统与设备之间有直接关系, 虽然联锁设备具有较多的优势, 但往往经常发生各种故障问题。这些故障问题是不可以预见的, 需要通过故障处理, 发现其中可能存在的原因, 加强联锁故障诊断技术的判断、分析和改进。人为操作往往会对设备产品造成不可以恢复的错误, 对地铁信号造成故障问题。从地铁信号技术角度分析, 阐述地铁信号的故障诊断标准。具体方法需要依照设备的故障机理, 对设备信号角度分析判断, 确定故障发生的原因。通过简单的报错, 以数学模型的方式, 运用数学分析方法, 确定被测信号的解析方式。从非线性角度, 分析可型建模标准, 确定逻辑模糊故障问题。通过人工智能识别、诊断、确定故障标准。这种方法可以有效的提高故障的预防维修准确性效果。
二、故障判断的典型应用标准
1故障树形判断
根据地铁信号联锁设备系统, 确定设备可能存在的诸多问题。依照系统特定事件标准, 建立系统与各个部件之间的故障问题和逻辑关系。运用树状结构, 细化确定故障问题。通过对地铁信号的故障问题分析, 确定可能发生的故障概率, 采用各种组合方式确定故障问题, 利用辅助工具决策分析和判断。具体来说可以对数据库、知识库、用户界面等信息进行结构性整合。通过数据存放的不同领域, 确定其中存在的不同状态, 对数据库的功能性标准进行分析, 明确用户推理标准, 确定用户与外界交换的信息内容。为了有效的排除故障发生部位, 需要利用系统对数据知识进行存储和分析, 采用数据推理的方式评价确定诊断结果, 排除可能存在的额各种故障问题, 实现系统的结构化成熟。
2地铁联锁信号的应用
联锁系统可以采用设备故障诊断方法, 对信号数据进行报警, 扩展地铁信号的控制范围。信号联锁系统的应用主要有故障报警、地铁信号监测、数据判断和存储、数据安全调试等。计算机联锁故障的报警具有较强的发现性作用, 可以对数据进行多次记录更新。通过自动化控制故障报警数据内容, 对地铁运行的标准状态进行监督分析和检测, 及时确定地铁信号的检测标准。通过在线监测联锁电路, 对数据动作的模拟量、开关量以及其他数据进行分析, 提高地铁数据信号的可靠性和安全性, 从而实现对地铁信号故障的有效预测和判断。
地铁信号联锁设备的需求量不断增加, 地铁的安全运行对于地铁是至关重要的。加强地铁信号联锁设备的故障诊断和报警, 提高地铁内联锁信号的功能性应用, 及时对故障判断和报警, 保证对区间控制信号的实时故障检测和分析。利用逻辑判断方法, 确定地铁信号的实时微型计算机监测, 及时了解信号的联锁故障标准。在地铁运行内环境中, 完成对数据信号的实时调整。结合地铁数据信号的准确联锁设备分析, 采用智能化技术判断和检测方法, 尽可能的实现地铁信号的应用。
结语
综上所述, 地铁信号联锁设备的有效故障诊断和分析可以有效的提高地铁故障的处理速度, 提高地铁信号的自检性。在复杂的系统环境下, 加强地铁信号的联锁设备应用, 实现智能化诊断, 确保诊断技术控制的应用价值。这是符合我国地铁未来长期发展, 利用数据逻辑判断方法实现智能化诊断, 智能化报警, 提高地铁信号的安全稳定性。
参考文献
[1]马玲玲.地铁信号系统安装调试中的要点分析[J].科技创新与应用.2016 (12)
[2]童伟.地铁信号系统分段开通方案设计[J].铁路通信信号工程技术.2016 (02)
信号联锁设备 篇8
TYJL-II型计算机联锁系统是中国铁道科学研究院自主研发的一套微机联锁控制系统, 属于分布式多微机系统, 具体可分为如下几个系统:
监视控制系统-主要由监控机 (又称上位机) 和控制台组成
主控系统-主要由联锁机、执表机组成
接口系统-主要由采集结合电路、动态驱动设备和继电控制电路组成
辅助系统-主要由电务维修机和微机监测系统组成
电源系统
微机联锁信号设备可以直观、互动地访问已存储的信息, 方便分析、创建和处理重要数据。微机联锁站, 设备先进, 使用简单;但维护却较为复杂, 技术条件要求高。随着我国铁路的大提速, 为了满足营运的需求, 给提速以保障, 就必须减少设备故障, 缩短故障延时。为确保设备稳定, 提高电务人员的业务水平是至关重要。因此运用全面质量管理的思想、方法从设备维护的全过程入手, 对业务培训、设备质量、管理方法进行了全面的提升, 摸索出一套微机联锁车站设备维护与管理的新方法, 确保列车高速安全运行。
微机联锁信号系统是我国现在大力推广的信号控制系统, 系统集成了电子、计算机、通信、信号等方面知识, 对维护人员的素质要求较高;在现场真正对对微机联锁系统了解、熟悉的人员不多, 虽然有一定的计算机基础, 但是业务不熟悉, 经验不足, 而且在学校重点学习的是6502继电电气集中联锁, 对微机连锁只是大概了解, 因此, 进行微机联锁业务的培训, 以便让大家更快的掌握熟悉微机联锁技术提高故障处理能力是首要任务。
造成微机联锁车站设备故障的一般原因可以通过以下的关联图说明:
论证1人员素质不高
根据现场实际调研, 抽出某个维护工区, 在进行的摸底考试中, 工区80%的人成绩都是在85以下, 离熟练程度还很远, 特别是新职工对微机站接口很不熟悉, 检修和检测工作不标准, 不到位, 对设备运行状态不是很清楚, 处理微机站故障普遍延时比较久。对工区全体18名人员的摸底考试结果如下:
结论:人员素质不高是主要原因。
论证2工程施工影响
自从某工区进行二合一工程施工以来, 造成大大小小15件影响, 主要是施工焊接二合一和联锁机的接口所造成的。
主要有一下几点:
(1) 焊接时电烙铁焊头产生的电磁场对采集和驱动线路造成冲击噪音, 导致信号畸变;
(2) 施工改线造成驱动错误;
(3) 采集电阻不匹配, 报警电路出错;
(4) 采集线接地;
(5) 采集地线断线。
结论:工程施工影响是主要原因。
论证3环境温度影响
(1) 微机房温度:
6~9月温度比较高, 而微机对温度敏感, 就曾经发生过因为空调不制冷, 导致室内温度过高致使联锁机死机4次, 而且不能正常启动, 要关机几分钟等机子冷却后才可以正常启动;电务机死机1次。
(2) 机械室温度:
用于宽带传输的一般通信电缆增强型5类线缆的信号衰减受温度的影响很大。温度每升高10℃个, 线缆的信号衰减就增大4%。而我们用的联锁机的驱动与采集电缆离宽带通信的标准还很远, 所以我们的电缆受到温度的影响要远远高于以上指标, 在更换电缆不可行的前提下我们只有降低室内温度以达到降低信号畸变的目的。在6、7、8三个月室外温度达到35度, 室内因为大量的继电器等设备的发热, 而且因为防尘的原因机械室都是封闭的, 没有空气对流, 热量无法宣泄, 有时最高温度达到40度, 比微机通信所要求的小于30度高出了一大截, 这就使得信号容易产生畸变。虽然机械房内不放微机设备, 但是采集和驱动部分电路都是使用电子元件比如动态继电器和模/数转换模块等, 对温度要求也较高, 这些模块块和传输接口通信线长时间工作在高温下容易老化, 影响设备寿命。因此在机械室装空调是必要的。
结论:当时环境温度影响是主要原因。
论证4设计缺陷
(1) 设计带动道岔驱动命令滞后或脉冲不够长, 带不到位, 道岔却失去表示。
如II场北咽喉平面图:
从B线排长调车到6~13股道时, 如果423/425/427#原在反位, 进路要带该道岔到定位。但系统驱动信息驱动该SJ吸起在2QDJ转极瞬间落下 (微机联锁SJ常态为落下) , 导致1QDJ保持时间不足而落下, 而此时该道岔未能转动, 2QDJ已转极, 因此造成423/425/427#道岔失掉表示, 形成故障。虽然不影响原进路锁闭, 却使经427#定位的进路排不出, 这样不仅影响效率, 同时也会给侧冲进路排通, 留下隐患。
(2) 电务维修机程序设计缺陷
某站场经过增容及多次改造施工以后, 电务维修机软件经过多次修改, 很多原来没有的症状不断在使用中出现, 特别是增加DMIS系统后给维修机增加了大量额外的数据处理量更加重了电务维修机的负担, 频频发生莫名其妙的问题:比如站场图显示时好时坏甚至全屏幕线条乱画, 程序频繁出错, 提示停止程序运行。如图:
与DIMS的接口是以电务机为主, 由电务机维修机采集并筛选出DMIS所需要的信息进行编码然后发给DMIS主机, 这就使得本来负担就重的电务机增加了大量的数据处理量。而电务机维修机的CPU的处理能力很低为100MH的486主机, 内存储容量只有8MB, 因此当站场进路很复杂的时候, 数据量增加, 此时需求大量内存空间来存放临时数据, 但是因为底层的操作系统WINDOWS3.2的内存管理机制存在不足, 而电务机程序又未对内存进行合理的管理, 导致缓冲区溢出, 覆盖程序区, 导致程序区被破坏而死机。
结论:设计缺陷是主要原因。
针对以上的各种原因, 必须采取相应的措施:
(1) 努力提高维护人员的职业素质
人员素质的提高是改进设备、管理设备的软件因素, 提高设备质量的关键因素是提高维修人员的素质。为此, 必须请技术熟练的人员指导并自我钻研, 加强业务学习, 先进带落后, 每半月进行理论实作考试成绩优异者予以奖励。并重点落实微机联锁巡视及检修作业程序。
(2) 克服工程施工的影响
加强施工监督管理, 由当日值班人员督促施工人员按操作规程进行施工, 发现问题及早解决, 防止留下施工隐患。
(3) 改善设备环境, 消除环境温度影响
尽快加装和修复空调, 保持机房卫生整洁;在机械室未加装空调前, 每天由值班人员利用每天巡视的时间打开窗户20分钟。让空气对流以达到降温目的。并注意在空调停电时观察微机房温度, 一旦温度接近30度应立即采取适当的降温措施。
根据多年的计算机维护工作经验, 总结出TYJ-II型微机联锁系统的维护标准:
1) 微机系统计算机设备工作环境是:周围空气温度15℃~30℃。机房密封、防尘良好, 防静电良好。计算机箱柜清洁、通风散热良好。
2) CPU及其接口电路的工作电源为⒌0V±0.1V。采集、驱动电源为⒓0±0.2V。驱动单元电源未32V±2V;驱动信号脉冲值为4~7V。
3) 供计算机用的电源必须单独输出, 不得和其他设备合用。且该电源必须隔离、净化, 降低电源对计算机的干扰。在UPS输入断电时应尽快恢复或人工关机, 以避免电池过放电;定期检查UPS电池有效性, 其放电时间应不少于15min。
4) 系统防雷地线电阻小于4欧;专用逻辑地线不小于1欧。每个机柜驱动回线必须焊接良好, 无脱焊、假焊。消除外磁场干扰使机柜出现关键回读错误, 使事故继电器落下, 切断局部电源。
5) 采集板上的表示灯与被采集信息的设备状态、控制台显示屏的显示三者必须一致, 驱动板上的表示灯与驱动对象的状态、控制台操作命令核对无误。
6) 板块备品齐全, 状态良好, 更换电路摸块板确认跳线位置正确, 必须在备机状态下关掉电源才能拔下电路板或其他摸块。
7) 串口线接头紧固接触良好, 分配器和其他多分头接口接触良好紧固, 网线良好, 微机电缆插头插座良好。防静电地板下定期放干燥剂吸收潮气, 定期放鼠药灭鼠及其他动物寄生。
8) 禁止运行与微机联锁系统无关的软件, 未经上级批准, 不得随便进入上位机系统、电务机系统, 防止运行文件错误。
9) 为防工作机运行太久发热老化, 每月上旬联锁机倒换主备机, 季度初倒换主备上位机。
为了铁路运营的安全畅通, 电务维护人员必须加强质量意识教育, 加大质量监督及考核力度, 使职工自觉学习业务技能。
严格落实巡视检修制度, 发现问题及时克服, 并完善各项管理制度。配置的主备联锁机之间, 联锁机与上位机间, 上位机与数子化仪、一拖四监控机之间的备用串口通信线, 并经常检查良好状态。
积极学习新技术, 掌握新技能, 努力探索设备内在规律, 加强技术训练, 每个季度进行一次理论和实做考试, 全面提高全员素质。
若出现影响设备内在质量决定因素, 如机械室接口架因施工插入多, 使继电器组合架与微机系统接头架受外磁场干扰, 逻辑地线与屏弊地线相对干扰, 则进入小PDCA循环, 以停电消磁, 使用参考地线在防静电隔离板隔离, 并每月倒换联锁主备机, 每季度倒换上位机。对电原柜UPS定期放电。以利于微机系统能按期刷新, 排除残留废信息。
定期汇报系统状态及信息变化情况, 以便上级远程诊断软件运行效果, 检查计算机病毒, 及时升级板本。
摘要：TYJL-II型计算机联锁系统已在全国铁路 (包括城市轨道交通) 四百多个站 (场) 开通运营。该系统以其高可靠性、高安全性和易于维护等特点为铁路运营提供了可靠保障。文章详细描述了设备故障的原因及处理过程, 通过几个重要的案例, 总结了微机联锁信号设备的维护与管理方法。
关键词：微机联锁,设备维护,故障,维护标准
参考文献
[1]TYJ-II型计算机联锁系统培训教材[P].中国铁道科学研究院通信信号研究所.
信号联锁设备 篇9
1 计算机联锁设备原理及其优势
1.1 计算机联锁设备
计算机联锁设备是基于计算机技术发展的基础之上, 采用计算机控制的方式来实现各项功能。一般情况下, 都会采用双套联锁软件来进行工作, 通过对比一致, 来生成各式命令, 以此来控制铁路的各个信号设备。当然, 为了确保安全性和可靠性, 计算机联锁设备一般都会具备自检功能, 当设备出现故障时能够及时的发现, 并且迅速的做出反应, 以此来保障整套系统的正常运行。除此之外, 整套系统的信息传输时采用光纤通道来进行, 这样一来就可以保障信息的远距离传输, 以此来确保系统的控制力。同时, 利用计算机信息网络也可以实现大量信息的储存与记录, 方便信息的调度。
1.2 计算机联锁设备的优势
计算机联锁设备的优势首先在于可靠性与安全性非常高, 同时所占体积较小, 能够有效的减少对于继电器的维护与检修工作。其次, 计算机联锁设备精简了铁路系统, 因此对于建筑的使用, 以及系统整体的维护与检修工作量都能有效的减少。除此之外, 由于计算机联锁设备一般采用的是分布式系统的结构, 因此也可以减少干线电缆的建造, 对于节约铁路工程成本有较大的帮助。
2 铁路信号计算机联锁设备的维护与管理工作
2.1 计算机联锁设备的管理工作
在进行铁路信号计算机联锁设备的管理工作当中, 一定要确保程序对于过程的完全的控制, 这样才能真正保障联锁系统的运行安全。与此同时, 还需要充分的利用现代信息技术、互联网技术以及无线通信技术, 这样才能更好的进行计算机联锁设备的管理工作。除此之外, 对于联锁设备的设计、维护与施工工作, 一定要确保相关单位以及相关工作人员按照标准流程来进行, 确保联锁系统的质量。
2.2 计算机联锁设备的维护工作
1) 保持系统工作环境的稳定。在计算机联锁设备的维护工作当中, 确保联锁系统的机房处于一个稳定的工作环境当中时极为重要的。关于机房环境的要求, 包括了机房的温度、湿度、清洁、供电系统等。除此之外, 对于机房的雷电防护工作也需要特别的注意, 特别是在于雷暴天气多发的地区。而在进行雷电防护工作当中, 重点是对电源系统的仿佛。这是因为, 在机房中, 存在许多的电源, 因此, 在雷暴天气时极为容易引来雷电危害, 在这样的情况下, 就需要针对机房的电源进行防雷措施, 避免雷暴天气对机房产生损害, 以此来影响整个系统的正常运行。
2) 消防措施的准备。在计算机联锁设备所在的机房当中, 有许多的供电设备。因此, 一旦供电设备出现短路就很有可能会导致火灾的发生。在这样的情况下, 连锁设备机房应当针对消防目的来进行改造, 以此来减小机房发生火灾的可能性。与此同时, 还需要对工作人员进行消防培训, 这样才能使火情发生时工作人员能够更加快速的应对。当然, 对于机房内的消防器材一定要进行定期的检查, 确保火情发生时消防器材都能正常的使用。
3) 对设备进行定期检查。查与维护, 这样才能将所有的问题扼杀在摇篮当中。特别是对于计算机连锁设备核心系统的检查, 一定要格外重视。核心系统一旦出现任何问题, 都有可能会影响到整个系统的运行。
4) 提高维修人员的职业素养。要想更好的完成计算机连锁设备的维护工作, 那么就必须要提高维系人员的职业素养。这是因为, 在进行连锁设备的维护与管理工作当中, 主要还是依靠人来完成。因此, 提高维修人员的职业素养, 既可以提高维修的工作效率, 同时又能够保障连锁设备的安全性与可靠性。而针对维修人员职业素养的提高, 可以开展相关的培训与讲座来加强工作人员的职业技能, 与此同时还可以针对维护人员进行定期的考核, 以此来保障每一位维修人员都能够符合上岗标准, 同时也可以促使工作人员更加主动的提升自我能力。
参考文献
[1]单志荣.铁路信号计算机联锁设备维护与管理[J].电子技术与软件工程, 2015 (06) :91-93.
信号联锁设备 篇10
1 计算机联锁系统的性能要求分析概述
计算机联锁系统由硬件设备和软件设备构成。硬件设备包括联锁计算机 (完成联锁功能和显示功能) 、安全检验计算机 (用以检验联锁计算机的运行情况, 发现故障可导向安全) 、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。软件设备是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分, 由两部分组成:一是参与联锁运算的车站数据库;二是进行联锁逻辑运算, 完成联锁功能的应用程序。车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。应用程序由多个程序模块组成, 即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。
计算机联锁的操作方法与继电联锁相似, 由于它实现了从有接点到无接点的变革, 操作人员办理进路时, 只需先按进路始端钮, 再按进路终端钮即可完成。此时计算机就执行操作输入程序和联锁处理程序。根据输入的按钮代码, 从进路矩阵中找出相应的进路, 然后检查是否符合选路条件, 只有完全满足选路条件后, 程序才能转入选路部分。之后, 先检查对应道岔是否在规定位置, 再将需要变换位置的道岔转换位置, 接着锁闭进路, 并建立对应的运行表区。
在执行信号开放程序中, 是根据运行表区内容, 连续不断地检查各项联锁条件, 条件满足后信号机才能开放。当列车进入信号机后方, 信号机即自动关闭, 随着列车的运行, 进路可顺序逐段解锁。
2 具体性能分析
2.1 计算机联锁系统的基本结构
计算机联锁系统是利用目前已有的工业控制计算机, 研制一套专用的硬件与软件系统实现信号、进路与道岔间的联锁关系, 因此它实质上是一个满足故障——安全信号原则的联锁逻辑运算系统, 计算机在系统中的作用是将操作命令与现场各种输入的表示信息读入, 再根据计算机内部状态等条件进行逻辑运算, 判断后输出控制信息至执行机构, 实现多变量数字输入和多变量数字输出这样一个复杂传递函数的变换。
2.2 实时性要求
系统有多种控制显示方式供选择, 如分离式控制台和屏幕显示, CRT或大屏幕投影显示等等, 也可选用先进的数字化仪控制CRT显示。联锁系统可以不失时机地采集到输入变量的变化情况, 及时刷新站场各类表示信息, 及时输出道岔和信号的控制命令, 而且对涉及安全 (危险侧) 的控制命令必须以具有故障—安全特征的形式输出。
2.3 可靠性与故障——安全性
信号联锁系统是一种实时控制系统, 它必须是高可靠的, 通常继电联锁系统在采取预防性维护措施的前提下其MTBF可达1.3×105h[2] (约15年) , 采用工业级的控制计算机与容错技术完全可以达到并超出这一指标。
采用主机、备机 (热备) 双套系统, 由主机控制现场信号, 备机只工作在联机同步状态, 不实现控制, 主、备机可相互替换, 大大提高系统的可靠性、安全性。
2.4 结构模块化与标准化
铁路站场的规模与作业需求不尽相同, 因而无论是硬件还是软件都必须具有模块化结构特征, 硬件模块化、软件真正实现程序、数据的有效分离。 软、硬件均采用模块化结构, 容易实现定型设计, 便于制造和装配, 减少了施工安装费用。在站场变更时, 不需作太大的修改。
2.5 经济性
计算机联锁系统取代继电联锁系统的另外一个重要原因是为了降低系统费用成本, 一般来说系统费用表现在设计、制作、施工、调试以及建筑费用上, 因此计算机联锁系统必须在以上若干方面充分显示其优势。
2.6 功能扩展
旧有的继电联锁系统只能提供基本联锁功能与操作界面, 新型计算机联锁系统除此之外, 还应具有故障诊断与分析、重演、远程通信及其他管理功能。而且系统功能便于扩充, 便利与调度集中、调度监督和信息处理系统相联, 可增加旅客向导, 调度作业单传输和处理功能。基本系统容量可实现对现场六百四十点信号的采集及二百五十六路的驱动输出。值得一提的是检错、诊断、储存记录、语音报警等功能, 储存数据可达24小时, 并可打印存盘。大大减轻信号值班员劳动强度, 提高车站运营的工作效率和质量。
3结论
计算机联锁是目前最先进的车站联锁设备, 具有运作速度快, 信息量大, 操作方便, 安全性高, 设备体积小、重量轻, 便于调试和维修的特点, 提高了自动化程度和作业效率。随着计算机技术的发展, 特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究, 车站信号联锁安全技术也正在不断地更新、发展, 必然取代电器集中联锁。
参考文献
[1]6502电气集中电路.中国铁道出版,
[2]微机联锁技术.中国铁道出版社,
谈铁路信号计算机联锁系统 篇11
伴随着时代的发展和科学技术的不断进步，铁路信号联锁控制系统经历了由机械、机电、继电等传统技术构造而成的系统，逐渐向由微电子、计算机以及现代控制技术组成的系统过渡，计算机联锁是一种高效、安全的车站联锁设备，取得了良好的效果。
1 计算机联锁概述
所谓计算机联锁就是一种实时的控制系统，该系统由计算机以及电子、电磁器件组成、具备故障—安全性能。通常情况下，计算机联锁系统包括软件设备和硬件设备。
硬件设备：包括联锁和安全检验计算机(这两种计算机完成联锁和显示功能，实现检验联锁计算机的运行情况，发现故障可导向安全)、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜以及轨道电路等室外设备。
软件设备：软件设备是实现进路、信号机、道岔互相制约的关键设备。它包括车站数据库和联锁逻辑运算，以及完成联锁功能的应用程序。车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表和车站显示数据等共同构成车站数据库。应用程序由系统管理程序、时钟中断管理程序、表示信息采集及信息处理程序，以及站场彩色监视器显示程序等多个程序模块组成。
2 计算机联锁系统的功能
2.1 联锁控制功能
(1) 完成进路的控制。式重复开放。 (3) 单独操纵、锁闭和解锁道岔。
2.2 显示功能
(1) 站场基本图形显示。 (2) 现场信号设备状态显示。 (3) 车站值班员通按钮进行确认显示。 (4) 联锁系统工作状态以及故障报警显示。 (5) 时钟显示，以及操作错误提示、联锁状况提示、执行失败原因提示等必要的汉字提示。
2.3 记录存储和故障检测与诊断功能
(1) 根据时间顺序，系统自动记录和存储车站值班员的操作状况，以及现场各种设备的动作和行车作业情况。 (2) 提供图像再现功能。 (3) 实现进路储存和自动办理。 (4) 具有集中检测和报警功能。
2.4 语音提示功能
采用轮流播放的方式，对多条需要同时播放的信息计算机联锁系统借助外围设备，将各种提示信息通过控制台进行播放。进行处理。
2.5 综合功能
计算机联锁系统通过标准化的通信接口板以及网络接口板和通信规程，实现与现代化信息处理系统之间的连接，完成彼此间的数据交换。
3 计算机联锁系统基本原理
现有二级集散式、层次化、模块化的计算机控制系统，是基于传统集中式信号系统模式逐渐发展而来的。计算机联锁系统包括操作表示层、联锁运算层、复核驱动层、结合电路层、监控对象层五个层次。模块化指联锁机主模块、PLC和信号结合模块等。这样的系统结构无需置换联锁软件，即可参照车站规模和个性化的作业需求，只是改动站场静态数据，通过增加相应的硬件模块，进而满足系统扩容的要求，借助科学合理的设计工艺以及先进的控制体系结构，在一定程度上缩短了系统调试周期以及现场施工作业的周期，在实际应用中简单方便，而且经济合理。
3.1 人机对话层
通过键盘、鼠标等输入设备进行输入处理，借助串口将其传输到联锁计算机，站场标示信息显示在图形显示器上。在多终端操作或规模过大的站场加重了联锁计算机负担的情形下，借助操作命令采集机来识别所输入的操作命令，同时将其转换为连锁计算机认定的格式传输至计算机。
3.2 联锁运算层
联锁微机作为系统的核心部件，其功能是完成操作输入的判别、联锁信号的调理和分析、逻辑运算、控制命令生成和故障排查等操作。从某种程度上讲，系统总体故障—安全性能与联锁微机的安全使用性能有很大的关系。HJ04A系统内设有联锁微机2台，其中包括1台能够人工切换的冷备机。
3.3 复核驱动层
负责采集表示信息的PLC是构成复核驱动层的主要元部件。由联锁微机发出的操作指令通过PLC时，经PLC审核后可转换成故障—安全的控制信号。因此，PLC有助于保障系统安全。
3.4 结合电路层
结合电路层的主要任务就是：将现场监控设备表示信息和PLC输出的驱动信号的安全逻辑进行转换，使PLC的输入信息和输出信息具备故障-安全性能。另外，通过专用的电路规范监控设备进行过程测控，该测控过程涉及信息采集机制和设备驱动流程。
3.5 监控对象层
监控设备是信号机、轨道电路和道岔等联锁系统的现场设备。
4 计算机联锁系统可靠性及安全技术
当前，在高可靠系统的容错设计方面，国内外都是通过采用二模动态冗余方案或者三模静态冗余方案进行处理。其中三模静态冗余方案通过借助硬件冗余进而提升可靠性，而二模动态冗余方案通过整合硬件冗余资源，并结合故障检测技术与软件冗余资源进行处理。硬件故障具备较强的屏蔽能力和纠错能力是上述二种方案的共同点。然而这二种方案都有自己的优缺点：三模冗余系统需要解决时钟容错的问题，确保实现三模进程的同步性以及设计的表决器可靠性要高;对于二模动态冗余系统来说，高效与可靠性则是冗余管理机构的根本。当前，对这二类系统的可靠性进行计算都是在可靠度R (t) =1(表决器设定或冗余管理机构)的基础上进行的。受设备投资成本过高的影响，其主要应用在航天、通讯等可靠性要求很高的领域。
行车安全问题在铁路信号领域的一个重点。所以，在计算机联锁系统中对可靠性和安全性要求比较高。为了确保行车安全，通过下列方式对计算机联锁系统进行设计：第一突出系统的可靠性。可靠性理论包括系统故障的屏蔽效应方面的内容，通过牺牲可靠性进而降低故障率，相对地提升了系统安全性。由于使用了硬件冗余资源和高可靠器件等，进而限制了可靠性技术，使系统的可靠性受到经济方面的制约和影响;第二在确保系统可靠性的基础上，结合计算机联锁系统故障—安全技术，通过降低效率来换取昂贵的成本，进而取得系统的高安全性，该方式同样能够满足联锁系统的性能要求。
在计算机联锁系统中的应用容错技术：随着科学技术的进步，计算机软硬件技术有了长足发展，高可靠性技术以及容错理论与技术也不断成熟，计算机在铁路信号联锁设备中得到推广和应用。计算机联锁系统在处理信息的过程中涉及安全方面的内容，然而，当前的计算机主要是由集成电路构成，由于电路在集成时按照对称性的结构特点进行，也就是说，集成电路出现短路和断路故障的概率是一样的。在这种条件下，构成计算机联锁系统的集成电路芯片必须具备安全方面的特性。通常情况下，计算机联锁系统可靠性的提高是通过采用避错技术和容错技术来实现的。为了进一步降低故障概率，通过高可靠性芯片对避错技术进行处理，但是这种避错技术不能确保计算机联锁系统绝对的可靠，这是因为在一定的限度内提高芯片的可靠性是完全可能实现的，如果超过这个限度要想提高芯片的可靠性将付出巨大的代价。在这种前提背景下，通过容错技术在提高系统可靠性方面发挥了作用。容错技术的工作原理就是承认故障是不可避免的，在故障存在的前提下，通过研究分析进而制定解除故障的措施或方案。利用硬件冗余、软件冗余、时间冗余等手段，通过投入较多的资源，进而实现提高计算机联锁系统可靠性的目的。
5 结束语
计算机联锁技术随着计算机技术的发展而发展，特别是对可靠性技术和容错技术研究的不断深入，计算机联锁技术得到推广和使用。根据各国研究和使用计算机联锁系统的现状来看，由于计算机系统具有很强的逻辑功能和信息处理功能，在车站联锁中被广泛应用。目前，在车站联锁设备中计算机联锁技术是最先进，该系统具有运算速度快、信息存储量大、便于操作、可靠性高、体积小、重量轻，以及调试和维修便捷的特点，在一定程度上自动化程度和作业效率得到大大的提高。当前，虽然计算机联锁系统处于试用阶段，其可靠性以及安全性需要进一步的提高。智能化是未来计算机联锁系统发展的必然趋势，通过利用先进的智能控制技术、模糊控制，以及神经网络等技术，在一定程度上完成了对故障的预测和对问题的研究分析等。
参考文献
[1]徐洪泽.计算机连锁控制系统原理及应用[M].北京:中国铁道出版社, 2008.
[2]王永信.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社, 2010.