鐵路信號微機聯(lián)鎖的鐵路運輸作用論文
摘要：近年來(lái)我國鐵路運輸領(lǐng)域不斷取得喜人成果，鐵路行車(chē)安全高效、自動(dòng)化程度的受關(guān)注程度不斷提升�；诖�，本文就鐵路信號微機聯(lián)鎖系統構成與安全設計展開(kāi)分析，并詳細論述了鐵路信號微機聯(lián)鎖在鐵路運輸自動(dòng)化中的作用。
關(guān)鍵詞：鐵路信號；計算機聯(lián)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(lián)鎖系統具備可靠性高、安全性好、綜合效益優(yōu)秀、綜合性能強等特點(diǎn)，這些就使得近年來(lái)鐵路信號微機聯(lián)鎖系統的應用日漸廣泛化。為了最大化該系統效用發(fā)揮，正是本文圍繞鐵路信號微機聯(lián)鎖在鐵路運輸自動(dòng)化中作用開(kāi)展具體研究的原因所在。
1鐵路信號微機聯(lián)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(lián)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(jìn)行了直觀(guān)展示，由此可見(jiàn)鐵路信號微機聯(lián)鎖系統主要由人機對話(huà)層、聯(lián)鎖運算層、復核驅動(dòng)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(huà)層。通過(guò)鼠標、鍵盤(pán)等輸入設備，可對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統進(jìn)行控制，同時(shí)能夠使用顯示器顯示站場(chǎng)信息。通過(guò)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(chǎng)規模較大帶來(lái)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(wù)，結合實(shí)際需要設置復數以上聯(lián)鎖計算機，同時(shí)配置手動(dòng)按鈕、軟件、故障自動(dòng)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(dòng)層。PLC為復核驅動(dòng)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(wù)，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統的操作命令復核檢查也由復核驅動(dòng)層承擔。
�。�4）接口電路層。鐵路信號微機聯(lián)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(dòng)信號的安全邏輯轉換，同時(shí)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(lián)鎖系統的現場(chǎng)設備組成，包括信號燈、軌道電路、電動(dòng)轉轍機。
1.2安全設計
為保證鐵路信號微機聯(lián)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(mén)子生產(chǎn)的PLC作為核心設備，該PLC具備可靠性高、壽命長(cháng)的特點(diǎn)，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)鎖系統的安全可靠運行得到了更好保障。
�。�3）工業(yè)級雙網(wǎng)絡(luò )。不同于普通網(wǎng)絡(luò )，工業(yè)級雙網(wǎng)絡(luò )具備自定義數據包、雙網(wǎng)絡(luò )并發(fā)模式功能，數據共享的可靠性將由此得到保障。
�。�4）系統、語(yǔ)言選擇。下位機選擇了step7語(yǔ)言編程，上位機選擇了Windows操作系統與可視化語(yǔ)言編程，由此實(shí)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(lián)鎖在鐵路運輸自動(dòng)化中的作用
鐵路信號微機聯(lián)鎖系統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)鎖系統具備強大的擴展功能，而這就為我國鐵路運輸自動(dòng)化的實(shí)現打下了堅實(shí)基礎。實(shí)際調研中發(fā)現，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統能夠在實(shí)際應用中與機車(chē)安全控制系統、鐵路運輸信息管理系統實(shí)現緊密結合，可見(jiàn)該系統的作用之強。
2.1基本作用
結合鐵路信號微機聯(lián)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(lián)鎖功能。進(jìn)路選排、進(jìn)路鎖閉、進(jìn)路解鎖、道岔動(dòng)作、信號開(kāi)放、總取消、人工解鎖等聯(lián)鎖運算屬于鐵路信號微機聯(lián)鎖系統的基本作用，這些作用可以為路運輸自動(dòng)化實(shí)現提供基礎支持。
�。�2）人機對話(huà)功能。通過(guò)輸入設備，操作工作站顯示器可動(dòng)態(tài)顯示區段、道岔、站場(chǎng)圖形動(dòng)態(tài)等設備信息，同時(shí)能夠自動(dòng)播報故障、各類(lèi)操作的語(yǔ)音提升。
�。�3）計算機輔助設計�？赏ㄟ^(guò)圖形方式直觀(guān)輸入站場(chǎng)數據，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(wèn)題也會(huì )成為過(guò)去式。
2.2鐵路運輸自動(dòng)化中的作用
鐵路信號微機聯(lián)鎖系統在鐵路運輸自動(dòng)化中的作用主要體現在四個(gè)方面，即便于改造、擴展性?xún)?yōu)秀、防溜預警、調度監督。
2.2.1便于改造
實(shí)際調研發(fā)現，很多對鐵路運輸依賴(lài)性較強的企業(yè)存在場(chǎng)內生產(chǎn)改造頻繁情況，這就使得鐵路信號微機聯(lián)鎖系統往往需要一同進(jìn)行改造。對于有的企業(yè)來(lái)說(shuō)，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統的改造便利程度、改善勞動(dòng)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(shí)了計算機控制、電子開(kāi)關(guān)等技術(shù)，這些會(huì )使得該企業(yè)的.鐵路信號微機聯(lián)鎖系統減少了大量配線(xiàn)，由此實(shí)現的站場(chǎng)改造便捷化、維護簡(jiǎn)單化、減員增效直觀(guān)證明了鐵路信號微機聯(lián)鎖系統在鐵路運輸自動(dòng)化中所能夠發(fā)揮的顯著(zhù)作用。
2.2.2擴展性?xún)?yōu)秀
隨著(zhù)各領(lǐng)域的快速發(fā)展，業(yè)界、企業(yè)往往會(huì )對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統提出新的或特殊的功能要求，特別是近年來(lái)我國鐵路運輸自動(dòng)化發(fā)展中出現的許多新環(huán)節、新內容更對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統提出了較強挑戰。以上文提及的鐵路信號微機聯(lián)鎖系統為例可以清楚發(fā)現，該系統能夠與機車(chē)安全控制系統、鐵路運輸信息管理系統實(shí)現緊密融合，而這就使得其在實(shí)現特色聯(lián)鎖功能方面表現優(yōu)秀，結合實(shí)際需要、特殊需求開(kāi)展靈活設計可進(jìn)一步提升鐵路信號微機聯(lián)鎖系統在鐵路運輸自動(dòng)化中的作用發(fā)揮。
2.2.3防溜預警
線(xiàn)路復雜、通過(guò)公鐵道口較多屬于很多企業(yè)鐵路存在的特點(diǎn)，而由于公鐵道口附近鐵路站場(chǎng)多設置股道線(xiàn)，這就使得股道線(xiàn)上停留車(chē)輛受站場(chǎng)坡度影響可能出現自動(dòng)溜出的隱患，這顯然不利于鐵路運輸自動(dòng)化的實(shí)現。但在鐵路信號微機聯(lián)鎖系統支持下，該系統可以靈活聯(lián)動(dòng)溜車(chē)預警設備，車(chē)輛自動(dòng)溜出隱患自然能夠得以解決。值得注意的是，為實(shí)現車(chē)輛自動(dòng)溜出隱患的更深入解決，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統還應聯(lián)動(dòng)安全應急措施，同時(shí)將公路方向的通過(guò)信號自動(dòng)轉換成禁止信號且通過(guò)系統實(shí)現聲光報警，即可進(jìn)一步減少車(chē)輛自動(dòng)溜出帶來(lái)的損失。
2.2.4調度監督
調度監督屬于鐵路運輸自動(dòng)化實(shí)現中需突破的難點(diǎn)，而本文研究的鐵路信號微機聯(lián)鎖系統便能夠在這一難點(diǎn)的突破中發(fā)揮重要作用。攀鋼通過(guò)光纖開(kāi)展了運輸部網(wǎng)絡(luò )環(huán)網(wǎng)布置，該環(huán)網(wǎng)連接了運輸部每個(gè)站內的交換機，由此微機聯(lián)鎖數據信息、行調數據信息、貨調數據信息即可通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)傳送至環(huán)網(wǎng)系統，通過(guò)總服務(wù)器實(shí)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(wǎng)支持下，開(kāi)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(guān)人員準確提供實(shí)時(shí)現場(chǎng)信號設備狀態(tài)、列車(chē)運行情況功能，而這些均能夠在設備構成不變的情況下實(shí)現。在鐵路信號微機聯(lián)鎖系統支持下，攀鋼通過(guò)明確“聯(lián)鎖”機制明確了有效信號采集點(diǎn)。這里的有效信號采集點(diǎn)源于大量的繼電器組合，信號燈、軌道電路、電動(dòng)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(guò)總線(xiàn)傳輸至調度中心，在鐵路信號微機聯(lián)鎖系統支持下，數據采集模塊將采集現場(chǎng)數據信息傳輸至以太網(wǎng)，最終滿(mǎn)足運輸部及時(shí)查看現場(chǎng)運行情況的需要，由此即可為鐵路運輸自動(dòng)化的實(shí)現提供更有力支持。
3結語(yǔ)
綜上所述，鐵路信號微機聯(lián)鎖系統能夠在鐵路運輸自動(dòng)化中發(fā)揮較為積極作用。
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