編組站區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)的研究與應(yīng)用

劉淑敏

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，西安 710043)

近年來，隨著編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，大型編組站已實(shí)現(xiàn)了“管控一體、自動(dòng)執(zhí)行”的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，這種系統(tǒng)功能齊全，安全性高，但投資巨大。區(qū)域聯(lián)鎖、TDCS系統(tǒng)、微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合共享已成為鐵路發(fā)展的趨勢(shì)，在不提高工程造價(jià)的前提下，研究適用于中型編組站的新型聯(lián)鎖方案來實(shí)現(xiàn)行車計(jì)劃集中控制的功能，非常必要。通遼南編組站的成功實(shí)施應(yīng)用，很好地詮釋了區(qū)域聯(lián)鎖技術(shù)在編組站控制系統(tǒng)中的重要作用。

1 工程研究背景

通遼樞紐位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市境內(nèi)，銜接大鄭線、京通線、集通線、通霍線、通讓線等5條鐵路、6個(gè)方向，是東北西部地區(qū)重要的交通樞紐，也是我國重要的區(qū)域性鐵路樞紐之一。

通遼南編組站是樞紐內(nèi)重要的編組站，擔(dān)當(dāng)樞紐連接各方向的貨物列車的通過和解編作業(yè)。編組站為三級(jí)四場(chǎng)站型(圖1)，其中駝峰頭部設(shè)置獨(dú)立的自動(dòng)化駝峰系統(tǒng)，到達(dá)場(chǎng)I、駝峰尾部Ⅱ、下行直通兼出發(fā)場(chǎng)Ⅲ、上行直通場(chǎng)Ⅳ采用區(qū)域聯(lián)鎖模式。

圖1 通遼南編組站位置關(guān)系示意

2 區(qū)域聯(lián)鎖方案的設(shè)置

通遼南編組站三級(jí)四場(chǎng)最終實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)為行車指揮、調(diào)車領(lǐng)導(dǎo)、貨運(yùn)組織以及與車站行車工作直接相關(guān)的機(jī)車調(diào)度、車輛調(diào)度等行車工作集中于一處辦理，通過資源整合，實(shí)現(xiàn)效益最大化。按照沈陽鐵路局要求，通遼南編組站需要實(shí)現(xiàn)行車計(jì)劃集中指揮功能。

在部批復(fù)投資范圍內(nèi)，根據(jù)運(yùn)輸需求，認(rèn)真分析研究，制定了多種方案，并進(jìn)行綜合比較。通遼南編組站到達(dá)場(chǎng)、下行直通兼出發(fā)場(chǎng)、上行直通場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)尾部四場(chǎng)聯(lián)鎖控制研究方案如下。

方案一:到達(dá)場(chǎng)、上行直通場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)尾部和下行直通兼出發(fā)場(chǎng)信號(hào)計(jì)算機(jī)室內(nèi)各設(shè)置1套信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(圖2)。在指揮中心設(shè)置四場(chǎng)信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖中心控制系統(tǒng)。

在行車指揮中心分別設(shè)置到達(dá)場(chǎng)、上行直通場(chǎng)集中操控顯示終端和調(diào)車場(chǎng)尾部、下行直通兼出發(fā)場(chǎng)集中操控顯示終端，對(duì)應(yīng)設(shè)置TDCS集中操控顯示終端。信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的場(chǎng)間聯(lián)系信息采用信號(hào)電纜傳輸;各場(chǎng)聯(lián)鎖系統(tǒng)至集中控制信號(hào)樓主控設(shè)備信息通道采用光纜傳輸。

圖2 方案一信號(hào)聯(lián)鎖方案示意

方案二:通遼南編組站共設(shè)3套計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，在到達(dá)場(chǎng)設(shè)1套聯(lián)鎖設(shè)備，到達(dá)場(chǎng)設(shè)聯(lián)鎖機(jī)和驅(qū)采機(jī)，編尾調(diào)車場(chǎng)和上行直通場(chǎng)設(shè)1套聯(lián)鎖設(shè)備，上行直通場(chǎng)設(shè)聯(lián)鎖機(jī)和驅(qū)采機(jī)，編尾作為區(qū)域子站設(shè)驅(qū)采機(jī)，下行直通場(chǎng)兼出發(fā)場(chǎng)設(shè)1套聯(lián)鎖設(shè)備，下行直通場(chǎng)兼出發(fā)場(chǎng)設(shè)聯(lián)鎖機(jī)和驅(qū)采機(jī)，另在下行直通兼出發(fā)場(chǎng)及上行直通場(chǎng)信號(hào)樓各設(shè)1套聯(lián)鎖操作表示設(shè)備，平時(shí)處于冷備狀態(tài);3套聯(lián)鎖其控顯機(jī)集中設(shè)置在行車指揮中心。具體見圖3信號(hào)聯(lián)鎖方案示意。

圖3 方案二信號(hào)聯(lián)鎖方案示意

方案三:通遼南編組站到達(dá)場(chǎng)、下行直通兼出發(fā)場(chǎng)、上行直通場(chǎng)、調(diào)車場(chǎng)尾部四場(chǎng)的區(qū)域聯(lián)鎖設(shè)2套硬件安全冗余結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備完成全站的聯(lián)鎖控制功能。其中到達(dá)場(chǎng)與上行直通場(chǎng)合用1套計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，下行直通兼出發(fā)場(chǎng)與調(diào)車場(chǎng)尾部合用另一套計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，聯(lián)鎖主機(jī)分別設(shè)在到達(dá)場(chǎng)信號(hào)樓和下行直通兼出發(fā)場(chǎng)信號(hào)樓，到達(dá)場(chǎng)信號(hào)樓設(shè)2套操作表示設(shè)備，另在下行直通兼出發(fā)場(chǎng)信號(hào)樓設(shè)1套聯(lián)鎖操作表示設(shè)備，平時(shí)處于冷備狀態(tài);上行直通場(chǎng)信號(hào)樓和調(diào)車場(chǎng)尾部信號(hào)樓只設(shè)本場(chǎng)所需的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖驅(qū)動(dòng)采集設(shè)備，具體見圖4信號(hào)聯(lián)鎖方案示意。各聯(lián)鎖設(shè)備聯(lián)鎖主機(jī)、聯(lián)鎖操作表示設(shè)備、聯(lián)鎖驅(qū)動(dòng)采集設(shè)備之間通過多芯單模光纖連接。

圖4 方案三信號(hào)聯(lián)鎖方案示意

對(duì)3個(gè)方案的比較詳見表1。

經(jīng)過綜合對(duì)照分析，在節(jié)省投資的前提下，最終實(shí)施方案三。

3 行車指揮大廳人員及設(shè)備布置

行車指揮大廳人員及設(shè)備布置如圖5所示。設(shè)置2個(gè)信號(hào)員，1個(gè)信號(hào)員通過計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖操作表示設(shè)備1控制到達(dá)場(chǎng)和上行直通場(chǎng)，另一個(gè)信號(hào)員通過計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖操作表示設(shè)備2控制下行直通場(chǎng)兼出發(fā)場(chǎng)和下行峰尾。全站設(shè)2個(gè)車站值班員。如果中心樓故障，啟動(dòng)下行直通場(chǎng)兼出發(fā)場(chǎng)處于冷備狀態(tài)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖操作表示設(shè)備后，能夠?qū)ο滦兄蓖▓?chǎng)兼出發(fā)場(chǎng)和下行峰尾進(jìn)行現(xiàn)地操控。

表1 對(duì)三個(gè)聯(lián)鎖實(shí)施方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

圖5 行車指揮大廳人員及設(shè)備布置

從而達(dá)到當(dāng)集中操縱的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖執(zhí)表機(jī)故障或某場(chǎng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖至集中行車指揮樓間的信號(hào)聯(lián)鎖光纜中斷時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各自聯(lián)鎖區(qū)域內(nèi)的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)地操縱的功能。

4 配套設(shè)備TDCS與微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

信號(hào)控制系統(tǒng)除了區(qū)域聯(lián)鎖設(shè)備外，還包含行車調(diào)度指揮系統(tǒng)TDCS、微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、綜合防雷系統(tǒng)等，這些配套設(shè)備都應(yīng)該與信號(hào)系統(tǒng)的核心聯(lián)鎖設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

通遼南編組站四場(chǎng)采用2套區(qū)域聯(lián)鎖，分別是到達(dá)場(chǎng)和直通場(chǎng)1套，出發(fā)場(chǎng)和編尾場(chǎng)1套，2套區(qū)域聯(lián)鎖的上位機(jī)都設(shè)置在到達(dá)場(chǎng)信號(hào)機(jī)械室，出發(fā)場(chǎng)設(shè)置冷備的聯(lián)鎖上位機(jī)系統(tǒng)。相應(yīng)TDCS系統(tǒng)在到達(dá)場(chǎng)設(shè)置2套車站采集設(shè)備(NPC)分別跟到達(dá)場(chǎng)和出發(fā)場(chǎng)聯(lián)鎖的上位機(jī)進(jìn)行接口，接受聯(lián)鎖傳送過來的碼位信息，直通場(chǎng)和出發(fā)場(chǎng)也分別設(shè)置1套NPC采集設(shè)備，通過改善NPC軟件，完成相應(yīng)車站所管轄區(qū)間采集和接受集中NPC采集機(jī)傳送的站內(nèi)碼位信息。在集中樓調(diào)度大廳還設(shè)置站場(chǎng)表示臺(tái)、車站值班員臺(tái)、車站調(diào)度員臺(tái)以及值班站長(zhǎng)、貨檢中心、施工監(jiān)控室等終端設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，滿足行車計(jì)劃集中指揮的功能。

各場(chǎng)分別設(shè)置1套信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)分機(jī)系統(tǒng)，通過串口跟TDCS系統(tǒng)連接來采集本場(chǎng)信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)信息，并在各場(chǎng)分別設(shè)置1套信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)顯示終端。

5 結(jié)論

通遼南編組站區(qū)域聯(lián)鎖方案設(shè)計(jì)對(duì)多種方案進(jìn)行優(yōu)化比選，嚴(yán)格控制工程投資，實(shí)現(xiàn)了行車計(jì)劃集中指揮的功能，達(dá)到沈陽鐵路局“指揮一樓、辦公一處”的總體整合目標(biāo)。

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