全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)信號(hào)的解鎖模塊探究

潘美鶯

（福建師范大學(xué) 福清分校，福建 福清 350300）

1 全電子微機(jī)聯(lián)鎖的含義及發(fā)展過程

一組結(jié)點(diǎn)及鏈路組成了微機(jī)網(wǎng)絡(luò).網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)分兩類：訪問結(jié)點(diǎn)及轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn).通信集中器、終端的控制器以及處理機(jī)等歸轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)里它們交換以及轉(zhuǎn)接傳送的信息.終端以及主計(jì)算機(jī)等屬于訪問結(jié)點(diǎn)，它們是信息進(jìn)行傳送的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)及源結(jié)點(diǎn).

微機(jī)聯(lián)鎖（computer interlocking）是通過計(jì)算機(jī)將車站里的工作人員現(xiàn)場(chǎng)表達(dá)的信息以及操作的命令進(jìn)行合乎邏輯的運(yùn)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔以及信號(hào)機(jī)等采取集中的控制，使他們之間形成相互影響的聯(lián)鎖設(shè)備，就是所謂的微機(jī)的集中聯(lián)鎖.它的組成是微機(jī)及其他一些電子、電磁器件組成的具有故障安全性能的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng).為了保證車站行車安全和調(diào)車作業(yè)安全，對(duì)信號(hào)機(jī)與道岔之間及信號(hào)機(jī)與信號(hào)機(jī)之間所應(yīng)滿足的聯(lián)鎖設(shè)備.

1978年微機(jī)聯(lián)鎖首次在瑞典的哥德堡運(yùn)用起來，到20世紀(jì)的80年代以后，美、英、日、法、丹麥、荷蘭、德國等國家進(jìn)入了試驗(yàn)的階段或者開始使用微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，不同的國家在系統(tǒng)的運(yùn)用上，采取了不同的運(yùn)用方案.1984年中國的鐵路第一個(gè)微機(jī)聯(lián)鎖進(jìn)行了開發(fā)，往后微機(jī)聯(lián)鎖取得了進(jìn)一步的發(fā)展，1991年，中國第一個(gè)鐵路微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)于紅海站通行.截止到1995年底，中國的廠礦以及鐵路企業(yè)已達(dá)到47個(gè)車站開始使用微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備.

全電子微機(jī)聯(lián)鎖：國內(nèi)的車站聯(lián)鎖有三個(gè)發(fā)展階段，即機(jī)械聯(lián)鎖控制階段、電氣集中聯(lián)鎖控制階段、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖加繼電器執(zhí)行控制階段.機(jī)械聯(lián)鎖在70年代發(fā)展到6502的電氣的集中聯(lián)鎖，計(jì)算機(jī)的聯(lián)鎖加上繼電器的執(zhí)行在80年代末研究開始，大批量的試驗(yàn)及使用是在90年代.現(xiàn)階段正在應(yīng)用中的微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)全部都是由繼電的電氣集中慢慢的發(fā)展過來的，就是這種叫做計(jì)算機(jī)的聯(lián)鎖加上繼電器執(zhí)行控制.

全電子微機(jī)聯(lián)鎖是新一代的鐵路信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備，系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)作為核心，將電力電子的開關(guān)技術(shù)作為基礎(chǔ)，采用電子的信息技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子的開關(guān)技術(shù)、電子的信息技術(shù)等比較先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖的信號(hào)系統(tǒng).全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)替代了6502電氣集中、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖加繼電器執(zhí)行的聯(lián)鎖系統(tǒng)，完成了對(duì)室外信號(hào)設(shè)備的控制和采集功能.全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了控制監(jiān)測(cè)一體化，將道岔動(dòng)作電流、信號(hào)機(jī)燈絲電流等模擬量采集功能也納入其中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備的監(jiān)測(cè)功能.

2 全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成

微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)由軟件設(shè)備及硬件設(shè)備構(gòu)成.軟件系統(tǒng)是很核心的部位，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)路、道岔以及信號(hào)機(jī)的相互之間的制約.一方面它包含進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算并且完成聯(lián)鎖應(yīng)用程序功能部分，另一方面包含參與聯(lián)鎖運(yùn)算的車站數(shù)據(jù)庫.數(shù)據(jù)庫是由車站聯(lián)鎖表、賦值表、車站數(shù)據(jù)以及按鈕進(jìn)程表等因素組成.應(yīng)用程序由很多程序模塊構(gòu)成，包含系統(tǒng)管理模塊、時(shí)鐘中斷模塊、信息處理以及采集模塊、操作系統(tǒng)分析模塊以及輸入模塊、轉(zhuǎn)岔及選路模塊、信號(hào)開放模塊、解鎖模塊以及站牌監(jiān)視器顯示的彩色模塊.硬件設(shè)備由完成顯示功能及聯(lián)鎖功能的聯(lián)鎖微機(jī)、檢驗(yàn)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，并且若產(chǎn)生故障能即使開始安全導(dǎo)向類的檢驗(yàn)微機(jī)、微型集中操縱的平臺(tái)、彩色監(jiān)視器、安全繼電輸出輸入接口柜、微機(jī)聯(lián)鎖專用電源屏以及現(xiàn)場(chǎng)用的、信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路等室外設(shè)備.

3 全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)操作過程

微機(jī)聯(lián)鎖操作方法和繼電聯(lián)鎖差不多，操作的人員在進(jìn)行進(jìn)路處理的時(shí)候，只需要在開始的時(shí)候按下進(jìn)路的始端按鈕，再按下進(jìn)路終端的按鈕就可以完成整個(gè)過程，它的這一個(gè)功能，將有接點(diǎn)發(fā)展到?jīng)]有接點(diǎn)這樣的變革得到實(shí)現(xiàn).微機(jī)實(shí)施操作輸入及聯(lián)鎖處理程序.根據(jù)輸入代碼，在矩陣?yán)镎业竭M(jìn)路，在完全符合了選路條件后，程序進(jìn)入選路過程.然后檢測(cè)道岔是否位置合適，將處于不合適位置的道岔轉(zhuǎn)換到正確的位置，然后封閉進(jìn)路，相對(duì)應(yīng)的建立運(yùn)行表區(qū)域.開放程序開始開始實(shí)施的時(shí)候，根據(jù)運(yùn)行表內(nèi)容，持續(xù)檢查每一個(gè)進(jìn)行聯(lián)鎖條件，條件都滿足以后開放信號(hào)機(jī).若列車置于信號(hào)機(jī)之后，信號(hào)機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，列車運(yùn)動(dòng)過程里，進(jìn)路有次序的開始解鎖.

4 全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)解鎖模塊的軟件實(shí)現(xiàn)過程

解鎖模塊系統(tǒng)一方面遵照6502電氣集中原本就有的聯(lián)鎖邏輯技術(shù)，然后在此基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn)過程來實(shí)現(xiàn).以下內(nèi)容重點(diǎn)探究了長調(diào)車的進(jìn)路及經(jīng)過進(jìn)路后的解鎖、取消其進(jìn)路、區(qū)段的故障解鎖三種特殊的解鎖功能技術(shù)條件及軟件能夠?qū)崿F(xiàn)的算法.

4.1 長調(diào)車的進(jìn)路及經(jīng)過進(jìn)路后的解鎖

本系統(tǒng)需要存儲(chǔ)一個(gè)長調(diào)車的進(jìn)路，這個(gè)過程是把一個(gè)進(jìn)路進(jìn)行全部存儲(chǔ)，并沒有進(jìn)行分段，這樣就必須通過解鎖的程序去判斷進(jìn)路前方防護(hù)的信號(hào)機(jī)最佳的關(guān)閉時(shí)機(jī).如果進(jìn)行的是分段的存儲(chǔ)過程，那么實(shí)際的情況就是將一個(gè)長調(diào)車的進(jìn)路看成是好幾個(gè)短的進(jìn)路，調(diào)車或者列車車列通過某個(gè)短的進(jìn)路的時(shí)候，信號(hào)就保持著模塊的樣式給出一個(gè)解鎖的標(biāo)志，防護(hù)的信號(hào)機(jī)最佳的關(guān)閉時(shí)機(jī)就會(huì)非常明顯的顯現(xiàn)出來.

4.2 取消其進(jìn)路

建立進(jìn)路后，進(jìn)路可能是不使用的，或者出現(xiàn)建立了進(jìn)路之后想變更進(jìn)路，比如把基本的進(jìn)路改成變通的進(jìn)路，或者改成其他的一個(gè)進(jìn)路的情況等等，這些情況出現(xiàn)的時(shí)候就要把已經(jīng)建立起來的進(jìn)路取消了才行.當(dāng)開放了信號(hào)機(jī)之后，調(diào)車或者列車車列還沒有靠近的時(shí)候，就需要采取取消掉進(jìn)路的措施將進(jìn)路進(jìn)行解鎖.

可能要取消掉的是發(fā)車的進(jìn)路、列車接位，或是短調(diào)車的進(jìn)路及經(jīng)過進(jìn)路的發(fā)、接車部位、長調(diào)車的進(jìn)路里某一個(gè)短調(diào)車的進(jìn)路.所以，準(zhǔn)備取消掉的進(jìn)路開始的部位大多數(shù)不是進(jìn)路里面原本存儲(chǔ)進(jìn)路開始的部位，所以判斷進(jìn)路空閑的前奏就是無論準(zhǔn)備取消哪一個(gè)類型的進(jìn)路，首先要找到這個(gè)進(jìn)路接近的區(qū)段，防護(hù)好這個(gè)進(jìn)路信號(hào)機(jī)里面第一個(gè)及最后一個(gè)軌道區(qū)段，之后才能判斷出進(jìn)路空閑與否.

5 微機(jī)聯(lián)鎖的系統(tǒng)在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的功能及優(yōu)越性

5.1 聯(lián)鎖系統(tǒng)功能：

（1）控制功能：聯(lián)鎖功能可以根據(jù)列車安全的需要，在特定時(shí)序以及特定條件下自動(dòng)的對(duì)信號(hào)、進(jìn)路以及道岔進(jìn)行控制.

（2）顯示功能：微機(jī)的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)選用大屏幕的顯示器，可提供更直觀更豐富的顯示信息給操作人員.

（3）記錄存儲(chǔ)以及故障檢測(cè)、診斷功能：由于微機(jī)存儲(chǔ)容量很大而且信息的處理能力也很強(qiáng)，這些特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)，為自動(dòng)化的行車管理制度奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

（4）語音報(bào)警的功能：這個(gè)系統(tǒng)有通過音響或者語音放于控制臺(tái)播放信息的功能.當(dāng)很多信息同時(shí)需要播放的時(shí)候，這么多信息會(huì)自動(dòng)輪流播放.

（5）結(jié)合的功能：通過標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)的接口版、通信的接口版以及通信的規(guī)程，可以直接和現(xiàn)代化的信息處理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)結(jié)來產(chǎn)生數(shù)據(jù)之間的交換.

5.2 優(yōu)越性

（1）微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以通過很少硬件方面的投資就可以發(fā)揮軟件作用，很容易就可以克服繼電器電路都很難解決掉的某些問題.對(duì)接近區(qū)段小車跳動(dòng)，能夠防止錯(cuò)誤取消進(jìn)路；對(duì)信號(hào)繼電器、鎖閉繼電器前接點(diǎn)的粘連，系統(tǒng)能夠及時(shí)檢出并報(bào)警等等.另外，在進(jìn)路控制方式上，微機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)進(jìn)路儲(chǔ)存和自動(dòng)辦理創(chuàng)造了條件.

（2）微機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)可盡最大的限度利用硬、軟件的資源和冗余及其它的容錯(cuò)技術(shù)，所以安全性以及可靠性會(huì)更加的高.

（3）微機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)都采用模塊化以及標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，不同規(guī)模和作業(yè)性質(zhì)的車站或戰(zhàn)場(chǎng)，主要編制部分戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，選擇不等數(shù)量及不同功能的模塊開組裝就可以了，所以，施工的工作量以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也減小了很多很多.

（4）在維護(hù)方面，微機(jī)的聯(lián)鎖系統(tǒng)維修的工作量很小，而且具備故障的自身診斷功能、自定位功能，很大程度的降低了維修難度，且經(jīng)遠(yuǎn)距離聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷.此外，系統(tǒng)繼電部分，結(jié)構(gòu)簡單，方便進(jìn)行維修，而且繼電器用量很少，所以繼電器檢修的時(shí)候工作量也是很少的.

（5）微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可提供具備現(xiàn)代化顯示的圖文、像、聲功能，人機(jī)之間進(jìn)行交互能力更完善具體，內(nèi)容非常豐富，信息量也是很大，工作的效率也是更高.

（6）微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)更方便聯(lián)網(wǎng)，有利于鐵路信號(hào)系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化以及智能化方向的發(fā)展，和CTC之間聯(lián)網(wǎng)，可以根據(jù)調(diào)度計(jì)劃進(jìn)而達(dá)到進(jìn)路程序控制的目的，通過與旅客車次號(hào)碼、服務(wù)系統(tǒng)跟蹤并進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，可組裝成全方位的微機(jī)綜合控制管理系統(tǒng)，這樣就可以增加運(yùn)輸調(diào)度指揮方面自動(dòng)化以及智能化水平.

（7）選用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，微機(jī)聯(lián)鎖可省去干線處的電纜，很大程度上減少工程的造價(jià)支出.

（8）占地面積很小，體積也很小，并且隨著車站的規(guī)模設(shè)立，節(jié)約效果非常明顯.

6 結(jié)語

本文通過對(duì)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹，引申出聯(lián)鎖系統(tǒng)里解鎖模塊的內(nèi)容，并對(duì)其進(jìn)行探究，可以看出解鎖功能是遵照6502的電氣集中的原本就有的聯(lián)鎖邏輯技術(shù)，然后在此基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的改進(jìn)過程來實(shí)現(xiàn)的.通過在原來的聯(lián)鎖計(jì)算的模塊里進(jìn)行某些方法的修改，達(dá)到了長調(diào)車的進(jìn)路及經(jīng)過進(jìn)路后的解鎖、取消其進(jìn)路、區(qū)段的故障解鎖等所有的解鎖能力.到目前為止，能夠?qū)崿F(xiàn)上面這三個(gè)解鎖能力的軟件通過了代碼的編寫、單元的測(cè)試過程及集成測(cè)試等一些階段的過程.設(shè)計(jì)的原則就是安全性，這些過程可以實(shí)現(xiàn)這一原則.此文起到了拋磚引玉的作用，為以后對(duì)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)里的解鎖模塊進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)，也讓人民更加了解了全電子微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程.

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