試析鐵路信號(hào)和聯(lián)鎖控制系統(tǒng)發(fā)展構(gòu)建

摘 要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，鐵路也在不斷進(jìn)步，不斷朝著高速、重載等方向發(fā)展。為了可以對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)提供安全和效率環(huán)境，對(duì)鐵路聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能以及功能等諸多方面，都提出了越來越高的要求。采用全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)可以使得該系統(tǒng)更加安全、高效、智能，綜合對(duì)比，也就意味著該系統(tǒng)的成本更低、維護(hù)更加方便、使用壽命更長(zhǎng)。全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)從目前情況來看屬于一種新興的事物，從理論上進(jìn)行分析全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)并且闡述其主要的意義。目前在尚未廣泛應(yīng)用全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的局勢(shì)下，其自身的可靠性、可維護(hù)性以及安全性等諸多指標(biāo)均無法通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。此次研究將根據(jù)安全系統(tǒng)流程，對(duì)電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析風(fēng)險(xiǎn)，充分探討和分析鐵路中全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全技術(shù)。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)；聯(lián)鎖控制系統(tǒng)；發(fā)展構(gòu)建

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，從目前的情況來看鐵路是目前為止出現(xiàn)的一種大容量、快捷、安全的交通運(yùn)輸工具，這個(gè)交通工具已經(jīng)成為了各界的共識(shí)。鐵路運(yùn)輸是其中一種最有效的已知陸上交通方式。鐵軌能提供極光滑及堅(jiān)硬的媒介讓火車的車輪在以最小的摩擦力磙動(dòng)。這樣，乘客會(huì)感到更舒適，而且節(jié)省能量。在鐵路的整體運(yùn)行當(dāng)中聯(lián)鎖系統(tǒng)是保障列車運(yùn)行安全、實(shí)現(xiàn)行車指揮以及列車運(yùn)行的關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備。目前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平正在不斷增加，進(jìn)而對(duì)鐵路要求也越來越嚴(yán)格。這樣也就意味著鐵路正在朝著高速、重載、大運(yùn)量、高密度等多層次的方向快速發(fā)展。在鐵路的運(yùn)行過程中聯(lián)鎖系統(tǒng)的全電子化可以讓系統(tǒng)更加安全、高效、智能。這樣也就意味著在鐵路運(yùn)行當(dāng)中使用聯(lián)鎖系統(tǒng)的全電子化可以使得綜合成本更低，維護(hù)簡(jiǎn)便，系統(tǒng)的生命周期更長(zhǎng)。

1 國(guó)外鐵路聯(lián)鎖系統(tǒng)概況

在國(guó)外，鐵路上的信號(hào)聯(lián)鎖經(jīng)歷了從機(jī)械化、電氣化、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖一直到全電子化聯(lián)鎖的這些發(fā)展過程。在90年代的時(shí)候，很多國(guó)家已就已經(jīng)開始推廣計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，電氣化聯(lián)鎖已經(jīng)開始由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖取代。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步和發(fā)展，經(jīng)歷了20多年的不斷完善，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中已經(jīng)成為了一項(xiàng)成為完善成熟的技術(shù)，具體的應(yīng)用現(xiàn)狀總體上可總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

（1）在各個(gè)國(guó)家當(dāng)中計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)大多采用硬件來有效的保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，為進(jìn)一步提升系統(tǒng)的可用性和可靠性，采用了三重系統(tǒng)不停頓故障重組技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

（2）各國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)正在朝著全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的方向不斷的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有開放式結(jié)構(gòu)，從而使得該系統(tǒng)更加小型化以及智能化。

（3）集中式聯(lián)鎖以及分散式控制方式是國(guó)外鐵路運(yùn)行當(dāng)中最為常用的控制方式，若干小站均由一個(gè)站點(diǎn)控制。采用這種控制方式來進(jìn)行系統(tǒng)的控制主要是因?yàn)檫@個(gè)控制方法與他們國(guó)家的鐵路行車組織有著密切的關(guān)系，在鐵路運(yùn)行的過程中有著很多的小站，這些小站不設(shè)行車人員，全部都是由調(diào)度人員或樞紐站車站的工作人員進(jìn)行控制，這樣就可以對(duì)這個(gè)控制產(chǎn)生優(yōu)化的作用。而且采用這樣的方式還可以起到節(jié)約人員的目的，最大程度上減少日常的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。

2 國(guó)內(nèi)鐵路聯(lián)鎖系統(tǒng)概況

從目前的情況來看，與國(guó)外的鐵路聯(lián)鎖控制系統(tǒng)相比，差別并不大，經(jīng)歷了機(jī)械聯(lián)鎖控制、電氣集中聯(lián)鎖控制、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖等三個(gè)大的發(fā)展階段。從80年代我國(guó)開始研發(fā)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖加繼電器控制系統(tǒng)，有進(jìn)一步突破則是在90年代。由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，站在安全角度，通常都是采用進(jìn)口專用硬件設(shè)備或計(jì)算機(jī)做聯(lián)鎖機(jī)，執(zhí)行電路均是采用繼電器。但隨著我國(guó)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，正逐漸采用安全關(guān)鍵型聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)方向努力，另一方面，也在對(duì)全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

3 鐵路全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)要素

3.1 電力電子開關(guān)技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷提升和發(fā)展，科學(xué)科技水平不斷的提升，無論是功率方面、電流方面還是在電壓方面，電力電子開關(guān)器件的技術(shù)正在逐漸完善。因?yàn)殡娏﹄娮娱_關(guān)技術(shù)有著體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等多項(xiàng)的優(yōu)勢(shì)，使用電力電子開關(guān)技術(shù)的固態(tài)開關(guān)或固態(tài)繼電器來對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器和電磁繼電器進(jìn)行替代已經(jīng)成為目前主要的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2 安全分析技術(shù)

針對(duì)于傳統(tǒng)的聯(lián)鎖系統(tǒng)而言，其工作原理是通過安全型繼電器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，按照故障到安全的設(shè)計(jì)原則。但電子系統(tǒng)則大不一樣，需通過不具安全性或非對(duì)稱硬件的設(shè)計(jì)，通過智能和高速實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)的安全性。隨著我國(guó)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得電子器件構(gòu)成的鐵路信號(hào)系統(tǒng)正在不斷成熟，同時(shí)當(dāng)前已有不少國(guó)家采用風(fēng)險(xiǎn)分析確保鐵路系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3.3 通信技術(shù)的發(fā)展

鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無論是通信技術(shù)還是計(jì)算機(jī)技術(shù)等，均得到了極其廣泛的應(yīng)用。眾所周知，安全系統(tǒng)與鐵路信號(hào)系統(tǒng)之間息息相關(guān)，故這些系統(tǒng)內(nèi)部和通信之間都需要滿足實(shí)時(shí)安全通信以確保安全。在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，我國(guó)也制定了一系列安全通信條例和協(xié)議。為了能夠更好地控制城市鐵路以及控制系統(tǒng)，這些協(xié)議和條例都起到了至關(guān)重要的作用，同時(shí)正變得日益成熟，具有極高的參考價(jià)值。

4 結(jié)束語

未來鐵路信號(hào)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展和改革將受到當(dāng)今電子化聯(lián)鎖技術(shù)的發(fā)展的影響，因此，在現(xiàn)有的技術(shù)和理論支持下要求我們需要不斷對(duì)全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)，對(duì)其自身的安全性進(jìn)行全面分析，并且對(duì)電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的體系架構(gòu)進(jìn)行深入分析和討論，對(duì)工程應(yīng)用模式進(jìn)行系統(tǒng)研究，這些都對(duì)促進(jìn)電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展和運(yùn)用有著積極的作用。同時(shí)在功能、性能和可靠性等諸多方面都有了更加嚴(yán)格的要求，需要不斷完善和改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)其中的問題。采用全電子化聯(lián)鎖系統(tǒng)可以使得該系統(tǒng)更加安全、高效、智能，綜合對(duì)比這樣也就意味著該系統(tǒng)的成本更低，維護(hù)更加方便，使用壽命更長(zhǎng)。

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