新型信號控制系統(tǒng)研究

黃蓉

摘要：現(xiàn)階段，我國大力發(fā)展鐵路基建，對于許多落后的線路進(jìn)行現(xiàn)代化改造，并有序推進(jìn)新建鐵路項目的落實。因此，本文通過對鐵路信號控制系統(tǒng)的研究，對于信號傳遞的途徑引入光纖局域網(wǎng)技術(shù)，有效簡化聯(lián)鎖系統(tǒng)信息連通渠道的建設(shè)，保證了信號傳遞體系的安全性。本系統(tǒng)以聯(lián)鎖系統(tǒng)本身為連接基礎(chǔ)，采用光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改進(jìn)信號傳遞方式，從而取代傳統(tǒng)電纜，提高系統(tǒng)的安全性與拓展性。

關(guān)鍵詞：信號系統(tǒng)；聯(lián)鎖設(shè)備；光纖局域網(wǎng)

中圖分類號：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0119-01

1 引言

當(dāng)前，在我國逐漸推進(jìn)鐵路基建大發(fā)展的同時，因此也對鐵路信號傳遞系統(tǒng)提出了更高的要求，而如今鐵路信號系統(tǒng)的更新安裝仍依賴大規(guī)模信號電纜的鋪設(shè)。在進(jìn)行鋪設(shè)工作時，線纜的安裝與接頭嚴(yán)重依賴人工的實現(xiàn)，存在較高的錯誤率。所以針對這個問題，我們利用光纖局域網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)、設(shè)備，對當(dāng)前傳統(tǒng)信號控制系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造，采用光纖線路完成鐵路控制信號的傳輸，進(jìn)而替換掉傳統(tǒng)的信號電纜。本文并針對該技術(shù)如何落實給出簡要介紹。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

鐵路車站信號傳遞控制體系的構(gòu)成依托于以下兩個系統(tǒng)，一是列車運行控制系統(tǒng)，二是車站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。其中聯(lián)鎖系統(tǒng)通過接收指令，綜合分析現(xiàn)場各模塊的情況，并遵循列控中心給出的實時限速數(shù)據(jù)進(jìn)而完成列車進(jìn)站車道的安排，并及時最形成對相關(guān)儀器設(shè)備的操控指令，在規(guī)定的時間內(nèi)傳給設(shè)備使其做出反應(yīng)。而整個分析控制關(guān)節(jié)各種信息的互通與實時的控制與反饋的實現(xiàn)都依賴于各類繼電器和傳統(tǒng)信號電纜。

新型系統(tǒng)體系的構(gòu)成主要包括一下幾個方面：邏輯控制器、光纖局域網(wǎng)接入模塊、實時控制設(shè)備，遠(yuǎn)程服務(wù)器及相關(guān)客戶端、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)設(shè)備等。系統(tǒng)體系依靠光網(wǎng)絡(luò)完成信號的傳遞。

邏輯控制器的實體是自動運算設(shè)備，主要負(fù)責(zé)安全相關(guān)的信息業(yè)務(wù)，在實際使用中取代傳統(tǒng)聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)實時控制鐵路沿線的信號裝置并能夠?qū)崟r獲取反饋。實時控制設(shè)備是一類電氣設(shè)備用以實現(xiàn)安全相關(guān)的功能，可在使用的過程中將其內(nèi)置在實地的信號或其他設(shè)備中。

光纖局域網(wǎng)接入模塊是通用的信息傳遞、反饋系統(tǒng)，具備網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件需要量少、高度標(biāo)準(zhǔn)化、組網(wǎng)費用低廉、便于維護(hù)等特點，并且其核心的優(yōu)勢在于高度的安全性，并且組網(wǎng)形式靈活，可以容納海量的終端進(jìn)網(wǎng)與信息的傳遞。遠(yuǎn)程服務(wù)器及相關(guān)客戶端主要實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)實時情況與信號相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控與反映。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)設(shè)備主要功能在于完成對邏輯控制器的維護(hù)，在日常狀態(tài)下并不接入網(wǎng)絡(luò)。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

現(xiàn)階段我國鐵路信號系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)大部分依賴人工手動進(jìn)行，且因為鐵路系統(tǒng)線路長、控制復(fù)雜，大多數(shù)設(shè)備都被布置在鐵路沿線。邏輯控制器是新型系統(tǒng)體系的重要組成部分。其具備控制與維護(hù)鐵路沿線各類信號設(shè)備的能力，可以有效的代替人工實現(xiàn)對信號設(shè)備的控制。邏輯控制器有三種工作狀態(tài)：運行、暫停與維護(hù)狀態(tài)。當(dāng)邏輯控制器切換到維護(hù)狀態(tài)時，意味著應(yīng)盡快完成對現(xiàn)場控制器的維護(hù)，主控程序改變狀態(tài)下會立即暫停接收邏輯控制器下達(dá)的指令。這種狀態(tài)下，相關(guān)信息數(shù)據(jù)會留存在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)設(shè)備中；邏輯控制器切換至?xí)和顟B(tài)下，實時控制器立即控制信號設(shè)備停止一切動作；邏輯控制器處于運行狀態(tài)時，系統(tǒng)正常進(jìn)行工作運行。不同狀態(tài)下的邏輯控制器均會檢查所有信息的情況，同時分析其行為。

在目前的鐵路系統(tǒng)控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)對信號設(shè)備的監(jiān)控是采用檢測電壓或電流的大小狀態(tài)。信息的傳遞主要依賴于專有的傳感器以及負(fù)責(zé)進(jìn)行通信連接的線纜，而在新型系統(tǒng)體系中邏輯控制器具備實時監(jiān)控信號設(shè)備的功能，且可以在光纖局域網(wǎng)中傳遞信號設(shè)備實時參數(shù)。一旦發(fā)生參數(shù)丟失或者參數(shù)異常，局域網(wǎng)服務(wù)器將第一時間報告異常信息，并進(jìn)行在線檢測得出具體信息，自動辨別異常所在。

在傳統(tǒng)的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中，通常利用聯(lián)鎖邏輯的檢測方法逐一對鐵路信號系統(tǒng)中各個設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行測試，而在此過程中極為耗費人力物力。而新型系統(tǒng)體系可以將信號設(shè)備的測試時間大大提前，在安裝設(shè)備的同時即可完成對于單獨設(shè)備的測試。利用光纖網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的新型系統(tǒng)體系大幅縮減了電纜的鋪設(shè)，保證了信息傳遞的準(zhǔn)確性。

4 系統(tǒng)安裝

以往的信號系統(tǒng)通常利用聯(lián)鎖邏輯的檢測方法逐一對鐵路信號系統(tǒng)中各個設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行測試，新型系統(tǒng)在安裝設(shè)備的同時即可完成對于單獨設(shè)備的測試，工期得以縮短。

在實際改造過程中，之前為聯(lián)鎖系統(tǒng)的車站更新為新型光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，第一步先鋪設(shè)光纜，完成信息通道的建設(shè)，然后對信號設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造或替換，在信號室內(nèi)安裝新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備代替老舊裝置。新系統(tǒng)在建設(shè)之時中控設(shè)備須預(yù)留一個信號接口與傳統(tǒng)聯(lián)鎖裝置相連。

5 結(jié)語

綜上所述，我們經(jīng)過對傳統(tǒng)信號控制系統(tǒng)諸多弊端進(jìn)行分析之上，利用當(dāng)前最新的光網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)結(jié)合鐵路信號控制學(xué)，提出了新型信號控制系統(tǒng)體系。在文中簡要敘述了開發(fā)思路，并就新系統(tǒng)安裝與實現(xiàn)給出了相關(guān)介紹。該系統(tǒng)如果大規(guī)模使用，可縮短建設(shè)時間，實現(xiàn)較好的系統(tǒng)安全性與靈活性。

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