广州地铁2/8号线信号机系统改造及实现探讨

陈裕波 谭 波

广州市轨道交通2/8号线是在2号线万胜围站至三元里站基础上，通过对晓 (港)至江 (南西)区间进行拆解，对拆解后的线路分别进行延伸构成的。新2号线为南北方向，8号线为东西方向。本次信号机系统改造范围是:更换原有2号线万胜围站至三元里站相关车站的信号机点灯单元;对DESIMO驱动模块进行线路改造、调试。

1 信号机系统工作原理

广州地铁2/8号线的信号机系统是由德国西门子信号控制系统 (室内)与国产信号机 (室外)相结合的。在本地工作站 (LOW)上操作排列进路命令或相应信号机打开了自排 (或追踪)功能，经过联锁计算机判断该信号机是否可以开放信号，把开放信号命令通过光纤发给现场接口柜 (DSTT)内的相应信号机对应的STEKOP板，在板内通过光/模转换，把信号计算机联锁 (SICAS)的光信号转为模拟信号传给信号机驱动模块 (DESIMO)进行相应的灯位转换，DESIMO再将灯位转换命令通过分线架传到信号机内的点灯单元驱动灯位转换。

2 信号机系统改造及实现

2.1 常见问题

自2号线开通以来，有关信号机的故障频繁发生，严重影响列车的正常运行。据统计，2009年1月到2009年11月，共发生33起信号机故障事件。造成信号机故障频繁的原因主要集中在信号机灯泡、STEKOP模块、点灯单元及信号机驱动模块DESIMO这4个方面。

原2号线室内信号机驱动模块 (DESIMO)和室外信号机XDZ-B型多功能信号点灯装置，从使用至今，容易出现以下问题:

1．室外点灯单元电路工作电流较高，容易造成DESIMO内部继电器接点粘连。出于安全考虑，计算机联锁SICAS在采集设备信息时，对这种接点信息所出现的异常情况，会命令STEKOP模块安全关闭，使信号机停止工作，在LOW上显示信号机灰显等故障信息。

2．信号机点灯单元主灯丝电路中的电流较大，灯端电压较高，会经常出现烧坏灯泡的故障。同时该回路中的电容在使用一段时间后会对信号机造成一定影响。

3．设备采集现场状态的时间约为300 ms，而XDZ-B型点灯单元，为了保护灯泡灯丝，存在一定的软启动时间，可在灯丝点亮瞬间加载灯丝上的电压远低于额定电压，延长信号机灯泡的使用寿命，其主丝软启动时间参数为50～200 ms。当点灯单元装置使用了一定时间后，就会出现老化现象，此时软启动时间过长，超过装置本身所规定的标准参数，导致计算机联锁SICAS在规定的采集时间内，无法正确采集到现场设备现实状态，而产生信号机故障。

2.2 改进措施

1．先进行信号机系统的室内驱动电路 (DESIMO)的改造，解决室内驱动电路 (DESIMO)内部工作电流较高，造成DESIMO内部继电器接点粘连问题。

2．更换室外信号机信号点灯装置，满足二次侧电压值可调，并解决灯端电压过高和设备存在软启动的问题。

图1 DDXL型插接式防雷信号点灯转换单元原理框图

3 室内驱动电路 (DESIMO)的改造

在正线上原使用的信号机驱动模块工作方式下，信号机点灯电路工作电流较高，容易造成DESIMO继电器内部接点(S0、S1)粘连，当SICAS对其外设状态进行采集时，出于安全考虑，对于接点信息异常情况，会判断为信号机故障。

在DESIMO改造后的电路中，通过短接5和2两个接点，减小回路电流，保护继电器的内部接点，降低信号机故障。

4 室外信号机信号点灯装置技术改造

鉴于目前室外点灯单元的实际使用状况，把室外信号机点灯单元，更换为DDXL型插接式防雷信号点灯转换单元，见图1。

DDXL型插接式防雷信号点灯转换单元由变压器、继电器、九位插接件三大部分组成。其中变压器端子板上有表示灯变压器BDB、红色 (白色)发光二极管BD(HD)，在正常情况下点亮主灯丝，当主灯丝断丝时，通过灯丝转换继电器JZSJC点亮副灯丝，同时端子板上的表示灯BD也被点亮。如果要检查主、副灯丝转换功能时，可用短路线迅速将表示灯下1、2两个螺丝钉短路，则继电器线圈短路而落下，表示灯亮，表示副灯丝回路及继电器转换功能良好。二次侧电压通过Ⅱ2，Ⅱ3，Ⅱ4，Ⅱ5的不同引出排列方式，可以得到不同的电压值 (即信号机灯端电压)，满足生产的实际需要。由于此电路上没有电容元件，室内联锁设备在采集外围设备状态信息时，就不存在延时采集的现象，不会因为软启动时间过长，导致计算机联锁SICAS在规定的采集时间内，无法正确采集到现场设备现实状态，产生信号机故障的现象。

表1 信号机故障统计

5 改造后的技术测试

当室内、外改造工作完成后，需对信号机进行一致性测试。其中，需分别对红、绿、黄、引导信号和断丝报警等进行试验，确保室内、室外、LOW上显示完全一致，并记录改造前、后，切换为夜间模式后的灯端电压值，以便检验改造效果。

前期为解决信号机故障问题，主要采取了定期更换信号机灯泡的措施，这虽然从一定程度上降低了信号机故障率，但是故障率仍然较高，对地铁的运营安全以及人力维护成本都存在着不小的影响。后期对信号机系统进行技术改造，从根本上降低了信号机故障频发的现象。从表1即可以明显看出，改造前后，信号机故障大幅度降低，成果显著，保障了列车安全运行。

6 结束语

地铁信号系统技术支持和保障已成为一项综合性工作，既要考虑技术维护成本，又要兼顾设备的使用寿命，以及保障地铁运营中实际运行的安全。通过信号机系统技术改造，在降低地铁运营中信号机的故障率、保证信号系统可靠性的同时，也节约了维护成本。

［1］ 陈菊红．电工基础［M］.北京:机械出版社，1998，10(2000．4重印):1～63

［2］ 李晋．信号检修工［M］.北京:中国劳动社会出版社，2010.

［3］ 林瑜筠．铁路信号基础［M］.北京:中国铁道出版社，2006．8:59 －61.

(责任编辑:张 利)