电缆配线的结构分析及程序实现

皮煜乾 王瑞鑫

皮煜乾:中铁通信信号勘测设计院有限公司 工程师 100036 北京

王瑞鑫:五洲工程设计研究院 工程师 100053 北京

车站室外信号电缆配线是车站室外工程设计的一部分，基于车站室外信号电缆的特殊性和复杂性，单独将这部分图纸开发出辅助设计软件比较切实可行。下面通过模型分析、类型分析以及程序简介，来具体讲解电缆配线软件的实现过程。

1 模型分析

车站室外信号电缆都是从信号楼引出，经各级过路箱盒引至终端箱盒。因此，可以把每一根电缆都看作树形结构，或者“点线点”结构。如图1所示，只要记录并整理每个“点”以及连接各点的“线”的具体信息，通过程序就可以直接画出所需的电缆配线图。

图1 电缆径路举例示意图

图2 电缆配线模型分析图

仔细分析电缆配线中的各种线，可以将其归纳为简单的几种类型，并用几个简单的字母分别加以标记。图2可以涵盖电缆配线图中各种芯线的情况。其中:L表示从信号楼直通到最末端箱盒的芯线;S和M表示箱盒间分段连接的芯线;X表示需要共用的芯线。除此之外，在数据库中还可以对需要成对使用以及需要加芯的芯线加以特殊标记，例如对四线制转辙机的X1～X4分别加以标记，以匹配加芯表中对应的芯线。这样程序就能根据加芯表来正确地分配每一根电缆芯线。

电缆配线中的“点”，有的是过路箱盒，有的是单独作为终端，还有的是几个点共同组成一个终端，可以根据版图将每一种终端录入数据库，以保证程序能准确地定位到某一类型的终端。例如矮型调车信号机D3有3根芯线，名称分别是 D3-B、D3-A、D3-BAH，对应的端子分别是1，2，3，在数据库中，矮型调车信号机的记录如图3所示。在用程序点选D3时，只要根据对话框选择高/矮柱以及所使用箱盒类型，就能在配线图中准确画出所需的终端箱盒。

2 类型分析

图3 矮型调车信号机数据库结构图

信号电缆终端主要有信号机、轨道电路和转辙机3类组成。其中:信号机的电缆一般情况下不用考虑加芯，但个别芯线需要考虑共用或成对使用。轨道电路的电缆可以是非屏蔽电缆或者屏蔽电缆，其中屏蔽电缆主要用于电缆中含有多个同频不同发送器的电码化芯线的情况，同样根据电缆长度需要考虑加芯与共用;转辙机电缆则主要考虑加芯与共用的情况。

根据轨道电路的特性，在规模较小(25组道岔以下)的站场，为了节省投资，轨道电路送电电缆可以与信号机电缆合缆，轨道电路受电电缆可以与转辙机电缆合缆。

针对以上这几种情况，可将信号电缆分为信号机电缆、轨道电路电缆、转辙机电缆、信号机与轨道送电合缆电缆、转辙机与轨道电路受电合缆电缆等。如果含有多个同频不同发送器的电码化芯线，则需要使用屏蔽电缆。屏蔽电缆的使用原则以21A型屏蔽电缆为例，按顺时针方向，优先将带内屏蔽的四芯组分配给需要被屏蔽的电码化芯线，剩下的芯线在保证满足成对使用的前提下，按单芯、对绞、星绞的顺序来自动排列。

3 程序说明

图4 程序基本框架结构图

将各种类型电缆及箱盒数据录入完毕后，就可以调用数据库。基本框架结构图如图4所示。首先在CAD中加载程序，然后顺着某一根电缆开始向它的每一个分支点击下去，这样数据库会记录该电缆的每一个点和线的信息。例如点击图1所示电缆的序号后，逐项点击每一级分线盒的名称、类型及坐标，接着再依次点击每一个分线盒的分支或者终端，直到每一个节点和终端都被记录到数据库中，就可以把剩下的整理工作交给程序来完成。程序可以区分出各个终端之间的层级关系，每个终端的类型及到信号楼的电缆长度，从而自动分配电缆加芯的数量。

在理清全部逻辑关系之后，可直接绘制最终所需的电缆配线图。以现在计算机的硬件水平，整理及绘制图形非常便捷。

不仅如此，在程序的开始界面还设计了与工程相关信息的简单录入，这样，最终绘制出来的图形具有准确的图框和图标，相关标准都是严格按照ISO9000认证要求，对于有些配线图完全可以达到直接签字的水平。

需要注意的是，在点选每一根电缆信息的时候(以120-21A(4)为例)，程序会自动计算电缆信息中的电缆长度，以确认需不需要加芯以及核对加芯的数量。如果计算的结果与电缆数据不符，则会提示错误，错误信息都会在数据库中存储以方便修改。因为数据是建立在数据库中的，所以当配线图绘制完毕后，程序还可以很快统计出各类型电缆和箱盒的工程数量，这也为相关统计工作节省了时间。

4 结束语

室外信号电缆配线软件能有效地提高工作效率和正确率，无论是单根电缆还是全站电缆均可使用。同时由于程序具有很强的适应性，只需在数据库中按规律添加新类型的数据，程序就能自动识别并调用。目前该软件已经在胶新线自闭改造工程和沪昆线自闭改造工程中得到应用。实践证明该软件思路清晰，正确率高，容易使用，添加新类型箱盒方便快捷，能很好地与工程结合，从而提高绘图效率。

［1］中华人民共和国铁道部．TB10007-2006信号设计规范［S］．北京:中国铁道出版社，2006．

［2］中华人民共和国铁道部．TB/T 3100．1-2004铁路数字信号电缆一般规定［S］．北京:中国铁道出版社，2004.