铁路专用线远程控显复制控制模式研究

2013-03-11 07:14刘兴胜
中国高新技术企业 2013年1期
关键词:视频信号铁路信号

摘要:文章以乌鲁木齐铁路局哈密花园乡车站两条专用线控制模式为背景,研究信号远程控显复制控制模式的技术特点,对其在地方铁路专用线车站控制中的应用前景以及进一步发展的趋势也进行了论述,希望能通过文章对类似专用线工程设计提供一个很好的借鉴案例。

关键词:铁路;信号;远程控显;联锁设备;接轨站;视频信号

中图分类号:U262 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)01-0024-03

铁路作为国民经济发展的动脉,在中国经济不断发展前行的道路中扮演着越来越重要的角色。随着近年来中国铁路干线网的不断建设和完善,铁路运输覆盖范围越来越大,运输能力也不断增加,随之而来的是各厂矿企业以及地方的专用铁路不断接入国铁正线。由于各铁路专用线通常是为厂矿企业服务,因此在线路长度、车站规模及运量上都较国铁大线少,在设备技术标准方面也存在很大差异,因此随着铁路技术装备不断发展变化,如何在减少人员投入的基础上提高专用铁路各车站作业效率,便于运营单位对作业人员集中化管理及设备维护,从而达到减员增效的目的已经逐渐成为共识。

1地方铁路专用线控制模式现状

1.1分散独立联锁

按专用铁路车站每站设置一套独立的联锁系统和控制台,由专用线运输作业人员对车站运输作业进行单独操控。此模式对于站间距离无任何要求,技术难度最低,一次性投资最低,是目前地方专用铁路最为常用的一种控制方式。

1.2直接集中控制联锁

企业站不单独设置联锁系统及联锁控制台。企业站道岔、信号机、轨道电路等信号设备通过电缆,直接纳入到接轨站计算机联锁系统。由接轨站运输作业人员直接操作控制企业站信号设备进行运输作业的一种控制方式。此种控制方式要求站间距离不得大于信号电缆有效传输距离,站间距离越大,造成信号设备电缆用量增大的同时,增大了信号建设投资,且由于电缆径路较长,不利于后期的运营和维护管理。

1.3集中区域控制联锁

在接轨站设置一套计算机联锁系统完成多个企业站联锁运算及集中控制,分为中心站(或称主站)和被控站(或称从站)。被控站不设联锁运算器,只设执行表示器件,对相应的从站设备信息采集并上传至主控站计算机联锁系统,执行主控站计算机联锁系统下发的控制命令。此种控制模式中被控站至主控站信息传输一般采用光纤传输,因此站间距离不再成为联锁设置的约束性条件。此种控制模式较前几种控制模式结构更为复杂,造价更高,对运营维护人员素质要求也更高,不便于后期运营维护。

以上三种控制模式除分散独立控制外均可以实现铁路发展建设中对设备及人员的集中化管理的要求,达到减少运输作业人员、实现减人增效的目的。但由于这几种控制模式在一定程度上都有比较突出的缺陷,因此在实际运用过程中仍在进一步探索新的思路,以求能提高对专用铁路运输作业的管控效率。因此本次花园乡车站尝试引入了新的专用线控制模式——远程控显复制控制模式。以下对远程控显复制控制模式进行介绍,以求能更好地理解这种控制模式。

2远程控显复制

2.1定义

车站计算机联锁系统除在企业站设置一套控显终端设备外,在异地远端(接轨站)也设置一套与企业站完全一致的控显终端设备,实现联锁设备集中操作管理。

2.2系统结构

本次以花园乡车站两条企业专用铁路控制方式为例,对远程控显复制控制模式做一简单分析。

注:图中联络场1、联络场2距花园乡接轨站接轨道岔距离分别为2.4km、3.5km。

联络场1、联络场2车站均采用双机热备型计算机联锁,其中在联络场2、联锁场2车站信号机械室内各设置一套信息发送设备,该设备通过视频线及鼠标键盘线分别与双机热备型联锁主机及备机直接相连,将各车站联锁控制状态向远端控制台发送,并及时接收远端传来的控制信息,将其送入联锁控制系统,实现信息双向传递的实时性及可靠性。在专用线接轨站花园乡车站运转室设置一套接收设备,直接连接信号联锁控显终端,接收专用线车站传来的车站联锁控制状态,实时显示在控制终端上,并将车站值班员下达的操作命令经过安全编码后向专用线车站联锁机发送。远端车站联锁机在收到操作控制命令后,进行判断执行相应的操作命令。从而实现分别对联络场1、联络场2车站的运输作业远程控制。

2.3信息传输通道

为确保接收设备与发送设备之间通信的安全性,要求接收设备与发送设备之间采用一主一备的冗余光通道连接模式。其中主用通道光纤由信号专业提供,备用通道光纤由通信专业提供,两根光纤敷设时避免同沟敷设,确保信息传输通道在物理上的独立性,从而确保信息传输的安全可靠性。

2.4系统功能

以上方案中发送器与接收器均进行双套化冷备方式冗余化设置,即一套接收器和发送器主用、一套接收器和发送器备用,用以确保远程控显终端的正常使用以及及时切换。远程集中控显设备的切换功能分为手动切换和自动切换两种模式,手动切换功能直接在接收器上通过按钮完成,自动切换则是根据数据源设备与联锁上位机之间的交互状态自动进行切换。采用自动切换功能,需在联锁上位机增加一个串口,并进行相应接口的改造。

该系统含有两种工作模式:远程集中控制模式与站内直接控制模式(简称分控模式)。其中远程集中控制模式作为常用运输作业控制模式,车站分控模式作为备用模式或设备保养维护及其他特殊情况下使用。分控模式优先级高于集控模式,在两种模式切换时必须采用人工切换方式进行,经人工确认并办理相应手续方可切换。在正常工况下,分控终端只进行站场设备状态显示,不具备操作控制

功能。

通过将专用线车站联锁控制终端集中设置在接轨站花园乡车站,实现了专用线车站的运输作业以及专用线车站与国铁接轨站之间接发车作业的远程异地集中控制,使车站值班员进行企业站与过铁路网接轨站之间的接发车作业管理、监控更为直接、便捷,方便了运输部门对车站运输作业进行集中管控,在一定程度上也加快了货物运输速度以及专用铁路的运输效率。

2.5系统特点

2.5.1远程控显复制设备采用授权客户端方式,发送端连接原联锁上位机视频口和鼠标键盘口,接收端连接远程控显操作终端。根据现场实际情况可适当增加控制终端,以便于日常维修及

调试。

2.5.2远程控显复制设备仅对视频信号及车站运输作业控制操作信号进行编解码,不参与各车站原有联锁系统逻辑,避免对联锁系统产生干扰。

2.5.3控制距离较为灵活,发送端和接收端直接采用光纤连接,可实现远距离通信,提高设备抗干扰能力,保密性高。

2.5.4与既有的区域计算机联锁控制模式相比具有极好的可拓展性。避免出现“牵一发而动全身”式的局面,即在进行车站局部改造及信号设备改造中不对其他车站联锁的正常运作产生干扰,有效防止区域计算机联锁进行站改时存在的联锁功能大面积“瘫痪”的情况。

2.5.5由于专用线车站的作业量较少,两条专用线车站的运输作业控制完全可由花园乡车站值班员负责操控,也可单设值班员进行操控,切实减少了车务值班人员,实现了铁路运输行业减人增效的目的。

2.6远程控显复制控制模式与其他常用集中控制模式对比

3结语

远程控显复制控制模式作为一种车站运输作业控制模式,对于运输部门、操作人员以及设备的集中管理提供了极大的方便,同时对于企业及地方专用铁路运输效率的提高有着积极的意义,但同时由于自身结构的问题,也存在一些需要克服的缺点,比如接轨站运转室的面积限制,如果接轨站接入的专用线在三条及三条以上的话,继续采用远程控显复制的方式进行车站作业管理势必造成接轨站运转室内操控终端设备及人员过多,容易相互产生干扰,反而不利于运输管理。因此当同一车站接入专用线数量较多时,未来可以考虑采用集控服务器方式:即接轨站设置集控服务器,通过安全的通信网络与各专用线车站联锁相连,通过集控服务器将专用铁路车站联锁控显集成在接轨站操控终端上,也可根据需要单设一个专门的专用铁路控显终端,将所有的专用铁路控显集成于该终端上,从而实现联锁设备集中操作管理。

参考文献

[1]秦悦,刘智平.枢纽内区域计算机联锁系统构成方案[J].铁道通信信号,2011,(7).

[2]许丽,栗少卿.全电子化区域计算机联锁系统方案研究[J].铁道通信信号,2011,(12).

作者简介:刘兴胜(1987-),男,宁夏石嘴山人,中铁一院集团新疆铁道勘察设计院有限公司助理工程师,研究方向:铁路信号。

(责任编辑:王书柏)

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