全电子微机联锁系统信号的解锁模块探究

潘美莺

（福建师范大学 福清分校，福建 福清 350300）

1 全电子微机联锁的含义及发展过程

一组结点及链路组成了微机网络.网络结点分两类：访问结点及转接结点.通信集中器、终端的控制器以及处理机等归转接结点，在网络里它们交换以及转接传送的信息.终端以及主计算机等属于访问结点，它们是信息进行传送的目标结点及源结点.

微机联锁（computer interlocking）是通过计算机将车站里的工作人员现场表达的信息以及操作的命令进行合乎逻辑的运算，进而实现对道岔以及信号机等采取集中的控制，使他们之间形成相互影响的联锁设备，就是所谓的微机的集中联锁.它的组成是微机及其他一些电子、电磁器件组成的具有故障安全性能的实时控制系统.为了保证车站行车安全和调车作业安全，对信号机与道岔之间及信号机与信号机之间所应满足的联锁设备.

1978年微机联锁首次在瑞典的哥德堡运用起来，到20世纪的80年代以后，美、英、日、法、丹麦、荷兰、德国等国家进入了试验的阶段或者开始使用微机联锁设备，不同的国家在系统的运用上，采取了不同的运用方案.1984年中国的铁路第一个微机联锁进行了开发，往后微机联锁取得了进一步的发展，1991年，中国第一个铁路微机联锁系统于红海站通行.截止到1995年底，中国的厂矿以及铁路企业已达到47个车站开始使用微机联锁设备.

全电子微机联锁：国内的车站联锁有三个发展阶段，即机械联锁控制阶段、电气集中联锁控制阶段、计算机联锁加继电器执行控制阶段.机械联锁在70年代发展到6502的电气的集中联锁，计算机的联锁加上继电器的执行在80年代末研究开始，大批量的试验及使用是在90年代.现阶段正在应用中的微机联锁系统全部都是由继电的电气集中慢慢的发展过来的，就是这种叫做计算机的联锁加上继电器执行控制.

全电子微机联锁是新一代的铁路信号联锁设备，系统把计算机的控制系统作为核心，将电力电子的开关技术作为基础，采用电子的信息技术、通信技术、电力电子的开关技术、电子的信息技术等比较先进的技术，实现车站联锁的信号系统.全电子微机联锁系统替代了6502电气集中、计算机联锁加继电器执行的联锁系统，完成了对室外信号设备的控制和采集功能.全电子微机联锁系统实现了控制监测一体化，将道岔动作电流、信号机灯丝电流等模拟量采集功能也纳入其中，实现了对现场信号设备的监测功能.

2 全电子微机联锁系统的组成

微机联锁系统由软件设备及硬件设备构成.软件系统是很核心的部位，可实现进路、道岔以及信号机的相互之间的制约.一方面它包含进行联锁逻辑运算并且完成联锁应用程序功能部分，另一方面包含参与联锁运算的车站数据库.数据库是由车站联锁表、赋值表、车站数据以及按钮进程表等因素组成.应用程序由很多程序模块构成，包含系统管理模块、时钟中断模块、信息处理以及采集模块、操作系统分析模块以及输入模块、转岔及选路模块、信号开放模块、解锁模块以及站牌监视器显示的彩色模块.硬件设备由完成显示功能及联锁功能的联锁微机、检验微机联锁系统运行的状况，并且若产生故障能即使开始安全导向类的检验微机、微型集中操纵的平台、彩色监视器、安全继电输出输入接口柜、微机联锁专用电源屏以及现场用的、信号机、转辙机、轨道电路等室外设备.

3 全电子微机联锁系统操作过程

微机联锁操作方法和继电联锁差不多，操作的人员在进行进路处理的时候，只需要在开始的时候按下进路的始端按钮，再按下进路终端的按钮就可以完成整个过程，它的这一个功能，将有接点发展到没有接点这样的变革得到实现.微机实施操作输入及联锁处理程序.根据输入代码，在矩阵里找到进路，在完全符合了选路条件后，程序进入选路过程.然后检测道岔是否位置合适，将处于不合适位置的道岔转换到正确的位置，然后封闭进路，相对应的建立运行表区域.开放程序开始开始实施的时候，根据运行表内容，持续检查每一个进行联锁条件，条件都满足以后开放信号机.若列车置于信号机之后，信号机会自动关闭，列车运动过程里，进路有次序的开始解锁.

4 全电子微机联锁系统解锁模块的软件实现过程

解锁模块系统一方面遵照6502电气集中原本就有的联锁逻辑技术，然后在此基础上做了进一步的改进过程来实现.以下内容重点探究了长调车的进路及经过进路后的解锁、取消其进路、区段的故障解锁三种特殊的解锁功能技术条件及软件能够实现的算法.

4.1 长调车的进路及经过进路后的解锁

本系统需要存储一个长调车的进路，这个过程是把一个进路进行全部存储，并没有进行分段，这样就必须通过解锁的程序去判断进路前方防护的信号机最佳的关闭时机.如果进行的是分段的存储过程，那么实际的情况就是将一个长调车的进路看成是好几个短的进路，调车或者列车车列通过某个短的进路的时候，信号就保持着模块的样式给出一个解锁的标志，防护的信号机最佳的关闭时机就会非常明显的显现出来.

4.2 取消其进路

建立进路后，进路可能是不使用的，或者出现建立了进路之后想变更进路，比如把基本的进路改成变通的进路，或者改成其他的一个进路的情况等等，这些情况出现的时候就要把已经建立起来的进路取消了才行.当开放了信号机之后，调车或者列车车列还没有靠近的时候，就需要采取取消掉进路的措施将进路进行解锁.

可能要取消掉的是发车的进路、列车接位，或是短调车的进路及经过进路的发、接车部位、长调车的进路里某一个短调车的进路.所以，准备取消掉的进路开始的部位大多数不是进路里面原本存储进路开始的部位，所以判断进路空闲的前奏就是无论准备取消哪一个类型的进路，首先要找到这个进路接近的区段，防护好这个进路信号机里面第一个及最后一个轨道区段，之后才能判断出进路空闲与否.

5 微机联锁的系统在技术与经济上的功能及优越性

5.1 联锁系统功能：

（1）控制功能：联锁功能可以根据列车安全的需要，在特定时序以及特定条件下自动的对信号、进路以及道岔进行控制.

（2）显示功能：微机的联锁控制系统选用大屏幕的显示器，可提供更直观更丰富的显示信息给操作人员.

（3）记录存储以及故障检测、诊断功能：由于微机存储容量很大而且信息的处理能力也很强，这些特点可实现系统的维护，为自动化的行车管理制度奠定坚实的基础.

（4）语音报警的功能：这个系统有通过音响或者语音放于控制台播放信息的功能.当很多信息同时需要播放的时候，这么多信息会自动轮流播放.

（5）结合的功能：通过标准化网络的接口版、通信的接口版以及通信的规程，可以直接和现代化的信息处理系统进行联结来产生数据之间的交换.

5.2 优越性

（1）微机联锁系统可以通过很少硬件方面的投资就可以发挥软件作用，很容易就可以克服继电器电路都很难解决掉的某些问题.对接近区段小车跳动，能够防止错误取消进路；对信号继电器、锁闭继电器前接点的粘连，系统能够及时检出并报警等等.另外，在进路控制方式上，微机的联锁系统为实现进路储存和自动办理创造了条件.

（2）微机的联锁系统可尽最大的限度利用硬、软件的资源和冗余及其它的容错技术，所以安全性以及可靠性会更加的高.

（3）微机的联锁系统硬件系统和软件系统都采用模块化以及标准化结构，不同规模和作业性质的车站或战场，主要编制部分战场数据，选择不等数量及不同功能的模块开组装就可以了，所以，施工的工作量以及系统的设计也减小了很多很多.

（4）在维护方面，微机的联锁系统维修的工作量很小，而且具备故障的自身诊断功能、自定位功能，很大程度的降低了维修难度，且经远距离联网可进行远程故障诊断.此外，系统继电部分，结构简单，方便进行维修，而且继电器用量很少，所以继电器检修的时候工作量也是很少的.

（5）微机联锁系统可提供具备现代化显示的图文、像、声功能，人机之间进行交互能力更完善具体，内容非常丰富，信息量也是很大，工作的效率也是更高.

（6）微机联锁系统更方便联网，有利于铁路信号系统向网络化以及智能化方向的发展，和CTC之间联网，可以根据调度计划进而达到进路程序控制的目的，通过与旅客车次号码、服务系统跟踪并进行系统联网，可组装成全方位的微机综合控制管理系统，这样就可以增加运输调度指挥方面自动化以及智能化水平.

（7）选用分布式的系统结构的时候，微机联锁可省去干线处的电缆，很大程度上减少工程的造价支出.

（8）占地面积很小，体积也很小，并且随着车站的规模设立，节约效果非常明显.

6 结语

本文通过对微机联锁系统进行详细的介绍，引申出联锁系统里解锁模块的内容，并对其进行探究，可以看出解锁功能是遵照6502的电气集中的原本就有的联锁逻辑技术，然后在此基础上做了进一步的改进过程来实现的.通过在原来的联锁计算的模块里进行某些方法的修改，达到了长调车的进路及经过进路后的解锁、取消其进路、区段的故障解锁等所有的解锁能力.到目前为止，能够实现上面这三个解锁能力的软件通过了代码的编写、单元的测试过程及集成测试等一些阶段的过程.设计的原则就是安全性，这些过程可以实现这一原则.此文起到了抛砖引玉的作用，为以后对微机联锁系统里的解锁模块进一步研究奠定了基础，也让人民更加了解了全电子微机联锁系统实现的过程.

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