铁路既有线接轨站远程控制新建专用线站联锁设备方案

陈 煜 王 超

为实现铁路既有线接轨站远程控制新建专用线站信号设备，实现铁路专用线、专用铁道车站 “路企直通”，满足运输直进直出、提高专用线、专用铁道的运行效率，以及减少运输一线人员的需要，乌鲁木齐局在专用线铁路建设中，从运输作业方式的实际需求出发，选择信号计算机联锁系统配置采用远程控制方式，实现了同楼集中办公的目标。方案结合中国铁道科学研究院计算机联锁事业部在罗钾站、花园子站及其他多条专用线的实施方案，进行设备比选，在运用实践中推出KVM远程控制台方案，值得借鉴推广。

1 企业站与接轨站的衔接方式

工矿企业由于运输作业的需要，设置企业站。企业站需要接入铁路车站，通过接轨站办理工矿企业货物、车辆交接和取送车作业。企业站与接轨站的衔接类型一般可归纳为如下2种：

1.企业站直接连接到接轨站正线，属于直发站型，典型的直发站型连接方式如图1所示。

图1 企业站与接轨站衔接的方式一

2.企业站与接轨站相连接，通过接轨站到发线连接到正线，典型站型连接方式如图2所示。

1.1 信号机设置

一般情况下，企业站的股道就是接轨站的发车线，股道设有发车信号机。股道名称可顺着接轨站编号，也可将企业站按 “场号＋股道”的方式编号，道岔编号也要加场号。若企业站接车口处与接轨站接车口处的距离大于1200m时，应在企业站接车口处增设接车进路信号机，股道上设发车进路信号机。

图2 企业站与接轨站衔接的方式二

1.2 闭塞方式

企业站和接轨站之间的站间联系方式如下：

1.企业站与接轨站间能装设预告信号机时，两站间可采用半自动闭塞或自动站间闭塞；若不能装设预告信号机，可采用站间联系电路。

2.企业站与接轨站间除了列车进路外，如还有调车作业需求，一般联系方式采用场间照查电路解决，但企业站与接轨站联络线长度应控制在2.4km以内。

3.当企业站不具备行车办理条件，或与接轨站距离较近时，两站间按站 （场）间调车照查方式解决。

2 现有的企业站联锁设备解决方案

2.1 联锁设备方案

1.设置独立联锁。企业站设置一套计算机联锁系统，运输作业在企业站完成。此方式的优点是：传统方式，自成一体。缺点是：对于站小、运量小的企业站，需设有运输相关人员，效率低。

2.专用线设备纳入接轨站控制。企业站道岔、信号机、轨道电路直接纳入到接轨站计算机联锁系统控制。这种基于电缆的传输方式，具有安全、简单、便于维护等优点，适用于近距离的企业站直接纳入接轨站控制，但传输距离比较有限，传输的条件对象数量也明显受到电缆及其施工成本的限制。当距离超过3.5km时，转辙机的影响较大，即使采用交流转辙机也不能完全解决问题，特别是使用数年后，随着电缆性能的下降，绝缘值降低，转辙机转换故障率高。

3.区域联锁设备。在其中的一个大站 （即主站），对本站及管辖范围内的其他车站 （即子站），通过一套联锁设备统一实现联锁控制，联锁的运算由主站完成，子站只设执行表示设备。区域联锁与单独车站相比，结构复杂，且不便于改造。由于后期维修和管理相互影响大，而且故障处理复杂程度加大，目前已经不再推行采用。

4.远程控制终端方式。企业站的联锁不纳入接轨站的计算机联锁系统，而是单独设置一套计算机联锁系统。该联锁系统在异地远端 （接轨站）设置一套操作显示设备，远程端的操作显示终端通过信息安全传输，与企业站的操作显示设备通信，实现企业站联锁设备的集中操作管理。在远程运转室内增设控显设备 （以下称为远程控显），并通过以太网与本站运转室内的控显设备进行通信。本站运转室内的控显设备 （以下称为车站控显）保留作为热备设备。

主要功能描述：远程控显具备车站控显的操作与表示功能，采用双机热备模式，双机均与车站控显保持通信；远程控显与车站控显操作权限需由人工切换，不能同时操作；远程终端与车站控显间的控制权限，通过专用的切换按钮切换，权限转换按钮的操作需要铅封记录。

铁路专用线企业站信号联锁的管理方式为：平时企业站控制室采用封闭方式，由车务和电务共同管理；维修时，由车务启封，电务登记后实现企业站直接操控设备，也可以在接轨站直接操控。

5.集中操控系统方式。集中操控是计算机联锁系统通过操作表示机与集中操控系统的接口，实现一个技术站对周边相关站/车场联锁设备的远程集中控制。集中操控系统的特点：①系统集中操控范围内各站/场的计算机联锁均为独立设置的联锁系统；②计算机联锁通过操作表示层实现与集中操控系统的连接，各站/场及站/场间的联锁关系仍完全由联锁系统保证；③系统具备集控和分控2种模式，模式间可以相互转换；④集中操控系统的安全性、可靠性指标应达到计算机联锁操作表示层的相应要求。

2.2 设备比选

若企业站信号机械室距接轨站最远端道岔不超过3km，且企业站规模不超过3股道时，宜采用专用线设备直接纳入接轨站联锁设备的控制方式。

若企业站规模不超过3股道时，或企业站信号机械室距接轨站最远端道岔3km以上时，企业站可采用独立联锁，宜采用远程控制终端方式。

一个接轨站可引出多条专用线，接入接轨站的数量一般不超过3个；若超过3个时，接轨站可增设集中操控系统。

若联锁道岔距离接轨站信号机械室在5km以上，且为线路上的分歧道岔，组数在5组及以下，可以采用集中控制联锁，不宜选择区域控制联锁方式。

3 基于KVM设备的技术方案

3.1 KVM设备及特点

KVM由发送器 （VGA－T）和接收器 （VGA－R）组成，通过一芯单模光纤传输VGA、Audio、PS/2、串口鼠标等信号。在系统应用中，把VGA数字视频信号、音频信号、PS/2、串口鼠标等信号进行远距离、无失真的并行传输，有的KVM产品可将信号传输80km。KVM设备主要由一对传送端与接收端设备组成，分别位于本地端和远程控制端，传送端和接收端通过传输通道 （光缆）连接，传送端和接收端都提供视频、键盘、鼠标等接口。KVM的性能特点如下：

1.全数字、无压缩、高清传输。

2.支持1路VGA输入、1路本地环出，2路远端输出。

3.支持1路立体声音频输入、1路本地环出，1路远端输出。

4.支持2路PS/2鼠标键盘。

5.支持2路串口鼠标。

6.千兆光纤传输技术。

7.内置电涌和静电保护、三级防雷设计。

8.无需软件设置，支持即插即用功能，支持热插拔。

KVM采用光纤传输，在长距离传输和特殊环境等方面优势明显。

3.2 基于KVM的联锁系统架构

基于KVM的计算机联锁系统结构仍维持基本联锁设备的4层结构：逻辑运算层、输入输出层、操作显示层、远端操作显示层。远程控显方式的计算机联锁系统基本结构如图3所示。

图3 基于KVM远距离控制台方式的计算机联锁系统基本结构图

3.3 远距离控制台硬件冗余设计

远端操作显示层由双套控制台组成，主要由2套在车务操作值班室内的显示器、鼠标、音箱及相应的车务控制台构成。KVM设备负责传输键盘、语音、视频显示和鼠标、电流表数据等信息。具体设计如下：

1.远程端控制台和本地端操作机，通过KVM设备以光缆方式通信。远端信号楼设置2台KVM，分别与本地的2台KVM连接，站间通过光缆进行通信，光纤一般采用SC型单模光纤，其设备的连接方式如图4所示。

图4 KVM远程控显方案本地和远端的连接图

2.KVM延长器硬件连接中，KVM设备需要最少8芯独立光纤。KVM光端设备使用4芯，每个电流表2芯，备用2芯。如工程允许建议预留12芯光纤。

3.4 与其他系统的接口

1.与TDCS/CTC系统接口。CTC系统自律机/TDCS分机一般设置在本地端。联锁系统与TDCS/CTC系统的接口一般通过本地端的操作机连接。

2.与信号集中监测系统接口。与信号集中监测CSM系统通过本地端的维修机实现连接。

3.与无线调车机车信号和监控系统的接口。与无线调车机车信号和监控系统STP，通过本地操作机或设在本地端的专用通信接口机实现连接。

4 结论

基于KVM的远距离控制台方案，解决了工程实施中的一些技术问题，是一种新型远程控制方案，其可靠性方面还需在工程实践中进一步检验。

［1］ 中华人民共和国铁道部.运基信号［2011］299号.技术站集中操控技术原则（暂行）［S］.2011.

［2］ 中华人民共和国铁道部.TB/T 3027－2002.计算机联锁技术条件［S］.2002.