铁路信号计算机联锁系统

韩 兴 董凤娇

(沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁 沈阳 110000)

铁路信号计算机联锁系统

韩 兴 董凤娇

(沈阳地铁集团有限公司运营分公司 辽宁 沈阳 110000)

计算机联锁系统是实现铁路现代化和自动化的基础设施之一，是一种高效、安全的车站联锁设备，是提高车站通过能力的基础。同时，计算机联锁系统还具有故障—安全性能，与电气联锁系统相比，其在设计、施工和维护方面都较为便捷，且便于改造和增加新功能，为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件。

本论文主要阐述了计算机联锁系统的硬件结构组成，设备选型及电源配置等原则及处理方法。采用二乘二取二的体系结构的计算机联锁控制系统方案，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术已日趋成熟，在大力推广使用。

铁路信号；计算机联锁;故障探讨

一、计算机联锁系统基础

为了保证行车安全和必要的通过能力，信号、道岔与进路之间必须以必要的技术手段保持一定的制约关系和操作顺序，称这种制约关系和操作顺序为联锁，用计算机技术来实现的系统成为计算机联锁系统。

铁路是国民经济的大动脉、全国沟通联系的纽带、国民经济建设的先行行业。与其它运输方式相比，铁路运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。铁路承担全国客货周转量的60%～70%，这种状况在今后相当长的时间内不会有太大的变化，铁路仍将是我国交通运输系统中的重要力量。

铁路信号是铁路运输的耳目，是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。一旦信号设备故障，铁路运输将陷于瘫痪，整个国民经济将遭受严重损失。从铁路一开始出现，人们就吧把铁路信号中的故障——安全技术作为一个专题进行研究。随着计算机技术的发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，车站信号联锁安全技术也正在不断的更新和发展。

目前，计算机联锁控制系统已处于实用阶段，随着实践经验的积累，系统的性能也在不断提高。我国的计算机联锁控制系统主要采用由通用的工业控制计算机组成的计算机联锁控制系统。近年来，又推出了二乘二取二系统，由两个CPU构成一个子系统执行联锁任务(主机)，另外两个CPU处于热备状态(备机)，这就大大提高了计算机联锁控制系统的可靠性和安全性，而且方便维修，主要干线的技术改造都优先考虑采用二乘二取二系统。目前，计算机联锁控制系统已装备了上千个车站。

二、计算机联锁系统故障维护及探讨

联锁设备常见故障分析处理。运用中的设备故障出现有一定的随机性，也有一定的规律性，从以下几个方面分类，对故障的发生逐个分析。按故障的表现可分为非潜伏性故障[1]和潜伏性故障[2]。

(一)非潜伏性故障。发生后能及时被发现的故障。即设备在运用中通过电路本身的自诊技术直观表现出来的故障。如道岔断表示，灯泡主丝断丝等故障。

(二)潜伏性故障。故障发生后不能及时表现出来，只有在与另一故障构成组合时方可显示出故障现象，如电源单极接地等故障。按故障的原因分类：

1.责任原因，因维修不良或违章作业造成的设备故障。如：设备超期使用发生故障、人为短路烧断保险等属责任故障。

2.非责任原因，因突发因素或因无法抗拒和防止的外界干扰，自然灾害和无法检查发现的电务设备在周期范围内材质不良及不属维修部门管理的其它设备、项目等造成的故障属非责任故障。具体表现在以下几个方面：(1)环境不良，如高温、潮湿、有害物质的侵蚀。(2)气候不良。如：雷击、暴雨、冰雪等影响。(3)无知行为或故意不良行为的干扰。如：小孩砸破透镜、及备被盗等。(4)周期内器材不良。如：线圈断线等。

按故障的性质分类：

1.断线故障：线路上某处出现分压现象而导致设备不能正常工作为断线故障。

处理步骤：首先检查判断是室内配线还是室外配线找出故障点。

2.混线故障：

(1)短路故障：电源两极的输送线路相混对负载进行分流而导致设备不能正常工作，甚至烧断电源保险为短路故障。

处理步骤：首先检查判断输入电源是否符合设备正常工作电压值，或者是设备自身配件烧毁，在有是配线错接(如：电源正负极性接反)找出故障点。

(2)电源接地故障：电源一极与大地相连而形成另一极对地有漏泄电流产生。

此故障现象一是设备本身接地，二是配线接地。

总之出现故障时,维修人员少进继电器室，首先要清楚故障现象，理清思路，“读懂”控制台的显示，然后抓住主线作全盘分析，运用一些有效的处理故障手段，将故障范围限定在一个很小的区域内，只能在有把握的情况下，判断出故障不在室外，才进室内核实查找，最后将故障排除。

三、计算机联锁系统的发展

随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术已日趋成熟，在大力推广使用。根据各国对计算机联锁的研究和使用情况来看，由于计算机在逻辑功能和信息处理方面具有很强的功能，它非常适用于车站联锁。计算机联锁是用微型计算机和其他一些电子、继电器件以及各种计算机软件组成的具有故障——安全性能的实时控制系统。计算机联锁是信号设备采用微机的重要突破口，它的研制成功和推广使用使铁路信号自动控制进入了一个新的阶段。

四、向信息化、智能化和综合自动化的方向发展

计算机联锁系统还应努力适应铁路信号系统向信息化、智能化和综合化发展的要求。宏观地看，信息化是当代和今后较长时期内社会发展的基本潮流。信息化的突出标志是智能工具系统的不断涌现和应用。这些智能工具系统包括计算机系统、通信系统以及控制系统。它们的应用不仅能取代劳动者的体力劳动，而且具有扩展和延伸人类信息器官的功能。

此外，这些智能系统有向综合化方向发展的趋势，以构成一个集列车指挥与控制的综合型智能系统。这种综合型智能系统目前已在秦沈客运专线上得到运用。在这条专线上使用的《SEI列控——联锁一体化系统》是以车站计算机联锁系统为核心的一套一体化信号系统，它共设计了三个子系统，分别为列控联锁一体化系统、列车运行指挥系统(CTC)和信号集中监测系统。该信号系统是以列控联锁一体化系统为基础，以专用通道构成的计算机局域网为骨架，以调度集中行车指挥系统为龙头的信息和资源广泛共享的综合控制系统。

综合型控制系统的发展与完善，会为进一步保证行车安全和提高行车效率创造条件，同时也使铁路行车过程的列车控制与管理进入了一个以信息化为基础、以智能系统为标志的技术新时代。

[1]徐洪泽.《计算机连锁控制系统原理及应用》.北京：中国铁道出版社.2008

[2]赵志熙.《计算机连锁控制技术》.北京：中国铁道出版社.1999

[3]徐洪泽.《车站信号计算机联锁控制系统原理及应用》.北京：中国铁道出版社.2006

[4]王永信《.车站信号自动控制》.北京：中国铁道出版社.2010

[5]何文卿.《6502电气集中电路》.北京:中国铁道出版社.2007

韩兴(1988.12-)，男，满族，辽宁沈阳，本科，助理工程师。