铁路信号设备的自动化控制技术研究

高振红

摘要：在铁路系统中会安装很多信号设备，信号设备在铁路的平稳运行及控制管理等方面发挥了十分重要的作用，其中继电器信号设备就是核心设备之一。继电器一般被应用在执行管理、获取机车的各类数据与信息方面，特别是安全型继电器，作用明显被广泛应用，为设备系统实现自动化控制奠定了基础。本文铁路信号继电器设备展开讨论。

Abstract： A lot of signal equipment will be installed in the railway system. The signal equipment plays a very important role in the smooth operation and control management of the railway. The relay signal equipment is one of the core equipment. Relays are generally used in the management and acquisition of various types of data and information of locomotives， especially safety relays， the functions are obviously widely used， laying a foundation for automatic control of equipment systems. This article discusses the railway signal relay equipment.

關键词：铁路;信号设备;自动化控制技术;研究

Key words： railway;signal equipment;automation control technology;research

中图分类号：U284.7                                     文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）31-0212-02

0  引言

铁路信号技术是指综合传感器、仪表灯硬件设备数据，为列车的控制人员提供机车运行的有关信息。铁路信号设备从广义角度来说，是一种应用于机车运行状态的符号，是多种设备、多种数据的综合体，同时其可以显示数据并传送数据。随着科技的不断发展，现代化铁道信号技术也在不断进步，是吸纳了与现代通讯系统的无障碍链接，进一步确保了传输的质量与效率。安全型继电器是有无极式电磁继电器构成的，吸合时，电磁产生吸引力，并依靠自身重力来完成复原过程。它的显示设备主要有信号发射机及信号表示器，随着铁道信号技术的不断进步，显示设备已经基本摆脱了传统的声光化设备，应用了较多的程序化、数字化设备，使其更加高效、准确。

1  铁路信号器技术发展的重要性

我国目前还属于发展中国家，在经济和各项基础建设上都在一定程度上落后于发达国家。但是近年来随着铁路运输线路的不断增设和开通，我国的经济发展呈现出了快速增长作用，有效提高了我国的人均收入水平和社会经济发展。根据目前铁路建设的情况来看，我国在铁路方面已经远超于世界上的多个国家，不论是铁路建设情况还是建设技术都处于世界的领先地位，百年前不知地铁为何物的国家早已经成长为了铁路建设的大国。我国铁路建设的安全性能以及自动化水平都在不断提高，铁路建设技术逐渐走向成熟。铁路是目前我国最安全的运输方式，其安全性能体现在两方面，分别是铁路信号接受的安全性以及铁路运输线上信号接受、发射的稳定性。要想保证上述两方面的安全性，首先就要提高在铁路部门负责维修、维护的工作人员的专业素质和技能，其次要有效融合现代的科学技术手段，促进铁路的安全性能的提升，为货物的运输以及乘客的出行提供更加安全的方式[1]。在科技发展迅速的今天，我国也一直致力于研究铁路信号设备的相关技术，力求能够促进铁路信号设备向着自动化的趋势发展。随着信号设备逐渐趋于自动化，信号机器的操作越来越简单，有效的降低了工作人员的维修压力，减少了人力成本。在铁路的信号接受设备中，也有继电器装置的使用，继电器的水平的提升也代表了铁路自动化水平的提高，对铁路运输的建设有着重要意义。因此，在继电器的选择上也要做到科学、合理，保证铁路运输能够正常运转。我国一直以来都是制造大国，从唐宋刺秦到现代的手工作品，都体现了我国的制造水平，随着信息技术的发展，我国的制造技术不仅仅只停留在手工作品上，而是向着工业化的趋势发展，目前我国已经能够制造出优秀的铁路使用硬件以及铁路运输控制系统，加快了铁路运输自动化的速度，提高了铁路的安全性能。

2  铁路信号继电器的原理以及作用

继电器在自动化控制技术中占据着重要的地位，并且继电器也是铁路设备中最基础的设备，而继电器则是由电磁系统以及接点系统构成的。当继电器开始工作时，利用输入进行的电流一大一小的差异，使电磁系统的线圈出现一定的电磁力，从而吸引周围的衔铁。此时接点系统开始启动并随之运行，能够改变当前的运行状态。因此，从这一角度来看，继电器也还是电磁开关装置，可以通过控制电流进而控制接点系统，最终对整个系统施行掌控。在铁路信号设备中应用继电器，能够通过比较小的信号转换来掌控电路中其他设备，实现利用小控大、四两拨千斤的作用。铁路信号继电器具有比较好的开关控制能力，当设备处于闭合状态时，阻抗基本等于零，而当设备处于断开状态时，阻抗则接近无穷大的状态。由于，铁路继电器设备可以高效隔离出现问题的电路，减少电路出现短路以及过热等其他危险情况，所以铁路继电器在铁路管理控制系统中，是铁路信号最基础的自用化控制核心部位。现阶段，铁路信号继电器已经广泛应用在多种电子设备中[2]。

3  铁路信号设备汇总安全型继电器分析

通常铁路技术人员为了保障铁路系统信号设备的安全性，常常会选择應用安全型继电器设备。这种安全型继电器设备的主要构造是无极式继电器，无极式继电器分为插入式以及非插入式的继电器。插入式继电器一般单个使用，并且会装配相关的防尘罩保证继电器的干净。非插入式继电器则使用在匝内，并且不具备能够保护其干净的防尘罩。安全性继电器能够分为以下三种类型：①有极式继电器，此种继电器具有定位以及反位两种不同的形态。在此种继电器的内部结构中，处于条状的永久磁钢通常由其他铁组织发挥作用，从而在继电器中形成两种此路来保护断电后的继电器安全。当继电器接入电流后，组织结构内固定的磁路和其他磁路之间产生一定的动力，从而推动衔铁并改变继电器开关的状态。②无极式继电器，此种继电器主要是一改变电磁力的强弱来推动其进行拉杆运动。无极继电器具备的这一特殊之处，使其被广泛的应用在各种信号系统中。无极继电器的两个接点之间增加了耐高温以及耐高压的隔离装置，大幅度降低了接点之间能够出现短路以及失控等其他不良情况的发挥职能几率，保证了无极继电器系统内的安全性。③整流式继电器，这一继电器和无极式继电器在某种程度上存在一定的相似，因此也可以说整流式继电器是无极继电器的升级版本。继电器中二极管中一处的端口电阻比较小，另一处端口比较大的优良性被引入进了整流器的设计中，并成功放置在接点组内的整流电路中，彻底实现了半波整流以及全波整流。

4  关于继电器的铁路信号设备自动化控制技术的讨论

铁路信号设备也被称为继电电路，其自动化程度的控制是继电器最基本的单位，并且同其他继电器相连构建出一个完整的控制电路。对于继电器的选择是极其重要的，并不是可以随便使用的情况。需要相关人员考虑继电器的型号以及电阻大小等参数，选择正确的继电器设备。比如：当继电器应用在窗帘电路中，需要考虑此电路电压是够能够承受，满足各串联电路中继电器的使用需求。其次，也需要根据实际的情况选择并联电路的方式，是继电器的接点出电流处于正常工作范畴中。偶尔继电器的接地那比较少，无法达到预期目时，可以应用复式继电器设备。因此，在铁路信号设备的自动化控制上，不但需要考虑继电器的输出情况，保证继电器可以正常开展工作，也需要对继电器进行详细的区分，避免将部分作用以及效果差不多的继电器记混[3]。

工作人员需要时刻保证继电器能够处于正常工作状态，并保证继电器的定位设备时刻正常，这主要是由于继电器设备定位功能比较重要。当道路岔口处于时刻开放的状态时，信号机则需要与之相反，处于时刻关闭的状态，并且由于轨道电路的要求并不是十分严格的，需要为其存留到一定的空闲形式。与此同时，铁路工作人员还需要时刻保证自身的安全认知，当继电器处于放下状态时需要设备安全处于统一的情况，务必保证安全性并消除相关安全隐患。当放下信号以及继电器的情况时，信号机器则不能处于工作状态。铁路轨道内的继电器属于关闭状态下，则提示铁路轨道电路正处于工作状态，正在被其继电器使用。上文表述到的继电器定位状况都是通过直白的指向所描述的，对于铁路信号装备自动化控制来讲，继电器设备的相关线圈规格型号，是必须要符合工作人员要求的，这是对铁路信号设备来讲具有极其重要的作用。如果继电器选择应用单线圈开始工作，也需要考虑继电器的相关安匝，保证安匝不管是处于工作以及释放都能处于正常状态。这就要求工作电流需要比平时多出一倍的功率，此时线圈的温度会逐渐升高。那么，针对这一情况需要我们将两个线圈通过串联的方式帮助继电器展开工作，或者是应用分圈的方法。由于没有固定的工作方法，主要能够满足电路以及电压的正常工作需求，并使各原件也处于正常工作状态即可。工作人员通过调节继电器的方法，帮助信号产生传播作用，最终实现铁路信号设备的自动化控制。

5  铁路信号中继电器的应用

选择继电器使用的一般原则是，继电器设备的类型以及线圈电阻能够满足电路的基本需求。在电路中通过串联方式使用继电器的时候，电路中所接的继电器接点通过的电流不能小于电路正常工作的电流，情况特殊时可以将继电器在电路上并联起来。当电路中继电器接点电流不能满足电路工作需求的时候，可以通过复式继电器的设置，显示出主继电器的工作状态。工作电路中串联继电器各接点产生的电阻接触能够满足电路的要求。

6  结束语

铁路信号设备的运行转台以及工作质量直接关系到铁路列车的工作效率以及安全问题，更是直接关系到工作人员的工作力度。随着我国社会经济的高速发展，铁路信号设备的技术含量逐渐增高，为我国铁路信号设备自动化控制提供了充分的技术条件。而想要实现铁路信号设备的自动化管理，继电器占据了重要的作用。工作人员需要将继电器作为工作重点研究对象，对其展开一系列的分析内容，以此来实现铁路信号设备的高效开展。

参考文献：

[1]佚名.自动化技术在铁路信号设备中的应用分析[J].南方农机，2019，50（3）：158.

[2]曲丽娜.自动化技术在铁路信号设备中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（9）：130.

[3]佚名.铁水联运车站集装箱货场自动化控制系统研究[J]. 铁路通信信号工程技术，2019（3）：82-86.