铁路信号计算机联锁设备维护与管理对策探讨

方洪洲

（安阳钢铁公司运输部，河南 安阳 455000）

铁路信号是指以灯光、图像、声音、特定标志物等形式向铁路行车人员传送机车车辆运行条件、行车设备状态和行车有关指示的技术与设备。其作用是保证铁路运输的安全有序。简而言之，铁路信号就是辅助铁路行车人员进行日常工作，保持铁路列车能够正常稳定运行的一种技术设备。如果没有铁路信号的辅助，我国的铁路运行就相当于没有思想意识的机械马车，无法按照预设的路线向前工作。

一、铁路信号计算机联锁系统概述

计算机联锁系统是以技术手段实现进路、信号和道岔控制，保障站内行车安全的关键系统。计算机联锁系统的接口包括：开关量（采集或驱动的）接口和与其他系统之间的通信接口。开关量接口主要指计算机联锁与继电电路的接口，较继电联锁系统而言，它是将许多继电逻辑电路完成的功能，改由联锁软件进行逻辑处理，极大地简化了现场继电电路。同时，考虑到故障安全原则，目前国内联锁执行控制电路的结构仍然采用原继电电路方式，这部分继电电路控制室外设备（如信号机、转辙机等），通信接口主要指计算机联锁与RBC、TCC、CBI之间的安全接口。随着计算机联锁系统的不断发展以及客专项目的大量建设，与计算机联锁系统通信的安全接口，也形成了标准的接口规范。工程项目中特定的场景下，当计算机联锁系统接口的常规状态不能满足现场需求时，需进行特殊的分析和处理。

二、铁路信号计算机联锁设备维护与管理对策

（一）实现光纤布线的相对独立

首先需要改变光分路器布局的结构设计。将光分路器排布在托盘的后侧，固定光分路器的托架朝外，这样如果更换光分路器，在机柜后侧即可拧掉螺丝进行更换。托盘上开出8排长圆孔，用作光分路器里侧每一路光纤的布线路径。紧靠托盘的横梁开出4排长圆孔，成为接到光分路器外侧的8根光纤的布线路径。结构设计更改后，开始进行光纤布线工艺要求确定的试验。按照系统连接的规定和相对独立的布线路径目标，在托盘上进行连接。系统所用光纤型号为GJFJBV双芯扁平光纤，外覆一层芳纶作为受力加强单元，每根挤制一层聚氯乙烯（PVC）内护套，最外挤制一层扁平聚氯乙烯（PVC）总护套。外覆芳纶使光纤有优异的抗拉性能，但是光纤整体的弹性也会很大。因此需要在合适的点固定光纤，以免造成光纤自身的弹性使其在接头处产生拉力，同时要确定好光纤排布时与光分路器的距离，以使光纤的弯曲半径最大化。布线方式如下：最上部光纤应在第6排长圆孔固定，剩余光纤依次向内顺序排列；扎带应自横梁上方外侧穿入，保证扎带扣朝上，统一贴向托盘，并保持在同侧；扎带应固定在每根光纤护套处，不得固定在无护套的光纤上；外层护套不可产生形变，扎带不应发生移动；扎带剪切后，扎带末端不大于1倍扎线带厚度，与扎扣的表面基本齐平；调整光纤路径及弯曲半径，保证每根光纤间距一致、转弯处均匀圆滑，弯角半径最大化，不得产生圆直角，使光纤产生应力；在每根光纤接头护套内1～3cm处，每个弯角切线处固定扎带。光分路器外侧，需要接8根光纤，按照从左至右的顺序，在横梁上将2根光纤一组捆扎固定扎带应自横梁上方穿入，保证扎带扣朝上；根据每对光纤的具体情况确定扎带间距，固定后每对光纤应保持原形不变；扎带应固定在每根光纤护套处，不得固定在无护套的光纤上；外层护套不可产生形变，扎带不应发生移动；光纤向上接入光分路器的转弯处应呈自然圆弧，带位置应距外层护套1.5寸处捆扎固定；扎带剪切后，扎线带末端不大于1倍扎线带厚度，与扎扣的表面基本齐平。

（二）引导总锁闭功能取消

引导总锁闭是在道岔故障失去表示的特定情况下才使用的非常规接车方法。而道岔失去表示，对车站的运输秩序会造成严重影响，因此这种情况是极少发生的，即使发生道岔失表示的故障，也应在第一时间进行故障修复，恢复铁路正常运营。在各铁路局制定的《铁路行车组织规则》中，对引导总锁闭接车时的进路检查、确认的规定，通常采取的措施为：不能通过控制台检查、确认进路时，指派胜任的技术人员现场检查并确认进路正确（现场手摇道岔操作，并施行人工加锁），相关道岔加锁状态良好后，方可开放引导信号或派引导人员接车。铁路技术管理规程中，对于引导信号接车及人工引导接车的规定并无本质差别。因此，可在由列控中心实现轨道电路编码及报文发送的车站，取消引导总锁闭功能。

（三）三模冗余技术的使用

三模冗余技术的工作原理是系统将需要运算的信息分别输入三个相同的模块得到三个运算结果；再将运算结果输入表决器表决，从而得到最终的运算结果。表决器的表决过程遵循“少数服从多数”的运算原则，这跟我们日常生活中进行选举时的方法类似。也就是说，把经过三个相同运算模块运算得到的三个运算结果进行系统表决，选取同意度最高的结果予以采用。整个过程经历了三次计算，保证了系统输出的数据更加准确。而表决器的应用，使在三个模块产生数据均不一致的情况下，系统也会返回进行计算，并最终得出相应的数据结果。这不仅提升了计算机联锁系统的工作质量，还为铁路系统工作的正常运行提供了有力保。

（四）对计算机联锁设备换型升级

由于换型升级的新设备和老设备的采集驱动电路和方式完全一致，采集和驱动的信息也完全一致，因此所有组合架和继电器架内部电路不需要改变，只需新设部分继电器（如照查继电器）的后接点采集线、联锁机柜至行车室终端控制线、联锁机柜电源线等，其余所有接口电路配线均保持不动。增加股道复零按钮采集配线。既有计轴复零按钮设置在单元控制台上，因单元控制台要拆除，需要将复零按钮在联锁软件中设计，在车务控显终端上显示并具备操作功能。计算机联锁设备换型升级后，不仅具备联锁控制功能，而且利用计算机的快速信息处理能力、存储能力和联网能力，消除了系统非正常运行中断，行车组织效率低等原有计算机联锁系统问题，消除了微机行车安全的重大隐患，确保了行车组织安全、高效，并实现以下功能：一是高可靠的联锁控制功能。二乘二取二硬件安全冗余型计算机联锁系统能根据车站行车安全的需要在规定联锁条件和规定的时序下自动对进路、信号、道岔、轨道电路实行监控，确保信号联锁系统本质安全。二是界面友好的人机显示功能。人机界面子系统（MMI）采用彩色液晶显示器作为计算机联锁系统的人机交互界面，将操作员通过鼠标给出的控制命令传送到联锁机，并将站场设备工作状态和行车作业情况的表示信息显示出来。三是高智能化的记录存储和故障检测诊断功能。利用计算机的信息存储能力和存储容量大的优点，计算机联锁系统为实现系统维护、行车管理自动化奠定了基础。四是强大的综合管理功能。利用标准化的通讯接口板，网络接口板以及通讯规程，可直接与…TDCS、微机监测等现代化信息处理系统相连接进行数据交换。

三、结束语

综上所述，计算机联锁作为信号系统中最关键的控制系统，是我国铁路信号系统安全平稳运行的重要保障，向其他系统直接或间接地提供所需的基础条件，这些条件包括继电器条件、进路锁闭条件、信号显示条件及其他相关逻辑条件。起到了为我国的铁路事业保驾护航的作用。随着新技术、先进装备在铁路领域的应用，对信号系统也提出了越来越高的要求。因此，需要对铁路信号计算机联锁系统及设备进行不断的优化和改进，使之更符合铁路运行的需要，为我国铁路运输系统的安全高效运营提供技术保障。