DS6-K5B型计算机联锁现场布线工艺设计

于腾龙，任 裕

（沈阳铁路信号有限责任公司，沈阳 110025）

1 概述

DS6-K5B型计算机联锁是北京全路通信信号研究设计院集团有限公司（简称通号院）与日本京三制作所联合开发的1套用于车站信号联锁控制的系统。系统内各计算机之间的通信通过光缆连接，传输距离远，抗干扰能力和防雷性能强，保证系统具有高的运行稳定性，因而被广泛应用于各大客运专线。该联锁系统现场布线分为3部分：系统电源线、信号线和通信线。

该联锁在应用于普速铁路时，由于当时的现场施工经验所限，忽略了设备布线在设备的整个生命周期中的意义，只是按照正确的连接方式进行连接安装，简单的保证了设备在开通后的正常运行。随着施工经验的累积，调试的故障处理，才逐步建立起初步的布线要求。但此时依然没有形成系统的、标准的布线规范。在高速铁路飞速发展的近几年中，为适应高速铁路高标准建设的基本要求，保障高速铁路的高质量发展，信号设备的现场施工必须遵循标准化的统一要求，以保障设备可靠的运行，以及具备运营后的可维护性。

因此，笔者根据多年现场施工的布线经验，以及对售后服务问题的归纳总结，结合布线工艺标准，针对此联锁系统各个设备的布局结构特点，以可靠性为目标，以可维护性为基本原则，定义该联锁系统在现场安装调试过程中的布线工艺规范，并分析确定在实施操作时的关键控制点，以把控施工的监督检查[1]。

2 布线思路

DS6-K5B型计算机联锁现场布线思路：

强电与弱电、信号线应分开捆扎；

光纤具有相对独立的布线路径；

驱采电缆应根据站场规模，定义不同的排布方式进行捆扎。

3 布线设计

1） 强电与弱电、信号线应分开捆扎

本系统要求信号电源屏经隔离变压器单独提供一路单相交流220 V电源。从电源屏来的220V电源送到电源柜，经过UPS后向计算机设备供电。控显机、监测机、机柜风扇及控制台显示器等设备使用UPS输出的220 V电源。逻辑部和ET-PIO采用两路直流24 V电源供电。第一路称为逻辑24 V电源（L24），供逻辑部机笼工作。第二路称为接口24 V电源（I24），供输出接口驱动继电器和输入接口采集继电器状态使用。为了使两路电源能有独立的路径，在机柜侧门前后两个位置开口。在现场安装过程中，两束电源均通过前后两个开口向联锁柜和监控柜传送。220 V电源走后开口，24 V电源走前开口，实现强弱电的分离，如图1所示。控制台的视频、语音、鼠标和220 V电源线，从监控柜后侧开始分开，左侧引出220 V电源线，右侧引出视频、语音、鼠标等信号线。保证设备所受干扰最小[2]，可靠稳定工作，如图2所示。

图1 强、弱电布线路径Fig.1 Wiring paths of strong and weak current

图2 强电、信号线布线路径Fig.2 Wiring paths of strong current and of signal wires

2）光纤具有相对独立的布线路径

此处的布线设计是本系统整套布线工艺的难点与重点。之所以强调光纤要具有相对独立的布线路径，是因为该系统的光纤比较多，且集中在光分路器处连接。如果具有独立的路径，光纤走向清晰，便于查找，如需更换时只动1根而不影响其他光纤。目前光分路器的布局是按照超大站放置8个的数量进行排布，如图3所示。

图3 光分路器原布局Fig.3 Original layout of optic fiber splitter

而在实际应用中，4个光分路器已可以承担整套系统通信的功能。现有布局将光分路器放置在托盘中央。现场施工在连接光纤时，需要将整个托盘取出，才能更方便快捷的连接到光分路器上。否则在机柜上接入光纤，视野受限，操作空间不便，而且开通后也不便查找故障和维修更换。其次光纤连接完成后，没有固定光纤的路径，在开通后处理此处故障时，光纤容易受到扰动，操作难度稍大。

因此，如果要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。如图4所示，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。

图4 光分路器新布局Fig.4 New layout of optic fiber splitter

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。光分路器里侧的光纤接入方式如图5所示，根据此布线方式，定义工艺要求如下：

图5 里侧光纤接入方式Fig.5 Method of fiber access inside the splitter

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[3]；

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[4]，不得产生圆直角，使光纤产生应力；

在每根光纤接头护套内1～3 cm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，如图6所示。此处工艺要求如下：扎带应自横梁上方穿入，保证扎带扣朝上；

图6 外侧光纤接入方式Fig.6 Method of fiber access outside the splitter

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，扎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。

3）驱采电缆应根据站场规模，定义不同的排布方式进行捆扎

由于驱采电缆需要剥掉一段外皮，将中部的屏蔽层用绝缘支架固定在机柜横梁上，以保证电缆的屏蔽层和机柜相连，可靠接地。加上绝缘支架后的驱采电缆如果没有正确的捆扎方法，外观容易显得松散混乱。因此，驱采电缆布线设计要以外观整齐一致为目的，不同数量的电缆都要确定具体的排布方法，扎成一个线束，如图7所示。

图7 驱采电缆布线方式Fig.7 Wiring method of drive acquisition cables

这时还要注意一个问题，后期维护如果需要插拔电缆，要将电缆留有一定余量以方便插拔操作。因此电缆在确定剥除外皮的位置时，要将保证电缆插头与机笼的可靠连接做为首要原则[5]，同时留有一定余量。经过现场连接后的插拔试验，连接后的电缆向上倾斜与插头所在平面呈15～20°角，此时电缆与横梁交叉的位置就是剥除外皮的位置。按此位置安装固定绝缘支架后，所留电缆余量可以方便其插拔。

备用电缆的处理，目前联锁的备用电缆要求每个机柜驱采各备用一根电缆。备用电缆所留余量应保证能应用到所有的插头，这样在某一根电缆出现

问题后，启用备用电缆时，能够顺利的接入。此处工艺要求如下：

驱采电缆根据数量捆扎成一束，不宜平铺在横梁上固定；

为了不妨碍电缆插拔，及插头处产生应力，应使插头电缆在出线后向上倾斜约15～20°角，以留出一部分电缆余量[6]，确定电缆剥皮位置；

备用电缆在机柜最左侧向上穿入，使备用电缆可以任意连接每一个驱动或采集插座，临时绑扎固定在联锁柜横梁上；

扎带按图示位置扎好，以免电缆松散，扎带扣统一转向线束内侧隐藏；

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。

4 结论

以上3部分的布线工艺设计完成后，经过10余个车站的现场实践，缩短了现场安装时间。并且设备布线整体既美观整齐，又便于更换维护[7]。

高速铁路技术新、标准高、系统复杂，因此保证工程质量是建好高速铁路最基本的要求。在高速铁路的现场施工过程中，信号设备的安装调试是保证设备平稳开通运行的关键环节。高速铁路信号工程应加强关键工序控制，固化工法，统一工艺标准。因此，信号设备现场布线工艺标准化，将使高速铁路的安全性和可靠性又得到一层保障，对促进高速铁路的高质量发展也有一定的积极作用。

在该联锁的布线工艺设计中，依托的虽然是工艺标准，但标准规定的是线束捆扎的基本要求和布线原则，落实到具体的产品上，要如何实现这个产品的布线路径与捆扎方法，需要的是将工艺标准的灵活应用[8]。这就需要在确保产品性能不受影响的前提下，结合实际操作条件，设计合理的产品结构，使之适应现场施工布线要求。该联锁现场施工布线工艺标准的确立，为更好的实现现场施工的标准化作业创立了思路。其他各类产品的现场布线工艺标准，均可以按此思路进行设计定义。