铁路信号设备自动化控制技术研究

靳君毅

摘 要：随着自动化技术的日臻成熟，铁路信号技术承担着列车运行信息传输的重要任务，确保了传输的质量与效率，直接影响着铁路运行安全。信号继电器则是实现铁路信号设备自动化控制的关键，为自动化控制的应用奠定了基础。基于此，文章首先对现代铁路信号设备发展情况进行简要介绍，对完善铁路信号设备的自动化控制技术展开分析，希望以此推动铁路信号设备的发展。

关键词：铁路;信号设备;自动化控制技术

中图分类号：U284 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）05-045-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.021

作为铁路运输基础设备之一，铁路信号设备主要包括信号机、轨道电路、转辙机以及信号继电器等设备，担负着路网上各类行车设备状况的信息传输与调度指令控制的作用，具有极强的可靠性及安全性。

自动化控制技术是一种现代控制技术，可以分为半自动化以及全自动化，随着科学技术的快速发展，使用自动化控制技术可以提升铁路信号设备工作效率，减轻工作人员的工作量，并弥补传统控制方式的不足之处。

1 铁路信号设备技术发展的意义

近年来，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。同时，我国交通运输行业的发展水平不断提升，铁路建设技术以及自动化技术的应用水平都得到了不断完善[1]。

在现阶段的发展中，铁路运输是最安全的运输方式之一，但是存在着两方面问题：一是铁路信号接收的安全性，二是铁路运输線上信号接收、发射的稳定性。作为铁路信号设备的核心设备之一，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，直接影响铁路运输的安全性。

2 铁路信号继电器的原理及作用

2.1 简述

继电器是由电子元件和微型计算机构成的，是铁路信号设备及自动化控制的基础与重要组成部分，使用自动化技术进行控制也需要继电器进行衔接。继电器的运行原理就是线圈利用电流可以产生一定量的电磁吸引力，并根据电流的强度进行调整。继电器主要由两部分组成，即电磁系统和接点系统[2]。电磁系统可以分为两部分，一是衔铁，二是铁芯。接点系统也可以分为两部分，一是静接点，二是动接点。在实际运行中，继电器的开关特点是非常明显的，可以通过研究接点通断状态之后进行完善调整，实现对相关电路的有效控制，达到理想的使用效果及使用目的。但是，在安装铁路信号设备时，要合理选择继电器，按照实际使用需求选择不同型号的继电器，合理使用微小信号，进一步控制较大的信号。继电器的主要部分是接口元件，有助于实现设备的自动化控制。

2.2 作用

继电器在目前的发展中主要应用在信号机以及信号设备等比较重要的设备中，是最基础的设备部件之一。继电器在铁路信号设备中的作用相当于一个开关，可以通过继电器操控比较大型的设备，实现远距离的信号设备控制。因为继电器的抗阻性较大，可以降低出现故障的风险，以此其可靠性较高。

2.3 选择原则

选择继电器的时候，应首先注意继电器的技术参数、使用条件、规格型号及结构工艺方面的特点，并满足不同电路的使用需求，进而重视使用寿命。继电器的使用关键是技术性能方面，所以应加强对动作参数、触电负荷等方面的关注。

3 常见的安全型继电器

在铁路信号设备的实际运行过程中，为了保证继电器的完全应用，需要利用典型继电器或安全继电器。安全继电器的结构多为无极继电器，其器可以分为直插式和非插入式两种，这两种继电器的主要区别在于是否配备防尘罩。安全型继电器可以分为三种类型。

3.1 无极继电器

无机继电器的运行主要是通过辨别分析电流的大小，促进工作任务的完成。无极继电器在实际应用过程中一般会安装隔弧片，当发现较大额度电流通过继电器时，产生明显的飞弧短路情况，在隔弧片应用的同时，能够预防短路期间造成的接点组件问题。

3.2 有极继电器

有极继电器能够达到定位状态和反位状态设置工作，可以利用条形、永久磁钢改变传统的常规继电器。通常在有极继电器中，会使用拥有的磁钢代替其他继电器中的铁，然后还会在继电器中额外安置两个用于固定的磁铁，以此保护继电器断电之后的状态。在继电器中如果发现存在信号流入，固定磁铁及磁钢智联之间可以相互发生作用，致使衔铁的位置发生改变，改变继电器的运行状态。目前，市场中最常见的有极继电器的型号是JYJXC-135/220，这个型号的继电器一般拥有反位状态以及定位状态两种不同的模式。

3.3 整流式继电器

整流式继电器基于无极继电器的应用，加大力度对整流式继电器研究和分析，其主要升级的部分是在继电器中加装了二极管，二极管的主要作用是将输入继电器中的电流，转变为半波或者是全波的整流电路，使用这样的运行方式，可以将交流电源转变为直流电源并输入线圈。

4 铁路信号设备自动化控制技术研究分析

4.1 道岔以及轨道电路监控

铁路整体系统中道岔以及轨道是极其重要的一部分，使用自动化检测技术可以针对岔道以及轨道电路进行实时的监控，并将全程数据准确地记录下来。相关检测人员可以根据自动化技术记录的数据，寻找出现故障的原因，及时进行维修处理，减少经济损失[3]。我国电路轨道的发展还不完善，还有些许的问题影响发展，容易出现轨道电路故障的情况，并且有些故障发生的时间较短，工作人员无法进行准确的判断和控制，导致出现更大的经济损失。但是，自动化技术的应用可以有效弥补上述的问题，实时监控可以及时观察到故障产生的区域，并且能及时做出处理。

4.2 继电器信号设备

继电器是信号设备中的基础部分，可以通过对继电器的电路控制进行自动化控制。但是，使用继电器时要严格按照相关要求进行安装使用，并确保电量达到使用要求。随着自动化技术的逐渐应用，可以针对继电器作出相应改变，以符合自动化的使用要求。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。

4.3 继电器的定位

继电器的定位功能有利于更好地实现自动化控制，但是对于继电器工作状态的要求就更高，因此，需要继电器的定位状态以及设备的定位状态在同一个水平线上。无论是处于运行状态还是空闲状态，都要分析出铁路的实际情况[4]。在继电器使用过程中要注意安全，继电器落下的时候信号机也会随之关闭。因此，在整体的运行状态中，要保障铁路信号设备的整体安全性。继电器的定位功能是极其重要的，可以借助自动化技术进行自动的开关，方便工作人员及时进行检测。

4.4 继电器的检修及调整

铁路信号设备在运行的过程中可能会出现一些故障，影响铁路的正常运行，所以在日常运行过程中，应加强对继电器的安全检修及调整工作。例如，对于电磁系统的检修，主要是对于线圈以及磁路的检修分析，主要是针对纲丝卡、衔接的清洁工作，还要注意线圈的破损情况，如果出现破损情况应及时进行更换，避免影响机械的整体强度。在检修的过程中如果发现线圈出现假焊的情况，应重新进行焊接，确保线圈的稳定性。针对磁路的检修，主要注意衔接部位是否存在变形的情况，要确保铁芯的表面可以达到一致。

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时，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。

5 结语

总体来看，铁路运输是目前我国最安全的运输方式之一，铁路运输的发展直接影响到我国运输业的发展，还关系到我国居民出行安全性及便捷性。因此，要对我国铁路运输发展给予高度重视。与此同时，随着社会的发展，自动化技术的应用逐渐广泛，我国的铁路信号设备的应用也日趋深入，不仅能够有效提升铁路运输安全，而且有助于推动我国社会经济的可持续发展。

参考文献

[1] 满天玺.探究铁路信号设备的自动化控制技术[J].城市建设理论研究（电子版），2020（2）：46.

[2] 王笳铭，杨维.铁路信号设备的自动化控制技术浅析[J].电子乐园，2019（2）：188.

[3] 祁丽萍.铁路电务信号设备的自动化控制技术研究[C].北京：2018年9月建筑科技与管理学術交流会，2018：178-179.

[4] 杜彬，邢甫军，高正.铁路信号设备的自动化控制技术探析[J].中国高新区，2019（1）：190.