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計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖論文石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGE17目錄聯(lián)系兩個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身將不再是一個(gè)孤立的車站信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備,而是綜合行車指揮控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,是具有多種功能和安全保證的行車指揮系統(tǒng)的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備。此外,這些智能系統(tǒng)有向綜合化方向發(fā)展的趨勢(shì),以構(gòu)成一個(gè)集列車指揮與控制的綜合型智能系統(tǒng)。這種綜合型智能系統(tǒng)目前已在秦沈客運(yùn)專線上得到運(yùn)用。在這條專線上使用的《SEI列控——聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)》是以車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心的一套一體化信號(hào)系統(tǒng),它共設(shè)計(jì)了三個(gè)子系統(tǒng),分別為列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)、列車運(yùn)行指揮系統(tǒng)(CTC)和信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該信號(hào)系統(tǒng)是以列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ),以專用通道構(gòu)成的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)為骨架,以調(diào)度集中行車指揮系統(tǒng)為龍頭的信息和資源廣泛共享的綜合控制系統(tǒng)。綜合型控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善,會(huì)為進(jìn)一步保證行車安全和提高行車效率創(chuàng)造條件,同時(shí)也使鐵路行車過(guò)程的列車控制與管理進(jìn)入了一個(gè)以信息化為基礎(chǔ)、以智能系統(tǒng)為標(biāo)志的技術(shù)新時(shí)代。第二章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2.1車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

一、國(guó)外車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀1978年世界第一個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在瑞典哥德堡問(wèn)世,從20世紀(jì)80年代起各國(guó)競(jìng)相研究開發(fā)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),并取得了顯著的成績(jī),日本在1980年由鐵路綜合技術(shù)研究所、京三公司、日信公司合作開發(fā)、生產(chǎn)了由三重冗余微計(jì)算機(jī)組成的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置,1985年實(shí)際投入使用的JR東日本的南古谷車庫(kù)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖裝置是日本第一臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)裝置,90年代起很多國(guó)家已開始大面積推廣微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),如日本、英國(guó)制定技術(shù)政策,不再發(fā)展繼電聯(lián)鎖,而由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖取代,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)展成為完善成熟的技術(shù),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖由面向工程技術(shù)研究轉(zhuǎn)向以面向服務(wù)為中心,其應(yīng)用現(xiàn)狀總體上可歸納為以下幾方面:

(一)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖制式主要由三取二和二乘二取二兩種,通過(guò)軟件、硬件容錯(cuò)技術(shù)提高計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維護(hù)性,雙機(jī)熱備系統(tǒng)已經(jīng)淘汰;

(二)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的性能逐漸提高,比如:快速計(jì)算能力,高速率數(shù)據(jù)交換的通信能力,以適應(yīng)高速鐵路和綜合化信號(hào)控制系統(tǒng)的要求;

(三)面向工程和服務(wù),采用計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù),開發(fā)功能非常完善和強(qiáng)大的CAD系統(tǒng),并從制度和設(shè)備上建立完善的維修體系和仿真檢測(cè)體系;

(四)積極發(fā)展、推廣使用全電子模塊化的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有開放式結(jié)構(gòu),并且更加小型化、智能化;

(五)以旅客營(yíng)業(yè)系統(tǒng)為中心,采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù),成功發(fā)展分布式分層處理的綜合信號(hào)控制系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖不僅僅是一個(gè)特定的車站的控制系統(tǒng),而逐漸演變成綜合行車指揮系統(tǒng)的一個(gè)重要的基礎(chǔ)設(shè)備;

(六)通過(guò)分布式結(jié)構(gòu)擴(kuò)大控制范圍,實(shí)現(xiàn)集中聯(lián)鎖分散控制的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),使計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化;

(七)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)功能逐漸擴(kuò)大,實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路聯(lián)鎖關(guān)系而直接控制信號(hào)設(shè)備是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本功能,通過(guò)系統(tǒng)集成,將車站和區(qū)間設(shè)備一體化,由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)代替繼電器節(jié)點(diǎn)邏輯控制方式提供豐富的列車控制信息;在車站由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)完成對(duì)電碼化控制信息的邏輯處理,通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)進(jìn)路電碼化,由這兩種方式組合而成的聯(lián)鎖、列控一體化綜合系統(tǒng),在日本、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家均得到成功應(yīng)用。比如:2002年12月開通的日本東北新干線盛崗-八戶段數(shù)字ATC地面設(shè)備,包括列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)局域網(wǎng)(SAINT-LAN)、列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)邏輯部(SAINT)。

二、國(guó)內(nèi)車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究開始于20世紀(jì)80年代,進(jìn)入90年代后,隨著與發(fā)達(dá)國(guó)家在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)上的交流增多和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖進(jìn)入快速發(fā)展階段,鐵科院通號(hào)所、通號(hào)公司設(shè)計(jì)院、北京交大、卡斯柯等單位相繼開發(fā)出具有不同特點(diǎn)的單機(jī)、雙機(jī)熱備、三取二和二乘二取二等計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),至“九五”期末,全路共裝備了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)438個(gè)車站(場(chǎng))。在鐵道部“十五”科技展技術(shù)政策中明確規(guī)定要積極發(fā)展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖,在此期間,車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)獲得了更快的發(fā)展,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖可靠性、安全性進(jìn)一步提高,進(jìn)入了以技術(shù)為依托,面向市場(chǎng)和服務(wù),從實(shí)現(xiàn)功能到完善拓展功能,從單站聯(lián)鎖到一體化、電碼化等擴(kuò)大應(yīng)用的新的發(fā)展階段。

(一)隨著計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)大面積推廣使用,鐵路相關(guān)人員和單位對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的認(rèn)識(shí)逐漸深入,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)已經(jīng)被廣為接受,為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的市場(chǎng)基礎(chǔ);

(二)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身可靠性、安全性、可維護(hù)性、可用性等越來(lái)越高,性能逐漸增強(qiáng),功能逐漸完善,目前已能完全滿足中國(guó)鐵路各種站場(chǎng)規(guī)模和運(yùn)輸作業(yè)的需要。

(三)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)向多制式方向發(fā)展,在路內(nèi)上道使用的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)有雙機(jī)熱備、三取二、二乘二取二等三種制式,能滿足不同線路、不同工程和不同用戶的需要。

(四)各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)均配備有微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng),為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖正常穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

(五)在繼承現(xiàn)有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,研究鐵路信號(hào)控制新技術(shù),積極開發(fā)新一代計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),努力拓展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能,以適應(yīng)鐵路信號(hào)控制現(xiàn)代化、鐵路管理信息化建設(shè)、鐵路跨越式發(fā)展的需要。比如:具有區(qū)域控制能力的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究,聯(lián)鎖、列控一體化安全控制系統(tǒng)的研究,車站進(jìn)路電碼化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的研究,與CTC系統(tǒng)結(jié)合的現(xiàn)代化行車調(diào)度指揮系統(tǒng)的研究,高速鐵路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研究等。

(六)建立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測(cè)制度。鐵道部電務(wù)局在原上海鐵道大學(xué)建立了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖檢驗(yàn)站,以技術(shù)手段加強(qiáng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件安全的檢測(cè)。除此之外,對(duì)要投入使用的所有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖產(chǎn)品的聯(lián)鎖軟件,在出廠前均要經(jīng)過(guò)詳細(xì)完備的功能測(cè)試,通過(guò)制式測(cè)試和出廠測(cè)試,有效地保證了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖產(chǎn)品的質(zhì)量[5]。

2.2計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展隨著新型技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及現(xiàn)代化鐵路的發(fā)展需求,車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)將朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展。

一、向高可靠性與高安全性方向發(fā)展當(dāng)前的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)雖然已經(jīng)處于可用階段,但是在可靠性和安全性方面都有待提高。就拿雙機(jī)熱備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它在長(zhǎng)期應(yīng)用和發(fā)展中已經(jīng)逐步成熟和穩(wěn)定,但由于其先天的不足,仍然暴露出許多軟、硬件設(shè)計(jì)上的缺欠。隨著提速、客運(yùn)專線、大型客運(yùn)站、重點(diǎn)車站、重載線路的建設(shè)和改造,它們對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性提出了更高的要求,以適應(yīng)鐵路跨越式發(fā)展形式的需要。我國(guó)目前的研究成果主要為三取二冗余系統(tǒng),但國(guó)外更多的是四機(jī)冗余系統(tǒng),多為二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi),由于有現(xiàn)場(chǎng)脫機(jī)模擬聯(lián)鎖測(cè)試的需求,造成三取二冗余系統(tǒng)不適應(yīng)于這種模式,因而有其發(fā)展的局限性。因此實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖在雙機(jī)熱備上的突破,向多重冗余/校核方向發(fā)展,采取二乘二取二模式是一個(gè)必然。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二乘二取二冗余系統(tǒng)。鑒于這種現(xiàn)狀,在努力利用自身力量的同時(shí),應(yīng)積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)?;谶@種理念,2000年,鐵道部通信信號(hào)總公司研究設(shè)計(jì)院與京三公司合作,采用K5B故障-安全型硬件,結(jié)合本院自行開發(fā)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件,成功研制開發(fā)出了適合我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)腄S6-K5B型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。2001年,北京交大微聯(lián)科技有限公司、北京鐵路局與日信公司進(jìn)行了合作,他們利用日信公司的故障——安全二取二CPU單板(EI-32單元)的先進(jìn)技術(shù),結(jié)合在中國(guó)國(guó)內(nèi)已成功應(yīng)用的JD-1A型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軟件,成功開發(fā)了EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。二乘二取二系統(tǒng)的核心設(shè)備就是故障——安全計(jì)算機(jī),目前這項(xiàng)設(shè)備都是從國(guó)外引進(jìn),因此我們要積極探索并力爭(zhēng)開發(fā)出達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的故障——安全計(jì)算機(jī)。同時(shí),我們還要為系統(tǒng)建立一個(gè)高水平的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)平臺(tái);RTOS是當(dāng)今流行的嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái),也是安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件核心;它能提高系統(tǒng)的安全性,滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求,縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期以及充分發(fā)揮實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可移植性、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。我們相信,與國(guó)際上的技術(shù)交流與合作,將會(huì)大大加快我國(guó)高可靠性與高安全性計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的研制進(jìn)程。

二、向全電子化方向發(fā)展就目前廣泛使用的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其執(zhí)行部分,也就是信號(hào)機(jī)和道岔的控制器件仍然是由繼電器來(lái)完成的且保留了軌道電路。而電子單元具有體積小、功能強(qiáng)大等特點(diǎn),便于組網(wǎng)、遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程診斷,還可以為鐵路自動(dòng)化、信息化提供基礎(chǔ)信息。因此,取消繼電器,實(shí)現(xiàn)全電子化控制,是我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向。在國(guó)外,只有西門子、ABB京山、瑞典等少數(shù)國(guó)家有全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)。國(guó)產(chǎn)車站全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)研制始于1996年,1999年納入鐵道部《鐵路科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目》,“計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖智能型全電子信號(hào)道岔控制一體化的研究”,由蘭州交通大學(xué)主持,鐵道科學(xué)研究院、鄭州鐵路局參與該項(xiàng)目的研究,并于2000年1月通過(guò)鐵道部技術(shù)審查。全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)2002年通過(guò)甘肅省技術(shù)成果鑒定;2003年列入科技部國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目計(jì)劃。該系統(tǒng)從2001年開始,就先后在信陽(yáng)電廠、襄樊北機(jī)務(wù)段整備場(chǎng)投產(chǎn)使用。2003年11月,區(qū)域全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在洛陽(yáng)石化工業(yè)站及裝卸站開通投產(chǎn)使用??梢哉J(rèn)為,隨著技術(shù)的進(jìn)一步完善和產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

三、向站區(qū)一體化、區(qū)域化的方向發(fā)展站區(qū)一體化、區(qū)域化信號(hào)安全技術(shù)代表了當(dāng)今世界鐵路信號(hào)安全控制技術(shù)的發(fā)展方向,并已在法、日、德、意等鐵路發(fā)達(dá)國(guó)家得到實(shí)際應(yīng)用。它是我國(guó)既有線提速、客運(yùn)專線、高速鐵路、地鐵、城市輕軌交通建設(shè)所急需的信號(hào)安全控制技術(shù)。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)、列控技術(shù)的進(jìn)步以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的飛躍發(fā)展,大大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)向著一體化、區(qū)域化的發(fā)展進(jìn)程。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以通過(guò)各種制式的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多層次控制,使控制范圍擴(kuò)大,即可由一個(gè)樞紐站控制周邊的若干站及區(qū)間的道岔控制點(diǎn),既優(yōu)化了控制,又減少了投資和運(yùn)營(yíng)成本。如由鐵道部科學(xué)研究院研制的《ZQY-Ⅰ型站區(qū)一體化信號(hào)安全控制系統(tǒng)》就可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)站區(qū)的控制,即完成站區(qū)一體化、區(qū)域控制的功能。

四、向信息化、智能化和綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還應(yīng)努力適應(yīng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)向信息化、智能化和綜合化發(fā)展的要求。宏觀地看,信息化是當(dāng)代和今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)社會(huì)發(fā)展的基本潮流。信息化的突出標(biāo)志是智能工具系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用。這些智能工具系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。它們的應(yīng)用不僅能取代勞動(dòng)者的體力勞動(dòng),而且具有擴(kuò)展和延伸人類信息器官的功能。就鐵路行車過(guò)程來(lái)說(shuō),在其中導(dǎo)入了四個(gè)智能系統(tǒng),即列車自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度管理信息系統(tǒng)(TDCS)以及列車運(yùn)行指揮系統(tǒng)(CTC)。這些智能系統(tǒng)正處在應(yīng)用與逐步應(yīng)用之中。作為其中之一的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)位于列車運(yùn)行指揮系統(tǒng)與列車自動(dòng)控制系統(tǒng)之間,是聯(lián)系兩個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本身將不再是一個(gè)孤立的車站信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備,而是綜合行車指揮控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,是具有多種功能和安全保證的行車指揮系統(tǒng)的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備。此外,這些智能系統(tǒng)有向綜合化方向發(fā)展的趨勢(shì),以構(gòu)成一個(gè)集列車指揮與控制的綜合型智能系統(tǒng)。這種綜合型智能系統(tǒng)目前已在秦沈客運(yùn)專線上得到運(yùn)用。在這條專線上使用的《SEI列控——聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)》是以車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心的一套一體化信號(hào)系統(tǒng),它共設(shè)計(jì)了三個(gè)子系統(tǒng),分別為列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)、列車運(yùn)行指揮系統(tǒng)(CTC)和信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該信號(hào)系統(tǒng)是以列控聯(lián)鎖一體化系統(tǒng)為基礎(chǔ),以專用通道構(gòu)成的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)為骨架,以調(diào)度集中行車指揮系統(tǒng)為龍頭的信息和資源廣泛共享的綜合控制系統(tǒng)。綜合型控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善,會(huì)為進(jìn)一步保證行車安全和提高行車效率創(chuàng)造條件,同時(shí)也使鐵路行車過(guò)程的列車控制與管理進(jìn)入了一個(gè)以信息化為基礎(chǔ)、以智能系統(tǒng)為標(biāo)志的技術(shù)新時(shí)代。

2.3計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的優(yōu)點(diǎn)與繼電集中聯(lián)鎖相比,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖具有以下優(yōu)點(diǎn):

1、進(jìn)一步提高了安全性、可靠性;

2、增加和完善了功能;

3、方便設(shè)計(jì);

4、省工省料,降低造價(jià)。

最重要的是,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖為鐵路信號(hào)向智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展創(chuàng)造了條件2.4TYJL-II型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)TYJL-Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要功能:實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖的基本功能:實(shí)現(xiàn)進(jìn)路上道岔、信號(hào)機(jī)和軌道電路的正確聯(lián)鎖,確保進(jìn)路正確和列車運(yùn)行安全。具有完備的自診斷功能:系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)輸入輸出、回讀、軟件雙編碼等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自診斷故障到板級(jí)的功能,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信使用戶可在控制中心和維修中心實(shí)現(xiàn)故障診斷和查詢。維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷功能;系統(tǒng)能夠記錄所有的操作和信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和報(bào)告系統(tǒng)故障,方便地查詢內(nèi)存中儲(chǔ)存的各種信息,存儲(chǔ)和打印記錄,通過(guò)網(wǎng)絡(luò),遠(yuǎn)程診斷功能。可以把系統(tǒng)工作情況通知到相應(yīng)的維修部門,使維修部門可以根據(jù)需要派遣相應(yīng)技術(shù)人員來(lái)維修,遠(yuǎn)距離傳送記錄文件。實(shí)現(xiàn)與CTC系統(tǒng)結(jié)合功能;通過(guò)CTC設(shè)于各站的終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)與CTC系統(tǒng)的通信,將站場(chǎng)信息傳至調(diào)度中心,實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心對(duì)各站全部作業(yè)、線路占用等情況的監(jiān)視和控制。具備故障弱化功能;雙機(jī)熱備的冗余方式使系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障時(shí),在不影響設(shè)備運(yùn)營(yíng)安全的情況下系統(tǒng)具備故障弱化功能。具有較強(qiáng)的防雷和抗電磁干擾性能;系統(tǒng)通過(guò)鐵道部指定的防雷試驗(yàn)室和電磁干擾試驗(yàn)室的電磁兼容干擾測(cè)試。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)取代繼電技術(shù)構(gòu)成的車站實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),和其他例如視頻監(jiān)控系統(tǒng)等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)相比,計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)具有自身的特殊性,不僅要有自己獨(dú)特的實(shí)時(shí)可靠性指標(biāo),另外還涉及到行車的安全,具有較高的安全性指標(biāo)。它的基本硬件結(jié)構(gòu)與工業(yè)上一般的微機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)有許多相似之處,主要是由聯(lián)鎖機(jī)、各種接口、過(guò)程輸入、輸出通道以及外部設(shè)備等組成,用系統(tǒng)總線聯(lián)系起來(lái),組成一個(gè)車站用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。由于其要求有很高的可靠實(shí)時(shí)性和安全性,因此只是采用一層的結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)要求,而需要使用多層的體系結(jié)構(gòu)。2.5計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用單機(jī)結(jié)構(gòu)的核心思想是:運(yùn)用最少的硬件,簡(jiǎn)化設(shè)備,提高系統(tǒng)的可靠性能;并最大化的發(fā)揮處理器處理信息速率快、處理信息能力強(qiáng)的特點(diǎn),讓系統(tǒng)成為不僅是一個(gè)功能完善的獨(dú)立的監(jiān)控單元使用,而且讓聯(lián)鎖系統(tǒng)能夠完成正常的聯(lián)鎖裝置的功能。圖2一3給出了單機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,其安全特性采用了單機(jī)閉環(huán)原理實(shí)現(xiàn)。2-5-1TYJL—II型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雙機(jī)儲(chǔ)備系統(tǒng),就是用兩臺(tái)完全相同的計(jì)算機(jī),其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)處于發(fā)送命令的輸出狀態(tài),并且輸出通過(guò)切換開關(guān)引向外部,并稱其為主機(jī)或者工作機(jī);另一臺(tái)計(jì)算機(jī)處于接替狀態(tài),并稱之為備機(jī)。其纂本工作原理是兩個(gè)相同的模塊同時(shí)運(yùn)行,互為備用,一旦故障檢測(cè)體系發(fā)現(xiàn)故障,就通過(guò)切換開關(guān),切換到備機(jī)工作(這時(shí)候備機(jī)變成1二機(jī),主機(jī)變成務(wù)機(jī))。2-5-2監(jiān)視控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖其配置如下:主機(jī)板:低功耗P266無(wú)風(fēng)扇cpu,主頻66MHz,內(nèi)存容量128M,三英寸軟盤驅(qū)動(dòng)1個(gè),20G硬盤。2個(gè)RS—232C(穿行通信接口),一個(gè)并行接口,15英寸CRT,ASCII鍵和中文輸入鍵盤。12槽無(wú)源PC總線母版。1塊PC—01網(wǎng)絡(luò)版,用以與聯(lián)鎖機(jī)通信。1塊以太網(wǎng)卡,用以主備上位機(jī)之間以及與維修機(jī)的通訊。多屏VGA顯示圖卡,提供車站值班員用的圖像顯示,語(yǔ)音聲卡,提供控制臺(tái)的語(yǔ)音提示和音響。局域網(wǎng)通訊卡。2.6系統(tǒng)軟件(一)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件冗余結(jié)構(gòu)分析車站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)本質(zhì)上是運(yùn)用技術(shù)的手段實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)進(jìn)路的控制。其軟件部分從操作命令的下發(fā)到相應(yīng)的進(jìn)路控制的完成,往往可分為人機(jī)對(duì)話層、聯(lián)鎖層和控制層。人機(jī)對(duì)話層主要完成操作命令的下發(fā),以及接收實(shí)時(shí)站場(chǎng)的信息,并顯示在檢測(cè)屏幕上面。聯(lián)鎖層主要是對(duì)下發(fā)的命令信息進(jìn)行處理符合聯(lián)鎖操作的信息繼續(xù)下發(fā)到控制層,并且處理控制層上傳的實(shí)時(shí)站場(chǎng)信息??刂茖泳褪菍?duì)室外的信號(hào)機(jī)、道岔和軌道電路等進(jìn)路控制的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行控制和采集其狀態(tài)信息的一層。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為用微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的車站信號(hào)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),必須要保證系統(tǒng)十分可靠,并滿足故障一安全原則。這就需要從軟件方面對(duì)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件各層組成模塊采取冗余技術(shù),雖然增加模塊從完成系統(tǒng)功能方面來(lái)看是多余的,但是從提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性方面來(lái)看卻是必要的。雖然不同的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)所采取的冗余結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方式不同,但是還是有許多共性,即可靠性冗余結(jié)構(gòu)和安全性冗余結(jié)構(gòu)??煽啃匀哂嘟Y(jié)構(gòu)如圖3-3-l所示。為了降低系統(tǒng)在故障時(shí)系統(tǒng)軟件停止工作的概率,采用備用的二重結(jié)構(gòu),也就是為了提高可靠度而采取邏輯“或”關(guān)系的二重結(jié)構(gòu)。安全性冗余結(jié)構(gòu)如圖2一2所示。為了降低系統(tǒng)故障時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)的概率采用相互校對(duì)的二重結(jié)構(gòu),也就是為了提高安全度而采用邏輯“與”關(guān)系的二重結(jié)構(gòu)。2-6-1可靠性冗余結(jié)構(gòu)圖2-6-2安全性冗余結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)不同的冗余結(jié)構(gòu),聯(lián)鎖系統(tǒng)可分為單機(jī)系統(tǒng),雙機(jī)儲(chǔ)備系統(tǒng)、_幾級(jí)表決系統(tǒng)和二乘二取二計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。第四章系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)布置與總體布局2.7控制設(shè)備(一)聯(lián)鎖機(jī)柜的構(gòu)成聯(lián)鎖機(jī)柜所安裝設(shè)備按功能分成以下三部分:聯(lián)鎖機(jī)部分、智能1/0部分以及機(jī)柜附屬設(shè)施部分。下面分別就聯(lián)鎖機(jī)柜內(nèi)部的三部分進(jìn)行介紹。聯(lián)鎖機(jī)部分主要有一塊聯(lián)鎖運(yùn)算板和聯(lián)鎖機(jī)母板構(gòu)成。1.聯(lián)鎖運(yùn)算板聯(lián)鎖運(yùn)算板(以下簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱cPu板)上集成兩個(gè)cPu:兩個(gè)cPU通過(guò)FIFO進(jìn)行數(shù)據(jù)交換完成取二邏輯運(yùn)算。智能FO部分接收聯(lián)鎖機(jī)發(fā)來(lái)的控制命令,完成繼電器的驅(qū)動(dòng);同時(shí)將采集到的站場(chǎng)信號(hào)設(shè)備的接點(diǎn)狀態(tài)信息以及智能FO板本身的狀態(tài)信息反饋給聯(lián)鎖機(jī)。2.智能FO部分智能1/0部分主要包括智能驅(qū)動(dòng)板、智能采集板。機(jī)柜附屬設(shè)施部分主要包括電源端子和散熱風(fēng)扇。電源端子包括壓接式接線端子、空氣開關(guān)、事故繼電器和防雷元件;散熱風(fēng)扇安裝在機(jī)柜頂層,用于機(jī)柜通風(fēng)散熱。(二)綜合機(jī)柜綜合機(jī)柜安裝系統(tǒng)電源設(shè)備和監(jiān)控機(jī)相關(guān)設(shè)備。完成系統(tǒng)電源設(shè)備和監(jiān)控機(jī)相關(guān)設(shè)備的管理,向系統(tǒng)提供交流220V和直流24V系統(tǒng)上作電源,完成UPS和監(jiān)控機(jī)的主備冗余切換。其中主要的是監(jiān)控機(jī)部分,其功能是完成監(jiān)控機(jī)以及監(jiān)控機(jī)相關(guān)設(shè)備的管理。監(jiān)控機(jī)部分主要有兩臺(tái)工控機(jī)、監(jiān)控機(jī)切換開關(guān)、控制臺(tái)切換單元組成。1.工控機(jī)工控機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)鎖機(jī)通信,通過(guò)鼠標(biāo)延長(zhǎng)線、視頻延長(zhǎng)線、音頻延長(zhǎng)線與車務(wù)控制終端的顯示器、鼠標(biāo)、音箱相連。2.監(jiān)控機(jī)切換開關(guān)及狀態(tài)指示監(jiān)控機(jī)A、B的主備切換任務(wù).叮以通過(guò)兩種方式發(fā)起:(l)通過(guò)綜合柜監(jiān)控機(jī)切換開關(guān)人_!:發(fā)起;(2)將綜合柜監(jiān)控機(jī)切換開關(guān)置于自動(dòng)位置由聯(lián)鎖機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)切換繼電器發(fā)起。(三).控制臺(tái)切換單元監(jiān)控機(jī)主備切換其中一項(xiàng)重要任務(wù)就是將鼠標(biāo)控制臺(tái)設(shè)備切換到主控監(jiān)控機(jī)??刂婆_(tái)切換單元的任務(wù)就是根據(jù)監(jiān)控機(jī)主備狀態(tài)的變化,將鼠標(biāo)控制臺(tái)設(shè)備切換到主控監(jiān)控機(jī)。繼電器接口電路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與室外信號(hào)設(shè)備之間的結(jié)合,采用繼電電路。主要有信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路,道岔控制電路,軌道電路,及其他結(jié)合電路。本系統(tǒng)中的每組道岔設(shè)一個(gè)道岔允許操縱繼電器YcJ(雙動(dòng)道岔按一組道岔處理設(shè)一個(gè)YCJ)。用YCJ的一組前接點(diǎn)接在道岔啟動(dòng)電路的KZ回路中。YCJ平時(shí)處于落下狀態(tài)。轉(zhuǎn)換道岔時(shí),若該道岔區(qū)段在解鎖狀態(tài),微機(jī)在輸出道岔操縱命令的同時(shí)輸出YCJ吸起命令。道岔轉(zhuǎn)換到位后,微機(jī)停止輸出,YCJ落下。道岔因故在規(guī)定轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)不能轉(zhuǎn)換到位時(shí),計(jì)算機(jī)在取消定操或反操命令輸出的同時(shí),取消YCJ的輸出命令,YCJ落下。計(jì)算機(jī)采集信號(hào)機(jī)電路的XJ和DJ,道岔電路的DBJ和FBJ,軌道電路的GJ的狀態(tài)信息。從故障安全考慮,不同繼電器采集的接點(diǎn)條件不同。規(guī)定,用繼電器接點(diǎn)的閉合條件(對(duì)于計(jì)算機(jī)的輸入接口有電流輸入)表示信號(hào)處于安全側(cè)狀態(tài),即用輸入電路有電流通過(guò)證明設(shè)備在安全狀態(tài),輸入信息的邏輯值為“1”。用繼電器接點(diǎn)的斷開條件(對(duì)于計(jì)算機(jī)的輸入接口沒(méi)有電流輸入)表示信號(hào)處于危險(xiǎn)側(cè)狀態(tài),輸入信息的邏輯值為“0”。例如:對(duì)于本站照查繼電器zCJ,取其后接點(diǎn)輸入,后接點(diǎn)閉合,證明本站照查繼電器落下,信號(hào)機(jī)可開放。ZCJ的后接點(diǎn)斷開,信號(hào)機(jī)可開放不許開放。其他繼電器的采集原則同上。第3章所選站場(chǎng)的概況3.1站場(chǎng)簡(jiǎn)介鐵院站是由石家莊鐵道大學(xué)自主建造供學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的火車站,該火車站采用單線雙向運(yùn)行模式,主要虛擬客運(yùn)火車站。俗話說(shuō)麻雀雖小五臟俱全,該火車站上到道岔信號(hào)機(jī)設(shè)備齊全,由本組設(shè)計(jì)完成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),其主要組成請(qǐng)看信號(hào)站場(chǎng)平面布置圖。3.2車站信號(hào)平面布置圖信號(hào)平面布置圖SEQ信號(hào)平面布置圖\*ARABIC1(附錄)3.2.1布置信號(hào)機(jī)(1)進(jìn)站信號(hào)機(jī)采用高柱集中供電的透鏡式色燈信號(hào)機(jī)并附雙燈絲轉(zhuǎn)換設(shè)備和主燈絲斷絲報(bào)警電路。(2)出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)采用矮柱集中供電的透鏡式色燈信號(hào)機(jī)并附雙燈絲轉(zhuǎn)換設(shè)備和主燈絲斷絲報(bào)警電路。(3)調(diào)車信號(hào)機(jī)采用集中供電透鏡式信號(hào)機(jī)。3.2.2信號(hào)機(jī)編號(hào)信號(hào)機(jī)是鐵路系統(tǒng)之間傳遞信號(hào)的工具,不同的信號(hào)機(jī)功能也不一樣,信號(hào)機(jī)的編號(hào)也向我們傳遞了相應(yīng)的信號(hào)。(1)進(jìn)站信號(hào)機(jī):按運(yùn)行方向編號(hào):下行用"X"表示,上行用"S"表示。如果同一咽喉有兩個(gè)方向的進(jìn)站信號(hào)機(jī)時(shí),除主要方向仍用"X"或"S"編號(hào)外,次要方向則在"X"或"S"的右下角標(biāo)注信號(hào)機(jī)所在區(qū)間線路名稱的漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母。(2)出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī):按運(yùn)行方向和股道號(hào)碼編號(hào):下行用"X"XI、X2,上行用"S"SI、S2,在字母右下角綴以該信號(hào)機(jī)所在股道號(hào)碼。(3)調(diào)車信號(hào)機(jī):用"D"表示,并在右下角標(biāo)注順序號(hào)。下行咽喉區(qū)的調(diào)車信號(hào)機(jī)編為單數(shù),并由下行列車到達(dá)方向坐標(biāo)遠(yuǎn)近順序編號(hào),D1,D3。上行咽喉區(qū)的調(diào)車信號(hào)機(jī)編為雙數(shù),并由上行列車到達(dá)方向坐標(biāo)遠(yuǎn)近順序編號(hào),D2、D4。3.2.2劃分邊緣區(qū)段和確定絕緣節(jié)的位置在電氣集中聯(lián)鎖區(qū)域內(nèi),所有接發(fā)車線路,機(jī)車走行線及道岔區(qū)域均應(yīng)裝設(shè)軌道電路。絕緣區(qū)段的劃分是根據(jù)作業(yè)情況和軌道電路技術(shù)特性確定的。劃分方法及位置確定如下:

1、信號(hào)機(jī)處的絕緣節(jié)和信號(hào)機(jī)并列。

2、道岔處的,岔尖一端安裝在基本軌接縫處,另一端在距警沖標(biāo)計(jì)算位置不少于3.5米、不大于4米的地方。渡線上的絕緣節(jié)不受此限制。

3、安全線、避難線上的絕緣節(jié),應(yīng)盡可能設(shè)在盡頭處,以利于監(jiān)督。

4、牽出線、機(jī)待線、盡頭線或?qū)S镁€的入口處的調(diào)車信號(hào)機(jī)前方,應(yīng)設(shè)置一段不小于25米的軌道電路,以供值班員能及時(shí)了解調(diào)車信號(hào)機(jī)前方是否有車輛占用。

5、當(dāng)?shù)啦頌樘菪尾贾脮r(shí),絕緣節(jié)可靠近轍叉處距離轍叉末端不小于4.5米的地方設(shè)置。

6、在非自動(dòng)閉賽區(qū)段上,預(yù)告信號(hào)機(jī)處的絕緣節(jié),應(yīng)安裝在預(yù)告信號(hào)機(jī)前方100米處。

7、在雙線區(qū)段,如在出站口的最外方道岔前方裝設(shè)調(diào)車信號(hào)機(jī)時(shí),在信號(hào)機(jī)與站界間應(yīng)劃一段長(zhǎng)度不小于50米的軌道電路區(qū)段,以便調(diào)車時(shí),不占用區(qū)間。

8、軌道電路的兩組軌道絕緣,應(yīng)裝設(shè)在同一坐標(biāo)處,及要求并置。如不能裝在同一坐標(biāo)處而需要錯(cuò)開安裝時(shí),就出現(xiàn)軌道電路的死區(qū)間。如果這樣,倘若有輪對(duì)在死區(qū)間內(nèi),軌道電路不會(huì)被分路,是非常危險(xiǎn)的。為安全計(jì),死區(qū)間長(zhǎng)度一般規(guī)定不大于2.5米。

9、為滿足平行作業(yè)的需要,應(yīng)設(shè)置超限絕緣。10、異型鋼軌接頭處,原則上不得安裝鋼軌絕緣。

3.2.3道岔、警沖標(biāo)、色燈信號(hào)機(jī)坐標(biāo)的計(jì)算

在電氣集中車站中,道岔、警沖標(biāo)、色燈信號(hào)機(jī)的坐標(biāo)是指從信號(hào)樓至上述各設(shè)備間的距離。計(jì)算各種設(shè)備的數(shù)據(jù),其目的是為計(jì)算電纜長(zhǎng)度提供必要的依據(jù)。

(1)

道岔坐標(biāo)

由基建部門提供的縮尺平面圖上,給出的道岔坐標(biāo)是道岔中心距車站中心的距離。而電氣集中設(shè)計(jì)時(shí),由于電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝在道岔尖軌尖端附近,因而需要得到道岔尖軌尖端的坐標(biāo)。

一般車站常用的道岔是單開道岔和交叉渡線道岔。根據(jù)各種類型的道岔尺寸表,可以查出道岔尖軌尖端至道岔中心的長(zhǎng)度。計(jì)算道岔坐標(biāo)就是把岔心坐標(biāo)換算成岔尖坐標(biāo)。如果岔尖在靠近站內(nèi)中心一邊,則岔尖坐標(biāo)就是岔心坐標(biāo)減去岔心至岔尖的長(zhǎng)度;如果岔尖在遠(yuǎn)離站中心一邊,則岔尖坐標(biāo)使岔心坐標(biāo)加上岔心至岔尖的長(zhǎng)度。

(2)

警沖標(biāo)計(jì)算

警沖標(biāo)應(yīng)設(shè)在兩分歧線路中心線相距4米的地方,即兩中心線至警沖標(biāo)的距離均為2米。按照上述規(guī)定設(shè)置警沖標(biāo),即使某股道警沖標(biāo)內(nèi)方停有機(jī)車車輛時(shí),列車仍可以沿鄰線安全通過(guò)??蓳?jù)表查出道岔中心距警沖標(biāo)的長(zhǎng)度,再由已知的岔心坐標(biāo)換算成警沖標(biāo)坐標(biāo)。警沖標(biāo)與道岔中心的長(zhǎng)度是由道岔號(hào)碼、聯(lián)接曲線半徑和線間距離三個(gè)參數(shù)決定的。

(3)

色燈信號(hào)機(jī)坐標(biāo)

電氣集中車站采用色燈信號(hào)機(jī),其類型有高柱和矮柱兩種。進(jìn)站信號(hào)機(jī)、正線出站信號(hào)機(jī)、牽出線調(diào)車信號(hào)機(jī)為高柱信號(hào)機(jī),側(cè)線出站信號(hào)機(jī)及咽喉區(qū)調(diào)車信號(hào)機(jī)為矮柱信號(hào)機(jī)。

1、設(shè)置在道岔轍叉后兩條線路中間的高柱信號(hào)機(jī)的坐標(biāo),

應(yīng)根據(jù)建筑接近限界要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)時(shí),只要知道信號(hào)機(jī)設(shè)置地點(diǎn)的道岔轍叉號(hào)數(shù)、道岔連接曲線半徑、兩條線路中心之間的距離以及股道運(yùn)用情況,就可以查表確定信號(hào)機(jī)坐標(biāo)。

2、設(shè)置在道岔轍叉后線路中間的矮型信號(hào)機(jī)的坐標(biāo)。由于矮型信號(hào)機(jī)高度不超過(guò)1100mm,因此設(shè)于轍叉后兩線路中間的矮型信號(hào)機(jī),其裝設(shè)位置在警沖標(biāo)內(nèi)方3至4米的地方,就不會(huì)接近建筑限界。

3、設(shè)置在道岔岔尖前的信號(hào)機(jī)坐標(biāo)。設(shè)與道岔岔尖前的高柱或矮柱信號(hào)機(jī),一般并排設(shè)于道岔與基本軌接縫處。

信號(hào)機(jī)、道岔坐標(biāo)計(jì)算好后,應(yīng)將數(shù)值標(biāo)明在車站信號(hào)平面圖的上部。

此外,根據(jù)到發(fā)線上信號(hào)機(jī)和警沖標(biāo)坐標(biāo),可以計(jì)算出股道有效長(zhǎng)度。股道有效長(zhǎng)度計(jì)算方法是自股道一端的信號(hào)機(jī)起至另一端警沖標(biāo)止,如無(wú)警沖標(biāo),則到另一端信號(hào)機(jī)止。如果同一股道上,上、下行均有接、發(fā)車作業(yè),則股道有效長(zhǎng)度應(yīng)分別計(jì)算。各股道有效長(zhǎng)度計(jì)算出來(lái)后,列表表明在車站信號(hào)平面圖的下部。

3.2.5股道、道岔的編號(hào)

(一)

股道編號(hào)

線路較多的車站數(shù)目很多,為了便于使用、維修和管理,站內(nèi)股道要有規(guī)定的編號(hào)。方法是:在單線車站從靠近站舍起,向遠(yuǎn)離站舍方向順序編號(hào),正線用羅馬數(shù)字,站線用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào);復(fù)線車站,先編正線股道號(hào)碼,下行正線用單數(shù),上行正線用雙數(shù),從正線向外順序編號(hào)。該車站為單線雙向運(yùn)行所以順序編號(hào)為I、2、3。(二)

道岔編號(hào)

道岔編號(hào)的方法是:在下行列車進(jìn)站一側(cè)從外向內(nèi)順序編為單數(shù),在上行列車進(jìn)站一側(cè)順序編為雙數(shù),并以站設(shè)中心線作為劃分單、雙數(shù)編號(hào)的分界線。

以上內(nèi)容可參閱信號(hào)平面布置圖。3.3聯(lián)鎖表聯(lián)鎖表就是表達(dá)整個(gè)車站內(nèi)的道岔、進(jìn)路和信號(hào)機(jī)之間全部聯(lián)鎖關(guān)系的表格。聯(lián)鎖表是設(shè)計(jì)電路的依據(jù),在設(shè)備施工完畢交付使用之前,也根據(jù)聯(lián)鎖表的內(nèi)容逐項(xiàng)進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)。車站信號(hào)平面布置圖是編制聯(lián)鎖表的依據(jù)。在編制聯(lián)鎖表時(shí),應(yīng)以進(jìn)路為主體,從下行咽喉到上行咽喉,從列車進(jìn)路到調(diào)車進(jìn)路逐條依次順序編號(hào)。然后將所排列進(jìn)路需要按下的按鈕、防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)名稱和顯示、進(jìn)路所要求的有關(guān)道岔的位置、進(jìn)路應(yīng)包括的軌道區(qū)段以及與所排進(jìn)路相敵對(duì)的信號(hào)等項(xiàng)逐一填寫。如站場(chǎng)較小,全站可編制一張聯(lián)鎖表;如站場(chǎng)規(guī)模較大,則兩咽喉可分別編寫。聯(lián)鎖表的編制內(nèi)容如下:1、填寫方向欄:接車方向和發(fā)車方向;2、填寫進(jìn)路性質(zhì):列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路;3、進(jìn)路號(hào)碼欄:按全站列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路順序編號(hào)。通過(guò)進(jìn)路由正線接、發(fā)車組成,不另編號(hào),僅將接發(fā)車進(jìn)路號(hào)碼以分?jǐn)?shù)形式填寫;4、進(jìn)路欄:逐條列出聯(lián)鎖范圍內(nèi)的全部列車和調(diào)車的基本進(jìn)路;5、排列進(jìn)路按下按鈕欄:順序填寫排列進(jìn)路時(shí)應(yīng)按下的按鈕名稱以及排列變通進(jìn)路按下的變通按鈕或是起變通按鈕作用的調(diào)車按鈕名稱。6、確定運(yùn)行方向道岔欄:如有兩種以上運(yùn)行方式時(shí),應(yīng)填寫區(qū)別開通進(jìn)路中起關(guān)鍵作用的對(duì)向道岔位置;7、道岔欄:順序填寫所排進(jìn)路中的全部道岔以及有關(guān)防護(hù)和帶動(dòng)道岔的編號(hào)和位置;8、敵對(duì)信號(hào)欄:站內(nèi)聯(lián)鎖設(shè)備中,敵對(duì)進(jìn)路必須互相照查,不得同時(shí)開通;9、軌道區(qū)段欄:填寫排列進(jìn)路時(shí)應(yīng)檢查的軌道區(qū)段名稱;10、其它聯(lián)鎖欄:如自動(dòng)閉塞區(qū)段在發(fā)車進(jìn)路的“其他連鎖”欄內(nèi)要填寫“BS”字樣;11、按進(jìn)路逐條填寫各項(xiàng)聯(lián)鎖內(nèi)容。4.2信號(hào)機(jī)房平面布置

典型的車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局圖

典型的車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備布置的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示,可以看到微機(jī)室位于信號(hào)機(jī)械室后邊的最角落。

二十世紀(jì)九十年代以前,我國(guó)的車站均采用繼電聯(lián)鎖,沒(méi)有什么計(jì)算機(jī)設(shè)備,所以也就沒(méi)有設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的微機(jī)室的必要。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,微電子設(shè)備在鐵路車站信號(hào)樓內(nèi)開始大規(guī)模推廣使用,一個(gè)簡(jiǎn)便的辦法就是利用既有信號(hào)樓內(nèi)的信號(hào)機(jī)械室后半部分的空閑位置,采用鋁合金玻璃框架隔斷出一個(gè)微機(jī)室,用于集中放置微機(jī)集中聯(lián)鎖、CTC、TDCS、DMIS、微機(jī)監(jiān)測(cè)等微電子設(shè)備,但這畢竟只是一種臨時(shí)變通的權(quán)宜之計(jì),沒(méi)有針對(duì)微電子設(shè)備的電磁兼容、綜合布線和綜合防雷方面的特殊要求,進(jìn)行專門的考慮和設(shè)計(jì),因此在設(shè)計(jì)與施工伊始,就給日后運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性的不足埋下了隱患。

2問(wèn)題分析

現(xiàn)有的車站信號(hào)樓內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布置主要存在以下四個(gè)方面的問(wèn)題:

(1)強(qiáng)電對(duì)弱電微電子設(shè)備的電磁輻射干擾

電源室內(nèi)的強(qiáng)電設(shè)備如配電箱、各種電源屏產(chǎn)生的強(qiáng)電磁輻射,會(huì)對(duì)鄰近的運(yùn)轉(zhuǎn)室內(nèi)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖動(dòng)作機(jī)構(gòu)和顯示屏,以及電源室正下面一層的通信機(jī)械室內(nèi)的光端機(jī)、路由器等傳輸設(shè)備及其傳輸線路產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射干擾。

(2)強(qiáng)電對(duì)弱電傳輸線纜的電磁耦合干擾

微機(jī)室連接到運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室的低壓傳輸線纜,不得不穿越多種強(qiáng)電設(shè)備所在的信號(hào)機(jī)械室和電源室兩個(gè)強(qiáng)電干擾區(qū),從而遭到電磁感應(yīng)污染;由于線路太長(zhǎng),甚至難以避免會(huì)與強(qiáng)電線纜長(zhǎng)距離平行敷設(shè)于同一走線槽,這很容易受到強(qiáng)電線纜的電磁輻射干擾和電磁耦合干擾,造成的直接后果就是,輕則速率降低、重則誤碼嚴(yán)重,極端情況下還可能引起內(nèi)部元器件損傷。

以上兩種電磁干擾,大大降低了微電子設(shè)備運(yùn)行的可靠性,因此現(xiàn)在國(guó)際國(guó)內(nèi)的電磁兼容、綜合布線和防雷接地方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,均要求必須可靠屏蔽、合理布線。

(3)信號(hào)傳輸距離長(zhǎng),不得不加裝中繼放大延伸

微機(jī)聯(lián)鎖上位機(jī)到運(yùn)轉(zhuǎn)室的控制臺(tái),一般有三種線纜:一種是VD15接口的視頻線,一種是PS/2接口的鼠標(biāo)線,還有一種是PS/2接口的鍵盤線,最大傳輸距離一般要求不大于10m。

CTC、TDCS、微機(jī)監(jiān)測(cè)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)到通信機(jī)械室的傳輸設(shè)備,主要通過(guò)2M同軸線和RJ45雙絞網(wǎng)線相互連接,最大傳輸距離一般要求不大于100m;還有一部分通過(guò)DB9接口的RS232、RS422或RS485或者V35接口的電纜連接,最大傳輸距離一般要求不大于15m。

微機(jī)室連接到運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室的低壓傳輸線纜,由于微機(jī)室跟運(yùn)轉(zhuǎn)室、通信機(jī)械室間隔整個(gè)信號(hào)機(jī)械室,而且不能簡(jiǎn)單計(jì)算直線距離,而是需要沿著橋架、走線槽進(jìn)行布線,這都決定了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了技術(shù)條件允許的傳輸距離,實(shí)際施工中不得不加裝長(zhǎng)傳器等中繼放大延伸設(shè)備,以保證線纜的長(zhǎng)距離傳輸。

(4)直擊雷泄流時(shí)的電磁輻射干擾

現(xiàn)在信號(hào)樓均按照鐵道部相關(guān)規(guī)定,建設(shè)設(shè)計(jì)信號(hào)綜合防雷系統(tǒng):信號(hào)樓頂敷設(shè)3m×3m的避雷網(wǎng),女兒墻上150mm高環(huán)繞一圈避雷帶,至少信號(hào)樓四角各有一根引下線,連接到圍繞信號(hào)樓一圈的環(huán)形綜合地網(wǎng),與信號(hào)樓框架結(jié)構(gòu)共同形成了一個(gè)大空間法拉第籠屏蔽。

現(xiàn)在微機(jī)室位于信號(hào)機(jī)械室的最角落,也就是信號(hào)樓的一個(gè)角落,正好鄰近信號(hào)樓的一根引下線,一旦信號(hào)樓遭遇直擊雷,基于集膚效應(yīng)原理,四個(gè)角的雷電浪涌過(guò)電流最大,絕大部分雷電流將沿著引下線泄放到環(huán)形綜合地網(wǎng)所在的大地中,這個(gè)暫態(tài)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射干擾,而位于角落的微機(jī)室受到的雷電電磁感應(yīng)也就尤為顯著。

如果是既有站對(duì)繼電聯(lián)鎖進(jìn)行改造,新上微機(jī)集中聯(lián)鎖,受限于搬移改造電源室內(nèi)的電源設(shè)備,重新開挖電纜溝槽,加長(zhǎng)重新布放供電線纜等方面的客觀條件,不但需要增加改造資金投入,而且還會(huì)延長(zhǎng)改造施工周期,所以不得不以可靠性降低作為交換代價(jià),在信號(hào)機(jī)械室最角落,采用鋁合金框架玻璃隔斷出一個(gè)新的微機(jī)室,這畢竟屬于一種臨時(shí)對(duì)付的無(wú)奈之舉,因此絕不能作為今后倒層大修改造和新建信號(hào)樓時(shí)予以參考的設(shè)計(jì)先例。

3整改建議

根據(jù)《鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》(鐵運(yùn)〔2006〕26號(hào))的有關(guān)條款“鐵路信號(hào)設(shè)備綜合防雷應(yīng)采取綜合防護(hù)的方法,第一條改善電磁兼容環(huán)境條件,包含屏蔽、等電位設(shè)置以及合理布線;”結(jié)合本人在鐵路信號(hào)綜合防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工的實(shí)際過(guò)程中,對(duì)GB50057-94(2000年版)(建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范)、GB50174-93(電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范)、GB/T50311-2000(建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范)等

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,有關(guān)微電子系統(tǒng)綜合布線、電磁屏蔽等相關(guān)內(nèi)容的領(lǐng)悟、思考與總結(jié),在原有信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局圖的基礎(chǔ)上,對(duì)各室的劃分布局加以調(diào)整,重新設(shè)計(jì)了一個(gè)平面布置圖。建議的車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局圖

保持總體格局不變的基礎(chǔ)上,將微機(jī)室與電源室兩個(gè)機(jī)房空間位置作了簡(jiǎn)單對(duì)調(diào),但帶來(lái)的好處卻非常明顯:

(1)強(qiáng)弱電區(qū)域分離

微電子設(shè)備及其傳輸線路對(duì)強(qiáng)電設(shè)備所帶來(lái)的電磁干擾很敏感、也很脆弱,所以應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電區(qū)域。

由于微機(jī)室、運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室內(nèi)的設(shè)備均屬于弱電微電子設(shè)備,在圖二中微機(jī)室與運(yùn)轉(zhuǎn)室僅間隔一個(gè)過(guò)道,微機(jī)室與通信機(jī)械室也僅間隔一層樓板,三個(gè)弱電機(jī)房相互鄰近,共同組成了弱電區(qū)域。

現(xiàn)在電源室位于信號(hào)機(jī)械室的后邊,信號(hào)機(jī)械室尤其是電源室分布有大量強(qiáng)電和線圈電感性設(shè)備,容易產(chǎn)生電磁干擾,現(xiàn)在電源室和信號(hào)機(jī)械室相互鄰近,共同組成了強(qiáng)電區(qū)域。

弱電區(qū)域與強(qiáng)電區(qū)域各自集中,互不交叉,從空間位置上保證了強(qiáng)弱電區(qū)域分離,也就盡可能減少了強(qiáng)電設(shè)備對(duì)弱電設(shè)備的電磁干擾影響。

(2)綜合布線簡(jiǎn)單化

從微機(jī)室到運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室的傳輸線路,不再必須穿越強(qiáng)電設(shè)備集中的信號(hào)機(jī)械室和電源室,而是集中在一個(gè)統(tǒng)一的弱電區(qū)域內(nèi),這樣也就可以不必非采用昂貴的屏蔽電纜,也不必再為保證對(duì)絞電纜與電力線最小凈距,而進(jìn)行復(fù)雜的線纜布放和綜合布線設(shè)計(jì)。

(3)傳輸線纜連續(xù)簡(jiǎn)短

微電子設(shè)備現(xiàn)在集中在一個(gè)統(tǒng)一的弱電區(qū)域內(nèi),相互間的連線長(zhǎng)度全部可以滿足技術(shù)條件的要求,這樣就可以不必另行加裝容易引起線路衰耗的長(zhǎng)傳器等中繼放大設(shè)備。

同時(shí)根據(jù)《鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》(鐵運(yùn)〔2006〕26號(hào)):“室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸線長(zhǎng)度大于50-100m時(shí),可在一端設(shè)備接口處設(shè)置防雷保安器;大于100m時(shí),宜在兩端設(shè)備接口處設(shè)置防雷保安器。”

由于現(xiàn)在傳輸線纜均滿足技術(shù)條件允許的傳輸距離要求,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到50m,也就不再需要額外加裝信號(hào)傳輸線防雷保安器,這樣連接接頭就很少,防雷保安器及其連接接頭所帶來(lái)的衰耗也就沒(méi)有了,從電磁兼容、綜合布線、綜合防雷的角度來(lái)講系統(tǒng)的可靠性將大為提高。

(4)直擊雷泄流干擾影響大大減弱

由于微機(jī)室位于整個(gè)信號(hào)樓中間位置,遠(yuǎn)離信號(hào)樓四角處的引下線,即使信號(hào)樓遭遇直擊雷,雷電浪涌過(guò)電流經(jīng)過(guò)引下線泄放入地時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射感應(yīng),對(duì)位于信號(hào)樓中間的弱電區(qū)域的電磁干擾影響將不再那么明顯和嚴(yán)重。

通過(guò)上面的分析可以看到,雖然僅僅是一個(gè)電源室與微機(jī)室的簡(jiǎn)單調(diào)換,但這樣一來(lái),不但信號(hào)樓內(nèi)微電子設(shè)備的整體可靠性大大提高,而且還有利于控制總體成本。

以上是本人在對(duì)車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局的一信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備的合理布局及鐵路車站信號(hào)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行、對(duì)于保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?,起到一定的積極作用;本人所提出的車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局圖,希望能為今后既有站的倒層大修改造和新建線路的信號(hào)樓設(shè)計(jì)與施工提供一個(gè)設(shè)計(jì)參考。第5章:繼電器接口電路設(shè)計(jì)5.1信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路用來(lái)控制信號(hào)機(jī)的各種信號(hào)顯示,從而直接向機(jī)務(wù)人員和有關(guān)行車人員發(fā)出命令,使列車或車列按照信號(hào)顯示而令行禁止。信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路包括室外、室內(nèi)兩部分組成。在室外每架信號(hào)機(jī)設(shè)有信號(hào)燈泡、信號(hào)變壓器和燈絲轉(zhuǎn)換繼電器;在室內(nèi)設(shè)有燈絲繼電器及有關(guān)繼電器節(jié)點(diǎn)的控制條件。信號(hào)機(jī)按其不同的作用分為進(jìn)站信號(hào)機(jī)、出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)和調(diào)車信號(hào)機(jī)三種類型。1.進(jìn)站及預(yù)告信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路

點(diǎn)電路設(shè)有DJ和2DJ兩個(gè)燈絲繼電器。其中DJ是用來(lái)監(jiān)督紅燈、綠燈和一黃燈的電燈情況;2DJ是用來(lái)監(jiān)督二黃燈和白燈的點(diǎn)燈情況。進(jìn)站信號(hào)機(jī)有禁止信號(hào)、通過(guò)信號(hào)、正線接車信號(hào)、站線接車信號(hào)和引導(dǎo)接車信號(hào)共五種信號(hào)顯示。這五種信號(hào)顯示有LXJ、ZXJ、TXJ、YXJ等繼電器接點(diǎn)條件進(jìn)行控制,現(xiàn)分別敘述這五種顯示狀態(tài)。2.信號(hào)機(jī)出站點(diǎn)燈電路本站使用一方向出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路,一方向出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路設(shè)有綠、黃、紅、白四個(gè)燈位。由上至下燈光分別為L(zhǎng)\U\H\B。、3.調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路(a)圖是配置DX組合的點(diǎn)燈電路,三條控制線均引自DX組合。(b)是進(jìn)站內(nèi)方有鄰接無(wú)岔區(qū)段設(shè)置的調(diào)車信號(hào)機(jī)電路,監(jiān)督燈絲的DJ和BXG變壓器放置在零散組合內(nèi)。有圖可以看出調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路也配置了燈絲轉(zhuǎn)換器繼電器DZJ,當(dāng)主燈絲斷絲時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮副燈絲,但由調(diào)車信號(hào)機(jī)只有兩個(gè)燈位,而且當(dāng)燈為不顯示或者藍(lán)白燈絲全部點(diǎn)亮?xí)r都視為禁止信號(hào),所以個(gè)人認(rèn)為調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路不需要設(shè)置報(bào)警電路。5.2道岔電路1、道岔啟動(dòng)電路應(yīng)保證實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)條件⑴道岔區(qū)段有車時(shí),道岔不應(yīng)轉(zhuǎn)換。此種鎖閉作用叫做區(qū)段鎖閉。⑵進(jìn)路在鎖閉狀態(tài)時(shí),進(jìn)路上的道岔都不應(yīng)轉(zhuǎn)換。此種鎖閉作用叫做進(jìn)路鎖閉。⑶在道岔啟動(dòng)電路已經(jīng)動(dòng)作以后,即使有車駛?cè)朐摰啦韰^(qū)段也應(yīng)保證道岔繼續(xù)轉(zhuǎn)換到底。⑷道岔啟動(dòng)電路動(dòng)作后,如果由于轉(zhuǎn)轍機(jī)的自動(dòng)開閉器接點(diǎn)接觸不良或電機(jī)故障,以至電動(dòng)機(jī)電路不通時(shí),應(yīng)使啟動(dòng)電路自動(dòng)停止工作復(fù)原,保證道岔不會(huì)再轉(zhuǎn)換。⑸為了便于維修試驗(yàn),以及在道岔尖軌與基本軌之間夾有障礙物致使道岔轉(zhuǎn)換不到底時(shí)應(yīng)能使道岔轉(zhuǎn)回原位。2、道岔啟動(dòng)電路構(gòu)成原理⑴1DQJ電路勵(lì)磁電路①、道岔按鈕CA-6接點(diǎn)道岔按鈕CA-61與CA-62接點(diǎn)定位時(shí)閉合,在維修轉(zhuǎn)轍機(jī)或清掃道岔時(shí),把CA按鈕拉出CA-61與CA-62斷開對(duì)道岔實(shí)行單獨(dú)鎖閉。②、鎖閉繼電器SJ-8前接點(diǎn)。在6502電器集中里,SJ吸起反映道岔區(qū)段空閑和進(jìn)路在解鎖狀態(tài)。當(dāng)?shù)啦韰^(qū)段有車時(shí)或進(jìn)路在鎖閉狀態(tài)時(shí),SJ落下,SJ81-82斷開切斷道岔啟動(dòng)電路,對(duì)道岔實(shí)行進(jìn)路鎖閉和區(qū)段鎖閉使道岔不能轉(zhuǎn)換。③、道岔按鈕繼電器CAJ前接點(diǎn)和條件電源“KF-ZFJ”或“KF-ZDJ”。CAJ-Q是道岔按鈕按下DAJ吸起后閉合,是道岔按鈕按下閉合接點(diǎn)的復(fù)示繼電器。條件電源“KF-ZFJ”在道岔總反位繼電器吸起后才有電。條件電源“KF-ZDJ”在道岔總定位繼電器吸起后才有電。④、道岔定位操縱繼電器和DCJ接點(diǎn)道岔反位操縱繼電器FCJ接點(diǎn)。當(dāng)排列進(jìn)路時(shí),需要進(jìn)路上的道岔向定位轉(zhuǎn)動(dòng)則DCJ吸起,當(dāng)進(jìn)路上的道岔需要向反位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),FCJ吸起。⑤道岔第二啟動(dòng)繼電器第四組接點(diǎn)(2DQJ141)反映道岔處在什么位置。141-142閉合,道岔處在定位。141-143閉合道岔處在反位。

⑥向定位單獨(dú)操縱道岔的操作方法為:同時(shí)按下道岔的單操按鈕和總定位按鈕,這時(shí)CAJ吸起接通電路。ZDJ吸起使“KF-ZDJ”有電。1DQJ的勵(lì)磁電路為:KZ-CA-SJ-Q-1DQJ3.4線圈-2DQJ141_143-CAJ-KF-ZDJ。⑦道岔向反位單獨(dú)操縱的操作方法為:同時(shí)按下道岔的單操按鈕和總反位按鈕,這時(shí)CAJ吸起接通電路。ZFJ吸起使“KF-ZFJ”有電。1DQJ的勵(lì)磁電路為:KZ-CA-SJ-Q-1DQJ3.4線圈-2DQJ141-142-CAJ-KF-ZFJ。⑵2DQJ電路1DQJ吸起后,2DQJ跟著吸起。勵(lì)磁電路為:KZ-1DQJ31-32-2DQJJ3.4線圈CAJ21-22-KF-ZDJ.或KZ-1DQJ41-42-2DQJ1、2線圈CAJ11-12-KF-ZFJ.⑶1DQJ自閉電路①?gòu)姆次幌蚨ㄎ徊倏v1DQJ吸起,2DQJ轉(zhuǎn)極后,1DQJ自閉電路為:(2)DZ220-RD3-1DQJJ1、2線圈1DQJ11-12-2DQJ111-113-X2-電纜盒2-電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)插接件-2-自動(dòng)開閉器11-12-電機(jī)2、3線圈-05-06-插接件5-電纜盒5-X4-1DQJ21-22-2DQJ121-122-RD1-DF220。②從定位向反位操縱1DQJJ吸起,2DQJ轉(zhuǎn)極后,1DQJ自閉電路為:DZ220-RD3-1DQJ1、2線圈1DQJ11-12-2DQJ111-112-X1-電纜盒1-電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)插接件1-自動(dòng)開閉器41-42-電機(jī)-1、3線圈-05-06-插接件5-電纜盒5--X4--1DQJ21-22-2DQJ121-123-RD2-DF220。⑷1DQJ何時(shí)落下電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)到極處尖軌與基本軌密貼后,檢查柱落入檢查塊缺口內(nèi),自動(dòng)開閉器接點(diǎn)斷開,切斷道岔啟動(dòng)電路。3、道岔表示電路的構(gòu)成原理⑴DBJ和FBJ為了實(shí)施斷線保護(hù)而采用兩個(gè)繼電器DBJ和FBJ。為了實(shí)施混線保護(hù),DBJ和FBJ采用直流偏極繼電器。這種繼電器既檢查電壓極性,又檢查是否有電流流過(guò)線圈。⑵DBJ電路DBJ吸起的電路為:BBⅡ3-R-X3-電纜盒3-插接件3-移位接觸器04-03-自動(dòng)開閉器14-13-34-33-插接件9-12-Z-插接件11-7-自動(dòng)開閉器32-31-插接件1-電纜盒1-X1-2DQJ112-111-1DQJ11-13-2DQJ131-132-DBJ線圈4-1-BBⅡ4。

⑶FBJ電路FBJ吸起的電路為:BBⅡ-3-R-X3-電纜盒3-插接件3-4-自動(dòng)開閉器44-43-移位接觸器02-01-自動(dòng)開閉器24-23-插接件10-11-Z-插接件12-8-自動(dòng)開閉器22-2-11S700K道岔控制電路電路(附錄)

5.4報(bào)警電路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)報(bào)警電路沿用6502繼電器聯(lián)鎖電路第6章采集驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)6.1信號(hào)機(jī)采集電路設(shè)計(jì)調(diào)車信號(hào)機(jī)采集電路圖如附圖所示,每個(gè)個(gè)X1組合最多可用于4架調(diào)車信號(hào)機(jī)。回采信號(hào)繼電器XJ前接點(diǎn),以及采集燈絲繼電器DJ前接點(diǎn)。各信號(hào)機(jī)采集點(diǎn)分別占用不同端子。如不同DXJ-22接點(diǎn)各組分別與組合側(cè)面端子01-10、02-10、03-10、04-10相連;不同DJ-22接點(diǎn)分別與組合側(cè)面端子01-11、02-11、03-11、04-11相連。進(jìn)站信號(hào)機(jī)采集電路圖如附圖,每個(gè)X4組合僅用于1架進(jìn)站信號(hào)機(jī)。進(jìn)站信號(hào)機(jī)采集的是對(duì)列車信號(hào)繼電器LXJ、正線繼電器ZXJ、引導(dǎo)信號(hào)繼電器YXJ、通過(guò)信號(hào)繼電器TXJ、綠黃信號(hào)機(jī)電器LUXJ的前接點(diǎn)回采,以及對(duì)燈絲繼電器DJ、2DJ前接點(diǎn)的采集,對(duì)LXJ、ZXJ還采集后接點(diǎn)狀態(tài)。每個(gè)組合中的LXJ-22與該組合側(cè)面端子02-1相連,ZXJ-22與該組合側(cè)面端子02-2相連,DJ-22與該組合側(cè)面端子02-3相連,2DJ-22與該組合側(cè)面端子02-5相連,TXJ-22與該組合側(cè)面端子02-6相連,LUXJ-22與該組合側(cè)面端子02-7相連,LXJ-23與該組合側(cè)面端子02-11相連,ZXJ-23與該組合側(cè)面端子03-9相連。出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)采集電路圖如附圖,每個(gè)X6組合僅用于一個(gè)出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)。出站兼調(diào)車信號(hào)機(jī)采集的是對(duì)列車信號(hào)繼電器LXJ的前后接點(diǎn),調(diào)車信號(hào)繼電器DXJ的前接點(diǎn)、照查繼電器ZCJ后接點(diǎn),燈絲繼電器DJ前接點(diǎn),主信號(hào)繼電器ZXJ前接點(diǎn)狀態(tài)。每個(gè)組合中的DJ-22與該組合側(cè)面端子01-13相連;LXJ-22與該組合側(cè)面端子01-11相連;DXJ-22與該組合側(cè)面端子01-12相連;ZXJ-22與該組合側(cè)面端子01-14相連;LXJ-23與該組合側(cè)面端子02-11相連;ZCJ-23與該組合側(cè)面端子03-9相連。6.2道岔采集電路設(shè)計(jì)道岔采集電路圖如附圖,每組CT組合可用于三組提速道岔。對(duì)于道岔采集的是在允許操縱繼電器YCJ吸起情況下的定位表示繼電器DBJ、反表繼電器FBJ前接點(diǎn)。每個(gè)組合中的不同的DBJ-22分別與該組合側(cè)面端子01-5、02-5、03-5、04-5相連。不同的FBJ-22分別與該組合側(cè)面端子01-602-6、03-6、04-6相連。不同的YCJ22分別與該組合側(cè)面端子04-1、04-2、04-3、04-4相連。6.3接口架配線表設(shè)計(jì)接口架是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖采用繼電器接口的特有設(shè)備。它是聯(lián)鎖機(jī)采集、驅(qū)動(dòng)電路與組合架接口之處,所有的驅(qū)動(dòng)繼電器和采集的繼電器接點(diǎn)均在此處通過(guò)計(jì)算機(jī)用電纜與聯(lián)鎖機(jī)的采集板驅(qū)動(dòng)板相連。接口架配線表。該計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的接口架配線圖表采集電路按照軌道采集、道岔采集、信號(hào)機(jī)采集等排列。在軌道電路采集和道岔采集中,按照上下行咽喉順序排列各采集點(diǎn)。信號(hào)機(jī)采集按照進(jìn)站信號(hào)機(jī)、出站信號(hào)機(jī)、調(diào)車信號(hào)機(jī)分上下行咽喉順序排列。接口架設(shè)有接口架端子,其前端是36芯插座,用以安插計(jì)算機(jī)用電纜的36芯插頭。背面為壓線端子,用以接入從組合架來(lái)的導(dǎo)線以及采集板、驅(qū)動(dòng)板的DC24V端子。接口架用組合架號(hào)編號(hào)。共十層,自上而下編號(hào)。每層有D1-D14共14塊32柱端子板。從接口架背面看,D1-D14從右向左順序排列。每塊端子板,右側(cè)端子自上而下為1-16號(hào),左側(cè)端子自上而下為17-32號(hào)。6.4驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)TYJL—II型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)沿用電氣集中使用安全型繼電器控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的方式,而由主控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)板給出的動(dòng)態(tài)脈沖需經(jīng)功率放大方能驅(qū)動(dòng)安全型繼電器。該系統(tǒng)使用具有故障-安全性能的專用輸出驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)此功能,該電路主要由動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電源、動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)態(tài)繼電器組成。

(1)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路

動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖8-6所示??刂乞?qū)動(dòng)時(shí),微處理機(jī)以動(dòng)態(tài)脈沖方式輸出控制命令,脈沖控制信息使光電耦合器H2和H1動(dòng)態(tài)工作,A8端有反向脈沖信號(hào)產(chǎn)生。同時(shí),采取反饋校驗(yàn)方法,將反向脈沖信息回讀到微處理機(jī)。電路中發(fā)光二極管F固定在小面板上,當(dāng)有動(dòng)態(tài)脈沖輸出時(shí),發(fā)光管閃爍。若發(fā)光管滅燈或者亮穩(wěn)定燈光,則表示無(wú)動(dòng)態(tài)命令輸出。

當(dāng)該列的驅(qū)動(dòng)單元被選通后,該單元對(duì)應(yīng)的控制命令輸出端輸出動(dòng)態(tài)脈沖,它控制光電耦合管H2交替導(dǎo)通截止,H1隨H2動(dòng)態(tài)工作。驅(qū)動(dòng)單元的輸出端(A8)產(chǎn)生反向動(dòng)態(tài)脈沖,控制動(dòng)態(tài)繼電器吸起。同時(shí)光電耦合管H1工作,其輸出端產(chǎn)生輸出脈沖回讀到計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)如果不能收到回讀的動(dòng)態(tài)脈沖,將停止向控制命令輸出端輸出動(dòng)態(tài)脈沖,防止執(zhí)行繼電器錯(cuò)誤吸起。

(2)驅(qū)動(dòng)局部電源

TYJL—II型聯(lián)鎖系統(tǒng)目前廣泛使用雙輸入驅(qū)動(dòng)單元,該單元由四組動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路合裝在一個(gè)安全型繼電器匣內(nèi),每組驅(qū)動(dòng)電路都有A、B兩個(gè)輸入端,分別接受主控系統(tǒng)A、B機(jī)的輸出脈沖控制,并有相應(yīng)的燈光指示。A、B雙路輸入只有一路有效,其控制選擇權(quán)除采用切斷備機(jī)的驅(qū)動(dòng)回線的方式外,更主要的是由驅(qū)動(dòng)局部電源的極性來(lái)決定。驅(qū)動(dòng)局部電源切換電路通過(guò)改變動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路所使用的驅(qū)動(dòng)局部電源的極性來(lái)控制A、B系統(tǒng)的控制權(quán),確保只有工作機(jī)的控制命令有效,即使任意操控處于脫機(jī)狀態(tài)下的備機(jī)也不會(huì)對(duì)工作系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響,具有絕對(duì)的安全性。圖8-7為驅(qū)動(dòng)局部電源切換圖。

4.防護(hù)電路

TYJL—II型聯(lián)鎖主控系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)改進(jìn)的采集板和驅(qū)動(dòng)板已經(jīng)達(dá)到部頒防雷標(biāo)準(zhǔn),在接口系統(tǒng)中增設(shè)的防護(hù)電路是為重雷區(qū)內(nèi)增強(qiáng)系統(tǒng)雷電防護(hù)能力而設(shè)的,對(duì)電氣化區(qū)段牽引電流的侵入亦有相當(dāng)?shù)姆雷o(hù)能力。

防護(hù)電路由強(qiáng)電防護(hù)插件組合、斷線檢查器和相應(yīng)的配線規(guī)則構(gòu)成。圖8-8為JKFH—2型防護(hù)插件結(jié)構(gòu)示意圖。

接插件由32個(gè)放電管和有關(guān)接插裝置組成,直接加插在主控系統(tǒng)和結(jié)合系統(tǒng)分界的接口架上原32芯接插組合之間。JKFH—2型由放電管電路組成的防護(hù)單元是獨(dú)立的接插結(jié)構(gòu),便于檢修。每個(gè)接插件下部有環(huán)線引入和引出孔,用于將各個(gè)接插件環(huán)連起來(lái)接地,最終構(gòu)成一個(gè)封閉的防護(hù)系統(tǒng)。防護(hù)系統(tǒng)的環(huán)線采用雙線并嚴(yán)格地按照串聯(lián)方式逐一連接,最終與斷線檢查器連接在一起,以構(gòu)成一個(gè)封閉的單環(huán)。斷線檢查器對(duì)環(huán)線進(jìn)行開路檢查,當(dāng)環(huán)線于任意處斷開(電阻>10歐)或檢查器本身故障時(shí)即向主控系統(tǒng)給出報(bào)警信息,在控制臺(tái)給出醒目的提示。

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附錄1RailroadstationinterconnectionUsingthemachinery,theelectricalautomaticcontrolandremotecontrol'stechnologyandtheequipment,causeinthestationscopeonthesemaphore,theadmissionpassageandtheadmissionpassagerailswitchhavetherestrictionrelationsmutually,thiskindofrelationsarecalledtherailroadstationinterconnection。Theoutlinerailroadstationinterconnectionistherailwaysignalimportantcomponent。in1843Britainfirstusedthemechanicalinterlockinginterconnection;in1887Japandevelopedsuccessfullytheinterconnectionboxequipment;in1904theUSstartedtouseall-electricinterlockinginterconnection;in1929theUSstartedtousefollowingtheelectricitycentralizedinterconnection。Alongwithelectronicaccountingmachine'sdevelopmentandthepopularization,somecountriesstartedtousethecomputerinterconnectionatpresent。Thetrainentersthestationtheadmissionpassage,ortheoutputtingadmissionpassage,isdeterminedbyrailswitch'sdifferentclearposition。Therefore,musthavethesemaphoreintheadmissionpassageentrance。Entersthestationtheadmissionpassagescopewhichthesemaphoreprotectsisanentirestationtrack,embarkstheadmissionpassagewhichthesemaphoreprotectsisshouldgotothesector,switchescarsthesemaphoreisonlytherailswitcharea。Whenontheadmissionpassagerailswitchclearsthepositiontomeettheadmissionpassagerequirement,theadmissionpassagelineidle,hasnotarrangedtheidenticalstockroad'soppositeroutes,thesemaphoretobeabletoopen,demonstratesthegreenlightortheyellowlight;Otherwise,thesemaphorecannotopen,namelydemonstratestheredcandle,forbidsthetraintoenter。Afterthesemaphoreopens,ontheadmissionpassagerailswitchislockedintheadmissionpassagerequestposition;Buttheoppositeroutesmustlockup,simultaneouslyoppositeroutes'semaphoreisnotopen,demonstratestheredcandle。Afterthetraindrivesintotheadmissionpassage,protectsthisadmissionpassagethesemaphoretocloseimmediately,demonstratestheredcandle,doesnotallowothertrainstodriveagain。Thiskindofsemaphore,theadmissionpassageidlesituationandtheadmissionpassagerailswitch'sinterconnectionrelations,becomeguaranteedthatthetrainandrollingstock'sinstationscopemovementsecurity,aswellasusesthestationdrivingequipmenteffectively,enhancesthestationthetrafficcapacityimportantmeasure。Thenon-centralisminterconnectionrailswitch'soperationdispersesnearbyvariousrailswitchescarrieson,butthesemaphoremaythecentralizedcontrolinterconnection。Dividestheinterconnectionboxinterconnectionandtheelectricitylockstheinterconnection。Interconnectionboxinterconnectionthiskindofinterconnectioniscomposedofonealongwiththepointtonguemovement'sswitchleverandalongwiththesemaphorewiremovement'ssignalrod。Onthepoleinscribesthegap,throughtheswitchleverandthesignalrodmutualposition'schange,simulatestherailswitchandsemaphore'sdifferentcondition,realizesbetweentherailswitchandsemaphore'sinterconnection。Thiskindofinterconnectionwhentherailswitchclearsthepositionmeetstheadmissionpassagerequirement,theswitchlevergappositiononlythendoesnothinderthesignalrodtomove,thesemaphorecanreceivethepullingforceopeningwhichthewiretransmits,otherwise,theswitchleverwillpreventthesignalrodtomove,thesemaphorealsocannotopen。Onceafterthesemaphoreopens,thesignalrodlocatestheposition,inturnwillpreventtheswitchlevertodislodgeagain,soonpointlockinginfixedposition。Thiskindofinterlockingplantisonlysuitableforawire-controlsingletrackvanesemaphore。Becausethetraversecontrolisawayfromshort,isbeenbigthetemperaturechange'sinfluence,needstoinspectandtheadjustmentartificiallyfrequently,moreovertheadmissionpassagefreetimedependsupontherailroadrulesandregulationstocometheartificialsafeguard。Therefore,thiskindofinterconnectionusesinthetransportationamountbeingsmallgenerally,thestockroadisshortandrailswitchnumberfewnon-powerequipment'sstation。Theelectricitylockstheinterconnectionseparatelysupposestheelectricityontherailswitchandthesignalhandletolock,theelectricitylocksonhasthecontactseparatelyonbehalfoftherailswitchandthesignalposition。Locksthecontactthroughsiderailswitchelectricitytocontroloppositepartysignalelectromagnetismtolocktheelectriccircuitwhichtheelectricitylocks,realizesthesemaphoreinterconnectionbetweenthesemaphoreandtherailswitchaswellas。Theelectricitylockshasamagnetcoil,thearmatureandlocksupthepiece。Whentheelectricitylocksinthemagnetcoilhastheenoughelectriccurrent,attractsthearmature,leadslockstheblocktoleavelocksupthepiecethegap,locksupthepiecetobeabletouppershiftalongwiththego-betweenrevolves,otherwiselocksupthepieceimpedimentgo-betweentouppershift,namelyforbidstomovethehandle,therailswitchorthesemaphoreislockedintheposition。Theelectricitylocksotherisloadedwithalongwithlocksuppiecerevolving,butthemakeandbreakelectriccontactgroup,closedeithertheseparationreflectstherailswitchorsemaphore'sactualconditionthroughthiscontact,namelysimulationcontrolledplantcondition。Thus,locksthroughtherailswitchelectricitythecontactlocksforthesignalelectricitythemagnetcoildeliverstheelectriccurrent,onlythentheswitchlocationcorrectonlythencausestheclosedcircuit,thesignalelectricitytolockhastheenoughelectriccurrent,afternamelytheapprovalmovesthesignalhandletocausethesemaphoreopens,bythesignalelectricitylocksthecontactfortherailswitchelectricitytolockthemagnetcoilpowertransmissionelectriccircuittoseparate,thereforecannotmovetherailswitchhandleagain,soontherailswitchlocksintheposition。Obviously,useselectricitybetweentherailswitchhandleandthesignalhandlelockstherelationtoobtaintheinterconnectionrelations,alsonotbothdistancelimitfarandnear,alsonotrailswitchnumberhowmanyinfluence。Whenuselightsignal,thecontrolisawayfromisnotlimited。TheelectricitylockstheinterconnectiontoobtainthepromoteduseinChinanon-powerequipment'sstation。Thecentralizedinterconnectionrailswitchco

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