铁路信号微机联锁的铁路运输作用

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摘要：近年来我国铁路运输领域不断取得喜人成果，铁路行车安全高效、自动化程度的受关注程度不断提升。基于此，本文就铁路信号微机联锁系统构成与安全设计展开分析，并详细论述了铁路信号微机联锁在铁路运输自动化中的作用。

关键词：铁路信号；计算机联锁；铁路运输

相较于传统的继电电气集中系统，铁路信号微机联锁系统具备可靠性高、安全性好、综合效益优秀、综合性能强等特点，这些就使得近年来铁路信号微机联锁系统的应用日渐广泛化。为了最大化该系统效用发挥，正是本文围绕铁路信号微机联锁在铁路运输自动化中作用开展具体研究的原因所在。

1铁路信号微机联锁系统构成与安全设计

1.1系统构成

本文研究的铁路信号微机联锁系统属于二级集散式控制系统，图1对该系统的控制结构进行了直观展示，由此可见铁路信号微机联锁系统主要由人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口电路层、监控对象层五部分组成，各部分组成如下所示：（1）人机对话层。通过鼠标、键盘等输入设备，可对铁路信号微机联锁系统进行控制，同时能够使用显示器显示站场信息。通过设置操作命令采集机可保证输入命令的有效判别与传输，站场规模较大带来的影响将由此顺利应对。（2）联锁运算层。联锁运算层属于铁路信号微机联锁系统的核心，该层主要负责判别操作输入内容、调理联锁信号、逻辑运算、故障诊断等任务，结合实际需要设置复数以上联锁计算机，同时配置手动按钮、软件、故障自动三种切换方式，即可较好保证联锁运算层的安全性、可靠性。（3）复核驱动层。PLC为复核驱动层的主要构成，该层主要负责采集信息、转化操作命令为安全控制信号的任务，铁路信号微机联锁系统的操作命令复核检查也由复核驱动层承担。（4）接口电路层。铁路信号微机联锁系统的接口电路层主要负责监控设备表示信息与PLC输出驱动信号的安全逻辑转换，同时还负责规范监控设备测控流程。（5）监控对象层。监控对象层由铁路信号微机联锁系统的现场设备组成，包括信号灯、轨道电路、电动转辙机。

1.2安全设计

为保证铁路信号微机联锁系统的安全水平，该系统采用了如下安全设计：（1）核心设备选择。选择了西门子生产的PLC作为核心设备，该PLC具备可靠性高、寿命长的特点，其安全运行寿命可达106~107h，这相当于一般联锁计算机寿命的10倍。（2）硬件结构设计。采用了2×2取2的冗余机构，上下位机为双套、互为热备，铁路信号微机联锁系统的安全可靠运行得到了更好保障。（3）工业级双网络。不同于普通网络，工业级双网络具备自定义数据包、双网络并发模式功能，数据共享的可靠性将由此得到保障。（4）系统、语言选择。下位机选择了step7语言编程，上位机选择了Windows操作系统与可视化语言编程，由此实现的双程序校验能够较好保证执行命令的正确，危险侧输出的几率也将由此大大降低。

2铁路信号微机联锁在铁路运输自动化中的作用

铁路信号微机联锁系统严格意义上并不属于电气集中联锁的高一级替代，这是由于铁路信号微机联锁系统具备强大的扩展功能，而这就为我国铁路运输自动化的实现打下了坚实基础。实际调研中发现，铁路信号微机联锁系统能够在实际应用中与机车安全控制系统、铁路运输信息管理系统实现紧密结合，可见该系统的作用之强。

2.1基本作用

结合铁路信号微机联锁系统构成，可以确定其具备的以下几方面基本作用：（1）基本联锁功能。进路选排、进路锁闭、进路解锁、道岔动作、信号开放、总取消、人工解锁等联锁运算属于铁路信号微机联锁系统的基本作用，这些作用可以为路运输自动化实现提供基础支持。（2）人机对话功能。通过输入设备，操作工作站显示器可动态显示区段、道岔、站场图形动态等设备信息，同时能够自动播报故障、各类操作的语音提升。（3）计算机辅助设计。可通过图形方式直观输入站场数据，联锁设计周期大大缩短，以往因人工大量参与导致的输入错误问题也会成为过去式。

2.2铁路运输自动化中的作用

铁路信号微机联锁系统在铁路运输自动化中的作用主要体现在四个方面，即便于改造、扩展性优秀、防溜预警、调度监督。

2.2.1便于改造

实际调研发现，很多对铁路运输依赖性较强的企业存在场内生产改造频繁情况，这就使得铁路信号微机联锁系统往往需要一同进行改造。对于有的企业来说，铁路信号微机联锁系统的改造便利程度、改善劳动强度能力、提高运输效率功能极为重要。例如，攀钢将在近两年内完全取消了重力式安全性继电器，全面落实了计算机控制、电子开关等技术，这些会使得该企业的铁路信号微机联锁系统减少了大量配线，由此实现的站场改造便捷化、维护简单化、减员增效直观证明了铁路信号微机联锁系统在铁路运输自动化中所能够发挥的显著作用。

2.2.2扩展性优秀

随着各领域的快速发展，业界、企业往往会对铁路信号微机联锁系统提出新的或特殊的功能要求，特别是近年来我国铁路运输自动化发展中出现的许多新环节、新内容更对铁路信号微机联锁系统提出了较强挑战。以上文提及的铁路信号微机联锁系统为例可以清楚发现，该系统能够与机车安全控制系统、铁路运输信息管理系统实现紧密融合，而这就使得其在实现特色联锁功能方面表现优秀，结合实际需要、特殊需求开展灵活设计可进一步提升铁路信号微机联锁系统在铁路运输自动化中的作用发挥。

2.2.3防溜预警

线路复杂、通过公铁道口较多属于很多企业铁路存在的特点，而由于公铁道口附近铁路站场多设置股道线，这就使得股道线上停留车辆受站场坡度影响可能出现自动溜出的隐患，这显然不利于铁路运输自动化的实现。但在铁路信号微机联锁系统支持下，该系统可以灵活联动溜车预警设备，车辆自动溜出隐患自然能够得以解决。值得注意的是，为实现车辆自动溜出隐患的更深入解决，铁路信号微机联锁系统还应联动安全应急措施，同时将公路方向的通过信号自动转换成禁止信号且通过系统实现声光报警，即可进一步减少车辆自动溜出带来的损失。

2.2.4调度监督

调度监督属于铁路运输自动化实现中需突破的难点，而本文研究的铁路信号微机联锁系统便能够在这一难点的突破中发挥重要作用。攀钢通过光纤开展了运输部网络环网布置，该环网连接了运输部每个站内的交换机，由此微机联锁数据信息、行调数据信息、货调数据信息即可通过网线传送至环网系统，通过总服务器实现集中交换，可大幅提升信息传输的安全性、可靠性、迅速性。在运输部建立的以太网支持下，开展了分布式调度监督系统的建立，该系统具备向调度员、有关人员准确提供实时现场信号设备状态、列车运行情况功能，而这些均能够在设备构成不变的情况下实现。在铁路信号微机联锁系统支持下，攀钢通过明确“联锁”机制明确了有效信号采集点。这里的有效信号采集点源于大量的继电器组合，信号灯、轨道电路、电动转辙机均属于其中的重要组成。在分布式调度监督系统的运行中，分布式控制结构能够将数据信息通过总线传输至调度中心，在铁路信号微机联锁系统支持下，数据采集模块将采集现场数据信息传输至以太网，最终满足运输部及时查看现场运行情况的需要，由此即可为铁路运输自动化的实现提供更有力支持。

3结语

综上所述，铁路信号微机联锁系统能够在铁路运输自动化中发挥较为积极作用。

参考文献：

[1]张文晶.微机联锁系统在铁路信号中的应用优势及前景展望分析[J].科技创新与应用,2017，(03):231.

[2]王法军.铁路信号微机联锁仿真系统初探[J].自动化与仪器仪表,2015，(04):207-208.

[3]任栋.铁路信号微机联锁系统的管理与维护[J].信息通信,2014，(09):275.

作者:金造权 单位:攀枝花钢钒有限责任公司物流中心