微機聯(lián)鎖技術(shù)及其在廠礦的應(yīng)用

周云鶴

【摘 要】通過對三取二微機聯(lián)鎖設(shè)備在廠礦鐵路運用情況的分析，根據(jù)微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，總結(jié)其在廠礦運用安全性和可靠性方面所采取的一些技術(shù)保障措施，以及微機聯(lián)鎖設(shè)備擁有巨大的優(yōu)勢和潛力，對微機聯(lián)鎖設(shè)備在其他廠礦車站推廣使用有很好的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】廠礦鐵路 微機聯(lián)鎖 保障措施 優(yōu)勢和潛力

隨著鐵路信號技術(shù)的不斷發(fā)展和微機技術(shù)的日漸成熟，我們永煤公司鐵運處集配站、城郊站及陳四樓站都上了一套技術(shù)先進的三取二微機聯(lián)鎖設(shè)備。

一、車站微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

車站聯(lián)鎖系統(tǒng)是用技術(shù)手段實現(xiàn)以進路控制為主要內(nèi)容的聯(lián)鎖功能系統(tǒng)。隨著鐵路運輸發(fā)展的需要和科學(xué)技術(shù)的進步，聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能、體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用和操作方式等各個方面都在不斷的演變和完善?，F(xiàn)在的連鎖系統(tǒng)是以色燈信號機、轉(zhuǎn)轍機和軌道電路作為室外三大基礎(chǔ)設(shè)備，以電器設(shè)備或電子設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)鎖功能以及采取集中控制方式對信號機和轉(zhuǎn)轍機進行控制的系統(tǒng)。

人機對話層的功能是操作人員通過操作向聯(lián)鎖機構(gòu)輸入操作信息和接受聯(lián)鎖機構(gòu)輸出的反應(yīng)設(shè)備工作狀態(tài)和行車作業(yè)情況的信息。人機對話層的設(shè)備設(shè)于車站值班室內(nèi)。

聯(lián)鎖機構(gòu)是聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心，它必須具有故障—安全性能。聯(lián)鎖機構(gòu)除了接受來自人機對話層的操作信息外，還接受來自監(jiān)控層的反映信號機、轉(zhuǎn)轍機和軌道電路的信息。聯(lián)鎖機構(gòu)的功能是根據(jù)聯(lián)鎖需求，對輸入的操作信息和狀態(tài)信息，以及聯(lián)鎖機構(gòu)的當前內(nèi)部信息進行處理，改變內(nèi)部信息，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信息，并交付監(jiān)控層電路予以執(zhí)行。從這個意義上講，聯(lián)鎖機構(gòu)所處理的信息都是二值邏輯信息，因此聯(lián)鎖機構(gòu)又是邏輯處理機構(gòu)。

聯(lián)鎖系統(tǒng)監(jiān)控層的主要功能是接受聯(lián)鎖層的控制命令，經(jīng)過信號機控制電路改變信號顯示，接受來自聯(lián)鎖層的道岔控制命令，經(jīng)過道岔控制電路驅(qū)動道岔轉(zhuǎn)換，向聯(lián)鎖機構(gòu)傳輸信號狀態(tài)信息及軌道電路信息。

微機聯(lián)鎖的人機對話層的接口設(shè)備即可以采用傳統(tǒng)的專用控制臺，也可以采用通用的計算機人機接口設(shè)備，顯示器、鼠標、軌跡球、鍵盤、專用鍵盤或數(shù)字化儀等。由于這類設(shè)備是通用產(chǎn)品，價格便宜，便于與計算機結(jié)合，使用靈活維修簡單，已取代了傳統(tǒng)的控制臺。聯(lián)鎖機構(gòu)所采用的計算機一般是由工業(yè)控制機構(gòu)成，性能可靠，抗干擾能力強，被廣泛采用。

二、微機聯(lián)鎖的安全性和可靠性

微機聯(lián)鎖設(shè)備的安全性和可靠性是它取代電氣集中的先決條件，這也是微機聯(lián)鎖近年來得以推廣的原因。用計算機技術(shù)可以提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性，但并不是說計算機自身固有這些優(yōu)點，而是說以計算機為核心，綜合利用有關(guān)技術(shù)達到這些目的。由于通用的電子器件本身不具有故障狀態(tài)的不對稱性，所以由通用的電子器件構(gòu)成的計算機不具有故障—安全性能，必須采用一系列的硬件和軟件技術(shù)保障措施：

（1）三取二冗余模式：由三臺聯(lián)鎖計算機單元組成，以三取二為原則作為輸出判決條件。

（2）I/O模板全部采用雙斷技術(shù)，輸出回讀檢測，動態(tài)輸入，自身具有混線保護功能。

（3）涉及行車安全的信息，代碼在輸入、傳輸、存儲、處理及輸出過程中，采用特殊編碼方式，如果因為故障或干擾而發(fā)生畸變時，能夠檢測出來，或者變成安全側(cè)代碼的概率極大。

（4）計算機自檢，檢測出錯及時停機并報警。

（5）對ROM和RAM的校驗，檢測出錯及時停機并報警。

（6）以既有的聯(lián)鎖條件和當前電氣聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能編寫軟件并進行詳盡測試。

（7）按照軟件工程的要求編寫聯(lián)鎖軟件，即標準化和通用性。

對于可靠性方面主要采用冗錯技術(shù)：

（1）三取二冗余模式：三臺聯(lián)鎖計算機單元組成（或者雙機熱備）。

（2）輸入、輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)甚至通道采用二模冗余，故障自動切換。

（3）完備的自診斷能力和自恢復(fù)能力，報警顯示可迅速定位到通道級。

三、對于廠礦微機聯(lián)鎖擁有巨大的優(yōu)勢和潛力

廠礦的電務(wù)維修工作一直是一個薄弱環(huán)節(jié)，一方面設(shè)備陳舊老化嚴重；另一方面電務(wù)維修人員素質(zhì)普遍參差不齊。設(shè)備故障率高，故障延時時間長，對運輸影響很大。不僅要從人員業(yè)務(wù)素質(zhì)上抓，還應(yīng)積極上新技術(shù)、新設(shè)備。即提高設(shè)備安全性和可靠性，同時也極大降低維修人員處理故障的時間。具體來講主要有以下優(yōu)勢：

1.由于采用了必要的提高系統(tǒng)安全性和可靠性技術(shù)后，系統(tǒng)的安全性和可靠性大大提高。

2.降低故障處理難度和故障處理時間。

3.工業(yè)控制機商品化后，系統(tǒng)成本不斷降低。

4.減少三分之二以上的繼電器費用和檢修量。

5.減小系統(tǒng)的設(shè)計、施工和維修的工作量。

6.減小機械室建筑面積。

7.采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，可節(jié)省大量電纜，降低成本。

8.便于改造，如站場改造對于微機聯(lián)鎖設(shè)備來說快速簡便。

9.便于增加新功能。如站場記錄回放，可長達一個月；操作信息查詢；報警信息查詢；設(shè)備信息查詢等。

10.便于與微機檢測設(shè)備結(jié)合，對設(shè)備運用狀態(tài)實時監(jiān)督。

11.便于與調(diào)度集中設(shè)備結(jié)合，實現(xiàn)遠程控制和集中控制。這一點對于廠礦內(nèi)部的幾個站點來說，如都采用微機聯(lián)鎖完全可以集中在一個信號樓內(nèi)控制，既減少值班員數(shù)量又便于統(tǒng)一調(diào)度指揮，提高運輸作業(yè)效率。

目前集配站、城郊站及陳四樓站所上的微機聯(lián)鎖設(shè)備運用良好，設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，為我們集團公司鐵路信號設(shè)備的技術(shù)改造，企業(yè)信息化管理和維修條件的改善提供了有力保障。