鐵路專用線遠程控顯復制控制模式研究

摘要：文章以烏魯木齊鐵路局哈密花園鄉(xiāng)車站兩條專用線控制模式為背景，研究信號遠程控顯復制控制模式的技術(shù)特點，對其在地方鐵路專用線車站控制中的應用前景以及進一步發(fā)展的趨勢也進行了論述，希望能通過文章對類似專用線工程設計提供一個很好的借鑒案例。

關(guān)鍵詞：鐵路；信號；遠程控顯；聯(lián)鎖設備；接軌站；視頻信號

中圖分類號：U262 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）01-0024-03

鐵路作為國民經(jīng)濟發(fā)展的動脈，在中國經(jīng)濟不斷發(fā)展前行的道路中扮演著越來越重要的角色。隨著近年來中國鐵路干線網(wǎng)的不斷建設和完善，鐵路運輸覆蓋范圍越來越大，運輸能力也不斷增加，隨之而來的是各廠礦企業(yè)以及地方的專用鐵路不斷接入國鐵正線。由于各鐵路專用線通常是為廠礦企業(yè)服務，因此在線路長度、車站規(guī)模及運量上都較國鐵大線少，在設備技術(shù)標準方面也存在很大差異，因此隨著鐵路技術(shù)裝備不斷發(fā)展變化，如何在減少人員投入的基礎上提高專用鐵路各車站作業(yè)效率，便于運營單位對作業(yè)人員集中化管理及設備維護，從而達到減員增效的目的已經(jīng)逐漸成為共識。

1地方鐵路專用線控制模式現(xiàn)狀

1.1分散獨立聯(lián)鎖

按專用鐵路車站每站設置一套獨立的聯(lián)鎖系統(tǒng)和控制臺，由專用線運輸作業(yè)人員對車站運輸作業(yè)進行單獨操控。此模式對于站間距離無任何要求，技術(shù)難度最低，一次性投資最低，是目前地方專用鐵路最為常用的一種控制方式。

1.2直接集中控制聯(lián)鎖

企業(yè)站不單獨設置聯(lián)鎖系統(tǒng)及聯(lián)鎖控制臺。企業(yè)站道岔、信號機、軌道電路等信號設備通過電纜，直接納入到接軌站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。由接軌站運輸作業(yè)人員直接操作控制企業(yè)站信號設備進行運輸作業(yè)的一種控制方式。此種控制方式要求站間距離不得大于信號電纜有效傳輸距離，站間距離越大，造成信號設備電纜用量增大的同時，增大了信號建設投資，且由于電纜徑路較長，不利于后期的運營和維護管理。

1.3集中區(qū)域控制聯(lián)鎖

在接軌站設置一套計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)完成多個企業(yè)站聯(lián)鎖運算及集中控制，分為中心站（或稱主站）和被控站（或稱從站）。被控站不設聯(lián)鎖運算器，只設執(zhí)行表示器件，對相應的從站設備信息采集并上傳至主控站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，執(zhí)行主控站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。此種控制模式中被控站至主控站信息傳輸一般采用光纖傳輸，因此站間距離不再成為聯(lián)鎖設置的約束性條件。此種控制模式較前幾種控制模式結(jié)構(gòu)更為復雜，造價更高，對運營維護人員素質(zhì)要求也更高，不便于后期運營維護。

以上三種控制模式除分散獨立控制外均可以實現(xiàn)鐵路發(fā)展建設中對設備及人員的集中化管理的要求，達到減少運輸作業(yè)人員、實現(xiàn)減人增效的目的。但由于這幾種控制模式在一定程度上都有比較突出的缺陷，因此在實際運用過程中仍在進一步探索新的思路，以求能提高對專用鐵路運輸作業(yè)的管控效率。因此本次花園鄉(xiāng)車站嘗試引入了新的專用線控制模式——遠程控顯復制控制模式。以下對遠程控顯復制控制模式進行介紹，以求能更好地理解這種控制模式。

2遠程控顯復制

2.1定義

車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)除在企業(yè)站設置一套控顯終端設備外，在異地遠端（接軌站）也設置一套與企業(yè)站完全一致的控顯終端設備，實現(xiàn)聯(lián)鎖設備集中操作管理。

2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本次以花園鄉(xiāng)車站兩條企業(yè)專用鐵路控制方式為例，對遠程控顯復制控制模式做一簡單分析。

注：圖中聯(lián)絡場1、聯(lián)絡場2距花園鄉(xiāng)接軌站接軌道岔距離分別為2.4km、3.5km。

聯(lián)絡場1、聯(lián)絡場2車站均采用雙機熱備型計算機聯(lián)鎖，其中在聯(lián)絡場2、聯(lián)鎖場2車站信號機械室內(nèi)各設置一套信息發(fā)送設備，該設備通過視頻線及鼠標鍵盤線分別與雙機熱備型聯(lián)鎖主機及備機直接相連，將各車站聯(lián)鎖控制狀態(tài)向遠端控制臺發(fā)送，并及時接收遠端傳來的控制信息，將其送入聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，實現(xiàn)信息雙向傳遞的實時性及可靠性。在專用線接軌站花園鄉(xiāng)車站運轉(zhuǎn)室設置一套接收設備，直接連接信號聯(lián)鎖控顯終端，接收專用線車站傳來的車站聯(lián)鎖控制狀態(tài)，實時顯示在控制終端上，并將車站值班員下達的操作命令經(jīng)過安全編碼后向?qū)Ｓ镁€車站聯(lián)鎖機發(fā)送。遠端車站聯(lián)鎖機在收到操作控制命令后，進行判斷執(zhí)行相應的操作命令。從而實現(xiàn)分別對聯(lián)絡場1、聯(lián)絡場2車站的運輸作業(yè)遠程控制。

2.3信息傳輸通道

為確保接收設備與發(fā)送設備之間通信的安全性，要求接收設備與發(fā)送設備之間采用一主一備的冗余光通道連接模式。其中主用通道光纖由信號專業(yè)提供，備用通道光纖由通信專業(yè)提供，兩根光纖敷設時避免同溝敷設，確保信息傳輸通道在物理上的獨立性，從而確保信息傳輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>

2.4系統(tǒng)功能

以上方案中發(fā)送器與接收器均進行雙套化冷備方式冗余化設置，即一套接收器和發(fā)送器主用、一套接收器和發(fā)送器備用，用以確保遠程控顯終端的正常使用以及及時切換。遠程集中控顯設備的切換功能分為手動切換和自動切換兩種模式，手動切換功能直接在接收器上通過按鈕完成，自動切換則是根據(jù)數(shù)據(jù)源設備與聯(lián)鎖上位機之間的交互狀態(tài)自動進行切換。采用自動切換功能，需在聯(lián)鎖上位機增加一個串口，并進行相應接口的改造。

該系統(tǒng)含有兩種工作模式：遠程集中控制模式與站內(nèi)直接控制模式（簡稱分控模式）。其中遠程集中控制模式作為常用運輸作業(yè)控制模式，車站分控模式作為備用模式或設備保養(yǎng)維護及其他特殊情況下使用。分控模式優(yōu)先級高于集控模式，在兩種模式切換時必須采用人工切換方式進行，經(jīng)人工確認并辦理相應手續(xù)方可切換。在正常工況下，分控終端只進行站場設備狀態(tài)顯示，不具備操作控制

功能。

通過將專用線車站聯(lián)鎖控制終端集中設置在接軌站花園鄉(xiāng)車站，實現(xiàn)了專用線車站的運輸作業(yè)以及專用線車站與國鐵接軌站之間接發(fā)車作業(yè)的遠程異地集中控制，使車站值班員進行企業(yè)站與過鐵路網(wǎng)接軌站之間的接發(fā)車作業(yè)管理、監(jiān)控更為直接、便捷，方便了運輸部門對車站運輸作業(yè)進行集中管控，在一定程度上也加快了貨物運輸速度以及專用鐵路的運輸效率。

2.5系統(tǒng)特點

2.5.1遠程控顯復制設備采用授權(quán)客戶端方式，發(fā)送端連接原聯(lián)鎖上位機視頻口和鼠標鍵盤口，接收端連接遠程控顯操作終端。根據(jù)現(xiàn)場實際情況可適當增加控制終端，以便于日常維修及

調(diào)試。

2.5.2遠程控顯復制設備僅對視頻信號及車站運輸作業(yè)控制操作信號進行編解碼，不參與各車站原有聯(lián)鎖系統(tǒng)邏輯，避免對聯(lián)鎖系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

2.5.3控制距離較為靈活，發(fā)送端和接收端直接采用光纖連接，可實現(xiàn)遠距離通信，提高設備抗干擾能力，保密性高。

2.5.4與既有的區(qū)域計算機聯(lián)鎖控制模式相比具有極好的可拓展性。避免出現(xiàn)“牽一發(fā)而動全身”式的局面，即在進行車站局部改造及信號設備改造中不對其他車站聯(lián)鎖的正常運作產(chǎn)生干擾，有效防止區(qū)域計算機聯(lián)鎖進行站改時存在的聯(lián)鎖功能大面積“癱瘓”的情況。

2.5.5由于專用線車站的作業(yè)量較少，兩條專用線車站的運輸作業(yè)控制完全可由花園鄉(xiāng)車站值班員負責操控，也可單設值班員進行操控，切實減少了車務值班人員，實現(xiàn)了鐵路運輸行業(yè)減人增效的目的。

2.6遠程控顯復制控制模式與其他常用集中控制模式對比

3結(jié)語

遠程控顯復制控制模式作為一種車站運輸作業(yè)控制模式，對于運輸部門、操作人員以及設備的集中管理提供了極大的方便，同時對于企業(yè)及地方專用鐵路運輸效率的提高有著積極的意義，但同時由于自身結(jié)構(gòu)的問題，也存在一些需要克服的缺點，比如接軌站運轉(zhuǎn)室的面積限制，如果接軌站接入的專用線在三條及三條以上的話，繼續(xù)采用遠程控顯復制的方式進行車站作業(yè)管理勢必造成接軌站運轉(zhuǎn)室內(nèi)操控終端設備及人員過多，容易相互產(chǎn)生干擾，反而不利于運輸管理。因此當同一車站接入專用線數(shù)量較多時，未來可以考慮采用集控服務器方式：即接軌站設置集控服務器，通過安全的通信網(wǎng)絡與各專用線車站聯(lián)鎖相連，通過集控服務器將專用鐵路車站聯(lián)鎖控顯集成在接軌站操控終端上，也可根據(jù)需要單設一個專門的專用鐵路控顯終端，將所有的專用鐵路控顯集成于該終端上，從而實現(xiàn)聯(lián)鎖設備集中操作管理。

參考文獻

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[2]許麗，栗少卿．全電子化區(qū)域計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)方案研究[J].鐵道通信信號，2011，（12）．

作者簡介：劉興勝（1987-），男，寧夏石嘴山人，中鐵一院集團新疆鐵道勘察設計院有限公司助理工程師，研究方向：鐵路信號。

（責任編輯：王書柏）