全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

梁志勇

（神華包神鐵路有限責(zé)任公司，包頭 014010）

全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

梁志勇

（神華包神鐵路有限責(zé)任公司，包頭 014010）

本文描述某在建鐵路中全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用方案，該方案闡述了全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟硬件功能，并結(jié)合實(shí)際工程從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面進(jìn)行了分析研究和探討，其對(duì)類似的工程具有指導(dǎo)價(jià)值。

全電子； 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖 ；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路信號(hào)控制的新一代聯(lián)鎖設(shè)備，系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為核心，電力電子開(kāi)關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用計(jì)算機(jī)通信、自動(dòng)檢測(cè)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全部電子化的鐵路信號(hào)控制計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，系統(tǒng)采用電子單元，體積小，功能強(qiáng)大，便于組網(wǎng)，可以為鐵路自動(dòng)化、信息化提供基礎(chǔ)信息，遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程診斷。

本文以某既有鐵路車站改造工程信號(hào)設(shè)計(jì)為例，對(duì)全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能、配置方案以及應(yīng)用前景進(jìn)行探討。

1 系統(tǒng)功能概述

全電子化設(shè)備采用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)，以安全計(jì)算機(jī)為核心，符合《計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，所有模塊支持熱拔插，允許用戶不間斷系統(tǒng)進(jìn)行更換。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程操作，為區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。軟件采用字節(jié)編碼等信息冗余技術(shù)，保證信息運(yùn)算、存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩?。?lián)鎖軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，可以和TDCS、調(diào)度集中等系統(tǒng)結(jié)合。系統(tǒng)具有完備的自診斷能力和自恢復(fù)能力，報(bào)警顯示可迅速定位到板級(jí)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)組成

全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)由聯(lián)鎖機(jī)、全電子執(zhí)行單元、維修監(jiān)測(cè)機(jī)和系統(tǒng)電源等組成[1]。

與全電子執(zhí)行單元配套的聯(lián)鎖機(jī)可以是雙機(jī)熱備、三取二、二乘二取二，聯(lián)鎖機(jī)采用兩路CAN總線與電子執(zhí)行單元結(jié)合。全電子執(zhí)行單元是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的執(zhí)行表示電路，采用全電子電路。維修機(jī)監(jiān)測(cè)機(jī)將電務(wù)維修功能和微機(jī)監(jiān)測(cè)功能合為一體，通過(guò)2 M接口構(gòu)成監(jiān)測(cè)網(wǎng)。系統(tǒng)電源由電源屏提供，同時(shí)由兩臺(tái)不間斷電源在線式UPS組成，供給聯(lián)鎖機(jī)、全電子執(zhí)行單元、維修監(jiān)測(cè)單元等。系統(tǒng)組成如圖1所示。

2.2 通信接口

執(zhí)行單元與聯(lián)鎖機(jī)為兩路相同的CAN總線雙工通信接口，聯(lián)鎖機(jī)通過(guò)CAN總線訪問(wèn)執(zhí)行模塊，任一通道損壞，模塊將處于停止執(zhí)行命令狀態(tài)。聯(lián)鎖機(jī)通信口分為若干組通信子網(wǎng)，每組通信子網(wǎng)（兩路）可帶二個(gè)執(zhí)行單元柜，64個(gè)模塊單元。中小站一般采用每組通信子網(wǎng)（兩路）帶一個(gè)執(zhí)行單元柜，32個(gè)執(zhí)行模塊單元。

圖1 全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)組成框圖

2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

采用模塊化設(shè)計(jì)，輸入/輸出通過(guò)接線端口實(shí)現(xiàn)，易于施工安裝，外型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；系統(tǒng)擴(kuò)容能力強(qiáng)，便于將來(lái)信息擴(kuò)展；系統(tǒng)的安全可靠性較高，系統(tǒng)不會(huì)由于人為操作錯(cuò)誤而出現(xiàn)的故障造成不安全因素，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障導(dǎo)向安全。

3 案例分析

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本文以某編組站為例，站場(chǎng)規(guī)模中等。主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是：共18條存車線，24組道岔，全部為調(diào)車作業(yè)。

（1）傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖方案

采用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖方案，聯(lián)鎖主機(jī)為雙機(jī)熱備型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，采集執(zhí)行部分為繼電器電路，信號(hào)技術(shù)成熟穩(wěn)定[2]。信號(hào)房屋總體分為信號(hào)機(jī)械室和信號(hào)微機(jī)室，以本站為例，采用繼電聯(lián)鎖電路，需繼電器組合架為8架，信號(hào)機(jī)械室的面積約為50 m2，信號(hào)微機(jī)室內(nèi)需放置聯(lián)鎖機(jī)、微機(jī)監(jiān)測(cè)機(jī)共4臺(tái)，面積約為30 m2，整體用電量為15 kVA。

（2）全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)方案

采用全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)方案，聯(lián)鎖主機(jī)為雙機(jī)熱備型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，采集執(zhí)行部分為全電子模塊單元，信號(hào)技術(shù)屬新型尚未得到廣泛推廣，技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性有待進(jìn)一步考察。信號(hào)房屋總體分為信號(hào)機(jī)械室和信號(hào)微機(jī)室，同樣以本站為例，采用全電子單元模塊電路，無(wú)繼電器，信號(hào)機(jī)械室內(nèi)只放置電源屏和防雷分線柜，面積約為20 m2，信號(hào)微機(jī)室內(nèi)需放置聯(lián)鎖機(jī)、微機(jī)監(jiān)測(cè)機(jī)以及全電子的單元模塊柜共6臺(tái)，面積約為40 m2，整體用電量為15 kVA。

3.2 兩種方案的性能比較

從使用的安全可靠性來(lái)看，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間已久，技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性得到廣泛認(rèn)可。全電子執(zhí)行單元方案，尚未得到廣泛推廣，技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性有待進(jìn)一步考察，從理論上考慮，全電子執(zhí)行單元方案是完全符合故障安全原則的。

該車站采用全電子化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的信號(hào)工程已完成，從節(jié)省投資、環(huán)保方面考慮，全電子執(zhí)行單元方案與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖方案比較，大大節(jié)省了生產(chǎn)用房，節(jié)約用地及節(jié)省投資；從維護(hù)、維修的角度來(lái)看，全電子執(zhí)行單元方案更加維護(hù)簡(jiǎn)單，方便；從工程設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，全電子執(zhí)行單元方案對(duì)站場(chǎng)設(shè)計(jì)特別是對(duì)于大站、復(fù)雜特殊的站場(chǎng)，能進(jìn)一步優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，全電子執(zhí)行單元的模塊可進(jìn)一步完善各個(gè)界面、各種接口，在系統(tǒng)容量配置方面應(yīng)具備一定的升級(jí)空間，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。車站采用全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)車站的集中控制，有3個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省投資，簡(jiǎn)單、安全，易實(shí)施；（2）系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，方便；（3）預(yù)留未來(lái)升級(jí)空間和擴(kuò)容能力。

[1]張 軍，陽(yáng)長(zhǎng)瓊.淺析LDJL-II型全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)[J].鐵道通信信號(hào)，2009，45（5）：1-2.

[2]徐洪澤.車站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

責(zé)任編輯 陳 蓉

Design of All Electronic Computer Interlocking System

LIANG Zhiyong

( Shenhua Baoshen Railway Limited Liability Company, Baotou 014010, China )

This paper described the design of All Electronic Computer Interlocking System for railway projects, illustrated the hardware and software functions of the System, analyzed and discussed the completed project from the technical, economic, security etc, which had certain guiding value to similar projects in the future.

all electronic; computer interlocking; system design

U284.3∶TP39

A

1005-8451（2014）01-0053-02

2013-07-05

梁志勇，助理工程師。