鐵路信號遠程計算機檢測控制系統(tǒng)分析

羅衛(wèi)

摘 要：鐵路交通具有一定特殊性，尤其是近年來逐漸向高速重載方向發(fā)展，對機車運行安全性有著更高的要求，需要設(shè)計檢測系統(tǒng)，結(jié)合實際情況對鐵路信號進行管理，并根據(jù)運行狀態(tài)確定控制措施，減少各類運行問題的發(fā)生，提高鐵路運行安全性。本文結(jié)合鐵路發(fā)展現(xiàn)狀，遠程計算機檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；遠程計算機；檢測控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.126

0 引言

近年來鐵路系統(tǒng)建設(shè)日益完善，各線路段間的交叉復(fù)雜度更高，一般會存在多個道岔連接多條路段，這樣就對道岔以及信號機的控制性能提出了更高的要求，通過有效的控制，來提高調(diào)車與行車的安全性。鐵路信號控制水平比較高，但是在實際應(yīng)用中，控制水平十分有限，并不能完全滿足實際發(fā)展需求，還需要就鐵路信號遠程計算機檢測系統(tǒng)的設(shè)計改造做更進一步的研究。

1 鐵路信號控制分析

鐵路信號即利用特定物體顏色、位置以及形狀等信息，或者音響、儀表等設(shè)備向鐵路人員傳達機車車輛運行狀態(tài)，確保工作人員能夠及時了解行車指示與命令，并以機車實際運行狀態(tài)為基礎(chǔ)，采取相應(yīng)的控制措施，確保車輛行駛的安全性。鐵路信號為行車安全技術(shù)與設(shè)備重要部分，從技術(shù)上進行分析，可以將其看做為鐵路上信號顯示、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備的總稱[1]?，F(xiàn)在隨著而鐵路系統(tǒng)的快速發(fā)展，鐵路信號技術(shù)也在不斷完善，對于提高鐵路區(qū)間與車站通過能力，以及改善鐵路工作條件具有重要意義，鐵路信號控制逐漸成為了一種現(xiàn)代化科學(xué)管理手段。

2 鐵路信號遠程計算機檢測控制系統(tǒng)設(shè)計要求

對于鐵路信號遠程計算機檢測控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要目的是提高機車運行的安全性，即通過計算機系統(tǒng)，來實現(xiàn)信號機、排路控制、道岔控制以及反饋信號顯示與記錄等功能，確保鐵路工作人員能夠及時獲得各項機車運行狀態(tài)信息，并根據(jù)需要來完成相關(guān)操作[2]。在對檢測控制系統(tǒng)進行設(shè)計時，可以在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改造，確保新系統(tǒng)與老舊設(shè)備的兼容性，控制改造成本，提高系統(tǒng)技術(shù)性。

以某企業(yè)鐵路為例進行分析，系統(tǒng)控制臺為上世紀70年代產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)不能完全滿足實際要求。為滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，需要在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行改造優(yōu)化。要求取消舊站段內(nèi)信號控制樓，將新控制臺設(shè)置在新控制樓內(nèi)，可以利用原有的連鎖控制系統(tǒng)與配線，減少改造資金的投入。其中，對新操作系統(tǒng)設(shè)計方式進行分析，控制硬件設(shè)備安裝在舊信號樓內(nèi)，操作臺在新控制樓內(nèi)，中間站段需要進行裝卸油品，為高等級防爆場所，不能鋪設(shè)長距離電纜，可以就此機會進行資源的重新配置，對生產(chǎn)工藝流程進行調(diào)整，為改造控制系統(tǒng)提供已鋪設(shè)好的內(nèi)部電話線作為通信傳輸介質(zhì)。另外，為降低后期維護難度，控制系統(tǒng)主機應(yīng)選擇用通用組態(tài)軟件，并完善數(shù)據(jù)庫設(shè)計，完整保留操作數(shù)據(jù)。且要降低操作系統(tǒng)難度，且設(shè)置好防護軟件，提高系統(tǒng)運行安全性，在具有優(yōu)良運行狀態(tài)的同時，可以及時反映現(xiàn)場動態(tài)信息，如站線信號機狀態(tài)、道岔狀態(tài)、路牌以及指示燈狀態(tài)等。

3 鐵路信號遠程檢測控制系統(tǒng)改造設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)備選型

3.1.1 系統(tǒng)通信方案

系統(tǒng)改造技術(shù)要點即提高現(xiàn)場控制設(shè)備與主機間信號傳輸效果，具有無線數(shù)傳與電話線有線通信兩種方式。其中無線數(shù)傳需要設(shè)置電纜，傳輸過程中存在較高概率的誤碼率，且所需成本投資較高?，F(xiàn)在眾多PLC與現(xiàn)場控制模塊已經(jīng)滿足基于CAN總線以及RS-485總線通信現(xiàn)場總線標準軟件協(xié)議，因此本系統(tǒng)最終選擇用電話線有線通信技術(shù)，企業(yè)提供的原有電話線，將其作為系統(tǒng)通信介質(zhì)，既能保證通信質(zhì)量，同時也可以降低成本。

3.1.2 數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備

本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集主要為開關(guān)量狀態(tài)，存在少量模擬量，完成道岔啟動電流信號的采集，輸出信號全部為開關(guān)量，對道岔與信號機進行控制。對本系統(tǒng)采集控制對象進行分析，最終選擇用滿足遠程控制的PLC，設(shè)備主要分為CPU、底座、功能模塊等。如SSX-MXX系列數(shù)據(jù)采集控制模塊，各模塊均帶有CPU，可以構(gòu)成相互獨立的系統(tǒng)，能夠構(gòu)成檢測控制點相對分散的系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中具有較高的靈活性[3]。

3.2 系統(tǒng)軟件組態(tài)

系統(tǒng)操作平臺選擇應(yīng)用Synall 2000工控組態(tài)軟件，操作簡單便利。系統(tǒng)設(shè)計主要分為主控操作面、交接班操作面、歷史記錄操作面以及報表操作面等，其中以主控操作面為主。另外，本系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)的記錄存儲需求較低，最終設(shè)計了Access數(shù)據(jù)庫，還可以滿足數(shù)據(jù)查詢要求。其中，主控面負責(zé)排路、信號指示以及道岔控制功能，其中為提高機車運行安全性，排路操作設(shè)計為多間連鎖輸入配合鼠標選擇路段的方式，來提高系統(tǒng)操作的嚴謹性，且系統(tǒng)還具有自動糾錯功能，最大程度上來避免系統(tǒng)操作失誤。系統(tǒng)主控操作界面中，還隱藏了各種現(xiàn)場信號狀態(tài)，可以根據(jù)實際操作需求，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轱@性狀態(tài)，提示不同路段鐵路信號的實際狀態(tài)。另外，在完整整個檢測控制系統(tǒng)改造設(shè)計后，還需要對其進行實際驗收，檢測通信線路的數(shù)據(jù)通信質(zhì)量，并要在行車間隙中對系統(tǒng)進行調(diào)試，確保計算機系統(tǒng)能夠正常運行。

4 結(jié)束語

鐵路信號是保證機車行車安全性的一種手段，為提高對其控制的有效性，需要根據(jù)實際需求，建立完善遠程計算機檢測控制系統(tǒng)，確保系統(tǒng)操作靈活性與便利性，能夠通過可靠的操作管理，來提高鐵路信號控制效率。

參考文獻：

[1]李溪林.無絕緣軌道電路補償電容遠程監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].北京交通大學(xué)，2015.

[2]王雪凡.基于ARM7的鐵路信號電源遠程切換系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)，2015.

[3]孫偉.基于B/S模式和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機車信號系統(tǒng)故障遠程診斷方法的研究與實現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)，2009.