鐵路信號設備的自動化控制技術研究

劉海龍

河鋼宣鋼物流公司 河北張家口 075100

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展使我國鐵路系統(tǒng)不斷完善，越來越多的技術形式和系統(tǒng)被應用到鐵路系統(tǒng)中，其中，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種先進的系統(tǒng)結構模式，也開始被人們應用到鐵路系統(tǒng)中，計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)借助自身具備的軟硬件系統(tǒng)能夠強化鐵路信號、進路和道岔之間的聯(lián)鎖關系，從而為鐵路運輸提供安全的信號支持?；谟嬎銠C聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本內(nèi)涵和系統(tǒng)構成，該文結合實際對鐵路信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的打造和應用問題進行探究[1]。

1 鐵道信號技術的作用

鐵道信號是保證鐵路行車安全的程序控制技術，鐵道信號分為系統(tǒng)層次與信號設備器材層次，信號包括區(qū)間閉塞，信號微機監(jiān)測等系統(tǒng)，信號設備器材包括繼電器，控制臺等設備。鐵路信號經(jīng)歷了一世紀的發(fā)展歷程形成現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)，將計算機技術，控制技術進行科學融合，信號設備是保證鐵路行車按期，改善勞動條件的重要前提。鐵路信息控制系統(tǒng)在鐵路運輸中起著舉足輕重的作用，其作用主要體現(xiàn)在保障鐵路運輸安全，提高運輸效率，提高服務質(zhì)量。信號是行車人員行動的指揮，鐵路飛速發(fā)展加劇了識別信號的難度，可能發(fā)生冒進信號事故，超速防護等列車控制系統(tǒng)應運而生。鐵道信號技術科提高運輸效率，提高服務質(zhì)量，鐵道信號技術可以推動列車密度的提高，提高了勞動生產(chǎn)效率，避免了勞動力的資源浪費。

2 鐵路信號設備匯總安全型繼電器分析

通常鐵路技術人員為了保障鐵路系統(tǒng)信號設備的安全性，常常會選擇應用安全型繼電器設備。這種安全型繼電器設備的主要構造是無極式繼電器，無極式繼電器分為插入式以及非插入式的繼電器。插入式繼電器一般單個使用，并且會裝配相關的防塵罩保證繼電器的干凈。非插入式繼電器則使用在匝內(nèi)，并且不具備能夠保護其干凈的防塵罩。安全性繼電器能夠分為以下三種類型：①有極式繼電器，此種繼電器具有定位以及反位兩種不同的形態(tài)。在此種繼電器的內(nèi)部結構中，處于條狀的永久磁鋼通常由其他鐵組織發(fā)揮作用，從而在繼電器中形成兩種此路來保護斷電后的繼電器安全[2]。當繼電器接入電流后，組織結構內(nèi)固定的磁路和其他磁路之間產(chǎn)生一定的動力，從而推動銜鐵并改變繼電器開關的狀態(tài)。②無極式繼電器，此種繼電器主要是一改變電磁力的強弱來推動其進行拉桿運動。無極繼電器具備的這一特殊之處，使其被廣泛的應用在各種信號系統(tǒng)中。無極繼電器的兩個接點之間增加了耐高溫以及耐高壓的隔離裝置，大幅度降低了接點之間能夠出現(xiàn)短路以及失控等其他不良情況的發(fā)揮職能幾率，保證了無極繼電器系統(tǒng)內(nèi)的安全性。③整流式繼電器，這一繼電器和無極式繼電器在某種程度上存在一定的相似，因此也可以說整流式繼電器是無極繼電器的升級版本。繼電器中二極管中一處的端口電阻比較小，另一處端口比較大的優(yōu)良性被引入進了整流器的設計中，并成功放置在接點組內(nèi)的整流電路中，徹底實現(xiàn)了半波整流以及全波整流。

3 鐵路信號設備自動化控制技術的應用

3.1 鐵路信號中繼電器的應用

選擇繼電器使用的一般原則是，繼電器設備的類型以及線圈電阻能夠滿足電路的基本需求。在電路中通過串聯(lián)方式使用繼電器的時候，電路中所接的繼電器接點通過的電流不能小于電路正常工作的電流，情況特殊時可以將繼電器在電路上并聯(lián)起來。當電路中繼電器接點電流不能滿足電路工作需求的時候，可以通過復式繼電器的設置，顯示出主繼電器的工作狀態(tài)[3]。工作電路中串聯(lián)繼電器各接點產(chǎn)生的電阻接觸能夠滿足電路的要求。

3.2 計算機聯(lián)鎖設備的管理手段

為了提升計算機聯(lián)鎖設備在鐵路運輸?shù)闹械氖褂媚芰唾|(zhì)量，應該重視鐵路信號計算機聯(lián)鎖設備的管理。在具體的工作中，各個部門和單位之間應該加強配合與寫作，發(fā)現(xiàn)問題解決問題，在操作的過程中嚴格按照規(guī)定的程序進行，從而保證各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。鐵路信號計算機聯(lián)鎖設備的維護和管理之間相輔相成，兩者都要兼顧。為了提升我國計算機聯(lián)鎖設備的管理手段，應該注重和先進國家地區(qū)學習成功的經(jīng)驗和技術手段，并且結合自身的發(fā)展方向制定適合自身國家發(fā)展的管理方案，并且積極實踐。此外，可以派遣先進的技術人員到外國學習先進的經(jīng)驗，從而提高管理的水平。

3.3 容錯技術

鐵路信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中的容錯技術是在承認錯誤不可避免的基礎上，結合實際研究和制定處理接觸故障的措施和方法。鐵路信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的容錯技術一般需要借助以下3個層次來實現(xiàn)：第一，系統(tǒng)保障技術。在鐵路信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)設計和運行的過程中可以應用冗余可靠性的結構設計方式，具體包括靜態(tài)冗余結構和動態(tài)冗余結構2種形式。第二，設備上的保障技術。設備保障技術的實現(xiàn)需要得到軟硬件系統(tǒng)和可靠性數(shù)據(jù)信息的支持。其中，硬件方面的可靠性技術包括故障檢測技術和故障屏蔽技術。軟件可靠性保障容錯技術形式包括容錯算法、減少程序失控的控制技術。第三，網(wǎng)絡通信上的保障技術。網(wǎng)絡通信上的保障技術主要是指通過鏈路、節(jié)點、通信協(xié)議冗余等方式來增強整個局域網(wǎng)的安全性、可靠性[4]。

4 結語

鐵路跨越式發(fā)展使得我國鐵路通信信號技術得到快速發(fā)展，現(xiàn)有設備大部分實現(xiàn)了國產(chǎn)化。目前我國沒有適用于200km以上時速的客運專線列車運行控制系統(tǒng)，CTC處于研發(fā)應用初級階段，世界通信技術發(fā)展實現(xiàn)了程控數(shù)字交換，發(fā)展寬頻帶信息傳輸技術是未來發(fā)展趨勢。