鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)研究

高振紅

摘要：在鐵路系統(tǒng)中會(huì)安裝很多信號(hào)設(shè)備，信號(hào)設(shè)備在鐵路的平穩(wěn)運(yùn)行及控制管理等方面發(fā)揮了十分重要的作用，其中繼電器信號(hào)設(shè)備就是核心設(shè)備之一。繼電器一般被應(yīng)用在執(zhí)行管理、獲取機(jī)車的各類數(shù)據(jù)與信息方面，特別是安全型繼電器，作用明顯被廣泛應(yīng)用，為設(shè)備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制奠定了基礎(chǔ)。本文鐵路信號(hào)繼電器設(shè)備展開討論。

Abstract： A lot of signal equipment will be installed in the railway system. The signal equipment plays a very important role in the smooth operation and control management of the railway. The relay signal equipment is one of the core equipment. Relays are generally used in the management and acquisition of various types of data and information of locomotives， especially safety relays， the functions are obviously widely used， laying a foundation for automatic control of equipment systems. This article discusses the railway signal relay equipment.

關(guān)鍵詞：鐵路;信號(hào)設(shè)備;自動(dòng)化控制技術(shù);研究

Key words： railway;signal equipment;automation control technology;research

中圖分類號(hào)：U284.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）31-0212-02

0? 引言

鐵路信號(hào)技術(shù)是指綜合傳感器、儀表燈硬件設(shè)備數(shù)據(jù)，為列車的控制人員提供機(jī)車運(yùn)行的有關(guān)信息。鐵路信號(hào)設(shè)備從廣義角度來說，是一種應(yīng)用于機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)的符號(hào)，是多種設(shè)備、多種數(shù)據(jù)的綜合體，同時(shí)其可以顯示數(shù)據(jù)并傳送數(shù)據(jù)。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化鐵道信號(hào)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，是吸納了與現(xiàn)代通訊系統(tǒng)的無障礙鏈接，進(jìn)一步確保了傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率。安全型繼電器是有無極式電磁繼電器構(gòu)成的，吸合時(shí)，電磁產(chǎn)生吸引力，并依靠自身重力來完成復(fù)原過程。它的顯示設(shè)備主要有信號(hào)發(fā)射機(jī)及信號(hào)表示器，隨著鐵道信號(hào)技術(shù)的不斷進(jìn)步，顯示設(shè)備已經(jīng)基本擺脫了傳統(tǒng)的聲光化設(shè)備，應(yīng)用了較多的程序化、數(shù)字化設(shè)備，使其更加高效、準(zhǔn)確。

1? 鐵路信號(hào)器技術(shù)發(fā)展的重要性

我國目前還屬于發(fā)展中國家，在經(jīng)濟(jì)和各項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)上都在一定程度上落后于發(fā)達(dá)國家。但是近年來隨著鐵路運(yùn)輸線路的不斷增設(shè)和開通，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出了快速增長作用，有效提高了我國的人均收入水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)目前鐵路建設(shè)的情況來看，我國在鐵路方面已經(jīng)遠(yuǎn)超于世界上的多個(gè)國家，不論是鐵路建設(shè)情況還是建設(shè)技術(shù)都處于世界的領(lǐng)先地位，百年前不知地鐵為何物的國家早已經(jīng)成長為了鐵路建設(shè)的大國。我國鐵路建設(shè)的安全性能以及自動(dòng)化水平都在不斷提高，鐵路建設(shè)技術(shù)逐漸走向成熟。鐵路是目前我國最安全的運(yùn)輸方式，其安全性能體現(xiàn)在兩方面，分別是鐵路信號(hào)接受的安全性以及鐵路運(yùn)輸線上信號(hào)接受、發(fā)射的穩(wěn)定性。要想保證上述兩方面的安全性，首先就要提高在鐵路部門負(fù)責(zé)維修、維護(hù)的工作人員的專業(yè)素質(zhì)和技能，其次要有效融合現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)手段，促進(jìn)鐵路的安全性能的提升，為貨物的運(yùn)輸以及乘客的出行提供更加安全的方式[1]。在科技發(fā)展迅速的今天，我國也一直致力于研究鐵路信號(hào)設(shè)備的相關(guān)技術(shù)，力求能夠促進(jìn)鐵路信號(hào)設(shè)備向著自動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展。隨著信號(hào)設(shè)備逐漸趨于自動(dòng)化，信號(hào)機(jī)器的操作越來越簡(jiǎn)單，有效的降低了工作人員的維修壓力，減少了人力成本。在鐵路的信號(hào)接受設(shè)備中，也有繼電器裝置的使用，繼電器的水平的提升也代表了鐵路自動(dòng)化水平的提高，對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)有著重要意義。因此，在繼電器的選擇上也要做到科學(xué)、合理，保證鐵路運(yùn)輸能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。我國一直以來都是制造大國，從唐宋刺秦到現(xiàn)代的手工作品，都體現(xiàn)了我國的制造水平，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我國的制造技術(shù)不僅僅只停留在手工作品上，而是向著工業(yè)化的趨勢(shì)發(fā)展，目前我國已經(jīng)能夠制造出優(yōu)秀的鐵路使用硬件以及鐵路運(yùn)輸控制系統(tǒng)，加快了鐵路運(yùn)輸自動(dòng)化的速度，提高了鐵路的安全性能。

2? 鐵路信號(hào)繼電器的原理以及作用

繼電器在自動(dòng)化控制技術(shù)中占據(jù)著重要的地位，并且繼電器也是鐵路設(shè)備中最基礎(chǔ)的設(shè)備，而繼電器則是由電磁系統(tǒng)以及接點(diǎn)系統(tǒng)構(gòu)成的。當(dāng)繼電器開始工作時(shí)，利用輸入進(jìn)行的電流一大一小的差異，使電磁系統(tǒng)的線圈出現(xiàn)一定的電磁力，從而吸引周圍的銜鐵。此時(shí)接點(diǎn)系統(tǒng)開始啟動(dòng)并隨之運(yùn)行，能夠改變當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。因此，從這一角度來看，繼電器也還是電磁開關(guān)裝置，可以通過控制電流進(jìn)而控制接點(diǎn)系統(tǒng)，最終對(duì)整個(gè)系統(tǒng)施行掌控。在鐵路信號(hào)設(shè)備中應(yīng)用繼電器，能夠通過比較小的信號(hào)轉(zhuǎn)換來掌控電路中其他設(shè)備，實(shí)現(xiàn)利用小控大、四兩撥千斤的作用。鐵路信號(hào)繼電器具有比較好的開關(guān)控制能力，當(dāng)設(shè)備處于閉合狀態(tài)時(shí)，阻抗基本等于零，而當(dāng)設(shè)備處于斷開狀態(tài)時(shí)，阻抗則接近無窮大的狀態(tài)。由于，鐵路繼電器設(shè)備可以高效隔離出現(xiàn)問題的電路，減少電路出現(xiàn)短路以及過熱等其他危險(xiǎn)情況，所以鐵路繼電器在鐵路管理控制系統(tǒng)中，是鐵路信號(hào)最基礎(chǔ)的自用化控制核心部位?，F(xiàn)階段，鐵路信號(hào)繼電器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多種電子設(shè)備中[2]。

3? 鐵路信號(hào)設(shè)備匯總安全型繼電器分析

通常鐵路技術(shù)人員為了保障鐵路系統(tǒng)信號(hào)設(shè)備的安全性，常常會(huì)選擇應(yīng)用安全型繼電器設(shè)備。這種安全型繼電器設(shè)備的主要構(gòu)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(gè)使用，并且會(huì)裝配相關(guān)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(hù)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(jié)構(gòu)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(hù)斷電后的繼電器安全。當(dāng)繼電器接入電流后，組織結(jié)構(gòu)內(nèi)固定的磁路和其他磁路之間產(chǎn)生一定的動(dòng)力，從而推動(dòng)銜鐵并改變繼電器開關(guān)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(qiáng)弱來推動(dòng)其進(jìn)行拉桿運(yùn)動(dòng)。無極繼電器具備的這一特殊之處，使其被廣泛的應(yīng)用在各種信號(hào)系統(tǒng)中。無極繼電器的兩個(gè)接點(diǎn)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(diǎn)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(jí)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(jìn)了整流器的設(shè)計(jì)中，并成功放置在接點(diǎn)組內(nèi)的整流電路中，徹底實(shí)現(xiàn)了半波整流以及全波整流。

4? 關(guān)于繼電器的鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的討論

鐵路信號(hào)設(shè)備也被稱為繼電電路，其自動(dòng)化程度的控制是繼電器最基本的單位，并且同其他繼電器相連構(gòu)建出一個(gè)完整的控制電路。對(duì)于繼電器的選擇是極其重要的，并不是可以隨便使用的情況。需要相關(guān)人員考慮繼電器的型號(hào)以及電阻大小等參數(shù)，選擇正確的繼電器設(shè)備。比如：當(dāng)繼電器應(yīng)用在窗簾電路中，需要考慮此電路電壓是夠能夠承受，滿足各串聯(lián)電路中繼電器的使用需求。其次，也需要根據(jù)實(shí)際的情況選擇并聯(lián)電路的方式，是繼電器的接點(diǎn)出電流處于正常工作范疇中。偶爾繼電器的接地那比較少，無法達(dá)到預(yù)期目時(shí)，可以應(yīng)用復(fù)式繼電器設(shè)備。因此，在鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化控制上，不但需要考慮繼電器的輸出情況，保證繼電器可以正常開展工作，也需要對(duì)繼電器進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)分，避免將部分作用以及效果差不多的繼電器記混[3]。

工作人員需要時(shí)刻保證繼電器能夠處于正常工作狀態(tài)，并保證繼電器的定位設(shè)備時(shí)刻正常，這主要是由于繼電器設(shè)備定位功能比較重要。當(dāng)?shù)缆凡砜谔幱跁r(shí)刻開放的狀態(tài)時(shí)，信號(hào)機(jī)則需要與之相反，處于時(shí)刻關(guān)閉的狀態(tài)，并且由于軌道電路的要求并不是十分嚴(yán)格的，需要為其存留到一定的空閑形式。與此同時(shí)，鐵路工作人員還需要時(shí)刻保證自身的安全認(rèn)知，當(dāng)繼電器處于放下狀態(tài)時(shí)需要設(shè)備安全處于統(tǒng)一的情況，務(wù)必保證安全性并消除相關(guān)安全隱患。當(dāng)放下信號(hào)以及繼電器的情況時(shí)，信號(hào)機(jī)器則不能處于工作狀態(tài)。鐵路軌道內(nèi)的繼電器屬于關(guān)閉狀態(tài)下，則提示鐵路軌道電路正處于工作狀態(tài)，正在被其繼電器使用。上文表述到的繼電器定位狀況都是通過直白的指向所描述的，對(duì)于鐵路信號(hào)裝備自動(dòng)化控制來講，繼電器設(shè)備的相關(guān)線圈規(guī)格型號(hào)，是必須要符合工作人員要求的，這是對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備來講具有極其重要的作用。如果繼電器選擇應(yīng)用單線圈開始工作，也需要考慮繼電器的相關(guān)安匝，保證安匝不管是處于工作以及釋放都能處于正常狀態(tài)。這就要求工作電流需要比平時(shí)多出一倍的功率，此時(shí)線圈的溫度會(huì)逐漸升高。那么，針對(duì)這一情況需要我們將兩個(gè)線圈通過串聯(lián)的方式幫助繼電器展開工作，或者是應(yīng)用分圈的方法。由于沒有固定的工作方法，主要能夠滿足電路以及電壓的正常工作需求，并使各原件也處于正常工作狀態(tài)即可。工作人員通過調(diào)節(jié)繼電器的方法，幫助信號(hào)產(chǎn)生傳播作用，最終實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化控制。

5? 鐵路信號(hào)中繼電器的應(yīng)用

選擇繼電器使用的一般原則是，繼電器設(shè)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(shí)候，電路中所接的繼電器接點(diǎn)通過的電流不能小于電路正常工作的電流，情況特殊時(shí)可以將繼電器在電路上并聯(lián)起來。當(dāng)電路中繼電器接點(diǎn)電流不能滿足電路工作需求的時(shí)候，可以通過復(fù)式繼電器的設(shè)置，顯示出主繼電器的工作狀態(tài)。工作電路中串聯(lián)繼電器各接點(diǎn)產(chǎn)生的電阻接觸能夠滿足電路的要求。

6? 結(jié)束語

鐵路信號(hào)設(shè)備的運(yùn)行轉(zhuǎn)臺(tái)以及工作質(zhì)量直接關(guān)系到鐵路列車的工作效率以及安全問題，更是直接關(guān)系到工作人員的工作力度。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，鐵路信號(hào)設(shè)備的技術(shù)含量逐漸增高，為我國鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制提供了充分的技術(shù)條件。而想要實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化管理，繼電器占據(jù)了重要的作用。工作人員需要將繼電器作為工作重點(diǎn)研究對(duì)象，對(duì)其展開一系列的分析內(nèi)容，以此來實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備的高效開展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]佚名.鐵水聯(lián)運(yùn)車站集裝箱貨場(chǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究[J]. 鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2019（3）：82-86.