鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化控制技術(shù)分析

新疆鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王 彩

對(duì)于鐵路列車安全運(yùn)行來(lái)說(shuō)，鐵路信號(hào)設(shè)備控制中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮重要作用，行業(yè)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的重視程度也不斷提升。我國(guó)普遍采用CTCS-3級(jí)鐵路信號(hào)設(shè)備列控系統(tǒng)，在自動(dòng)化技術(shù)支持下，總控室能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行情況的隨時(shí)了解，各類車在鐵路線上運(yùn)行距離也能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)掌控，為保證該系統(tǒng)作用的充分發(fā)揮，鐵路信號(hào)設(shè)備的穩(wěn)定性必須設(shè)法得到保障。

1 鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

1.1 優(yōu)化電路控制

在應(yīng)用鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的過(guò)程中，鐵路信號(hào)設(shè)備電路需通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)開展針對(duì)性控制，以此得到能夠正常運(yùn)行的鐵路信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)。具體的電路控制需關(guān)注繼電器的合理選擇，安全型繼電器在鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，主要以插入式與非插入式的無(wú)極式繼電器結(jié)構(gòu)為主，安全型繼電器還可以細(xì)分為整流式繼電器、無(wú)極式繼電器、有極式繼電器。有極式繼電器的定位及反位存在兩種穩(wěn)定形態(tài)，部分軛鐵由長(zhǎng)條形永久磁鋼代替，兩條固定磁路因此存在于磁路系統(tǒng)中，繼電器的狀態(tài)能夠在斷電后保持。通入電源后固定磁路會(huì)與電磁路進(jìn)行比較，發(fā)生運(yùn)動(dòng)的銜鐵可實(shí)現(xiàn)狀態(tài)改變。無(wú)極式繼電器適用于存在較大通斷功率的信號(hào)電路，為實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)組間飛弧短路預(yù)防，云母隔弧片安裝于兩組加強(qiáng)接點(diǎn)間，空白單元增加、加強(qiáng)接點(diǎn)安裝空間提供也能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)。整流式繼電器的接點(diǎn)組安裝有二極管組成的整流電路，采用半波或全波設(shè)計(jì)，交流電源輸入后，整流后向線圈輸送。

對(duì)于類型不同的繼電器來(lái)說(shuō)，需考慮不同類型繼電器在鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制中的適用性，繼電器選擇需保證繼電器類型與電路指標(biāo)相符，滿足電路控制的標(biāo)準(zhǔn)。鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制還需要關(guān)注串聯(lián)繼電器數(shù)量控制，保證繼電器串聯(lián)后的使用性能充分發(fā)揮，具體操作的工作人員應(yīng)選擇并聯(lián)手段，有效控制繼電器接點(diǎn)電流。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)時(shí)，如存在無(wú)法滿足電路控制要求的計(jì)算機(jī)接點(diǎn)數(shù)，應(yīng)引入自動(dòng)化控制技術(shù)重新設(shè)置繼電器，同時(shí)結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，做好對(duì)信號(hào)繼電器、按鈕繼電器等繼電器的名稱符號(hào)設(shè)定，具體需結(jié)合具體功能和用途。只有掌握鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，該技術(shù)才能夠更好服務(wù)于自動(dòng)化的鐵路信號(hào)設(shè)備電路控制。

1.2 做好設(shè)備定位

鐵路信號(hào)設(shè)備在自動(dòng)化控制技術(shù)支持下還能夠?qū)崿F(xiàn)定位處理功能，對(duì)于處于運(yùn)行過(guò)程中的鐵路信號(hào)設(shè)備來(lái)說(shuō)，具備定位和反位功能的繼電器能夠保證自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中定位功能的最大化發(fā)揮。為充分發(fā)揮技術(shù)的設(shè)備定位功能，工作人員需關(guān)注鐵路信號(hào)設(shè)備與繼電器的定位狀態(tài)一致性，規(guī)避運(yùn)行偏差相關(guān)問(wèn)題出現(xiàn)，如保證設(shè)備的安全側(cè)相與繼電器的落下?tīng)顟B(tài)一致，更好滿足安全需要，如滿足“落下信號(hào)繼電器－關(guān)閉信號(hào)機(jī)－落下軌道繼電器－軌道電路被占用”。在電路中，應(yīng)通過(guò)“↑”符號(hào)用于定位狀態(tài)為吸起繼電器的線圈和接點(diǎn)表示，用“↓”符號(hào)用于定位狀態(tài)為落下繼電器的線圈和接點(diǎn)表示，同時(shí)還需要注明繼電器線圈的線圈端子號(hào)和定位狀態(tài)箭頭，標(biāo)出接點(diǎn)的接點(diǎn)組號(hào)和箭頭方向。在具體操作環(huán)節(jié)，通過(guò)有效控制調(diào)節(jié)開關(guān)，工作人員可以對(duì)鐵路電路電流的速度及大小開展針對(duì)性分析，繼電器內(nèi)部電流流動(dòng)情況的嚴(yán)格控制將更好實(shí)現(xiàn)，這一過(guò)程需同時(shí)調(diào)整繼電器定位，保證定位準(zhǔn)確，鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行基礎(chǔ)將進(jìn)一步夯實(shí)。為更好發(fā)揮繼電器定位作用，還需要做好安全管理工作，工作人員應(yīng)負(fù)責(zé)檢測(cè)繼電器定位狀態(tài)，通過(guò)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，保證科學(xué)規(guī)劃能夠基于繼電器定位開展，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的鐵路信號(hào)設(shè)備將更好為鐵路列車安全提供保障。

1.3 關(guān)注設(shè)備修整

在具體應(yīng)用鐵路信號(hào)設(shè)備的過(guò)程中，外部多種因素均可能對(duì)其正常運(yùn)行造成影響，導(dǎo)致各類故障問(wèn)題出現(xiàn)，繼電器使用性能會(huì)直接受到影響，因此必須重點(diǎn)調(diào)整和檢修繼電器，更好保證繼電器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在檢修電磁系統(tǒng)內(nèi)磁路和線圈時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的清潔應(yīng)嚴(yán)格控制，電磁系統(tǒng)線圈具體破損情況也需要嚴(yán)格檢查，如發(fā)現(xiàn)存在破損問(wèn)題的線圈，相應(yīng)的檢修和更換處理必須及時(shí)開展，避免故障損失因處理不及時(shí)而提升，否則電磁系統(tǒng)的正常運(yùn)行將受到影響。接點(diǎn)系統(tǒng)檢修也需要嚴(yán)格開展，接點(diǎn)系統(tǒng)接點(diǎn)處及托片情況應(yīng)嚴(yán)格檢查，以此得到焊接牢固的接點(diǎn)處，并保證不存在破損等問(wèn)題。如安裝接桿偏離角度，也需要開展針對(duì)性調(diào)整，以此得到穩(wěn)定性更高的接點(diǎn)系統(tǒng)。接點(diǎn)系統(tǒng)和磁路的調(diào)整也不容忽視，具體調(diào)整需保證存在4mm的接點(diǎn)架間隙，如存在無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)的接點(diǎn)架間隙，則需要對(duì)接點(diǎn)架的高度和位置進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，繼電器系統(tǒng)安全將更好得到保障。此外，繼電器的釋放安匝和工作安匝也需要得到重視，并以此采用兩線圈串聯(lián)方法，必要時(shí)選擇分線圈使用方法，JWXC-1700繼電器采用前后線圈串聯(lián)使用方式，JWXC-850/850繼電器采用前后線圈并聯(lián)使用方式。在單線圈使用時(shí)，需存在比串聯(lián)時(shí)大一倍的通過(guò)線圈電流，但同時(shí)出現(xiàn)的線圈易發(fā)熱問(wèn)題需設(shè)法針對(duì)性應(yīng)對(duì)。

2 鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用路徑

2.1 開展調(diào)度集中系統(tǒng)建設(shè)

為優(yōu)化應(yīng)用鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)，應(yīng)從調(diào)度集中系統(tǒng)建設(shè)入手，更好開展自動(dòng)化的鐵路信號(hào)設(shè)備控制，這一過(guò)程中相應(yīng)工作人員需掌握核心技術(shù)，并保證傳統(tǒng)技術(shù)的局限能夠通過(guò)調(diào)度集中系統(tǒng)突破，以此集中控制鐵路信號(hào)設(shè)備，列車運(yùn)行安全性將更好得到保障。主要在鐵路單線和復(fù)線區(qū)段設(shè)置調(diào)度集中系統(tǒng)，通過(guò)集中控制各個(gè)區(qū)段電氣，集中控制鐵路信號(hào)設(shè)備綜合系統(tǒng)。在具體實(shí)踐中，工作人員能夠依托調(diào)度集中系統(tǒng)開展集中控制，并在監(jiān)管范圍內(nèi)集中監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備，該系統(tǒng)由調(diào)度分機(jī)和調(diào)度總機(jī)組成，通過(guò)建立彼此間的聯(lián)系，傳輸控制指令，系統(tǒng)將滿足集中控制信號(hào)設(shè)備的需要。鐵路信號(hào)設(shè)備動(dòng)態(tài)可依托分機(jī)向總機(jī)及時(shí)傳送，統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)、調(diào)度、控制能夠通過(guò)調(diào)度集中系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)?；卺槍?duì)性設(shè)置的控制臺(tái)，調(diào)度集中系統(tǒng)可將鐵路列車運(yùn)行情況實(shí)時(shí)傳遞給工作人員，在顯示屏上反映列車運(yùn)行軌跡，列車運(yùn)行問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制將獲得依據(jù)。在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展影響下，我國(guó)鐵路信號(hào)設(shè)備中調(diào)度集中系統(tǒng)的應(yīng)用日趨廣泛，在調(diào)度集中系統(tǒng)的支持下，鐵路列車工作人員可全面監(jiān)管列車運(yùn)行情況，保證系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、信息化控制優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)用價(jià)值可更好得到體現(xiàn)。

2.2 強(qiáng)化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)控制

為保證自動(dòng)化控制技術(shù)更好服務(wù)于鐵路信號(hào)設(shè)備，智能化的鐵路信號(hào)系統(tǒng)控制探索也需要得到重視，自動(dòng)化管理有效性將進(jìn)一步提升。對(duì)于信息處理功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，通過(guò)在鐵路信號(hào)設(shè)備控制中引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，即可更好控制鐵路電路、信號(hào)，在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)支持下，工作人員可設(shè)置聯(lián)鎖設(shè)備于鐵路岔路口并開展計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)建設(shè)，鐵路列車道岔、設(shè)備及電路的信號(hào)控制將有效強(qiáng)化，鐵路列車運(yùn)行安全自然能夠更好得到保障。對(duì)于具備聯(lián)鎖控制、異步控制、同步控制、人工控制等功能的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其能夠自動(dòng)化監(jiān)測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備，并結(jié)合具體的控制指令和鐵路列車運(yùn)行實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)正確提示，失誤問(wèn)題在聯(lián)鎖控制中的出現(xiàn)幾率將大幅下降，更高準(zhǔn)確性的鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)也能夠順利實(shí)現(xiàn)。以監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)故障問(wèn)題為例，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可結(jié)合各項(xiàng)安全指標(biāo)實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)化排查，工作人員能夠更及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的及時(shí)有效處理，列車運(yùn)行安全能夠更好得到保障。在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)控制實(shí)踐中，工作人員必須實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行情況的充分掌握，并做好控制方案的科學(xué)編制，信號(hào)系統(tǒng)的測(cè)試和優(yōu)化需嚴(yán)格遵循控制方案進(jìn)行，以此得到正常、穩(wěn)定運(yùn)行的信號(hào)系統(tǒng)，有效控制信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)的電流，信號(hào)設(shè)備的耗電量也能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)一定程度降低。對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制來(lái)說(shuō)，智能化的鐵路信號(hào)系統(tǒng)控制存在較高實(shí)用性，在成本降低、技術(shù)價(jià)值發(fā)揮等方面均能夠帶來(lái)積極影響。

2.3 構(gòu)建通信信號(hào)一體化模式

近年來(lái)鐵路信號(hào)設(shè)備控制技術(shù)發(fā)展迅速，這與科技領(lǐng)域的快速發(fā)展存在直接關(guān)聯(lián)，而圍繞鐵路信號(hào)設(shè)備控制技術(shù)發(fā)展需要進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，基于繼電器的傳統(tǒng)鐵路信號(hào)設(shè)備控制技術(shù)已無(wú)法滿足其進(jìn)一步發(fā)展需要，CTCS-3級(jí)鐵路信號(hào)設(shè)備列控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用也能夠證明這一認(rèn)知。為更好實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)化控制，通信信號(hào)一體化模式的建設(shè)需要引起業(yè)界重視，以此融合通信信號(hào)技術(shù)，基于鐵路列車運(yùn)行實(shí)際，工作人員可通過(guò)對(duì)信號(hào)設(shè)備動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)關(guān)注，在計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代化信息技術(shù)支持下，自動(dòng)化、智能化、一體化的鐵路信號(hào)設(shè)備檢測(cè)及控制將順利開展，這對(duì)工作人員的工作量減少、工作壓力降低、人力成本節(jié)約均能夠帶來(lái)積極影響，更高效率的人力成本也能夠順利實(shí)現(xiàn)。對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)備控制長(zhǎng)期存在的信號(hào)分散等問(wèn)題，通信信號(hào)一體化模式的相關(guān)探索能夠有效解決，如利用軌道電纜環(huán)線控制各個(gè)指標(biāo)，德國(guó)鐵路LZB列車速度控制系統(tǒng)能夠突破信號(hào)設(shè)備傳統(tǒng)控制存在的缺陷，并具備低成本、高性能特點(diǎn)，鐵路列車運(yùn)行安全水平可在該系統(tǒng)支持下進(jìn)一步提升。

結(jié)論：綜上所述，鐵路信號(hào)設(shè)備的自動(dòng)化控制需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的開展調(diào)度集中系統(tǒng)建設(shè)、構(gòu)建通信信號(hào)一體化模式等內(nèi)容，則提供了可行性較高的技術(shù)應(yīng)用及優(yōu)化路徑。為更好保障鐵路列車運(yùn)行安全，智能控制技術(shù)的深入應(yīng)用、軟硬件的持續(xù)升級(jí)同樣需要得到重視。