鐵路信號設(shè)備自動化控制技術(shù)研究

靳君毅

摘 要：隨著自動化技術(shù)的日臻成熟，鐵路信號技術(shù)承擔(dān)著列車運行信息傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確保了傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率，直接影響著鐵路運行安全。信號繼電器則是實現(xiàn)鐵路信號設(shè)備自動化控制的關(guān)鍵，為自動化控制的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?；诖?，文章首先對現(xiàn)代鐵路信號設(shè)備發(fā)展情況進行簡要介紹，對完善鐵路信號設(shè)備的自動化控制技術(shù)展開分析，希望以此推動鐵路信號設(shè)備的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鐵路;信號設(shè)備;自動化控制技術(shù)

中圖分類號：U284 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）05-045-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.021

作為鐵路運輸基礎(chǔ)設(shè)備之一，鐵路信號設(shè)備主要包括信號機、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機以及信號繼電器等設(shè)備，擔(dān)負著路網(wǎng)上各類行車設(shè)備狀況的信息傳輸與調(diào)度指令控制的作用，具有極強的可靠性及安全性。

自動化控制技術(shù)是一種現(xiàn)代控制技術(shù)，可以分為半自動化以及全自動化，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使用自動化控制技術(shù)可以提升鐵路信號設(shè)備工作效率，減輕工作人員的工作量，并彌補傳統(tǒng)控制方式的不足之處。

1 鐵路信號設(shè)備技術(shù)發(fā)展的意義

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，鐵路信號設(shè)備的技術(shù)含量逐漸增高，為我國鐵路信號設(shè)備自動化控制提供了充分的技術(shù)條件。同時，我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展水平不斷提升，鐵路建設(shè)技術(shù)以及自動化技術(shù)的應(yīng)用水平都得到了不斷完善[1]。

在現(xiàn)階段的發(fā)展中，鐵路運輸是最安全的運輸方式之一，但是存在著兩方面問題：一是鐵路信號接收的安全性，二是鐵路運輸線上信號接收、發(fā)射的穩(wěn)定性。作為鐵路信號設(shè)備的核心設(shè)備之一，繼電器一般被應(yīng)用在執(zhí)行管理、獲取機車的各類數(shù)據(jù)與信息方面，直接影響鐵路運輸?shù)陌踩浴?/p>

2 鐵路信號繼電器的原理及作用

2.1 簡述

繼電器是由電子元件和微型計算機構(gòu)成的，是鐵路信號設(shè)備及自動化控制的基礎(chǔ)與重要組成部分，使用自動化技術(shù)進行控制也需要繼電器進行銜接。繼電器的運行原理就是線圈利用電流可以產(chǎn)生一定量的電磁吸引力，并根據(jù)電流的強度進行調(diào)整。繼電器主要由兩部分組成，即電磁系統(tǒng)和接點系統(tǒng)[2]。電磁系統(tǒng)可以分為兩部分，一是銜鐵，二是鐵芯。接點系統(tǒng)也可以分為兩部分，一是靜接點，二是動接點。在實際運行中，繼電器的開關(guān)特點是非常明顯的，可以通過研究接點通斷狀態(tài)之后進行完善調(diào)整，實現(xiàn)對相關(guān)電路的有效控制，達到理想的使用效果及使用目的。但是，在安裝鐵路信號設(shè)備時，要合理選擇繼電器，按照實際使用需求選擇不同型號的繼電器，合理使用微小信號，進一步控制較大的信號。繼電器的主要部分是接口元件，有助于實現(xiàn)設(shè)備的自動化控制。

2.2 作用

繼電器在目前的發(fā)展中主要應(yīng)用在信號機以及信號設(shè)備等比較重要的設(shè)備中，是最基礎(chǔ)的設(shè)備部件之一。繼電器在鐵路信號設(shè)備中的作用相當(dāng)于一個開關(guān)，可以通過繼電器操控比較大型的設(shè)備，實現(xiàn)遠距離的信號設(shè)備控制。因為繼電器的抗阻性較大，可以降低出現(xiàn)故障的風(fēng)險，以此其可靠性較高。

2.3 選擇原則

選擇繼電器的時候，應(yīng)首先注意繼電器的技術(shù)參數(shù)、使用條件、規(guī)格型號及結(jié)構(gòu)工藝方面的特點，并滿足不同電路的使用需求，進而重視使用壽命。繼電器的使用關(guān)鍵是技術(shù)性能方面，所以應(yīng)加強對動作參數(shù)、觸電負荷等方面的關(guān)注。

3 常見的安全型繼電器

在鐵路信號設(shè)備的實際運行過程中，為了保證繼電器的完全應(yīng)用，需要利用典型繼電器或安全繼電器。安全繼電器的結(jié)構(gòu)多為無極繼電器，其器可以分為直插式和非插入式兩種，這兩種繼電器的主要區(qū)別在于是否配備防塵罩。安全型繼電器可以分為三種類型。

3.1 無極繼電器

無機繼電器的運行主要是通過辨別分析電流的大小，促進工作任務(wù)的完成。無極繼電器在實際應(yīng)用過程中一般會安裝隔弧片，當(dāng)發(fā)現(xiàn)較大額度電流通過繼電器時，產(chǎn)生明顯的飛弧短路情況，在隔弧片應(yīng)用的同時，能夠預(yù)防短路期間造成的接點組件問題。

3.2 有極繼電器

有極繼電器能夠達到定位狀態(tài)和反位狀態(tài)設(shè)置工作，可以利用條形、永久磁鋼改變傳統(tǒng)的常規(guī)繼電器。通常在有極繼電器中，會使用擁有的磁鋼代替其他繼電器中的鐵，然后還會在繼電器中額外安置兩個用于固定的磁鐵，以此保護繼電器斷電之后的狀態(tài)。在繼電器中如果發(fā)現(xiàn)存在信號流入，固定磁鐵及磁鋼智聯(lián)之間可以相互發(fā)生作用，致使銜鐵的位置發(fā)生改變，改變繼電器的運行狀態(tài)。目前，市場中最常見的有極繼電器的型號是JYJXC-135/220，這個型號的繼電器一般擁有反位狀態(tài)以及定位狀態(tài)兩種不同的模式。

3.3 整流式繼電器

整流式繼電器基于無極繼電器的應(yīng)用，加大力度對整流式繼電器研究和分析，其主要升級的部分是在繼電器中加裝了二極管，二極管的主要作用是將輸入繼電器中的電流，轉(zhuǎn)變?yōu)榘氩ɑ蛘呤侨ǖ恼麟娐?，使用這樣的運行方式，可以將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫床⑤斎刖€圈。

4 鐵路信號設(shè)備自動化控制技術(shù)研究分析

4.1 道岔以及軌道電路監(jiān)控

鐵路整體系統(tǒng)中道岔以及軌道是極其重要的一部分，使用自動化檢測技術(shù)可以針對岔道以及軌道電路進行實時的監(jiān)控，并將全程數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地記錄下來。相關(guān)檢測人員可以根據(jù)自動化技術(shù)記錄的數(shù)據(jù)，尋找出現(xiàn)故障的原因，及時進行維修處理，減少經(jīng)濟損失[3]。我國電路軌道的發(fā)展還不完善，還有些許的問題影響發(fā)展，容易出現(xiàn)軌道電路故障的情況，并且有些故障發(fā)生的時間較短，工作人員無法進行準(zhǔn)確的判斷和控制，導(dǎo)致出現(xiàn)更大的經(jīng)濟損失。但是，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以有效彌補上述的問題，實時監(jiān)控可以及時觀察到故障產(chǎn)生的區(qū)域，并且能及時做出處理。

4.2 繼電器信號設(shè)備

繼電器是信號設(shè)備中的基礎(chǔ)部分，可以通過對繼電器的電路控制進行自動化控制。但是，使用繼電器時要嚴格按照相關(guān)要求進行安裝使用，并確保電量達到使用要求。隨著自動化技術(shù)的逐漸應(yīng)用，可以針對繼電器作出相應(yīng)改變，以符合自動化的使用要求。在鐵路信號設(shè)備的自動化控制上，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，也需要對繼電器進行詳細的區(qū)分，避免將部分作用以及效果差不多的繼電器記混。

4.3 繼電器的定位

繼電器的定位功能有利于更好地實現(xiàn)自動化控制，但是對于繼電器工作狀態(tài)的要求就更高，因此，需要繼電器的定位狀態(tài)以及設(shè)備的定位狀態(tài)在同一個水平線上。無論是處于運行狀態(tài)還是空閑狀態(tài)，都要分析出鐵路的實際情況[4]。在繼電器使用過程中要注意安全，繼電器落下的時候信號機也會隨之關(guān)閉。因此，在整體的運行狀態(tài)中，要保障鐵路信號設(shè)備的整體安全性。繼電器的定位功能是極其重要的，可以借助自動化技術(shù)進行自動的開關(guān)，方便工作人員及時進行檢測。

4.4 繼電器的檢修及調(diào)整

鐵路信號設(shè)備在運行的過程中可能會出現(xiàn)一些故障，影響鐵路的正常運行，所以在日常運行過程中，應(yīng)加強對繼電器的安全檢修及調(diào)整工作。例如，對于電磁系統(tǒng)的檢修，主要是對于線圈以及磁路的檢修分析，主要是針對綱絲卡、銜接的清潔工作，還要注意線圈的破損情況，如果出現(xiàn)破損情況應(yīng)及時進行更換，避免影響機械的整體強度。在檢修的過程中如果發(fā)現(xiàn)線圈出現(xiàn)假焊的情況，應(yīng)重新進行焊接，確保線圈的穩(wěn)定性。針對磁路的檢修，主要注意銜接部位是否存在變形的情況，要確保鐵芯的表面可以達到一致。

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)方式使用繼電器時，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。

5 結(jié)語

總體來看，鐵路運輸是目前我國最安全的運輸方式之一，鐵路運輸?shù)陌l(fā)展直接影響到我國運輸業(yè)的發(fā)展，還關(guān)系到我國居民出行安全性及便捷性。因此，要對我國鐵路運輸發(fā)展給予高度重視。與此同時，隨著社會的發(fā)展，自動化技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛，我國的鐵路信號設(shè)備的應(yīng)用也日趨深入，不僅能夠有效提升鐵路運輸安全，而且有助于推動我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[4] 杜彬，邢甫軍，高正.鐵路信號設(shè)備的自動化控制技術(shù)探析[J].中國高新區(qū)，2019（1）：190.