TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖道岔表示采集電路安全性論證及改進(jìn)

劉愛軍

摘 要：信號設(shè)備一直都是鐵路系統(tǒng)組織指揮列車運(yùn)行，保證行車安全，提升運(yùn)輸效率，改善行車人員勞動(dòng)條件的關(guān)鍵設(shè)施。聯(lián)鎖系統(tǒng)又是信號設(shè)備的中樞大腦，由于關(guān)系安全與效率，聯(lián)鎖系統(tǒng)在技術(shù)革新應(yīng)用方面一直比較謹(jǐn)慎，作者將在文中對廣泛用于包神鐵路集團(tuán)神朔鐵路分公司的TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)道岔表示采集電路安全性進(jìn)行分析論證。

關(guān)鍵詞：TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖;6502繼電聯(lián)鎖;道岔表示;安全性;避錯(cuò)技術(shù)

鐵路自發(fā)明以來就面臨著安全性與不斷提升運(yùn)輸效率的挑戰(zhàn)，鐵路信號就應(yīng)運(yùn)而生，信號聯(lián)鎖技術(shù)也隨之誕生，6502電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)曾經(jīng)廣泛服役于我國的鐵路，很好的實(shí)現(xiàn)了安全聯(lián)鎖技術(shù)，至今仍然在一些路段上使用。

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及可靠性、容錯(cuò)、避錯(cuò)理論和技術(shù)的迅速提高和發(fā)展，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)逐漸取代電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)成為今后車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。因計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)安全控制和防護(hù)系統(tǒng)，所以要求系統(tǒng)具有較高的可靠性、安全性。

1 TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖和6502繼電聯(lián)鎖工作方式比較

包神鐵路集團(tuán)神朔鐵路分公司目前除機(jī)務(wù)整備場外，全線均使用TYJL-ADX聯(lián)鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)聯(lián)鎖機(jī)是基于日立的ADX1000聯(lián)鎖系統(tǒng)開發(fā)而成。由于6502電氣集中聯(lián)鎖道岔單元電路采用了位置法、獨(dú)立電源法和極性法等安全措施，所以TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖保留了6502電氣集中聯(lián)鎖道岔單元電路部分。TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖和6502電氣集中聯(lián)鎖的真正區(qū)別在于聯(lián)鎖運(yùn)算部分，6502由15條網(wǎng)絡(luò)線來完成繼電聯(lián)鎖，TYJL-ADX則保留了單元電路，聯(lián)鎖運(yùn)算完全由軟件實(shí)現(xiàn)，再輔以接口電路和單元電路聯(lián)系（采集、驅(qū)動(dòng)）。

道岔單元電路的安全性，這里不再做討論，在本文中我們默認(rèn)道岔單元電路絕對正確，不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，即：DBJ勵(lì)磁，道岔在定位，F(xiàn)BJ勵(lì)磁，道岔在反位。我們只對聯(lián)鎖部分進(jìn)行論證分析。

如圖1所示，6502繼電聯(lián)鎖15條網(wǎng)絡(luò)線先后3次串接檢查道岔表示繼電器接點(diǎn)，這就保證了聯(lián)鎖部分對道岔位置的準(zhǔn)確認(rèn)定。

第一次在選擇組第7條網(wǎng)絡(luò)線中，通過進(jìn)路始段KJ（開始繼電器）的勵(lì)磁線，串接DBJ/FBJ接點(diǎn)組，對進(jìn)路上的道岔選排一致性進(jìn)行了檢查[1]。

第二次在執(zhí)行組電路在第8條網(wǎng)絡(luò)線中，通過進(jìn)路始段XJJ（信號檢查繼電器）的勵(lì)磁線，串接DBJ/FBJ接點(diǎn)組，檢查了進(jìn)路上的道岔位置正確[2]。

第三次在第11條網(wǎng)絡(luò)線種，通過進(jìn)路始段LXJ（列車信號繼電器）和DXJ（調(diào)車信號繼電器）勵(lì)磁線，串接DBJ/FBJ接點(diǎn)組，再一次檢查了道岔位置正確，并把道岔鎖在正確位置上[3]。

再對比TYJL-ADX聯(lián)鎖系統(tǒng)，聯(lián)鎖系統(tǒng)對于道岔位置的認(rèn)定，完全依賴采集電路，即采集到道岔DBJ勵(lì)磁就表示道岔在定位，采集到的FBJ勵(lì)磁就表示道岔在反位，在聯(lián)鎖運(yùn)算的過程中，是純粹的軟件運(yùn)算，不再從電路上確認(rèn)道岔位置。

2 TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖道岔表示采集電路安全性分析

TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)道岔表示采集看似直接簡單，但是在這一環(huán)節(jié)上較之6502繼電聯(lián)鎖卻失去了冗余安全性。安全漏洞就出采集環(huán)節(jié)。圖2是TYJL-ADX聯(lián)鎖系統(tǒng)道岔表示采集電路圖。

假如在信號機(jī)械室道岔組合側(cè)面倒錯(cuò)2根接線，如圖3所示，就會(huì)出現(xiàn)道岔錯(cuò)表示重大隱患。即道岔定位（反位）表示繼電器勵(lì)磁，但是聯(lián)鎖系統(tǒng)采集信息顯示道岔在反位（定位）。

3 TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖道岔表示采集電路隱患推演

作者在這里將舉一特殊事例對這一安全隱患進(jìn)行推演。

2月份某個(gè)天窗作業(yè)日，**車站信號工區(qū)根據(jù)檢修計(jì)劃對室內(nèi)萬可端子接線進(jìn)行檢查。當(dāng)排查至22號道岔（22號道岔在定位直股接通Ⅱ道，反位彎股接通4道）組合側(cè)面端子時(shí)，作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)01-5號接線有松動(dòng)跡象，于是向控制臺(tái)防護(hù)員通知申請斷開22號道岔表示，拆線檢查。得到防護(hù)員允許后，作業(yè)人員拆下了01-5號線，同時(shí)拆下了附近01-6號線一并檢查。然后重新插接萬可端子。這一過程中由于疏忽將01-5與01-6插錯(cuò)了位置。控制臺(tái)22號道岔又恢復(fù)了表示，顯示道岔在定位（道岔實(shí)際位置在反位）。至此作業(yè)人員通知防護(hù)人員22號道岔萬可端子配線檢查完畢，繼續(xù)檢查其它萬可端子。直至天窗結(jié)束，防護(hù)人員在控制臺(tái)檢查信號軌道電路無紅光帶，Ⅱ道空閑、4道有車占用，所有道岔都有表示，信號機(jī)無滅燈。于是消點(diǎn)銷記，交付車站使用。接觸網(wǎng)來電后，車站值班員開始從上行進(jìn)站往Ⅱ道辦理接車。接車徑路經(jīng)過22號道岔定位，此時(shí)控制臺(tái)顯示22號道岔在定位（實(shí)際22號道岔在反位）。列車進(jìn)站經(jīng)過22號道岔時(shí)駛?cè)肓?道，與4道停留列車發(fā)生了沖突，造成了重大行車事故。

分析該事故原因：作業(yè)人員在室內(nèi)萬可端子檢查作業(yè)中配錯(cuò)了道岔組合側(cè)面相鄰的2根配線。主要是人的因素導(dǎo)致。我們知道人員犯錯(cuò)是不可避免的，所以設(shè)備的安全性就顯得尤為重要，設(shè)備應(yīng)該有避錯(cuò)機(jī)制，防止因人員出錯(cuò)導(dǎo)致的事故，至少應(yīng)該故障導(dǎo)向安全，而不是導(dǎo)向事故。

作者認(rèn)為TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性不夠，采集電路設(shè)計(jì)沒有避錯(cuò)機(jī)制。6502繼電聯(lián)鎖中發(fā)生類似錯(cuò)線只會(huì)導(dǎo)致故障，絕不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)表示的危險(xiǎn)側(cè)輸出。

4 TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖道岔表示采集電路改進(jìn)方案

目前TYJL-ADX微機(jī)聯(lián)鎖對道岔位置的判定，只進(jìn)行單信息采集。造成安全性的薄弱。作者認(rèn)為只有增加道岔表示采集信息，形成冗余，用冗余換安全。

具體方案為針對道岔定反位，分別增加一個(gè)信息位采集，在聯(lián)鎖軟件內(nèi)部與原來采集到的DBJ、FBJ信息進(jìn)行“與邏輯”判斷，綜合得到更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩ǚ次槐硎拘畔ⅰ?/p>

在這里先對道岔單元電路進(jìn)行分析。在道岔組合內(nèi)部，2DQJ繼電器屬于極性保持繼電器，并且道岔表示電路中串接了2DQJ的接點(diǎn)，除了道岔四開情況下，2DQJ繼電器的吸起、落下分別與道岔定反位保持一致。綜合考慮2DQJ或者2DQJF的前后接點(diǎn)適合作為增加采集的信息位，其原理如圖4所示。

目前，包神集團(tuán)神朔鐵路公司廣泛使用四線制、六線制ZD6電動(dòng)道岔及五線制ZYJ7電液道岔。這三種道岔，單元電路都有所區(qū)別。作者將針對這三種道岔組合電路分別制定增加信息位采集的對策。

（1）六線制電動(dòng)道岔2DQJ第四組接點(diǎn)空閑，可以作為增加的采集信息位。

（2）四線制電動(dòng)道岔，由于組合內(nèi)2DQJ四組接點(diǎn)都已利用，需要組合內(nèi)改造增加一個(gè)2DQJF繼電器，電路參照六線制道岔，空出2DQJ第四組接點(diǎn)，然后2DQJ第四組接點(diǎn)可以作為增加的信息位進(jìn)行采集。

（3）對于五線制電液道岔，JDD組合內(nèi)2DQJ第一、第二、第三組接點(diǎn)都空閑，可以直接將第一組接點(diǎn)作為增加的信息位進(jìn)行采集。

5 結(jié)語

信號聯(lián)鎖是極其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂萍夹g(shù)，建國以來鐵路系統(tǒng)多次重大事故都與鐵路信號有關(guān)，所以信號方面技術(shù)革新首先要考慮安全性。充分發(fā)揮設(shè)備的避錯(cuò)技術(shù)，防范操作人員的疏漏失誤，將錯(cuò)誤導(dǎo)向故障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信號設(shè)備的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]何文卿.6502電氣集中電路（修訂本）[M].