區(qū)間綜合監(jiān)控系統(tǒng)在特殊車站的應(yīng)用

王曉輝

(中國鐵路成都局集團有限公司，成都 610082)

1 概述

隨著計算機技術(shù)和光通信技術(shù)在鐵路行業(yè)的普及，普速線鐵路信號控制領(lǐng)域也越來越多地出現(xiàn)以電子通信技術(shù)取代傳統(tǒng)繼電器電纜的安全計算機設(shè)備，鐵路信號區(qū)間綜合監(jiān)控系統(tǒng)（QJK）就是近年來逐步發(fā)展成熟的一種采用電子信息技術(shù)、光通信技術(shù)和安全計算機技術(shù)實現(xiàn)普速線區(qū)間信號控制的信號安全控制設(shè)備。中國鐵路總公司于2018年發(fā)布該設(shè)備的暫行技術(shù)條件《鐵路信號區(qū)間綜合監(jiān)控系統(tǒng)暫行技術(shù)條件》（TJ/DW210-2018），用于指導(dǎo)該設(shè)備的設(shè)計、研發(fā)、制造和運用維護。

QJK具備站間安全信息傳輸、區(qū)間方向控制和區(qū)間占用邏輯檢查等功能，3個功能之間也相互獨立，可以在現(xiàn)場獨立運用或組合運用。

QJK與傳統(tǒng)繼電器電纜相比，降低信號設(shè)計的工作量，減少現(xiàn)場施工工作，節(jié)省站房空間，提高信號設(shè)備的可維護性、可靠性，簡化了設(shè)備維護檢修工作。目前采用QJK完成區(qū)間信號控制功能已成為普速線自動閉塞線路新建工程或者大修改造工程的首選方案。

在大多數(shù)線路的車站站場，QJK采用標準設(shè)備實現(xiàn)區(qū)間的信號控制。但是在某些特殊的車站站場，需要對QJK的現(xiàn)場運用方案進行特殊研究，使QJK的功能滿足現(xiàn)場鐵路運營的要求。

2 QJK功能介紹

QJK通過安全采集得到本站的繼電器狀態(tài)，然后將采集到的繼電器狀態(tài)通過站間安全通信發(fā)送給鄰站，鄰站通過安全驅(qū)動輸出對應(yīng)繼電器的狀態(tài)。在自動閉塞區(qū)間，QJK可傳輸用于軌道電路編碼點燈的站聯(lián)繼電器，在半自動閉塞區(qū)間，可用于傳輸64D電路的ZDJ和FDJ繼電器動作信息。站間安全信息傳輸也可適用于其他車站間繼電器信息的透明傳輸，如報警繼電器、計軸狀態(tài)繼電器等。

QJK具備區(qū)間方向控制功能：采用安全軟件邏輯保證區(qū)間處于一接一發(fā)狀態(tài)，與聯(lián)鎖之間采用繼電器接口方式，兼容目前既有聯(lián)鎖與方向電路的接口方式，可以支持計算機聯(lián)鎖和6502繼電器聯(lián)鎖。

QJK具備區(qū)間占用邏輯檢查功能：采集閉塞分區(qū)的軌道區(qū)段占用狀態(tài)以及站內(nèi)首區(qū)段GJ、進站信號機的狀態(tài)以及進路的鎖閉狀態(tài)作為區(qū)間占用邏輯檢查的輸入條件，實現(xiàn)區(qū)間占用邏輯檢查；采用繼電方式與GJ的驅(qū)動電路結(jié)合，完成占用丟失時對閉塞分區(qū)的防護，并可通過操作解鎖盤按鈕對遺留占用丟失進行人工恢復(fù)。

3 特殊車站情況

區(qū)間采用QJK完成站間安全信息傳輸、區(qū)間方向控制和區(qū)間占用邏輯檢查3項功能，站間采用光纖通信。部分車站上行線線路站內(nèi)設(shè)置側(cè)線股道為車站區(qū)間線路，下行線線路無側(cè)線股道，為中繼站區(qū)間線路。區(qū)間采用ZPW-2000R軌道電路，軌道電路設(shè)備均設(shè)置在B站機械室內(nèi)，如圖1所示。

圖1 特殊站B站示意Fig.1 Schematic diagram of irregular station B

在以往的工程運用中也有類似站型的運用，但是與B站不同的是，以往站型的中繼站區(qū)間的軌道電路設(shè)備設(shè)置在相鄰兩站，并不歸屬本站管轄。對于該類型的車站，QJK按照半個標準站型進行設(shè)計。而B站中繼站區(qū)間的軌道電路設(shè)備設(shè)置在本站，需要本站的QJK管轄，并且中繼站區(qū)間的車務(wù)操作歸屬C站管轄。由于車站區(qū)間的邏輯功能與中繼站區(qū)間邏輯功能存在一定的差異，所以既有的QJK運用設(shè)計方案無法同時支持中繼站區(qū)間和車站區(qū)間。

4 方案研究

4.1 設(shè)計思路

以車站為單位進行QJK的應(yīng)用設(shè)計，根據(jù)車站類型的不同，分為車站QJK和中繼站QJK。車站QJK支持的車站區(qū)間均為車站類型區(qū)間，即區(qū)間與車站站內(nèi)區(qū)段連接；中繼站QJK支持的車站區(qū)間均為中繼站類型區(qū)間，不與車站站內(nèi)區(qū)段連接。

分析QJK的3個功能：站間安全信息傳輸功能與區(qū)間邊界有關(guān)，完成區(qū)間邊界兩側(cè)線路不同車站間的區(qū)間閉塞信息傳輸；區(qū)間方向控制是針對具體區(qū)間完成的區(qū)間方向邏輯控制；區(qū)間占用邏輯檢查是針對具體區(qū)間各閉塞分區(qū)狀態(tài)進行占用順序的檢查邏輯運算。通過分析可以看出，QJK功能是以區(qū)間為單位進行邏輯處理，并不是以車站為單位進行邏輯處理，所以將區(qū)間與車站解耦。本文提出一種基于區(qū)間的QJK設(shè)計方法，即不再將QJK分為車站型和中繼站型，而是將車站型區(qū)間和中繼站型區(qū)間的控制整合到一臺QJK設(shè)備中，實現(xiàn)QJK設(shè)計思路從以車站為單位到以區(qū)間為單位的轉(zhuǎn)變，如圖2所示。

圖2 QJK設(shè)計思路轉(zhuǎn)換Fig.2 Conversion of QJK design method

4.2 設(shè)計方案

B站包含X區(qū)間、XN區(qū)間和S區(qū)間3個區(qū)間線路。X區(qū)間線路為中繼站區(qū)間，XN和S區(qū)間線路為車站區(qū)間，采用以區(qū)間為單位的設(shè)計思路，形成B站QJK的應(yīng)用方案設(shè)計。

4.2.1 站間安全信息傳輸

站間安全信息傳輸在自動閉塞線路主要是完成站聯(lián)信息的傳輸，實現(xiàn)區(qū)間信號機顯示和軌道電路低頻發(fā)碼的連續(xù)性。站聯(lián)信息的傳輸只與區(qū)間邊界有關(guān)。中繼站區(qū)間兩端均連接鄰站，所以有兩個區(qū)間邊界，需要設(shè)置兩套站聯(lián)傳輸信息，車站區(qū)間一端連接本站站內(nèi)，一端連接鄰站，所以有1個區(qū)間邊界，僅需設(shè)置1套站聯(lián)傳輸信息。

X區(qū)間為中繼站型區(qū)間，設(shè)置兩套站聯(lián)電路，分別為A站-B站X口站聯(lián)電路和B站-C站X口站聯(lián)電路。XN區(qū)間為車站型區(qū)間，設(shè)置1套站聯(lián)電路，B站-A站S口站聯(lián)電路。S區(qū)間為車站型區(qū)間，設(shè)置1套站聯(lián)電路：C站-B站S口站聯(lián)電路。

區(qū)間軌道電路采用的是ZPW-2000R型無絕緣軌道電路，站聯(lián)電路無需傳輸XGJ的信息，B站與相鄰站站間安全信息傳輸如表1所示。

表1 B站與相鄰站站間安全信息傳輸Tab.1 Interstation safety information transmission between station B and the adjacent station

4.2.2 區(qū)間方向控制

區(qū)間方向控制分為車站區(qū)間方向控制和中繼站方向控制。車站區(qū)間方向控制與站內(nèi)聯(lián)鎖進行接口，接收聯(lián)鎖的改方命令，并且與相鄰的車站進行交互握手，實現(xiàn)區(qū)間運行方向的改變。中繼站區(qū)間方向控制聽從于所屬車站區(qū)間的方向，始終與所屬車站區(qū)間的方向保持一致。

X區(qū)間為中繼站型區(qū)間，并且歸屬C站管轄，所以區(qū)間方向與C站X區(qū)間方向保持一致。X區(qū)間的方向電路包括FJ的驅(qū)動電路和區(qū)間方向采集電路，如圖3所示。

圖3 X區(qū)間方向結(jié)合電路Fig.3 Directional combined circuit of section X

XN區(qū)間和S區(qū)間為車站型區(qū)間，與聯(lián)鎖之間設(shè)置改方命令和方向表示電路，并且設(shè)置FJ驅(qū)動電路和區(qū)間方向采集電路，如圖4所示。

圖4 S和SN區(qū)間的聯(lián)鎖接口結(jié)合電路Fig.4 Combined circuit of interlocking interface between section S and section SN

QJK設(shè)備上電重啟后，XN區(qū)間和S區(qū)間根據(jù)采集區(qū)間FJ的狀態(tài)和鄰站的區(qū)間方向確定方向，X區(qū)間根據(jù)C站X區(qū)間的方向確定本區(qū)間方向。

4.2.3 區(qū)間占用邏輯檢查

區(qū)間占用邏輯檢查從區(qū)間入口處接收列車，然后根據(jù)區(qū)間軌道電路的占用出清順序，對該列車進行運行追蹤，并將該列車移交給區(qū)間的出口。

對于車站區(qū)間，區(qū)間占用邏輯檢查從站內(nèi)接收列車，然后對該列車進行運行追蹤，并將該列車移交給區(qū)間的出口，或者從區(qū)間入口接收列車，移交給本站的站內(nèi)。

對于中繼站區(qū)間，區(qū)間占用邏輯檢查從區(qū)間入口接收列車，然后對該列車進行運行追蹤，并將該列車移交給區(qū)間出口。

在區(qū)間邊界，區(qū)間邏輯檢查通過站間通信實現(xiàn)信息交互。車站的進出站口，區(qū)間邏輯檢查需設(shè)置站內(nèi)結(jié)合電路。

車站進出站口的區(qū)間占用邏輯檢查繼電器結(jié)合電路如圖5所示。

圖5 車站進出站口的區(qū)間占用邏輯檢查結(jié)合電路Fig.5 Combined circuit of sectional occupation logic check at the exit and entrance of a station

區(qū)間占用邏輯檢查設(shè)置人工解鎖盤，用于日常占用丟失的人工解鎖。邏輯檢查的解鎖操作應(yīng)滿足日常運營的操作要求。對于中繼站區(qū)間，需設(shè)置遠程解鎖盤和本地解鎖盤。遠程解鎖盤設(shè)置在中繼站區(qū)間所屬主車站的運轉(zhuǎn)室，用于日常運營過程中的解鎖操作；本地解鎖盤設(shè)置在中繼站區(qū)間的信號機械室，用于特殊情況下電務(wù)人員在本站進行解鎖操作。正常情況下，中繼站區(qū)間遠程解鎖盤上的解鎖按鈕有效，本地解鎖盤上的解鎖按鈕操作無效，特殊情況下可以使用授權(quán)按鈕切換解鎖盤的操作有效狀態(tài)。對于車站區(qū)間，在該車站的運轉(zhuǎn)室設(shè)置該區(qū)間的人工解鎖盤。

為避免造成操作混亂，在B站設(shè)置兩個解鎖盤，一個解鎖盤上設(shè)置X區(qū)間的解鎖按鈕，另一個解鎖盤上設(shè)置XN和S區(qū)間的解鎖按鈕，并且X區(qū)間增加設(shè)置遠程解鎖盤。

X區(qū)間本地解鎖盤安裝在B站的信號機械室，X區(qū)間遠程解鎖盤設(shè)置在C站的運轉(zhuǎn)室。XN和S區(qū)間的解鎖盤安裝在B的運轉(zhuǎn)室。

5 結(jié)論

本文通過分析B站站型的特殊性和QJK的功能，提出以區(qū)間為單位的QJK應(yīng)用設(shè)計思路，并根據(jù)該思路完成B站的QJK應(yīng)用實施方案，從而解決一套QJK無法同時適應(yīng)中繼站區(qū)間和車站區(qū)間的問題。目前B站采用該方案已經(jīng)開通使用，并且很好地滿足了現(xiàn)場車務(wù)部門日常操作和電務(wù)部門設(shè)備維護的需要。B站的特殊站型實施方案對今后QJK在其他線路的設(shè)計和運用具有很好的參考和借鑒意義。