鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在冶金企業(yè)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

INNOVATIONANDAPPLICATIONOFRAILWAY SIGNALMICROCOMPUTERINTERLOCKINGSYSTEM INMETALLURGICALENTERPRISES

Liu Hongliang (Xuangang Administrative Service Center of HBIS Group.Xuanhua O751Oo，China)

Abstract:This article takes the upgradeand renovation projectof therailwaysignal microcomputerinterlocking system of Xuangang Logistics Company as the research object，and proposes an optimization plan based onafull electronic computer interlocking system to address the problems of aging signal equipment and poor track circuit branching in therailway transportation system of metallurgical enterprises.By introducing the \"two bytwooutof two\" interlocking technology，independentlydeveloping atrack circuitbranchdefect detectiondevice，and combining high-voltagepulse track circuits，LEDsignalconversionandother technologies，thesafetyand eficiencyofrailwaytransportationhavebeen significantlyimproved，providingareplicable technicalpath fortheinteligentupgradeofrailwaytransportationsystems in metallurgical enterprises.

Key words: metallurgical enterprises; microcomputer interlocking; all-electronic system; track circuit

0前言

冶金企業(yè)的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)是連接原料供應(yīng)、生產(chǎn)流程與成品外發(fā)的關(guān)鍵樞紐。隨著冶金行業(yè)向綠色化、智能化轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)因設(shè)備老化、環(huán)境適應(yīng)性差等問題，已難以滿足高密度、高安全性的運(yùn)輸需求。尤其是軌道電路分路不良、信號機(jī)故障頻發(fā)等問題，嚴(yán)重威脅行車安全與運(yùn)輸效率。國內(nèi)外研究顯示，微機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)通過數(shù)字化控制可顯著提升鐵路信號系統(tǒng)的可靠性。然而，冶金企業(yè)特有的粉塵、腐蝕性環(huán)境對設(shè)備穩(wěn)定性提出了更高要求?，F(xiàn)有研究大多集中于干線鐵路，針對冶金企業(yè)專用鐵路的定制化解決方案仍存在空白。為此，本文結(jié)合宣鋼公司的實際案例，提出一套融合全電子聯(lián)鎖、智能檢測與設(shè)備優(yōu)化的創(chuàng)新方案，為冶金企業(yè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的升級提供理論與實踐參考。

1技術(shù)路線與創(chuàng)新點

1.1 需求分析

宣鋼鐵路系統(tǒng)承擔(dān)年均500萬t原料及成品的運(yùn)輸任務(wù)。原信號系統(tǒng)采用繼電器聯(lián)鎖設(shè)備，超期服役導(dǎo)致故障率高達(dá) 12% ，軌道電路“紅光帶”問題頻發(fā)。通過現(xiàn)場調(diào)研與數(shù)據(jù)分析，確定三方面技術(shù)需求。

1）提升信號系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性，抵御粉塵與腐蝕;2）降低軌道電路分路不良導(dǎo)致的停車事故；3）實現(xiàn)信號設(shè)備的自動化與智能化管理。

1.2室內(nèi)全電子計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)改造

采用“層次化模塊設(shè)計”理念，構(gòu)建由人機(jī)會話層、聯(lián)鎖層、監(jiān)控層與室外設(shè)備層組成的全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)（圖1）。系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的AX型繼電器，核心設(shè)備選用GKI-33e全電子計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，其“二乘二取二”制式通過雙通道冗余校驗，實現(xiàn)全電子接口模塊結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)信號邏輯的數(shù)字化處理，模塊具備熱插拔特性，維護(hù)效率提升 40% ，并極大提高了鐵路站場信號安全性和可用性。通過全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)，實現(xiàn)了作業(yè)站場的合并，提高了作業(yè)效率，降低了設(shè)備檢修維護(hù)的工作量，降低了人、車、貨的單位生產(chǎn)成本。

1.3室外信號系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)化升級

針對軌道電路分路不良問題，項目采用了高壓脈沖軌道電路，通過 45～130V 脈沖電壓擊穿軌面銹蝕層提升分路靈敏度，并通過提高軌道送電端電壓、加裝降壓電阻，在車輪的外邊緣加裝自制的軌道電路分路靈敏度立面接觸裝置等技術(shù)，有效解決了軌道電路分路不良問題。

1.4創(chuàng)新設(shè)計軌道電路分路不良檢測裝置

軌道電路分路不良檢測裝置集成電壓傳感器與聲光報警模塊，實時診斷故障區(qū)段。該裝置主要由軌道電路分路不良檢測本體和軌道電路分路不良檢測運(yùn)行裝置組成。其中軌道電路檢測部分有放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、運(yùn)算模塊、報警模塊組成，用以實現(xiàn)對軌道電路短路從而模擬火車檢測軌道電路分路狀態(tài)。軌道電路分路不良運(yùn)行裝置在軌道上行走模擬火車實施軌道電路分路，軌道電路檢測部分通過電壓傳感器及時收集分路電壓，然后通過放大器對信號進(jìn)行放大對比，若實際值高于設(shè)定值，軌道電路檢測裝置不發(fā)生變化；若實際值低于設(shè)定值，軌道電路檢測裝置發(fā)出聲光報警提示該處軌道電路分路不良。保障了分路不良故障后能夠及時記錄并通知相關(guān)班組實施維修。

1.5色燈信號機(jī)與LED信號機(jī)的轉(zhuǎn)換

利用現(xiàn)有透鏡色燈信號機(jī)構(gòu)，將LED信號點燈裝置安裝在該機(jī)構(gòu)上，實現(xiàn)了色燈信號機(jī)與LED信號機(jī)的轉(zhuǎn)換。LED信號機(jī)具有發(fā)光效率高、壽命長、防雷性能好等優(yōu)點，實現(xiàn)了軌道電路電氣參數(shù)穩(wěn)定、控制設(shè)備規(guī)范，大大增加信號設(shè)備設(shè)施的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。

2實施效果

該項目以提高鐵路運(yùn)輸信號微機(jī)聯(lián)鎖專業(yè)化、自動化技能為切入點，采用國際上最先進(jìn)的二乘二取二制式全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)，優(yōu)化了既有信號微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)備的軟件，提升了系統(tǒng)性能的穩(wěn)定運(yùn)行。軌道電路分路不良檢測裝置的應(yīng)用，使軌道電路分路不良故障率由月均15次降至2次，提高了故障排查效率，確保了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)行。LED信號機(jī)的轉(zhuǎn)換，使信號機(jī)故障率降低 35% ，系統(tǒng)誤操作風(fēng)險趨近于零，進(jìn)一步提高了信號設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。

3結(jié)束語

本研究通過系統(tǒng)性技術(shù)升級，解決了宣鋼鐵路信號系統(tǒng)的痼疾，為冶金企業(yè)提供了低成本、高效益的改造范例。

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