電纜配線的結構分析及程序實現

皮煜乾 王瑞鑫

皮煜乾:中鐵通信信號勘測設計院有限公司 工程師 100036 北京

王瑞鑫:五洲工程設計研究院 工程師 100053 北京

車站室外信號電纜配線是車站室外工程設計的一部分，基于車站室外信號電纜的特殊性和復雜性，單獨將這部分圖紙開發出輔助設計軟件比較切實可行。下面通過模型分析、類型分析以及程序簡介，來具體講解電纜配線軟件的實現過程。

1 模型分析

車站室外信號電纜都是從信號樓引出，經各級過路箱盒引至終端箱盒。因此，可以把每一根電纜都看作樹形結構，或者“點線點”結構。如圖1所示，只要記錄并整理每個“點”以及連接各點的“線”的具體信息，通過程序就可以直接畫出所需的電纜配線圖。

圖1 電纜徑路舉例示意圖

圖2 電纜配線模型分析圖

仔細分析電纜配線中的各種線，可以將其歸納為簡單的幾種類型，并用幾個簡單的字母分別加以標記。圖2可以涵蓋電纜配線圖中各種芯線的情況。其中:L表示從信號樓直通到最末端箱盒的芯線;S和M表示箱盒間分段連接的芯線;X表示需要共用的芯線。除此之外，在數據庫中還可以對需要成對使用以及需要加芯的芯線加以特殊標記，例如對四線制轉轍機的X1～X4分別加以標記，以匹配加芯表中對應的芯線。這樣程序就能根據加芯表來正確地分配每一根電纜芯線。

電纜配線中的“點”，有的是過路箱盒，有的是單獨作為終端，還有的是幾個點共同組成一個終端，可以根據版圖將每一種終端錄入數據庫，以保證程序能準確地定位到某一類型的終端。例如矮型調車信號機D3有3根芯線，名稱分別是 D3-B、D3-A、D3-BAH，對應的端子分別是1，2，3，在數據庫中，矮型調車信號機的記錄如圖3所示。在用程序點選D3時，只要根據對話框選擇高/矮柱以及所使用箱盒類型，就能在配線圖中準確畫出所需的終端箱盒。

2 類型分析

圖3 矮型調車信號機數據庫結構圖

信號電纜終端主要有信號機、軌道電路和轉轍機3類組成。其中:信號機的電纜一般情況下不用考慮加芯，但個別芯線需要考慮共用或成對使用。軌道電路的電纜可以是非屏蔽電纜或者屏蔽電纜，其中屏蔽電纜主要用于電纜中含有多個同頻不同發送器的電碼化芯線的情況，同樣根據電纜長度需要考慮加芯與共用;轉轍機電纜則主要考慮加芯與共用的情況。

根據軌道電路的特性，在規模較小(25組道岔以下)的站場，為了節省投資，軌道電路送電電纜可以與信號機電纜合纜，軌道電路受電電纜可以與轉轍機電纜合纜。

針對以上這幾種情況，可將信號電纜分為信號機電纜、軌道電路電纜、轉轍機電纜、信號機與軌道送電合纜電纜、轉轍機與軌道電路受電合纜電纜等。如果含有多個同頻不同發送器的電碼化芯線，則需要使用屏蔽電纜。屏蔽電纜的使用原則以21A型屏蔽電纜為例，按順時針方向，優先將帶內屏蔽的四芯組分配給需要被屏蔽的電碼化芯線，剩下的芯線在保證滿足成對使用的前提下，按單芯、對絞、星絞的順序來自動排列。

3 程序說明

圖4 程序基本框架結構圖

將各種類型電纜及箱盒數據錄入完畢后，就可以調用數據庫?；究蚣芙Y構圖如圖4所示。首先在CAD中加載程序，然后順著某一根電纜開始向它的每一個分支點擊下去，這樣數據庫會記錄該電纜的每一個點和線的信息。例如點擊圖1所示電纜的序號后，逐項點擊每一級分線盒的名稱、類型及坐標，接著再依次點擊每一個分線盒的分支或者終端，直到每一個節點和終端都被記錄到數據庫中，就可以把剩下的整理工作交給程序來完成。程序可以區分出各個終端之間的層級關系，每個終端的類型及到信號樓的電纜長度，從而自動分配電纜加芯的數量。

在理清全部邏輯關系之后，可直接繪制最終所需的電纜配線圖。以現在計算機的硬件水平，整理及繪制圖形非常便捷。

不僅如此，在程序的開始界面還設計了與工程相關信息的簡單錄入，這樣，最終繪制出來的圖形具有準確的圖框和圖標，相關標準都是嚴格按照ISO9000認證要求，對于有些配線圖完全可以達到直接簽字的水平。

需要注意的是，在點選每一根電纜信息的時候(以120-21A(4)為例)，程序會自動計算電纜信息中的電纜長度，以確認需不需要加芯以及核對加芯的數量。如果計算的結果與電纜數據不符，則會提示錯誤，錯誤信息都會在數據庫中存儲以方便修改。因為數據是建立在數據庫中的，所以當配線圖繪制完畢后，程序還可以很快統計出各類型電纜和箱盒的工程數量，這也為相關統計工作節省了時間。

4 結束語

室外信號電纜配線軟件能有效地提高工作效率和正確率，無論是單根電纜還是全站電纜均可使用。同時由于程序具有很強的適應性，只需在數據庫中按規律添加新類型的數據，程序就能自動識別并調用。目前該軟件已經在膠新線自閉改造工程和滬昆線自閉改造工程中得到應用。實踐證明該軟件思路清晰，正確率高，容易使用，添加新類型箱盒方便快捷，能很好地與工程結合，從而提高繪圖效率。

［1］中華人民共和國鐵道部．TB10007-2006信號設計規范［S］．北京:中國鐵道出版社，2006．

［2］中華人民共和國鐵道部．TB/T 3100．1-2004鐵路數字信號電纜一般規定［S］．北京:中國鐵道出版社，2004.