淺談煤炭鐵路行車系統(tǒng)自動化聯(lián)鎖控制

褚進(jìn)　趙士琦

【摘要】本文結(jié)合煤炭鐵路行車自動化控制實(shí)際，通過對車站信號聯(lián)鎖信息化設(shè)備的分析、研究，采用先進(jìn)的車站信號計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備自動化控制技術(shù)，保證了礦區(qū)鐵路行車安全。

【關(guān)鍵詞】淺談；礦區(qū)鐵路；行車系統(tǒng)：自動化：控制

【中圖分類號】U292 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0413-01

礦區(qū)鐵路作為國家鐵路運(yùn)輸網(wǎng)的重要組成部分，是煤炭企業(yè)發(fā)展的大動脈。車站信號聯(lián)鎖系統(tǒng)是保證煤炭鐵路行車安全，提高運(yùn)輸效率的基礎(chǔ)。對礦區(qū)車站信號聯(lián)鎖信息化設(shè)備因素的進(jìn)行分析、研究，運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)，是保證礦區(qū)鐵路運(yùn)輸安全長治久安的根本措施。

1、煤炭鐵路行車系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，我國煤炭鐵路行車系統(tǒng)的技術(shù)裝備處于不完善、不配套、不統(tǒng)一的“三不”狀態(tài)，普遍存在標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國礦區(qū)鐵路硬件近40%的車站無道岔區(qū)軌道電路，28%的車站無到發(fā)線軌道電路，32%的車站無電源設(shè)備、無信號聯(lián)鎖裝置。棗莊礦區(qū)鐵路系統(tǒng)所轄的9個車站實(shí)際，其中有2/3的車站為無信號聯(lián)鎖裝置，無到發(fā)線、道岔區(qū)軌道電路，是一種非集中聯(lián)鎖設(shè)備操作系統(tǒng)。這種系統(tǒng)不僅設(shè)備落后，車站信號設(shè)備難以形成“進(jìn)路、信號、道岔”之間的相互制約聯(lián)鎖關(guān)系，極易造成接發(fā)列車操作系統(tǒng)的失控，以至釀成事故。因此，改變車站信號聯(lián)鎖落后的狀況，必須對其設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。本文結(jié)合礦區(qū)鐵路實(shí)踐，認(rèn)真研究探討礦區(qū)車站信號聯(lián)鎖設(shè)備等薄弱環(huán)節(jié)，實(shí)施技術(shù)改進(jìn)，為礦區(qū)鐵路實(shí)現(xiàn)有效的自動化控制提供科學(xué)的理論依據(jù)。

2、車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)特點(diǎn)及功能

控制車站道岔、進(jìn)路和信號機(jī)并實(shí)現(xiàn)它們之間安全聯(lián)鎖的系統(tǒng)稱為車站信號聯(lián)鎖系統(tǒng)。近幾年，隨著科技的迅猛發(fā)展，控制方式有了質(zhì)的提升，從原來的手動到6502電氣集中，從6502電氣集中到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備也由雙機(jī)冷備、雙機(jī)熱備到二乘二取二和三取二技術(shù)幾經(jīng)更新?lián)Q代。

棗莊礦區(qū)鐵路系統(tǒng)有9大車站，2/3的車站信號控制設(shè)備均為無聯(lián)鎖道岔轉(zhuǎn)換進(jìn)路，采用落后的手動操作接發(fā)列車。行車、電務(wù)部門工作效率低，給運(yùn)營、維護(hù)工作帶來極大不便，而且不可避免的人為因素給鐵路運(yùn)輸帶來很大的安全隱患。因此，在其他裝車站采用三取二計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，可滿足鐵路提速和運(yùn)輸安全行車的需求。

2.1 三取二計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)：

2.1.1 采用三重系統(tǒng)不停頓故障重組技術(shù)，有可靠性與安全性冗余結(jié)構(gòu)，滿足“故障一安全”原則。

2.1.2 采取雙程序設(shè)計(jì)，具有模塊化結(jié)構(gòu)。軟件設(shè)計(jì)為雙程序比較，使得故障在每一層都得到檢查，將危險側(cè)故障最終降到最低限度，靈活適應(yīng)不同站場的需要。

2.1.3 系統(tǒng)功能齊全。除完成6502電氣集中相應(yīng)的聯(lián)鎖功能外，具有設(shè)備故障語音報警、智能診斷提示、值班員操作歷史記錄和站場行車作業(yè)歷史畫面重視等功能，為事故分析和故障處理提供了有利的依據(jù)。

2.1.4 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)維護(hù)方便，故障判斷智能化，利于壓縮故障延時，處理故障方便快捷。設(shè)備采用CRT顯示器顯示站場替代控制臺，用鼠標(biāo)、鍵盤辦理進(jìn)路、操縱道岔、開放信號和辦理解鎖，替代了繼電聯(lián)鎖控制臺按鈕。

2.2 計(jì)算機(jī)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)主要功能：

2.2.1 根據(jù)車站行車安全的需要，在規(guī)定的聯(lián)鎖條件和規(guī)定的時序下自動對進(jìn)路、信號、道岔實(shí)行安全控制。

2.2.2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)采用大屏幕顯示器取代6502電氣集中表示盤，可以向操作人員提供更加安全、可靠、直觀的行車顯示信息。包括：站場基本圖形顯示、現(xiàn)場信號設(shè)備安全狀態(tài)顯示、值班員按壓按鈕動作的確認(rèn)顯示、聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全工作狀態(tài)故障報警顯示、時鐘顯示，必要的安全信息提示。

2.2.3 安全記錄存儲和故障檢測與診斷功能。系統(tǒng)可按時間順序自動記錄和儲存值班員按鈕安全操作情況、現(xiàn)場操作動作情況和行車安全作業(yè)情況。提供圖象再現(xiàn)功能，可將前段儲存的數(shù)據(jù)以站場圖形方式顯示在屏幕上，按照實(shí)際操作和車列運(yùn)行情況再現(xiàn)出來，以便查找故障及分析問題。實(shí)現(xiàn)進(jìn)路儲存和自動辦理，具有安全集中檢測和報警功能。

2.2.4 將計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口板、網(wǎng)絡(luò)接口板以及標(biāo)準(zhǔn)化的通信規(guī)程，可直接與現(xiàn)代化信息處理系統(tǒng)相連接進(jìn)行安全數(shù)據(jù)交換。

3、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

車站各設(shè)一套HOLLiAS VSl2000三取二計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。

聯(lián)鎖設(shè)備：鐵路信號采用HOLLiAS VSl2000三取二容錯計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)1套（3臺主機(jī)）。電源設(shè)備：微機(jī)聯(lián)鎖中站電源屏一套（3屏，10kVA）。接口設(shè)備：2臺接口柜。UPS不間斷電源：2臺APC（1kVA標(biāo)機(jī)）。操作員站：CRT站場監(jiān)視器2臺（其中1臺備用），站場控制用專用鍵盤、鼠標(biāo)、軌跡球。歷史站：CRT站場監(jiān)視器1臺，打印機(jī)1臺及相關(guān)操作設(shè)備。操作員站控制臺、歷史站控制臺、分線盤。

4、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)工作原理

本區(qū)域集中聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)、道岔的定位或反位狀態(tài)，信號機(jī)的關(guān)閉或開放狀態(tài)，軌道電路區(qū)段的空閑或占用狀態(tài)，64D（包括站間聯(lián)系）等的狀態(tài)，道口的狀態(tài)信息經(jīng)過信息通道電纜線路，送至相應(yīng)的接口柜中，接口柜接口電路將信息經(jīng)電氣轉(zhuǎn)換后用雙斷法送人處于工作狀態(tài)的三取二容錯計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)則對上述信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算，處理后在CRT屏幕上顯示出來，供信號值班員隨時清楚的了解掌握現(xiàn)場情況。當(dāng)信號值班員需要排列進(jìn)路或進(jìn)行其他操作時，用鍵盤或鼠標(biāo)將操作命令送入三取二容錯計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對操作命令進(jìn)行分析判斷及邏輯運(yùn)算確認(rèn)可以執(zhí)行時，則發(fā)出命令，該命令送到現(xiàn)場并被執(zhí)行。被控設(shè)備動作之后的新狀態(tài)又送至CRT上顯示出來，當(dāng)三取二容錯計(jì)算機(jī)邏輯運(yùn)算認(rèn)為條件不滿足時，則不執(zhí)行，并在CRT屏幕上給出相應(yīng)原因提示。

車站計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)最大限度地利用軟、硬件資源，即可完善系統(tǒng)安全聯(lián)鎖控制功能，提高整個車站系統(tǒng)信號聯(lián)鎖的可靠性和安全性，又能提高安全作業(yè)效率，擴(kuò)大運(yùn)輸能力，節(jié)約成本。

車站微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的使用，大大提高了車站咽喉區(qū)安全防護(hù)能力，行車、調(diào)車作業(yè)效率提高了60%，車站辦理接發(fā)列車的時間由原來的30分鐘縮減至8分鐘，車站站場日解編列車由原來的100輛提高到300輛，晝夜列車安全通過能力由原來的5.8對，晝夜提高到10.8對/晝夜。同時又降低了生產(chǎn)成本，噸公里成本由原來的0.24元/噸公里下降至0.18元/噸公里。安全行車系數(shù)提高了70%，安全行車事故率下降了80%。三取二計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖大大減少了繼電器檢修工作量，減少系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)工作量。信號設(shè)備常見故障比技術(shù)改造前減少85%，確保道岔“4毫米不鎖閉”100%。

5、結(jié)束語

本人就煤炭鐵路行車自動化控制問題，談了自己的一些觀點(diǎn)，但不同的煤炭鐵路企業(yè)有不同的現(xiàn)場情況。對此本文的觀點(diǎn)只能僅供參考，但通過對車站信號聯(lián)鎖設(shè)備現(xiàn)狀硬件失控的研究，采用先進(jìn)的車站信號計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備安全控制技術(shù)，應(yīng)能較好的完成既定安全目標(biāo)，取得了盡量好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。