提高計算機聯鎖設備可靠性的探討及實踐

邢永華

【摘要】近年來，計算機聯鎖設備不斷發展與推廣，為使該設備工作更加可靠，降低故障幾率，在此，結合現場使用中隨之帶來的一些新的問題，提出一些改進措施及建議。

【關鍵詞】計算機聯鎖可靠性

一、鐵路信號計算機聯鎖應用現狀

（1）操作表示情況。車站計算機聯鎖系統以計算機為基礎，綜合了計算機、數據通訊、過程控制及圖形顯示等高技術為一體的系統。該系統采用計算機智能化和靈活的軟件編程實現鐵路車站信號、道岔之間的聯鎖，達到保障行車安全，提高運輸效率以及改善勞動條件的目的。系統第一層為控制監視層，也稱為人機對話層，實現對系統的控制過程的信息顯示和系統控制命令的輸入；第二層為聯鎖運算層，實現信號聯鎖關系運算處理；第三層為執行層，實現對現場設備（信號機、道岔、軌道電路等）運行狀態采集和實時控制。（2）計算機聯鎖系統的基本結構。由于計算機聯鎖系統在適時性、安全性、可靠性、可維護性及性價比等若干方面。遠遠超過了繼電聯鎖系統。因此車站聯鎖系統由繼電裝置向計算機聯鎖系統轉化已成為一種不可扭轉的趨勢。計算機聯鎖系統是利用目前已有的工業控制計算機，研制一套專用的硬件與軟件系統實現信號、進路與道岔間的聯鎖關系，因此它實質上是一個滿足故障———安全信號原則的聯鎖邏輯運算系統，計算機在系統中的作用是將操作命令與現場各種輸入的表示信息讀入，再根據計算機內部狀態等條件進行邏輯運算，判斷后輸出控制信息至執行機構，實現多變量數字輸入和多變量數字輸出這樣一個復雜傳遞函數的變換。（3）實時性要求。計算機聯鎖系統能夠及時機地采集到輸入變量的變化情況，并及時刷新站場各類表示信息，及時輸出道岔和信號的控制命令。它還和儲存記憶，實現站場狀態回放，對分析問題解決問題大有益處。（4）安全性評估。計算機聯鎖系統是一種實時控制系統，它必須是高可靠性的。通常繼電聯鎖系統在采取預防性維護措施的前提下其MTBF可達15年以上，采用工業級的控制計算機與容錯技術完全可以達到并超出這一指標。對計算機聯鎖系統而言，采用很多安全技術，如EI32-JD采用2乘2取2，系統安全性大大提高。（5）結構模塊化與標準化。根據鐵路站場的規模與作業需求不同，無論是硬件還是軟件都必須具有模塊化結構特征，硬件模塊化、軟件實現程序、數據的有效分離。系統的改造與升級更加簡便。采用冗余技術，減少故障，從宏觀而言，在提高可靠性的同時，也提高了安全性。（6）經濟性指標。計算機聯鎖系統取代繼電聯鎖系統的一個重要原因是節省建筑面積，分散控制還可節省電纜，降低系統費用成本。（7）功能擴展。原有的繼電聯鎖系統只能提供基本聯鎖功能與操作界面，計算機聯鎖系統除此之外，還具有故障診斷與分析、數據存儲、回放、遠程通信、與其他系統聯網以及其他管理功能。

目前，CTCS設備正在投入使用的準備進程中，大家知道，計算機聯鎖與電氣集中聯鎖設備相比，有更大的不可比擬的優越性。

二、設備現狀及存在問題

（1）信息不全。有些設備信息沒有記錄。主要表現在故障或稱事件發生了，信息記錄上沒有，試驗中就有插拔輸入、輸出板卡的情況，但記錄上查不到。（2）操作界面不完善。電務維修機均采用了Windows操作系統，它具有操作簡單、清楚、直觀等特點，但由于研制單位對電務維修機的重視程度不同，使得Windows的特點沒有發揮出來。比如在查看某類信息的過程中發生的事件，無法實時出現在當前窗口內，必須先關閉該窗口再重新打開才能查閱，而實際上只要付出一些努力，就可以在查閱歷史信息時實時監視當前發生的事件。（3）電務維修機功能有待擴展。電務維修機只有對開關量信息的采集，而不象微機監測那樣還具有對各種模擬量（電壓、電流、絕緣等）的檢測功能，不便于提前發現和預防設備故障。（4）對環境適應性弱。由于計算機聯鎖設備采用全部采用電子元件，因而對周圍環境的要求非常嚴格，而我段管內由于條件限制，有許多地方達不到要求。例如有的計算機房內冬天無暖氣、夏天無空調裝置或空調起不到應有作用等。這些情況都非常不利于設備的穩定可靠工作，嚴重影響設備的安全可靠性。（5）防雷能力差。根據設計要求，計算機聯鎖設備的防雷地線接地電阻不得大于4歐姆。而由于條件限制或施工影響，有些的方往往達不到要求，這些也給設備安全運行帶來一定隱患。（6）對設備維護要求標準高。計算機聯鎖設備中執行表示機與值班員室的操作表示設備之間聯系電纜系采用普通塑料電纜且未加任何防護而直接敷設于電纜溝之中，極易造成鼠害。而一旦發生鼠害，則會造成大面積故障，嚴重影響運輸。因此有必要進行防護。

三、結束語

以上是本人在維修實踐中的點滴體會，僅僅是局部解決問題的一點辦法或建議，提出這些問題，目的是與信號專業工作者共同努力，完善維修手段，提高計算機聯鎖設備可靠性，使其更趨完善，為鐵路信號新技術、新設備應用與發展作出點滴努力！