鐵路車站信號遠程控制的研究與應用

全毅

（中鐵十一局集團電務工程有限公司 湖北武漢 430074）

鐵路車站信號遠程控制的研究與應用

全毅

（中鐵十一局集團電務工程有限公司 湖北武漢 430074）

鐵路信號控制系統對于保證鐵路運輸系統的安全穩定運行有著重要的意義，其經過機械聯鎖、繼電聯鎖的階段以后，隨著容錯技術、電子技術的快速發展，計算機連鎖系統的應用越來越廣泛。本文簡要介紹了鐵路信號系統，并就遠程通信技術以及計算機聯鎖系統兩種技術在鐵路車站信號控制中的具體應用。

遠程控制通信技術；鐵路信號系統；應用

1 引言

近年來鐵路系統建設日益完善，各線路段間的交叉復雜度更高，一般會存在多個道岔連接多條路段，這樣就對道岔以及信號機的控制性能提出了更高的要求，通過有效的控制，來提高調車與行車的安全性。鐵路信號控制水平比較高，但是在實際應用中，控制水平十分有限，并不能完全滿足實際發展需求，還需要就鐵路信號遠程控制技術升級做更進一步的研究。

2 鐵路信號控制分析

鐵路信號即利用特定物體顏色、位置以及形狀等信息，或者音響、儀表等設備向鐵路人員傳達機車車輛運行狀態，確保工作人員能夠及時了解行車指示與命令，并以機車實際運行狀態為基礎，采取相應的控制措施，確保車輛行駛的安全性。鐵路信號為行車安全技術與設備重要部分，從技術上進行分析，可以將其看做為鐵路上信號顯示、聯鎖、閉塞設備的總稱?，F在隨著而鐵路系統的快速發展，鐵路信號技術也在不斷完善，對于提高鐵路區間與車站通過能力，以及改善鐵路工作條件具有重要意義，鐵路信號控制逐漸成為了一種現代化科學管理手段。

3 遠程控制通信技術在鐵路信號控制中的應用

3.1 鐵路信號系統的遠程控制通信設計

（1）關聯系統通信設計。關聯系統通信設計重點在于互聯網和局域網內部計算機系統、局域網內各個計算機系統之間的遠程通信，其主要通過RS485、RS232等通信形式來實現，互聯網和計算機局域網之間利用socket接口進行遠程通信，互聯網與單機計算機利用Internet專網連接、ADSL或者串口撥號等形式來實現。

（2）控制設備層和監控站通信設計。鐵路信號系統監控站中的PLC設備和聯鎖機利用串口進行連接，用于傳輸大量的安全數據，由于PLC和聯鎖機之間簽署有CCM傳輸協議，這種協議的可靠性和安全性較高，以聯鎖機為主，PLC定時向聯鎖機發送數據。同時，為了保障傳輸數據的安全性和可靠性，可以利用兩次相同的數據發送給聯鎖機，用于屏蔽鐵路信號系統中的各種干擾，這種通信流程還可以有效監督PLC和聯鎖機的運行狀況。首先對PLC中寄存器進行檢查，利用聯鎖機位鍵對寄存器進行復位，如果PLC沒有及時置位，則可判斷PLC出現問題或者異常；如果聯鎖機沒有及時置位，則可判斷聯鎖機運行異常，根據報警信號及時進行解決處理，確保鐵路信號系統的可靠性和安全性。

（3）控制設備層通信設計?？刂圃O備層通過利用現場總線技術，在工業現場合理設置各個I/O模塊，利用智能型分布式I/O模塊將輸入信號轉換為數據信號，現場各個子站通過一根電纜線路進行連接，控制室監控設備快速、穩定地接收現場信號，如圖1所示。在計算機聯鎖系統中，I/O遠程通信模塊和主控模塊為從主結構，主要利用現場總線的PROFIBLS網絡實現通信。

圖1 現場總線技術

3.2 應用實踐

（1）在平交道口的應用。遠程控制通信技術在鐵路信號系統中的應用，結合時間間隔，主控中心可以實時查詢鐵路道口運行狀況，通過整理和分析大量查詢信息，選擇有價值信息反饋給距離道口較近的列車，并且主控中心采集列車位置信號和列車行駛速度信息時，按照列車通過道口以后的時間，結合列車最大行駛速度、累積運行線路和實際列車運行情況進行計算和分析，利用遠程控制通信技術及時獲取列車通過道口的信息，確保其運行的安全性，提高列車在平交道口的通過率。

（2）在中繼器的應用。近年來，我國鐵路事業快速發展，但是通信基站在每個鐵路上的建設比較緩慢，而鐵路信號系統的利用可以發通信基站在鐵路的重要作用，并且有效減少設備投資費用，通信基站通過中繼器可以接收和發送射頻信號，還可以利用遠程控制通信技術實現對基站區設備、車輛和線路的信息通信，加強基站的管理。

（3）在微機聯鎖的應用。遠程控制通信技術在微機聯鎖中的應用，主控中心接收道岔情況信息和信號機閉鎖狀態信息，通過道旁接口單元來接收主控中心發出的控制指令，實現對道岔和信號機的有效控制。同時，通過遠程控制無線通信信號，實現道旁接口單元和控制中心之間聯系，通過電纜線路實現接口單元和現場設備之間的連接，從而有效地輔助、檢測和控制子系統。另外，對于一些大型車站，各種影響因素較多，容易對無線通信信號造成較大干擾，而通過利用遠程控制通信技術可以有效解決這個問題，因此為未來發展過程中應加大對遠程控制通信技術在微機聯鎖中的應用研究。

4 計算機聯鎖系統在鐵路信號遠程控制的應用

4.1 車站計算機聯鎖系統組成及功能

4.1.1 下位聯鎖邏輯處理子系統

包括聯鎖處理計算機（SIC）層、智能I/O層、電源層、倒機控制層、網絡層。主要功能描述：完成所有的聯鎖運算、完成二乘二取二系統機制、完成通信功能、現場信號設備采集、現場信號設備輸出等。

4.1.2 操作員站子系統（OPS）

系統在運行的過程中使用了兩臺可靠性非常強的工業控制計算機，將其當做操作站，如果一臺主機出現了故障，系統可以瞬間轉換到另一臺主機上面，同時在切換的過程中不會對正常的作業產生任何不利的影響。在系統運行的過程中，兩臺主機主要是借助相互獨立的雙以太網段和聯鎖子系統進行緊密的連接，每一臺主機通常都要設置一臺清晰度和分辨率都非常高的液晶顯示器，一個鍵盤，一個鼠標等等，同時還要保證雙機在線熱設備操作的質量和水平。也就是說要車站的值班員可以同時在兩臺主機上完成對應的操作，同時也可以按照工作的具體要求來設置一臺主機和一臺備用設備，在經過了全面的審核和授權之后，系統可以遙控設備在其他站的操作以及具體的功能應用。

4.1.3 電務維護子系統（HDS）

由于車站電務維修人員在很多時候對比較先進的網絡技術并不能夠十分嫻熟的掌握，所以采取有效的措施向維修人員提供一套完整性相對較高的可視化界面來做好系統的維護工作可以十分有效的保證計算機聯鎖系統功能的正常發揮。HDS系統在運行的過程中主要采用了堅固性強，可靠性高的工業控制計算機和仿真的人性化操作界面，維修人員在實際的工作中只需要對設備進行非常簡單便捷的操作，就可以對所有部分的運行狀況進行有效的監測。HDS在應用的過程中也可以被當做網關，系統當中所有的數據都可以借助HDS和其他的系統形成信息交換，同時其還能夠根據使用的需要對歷史信息進行回顧。此外，如果設備出現了故障，系統還能及時的提出預警，這樣也就為現場故障的維修提供更加科學合理的依據。

4.2 應用實踐

①聯鎖系統可以借助大屏幕顯示器向操作人員提供更加全面和直觀的信息，比如站場的基本圖形顯示和現場信號設備的運行狀態等等，值班人員操作的整個流程也能清晰的顯示出來。②結合功能。所說的結合功能通常就是指計算機聯鎖系統采用標準化的通信接口板、網絡接口板和符合標準要求的通信規程，可以直接和現代化信息處理系統充分的聯結在一起，從而完成數據交換環節，這樣也就使得生產現場也能夠了解到站場最新的變化情況。③微機聯鎖系統在運行的過程中通常將故障—安全原則當成是最為重要的內容，也就是說在系統出現故障的時候，系統可以自動的保證信號的安全，阻止信號升級，這樣一來也增強了系統的安全性。

5 結束語

我國的鐵路事業在不斷的發展，在這樣的情況下對鐵路信號控制技術也有了更高的要求，在研究人員長期的努力下出現了各類控制技術，這些技術的應用使得鐵路信號的運行質量得到了顯著的提升，同時也保證了鐵路系統的正常運轉，為我國鐵路事業的健康發展提供了非常好的條件。

[1]王春保.永煤礦區鐵路車站信號遠程控制的研究與應用[J].煤礦現代化，2010（1）：39～40.

[2]姜道兵.鐵路信號遠程控制技術在萊鋼的研究與應用[J].計算機光盤軟件與應用，2014（15）：298.

[3]徐恒亮，李強.CAD二次開發在鐵路車站信號工程設計中應用的研究[J].鐵路計算機應用，2011，20（3）：50～52.

U284.5

A

1004-7344（2016）11-0145-02

2016-4-1

全 毅（1988-），男，助理工程師，研究生，主要從事鐵路信號工作。