淺析全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)優(yōu)缺點

趙偉

摘 要 全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)組成包括電子執(zhí)行單元、聯(lián)鎖主機，前者又包括了軌道模塊、信號機模塊、道岔模塊等。結合系統(tǒng)通信安全性、封閉性等特點，設計執(zhí)行單元與聯(lián)鎖主機通信協(xié)議，確保通信單元能夠正常工作。

關鍵詞 全電子；計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)；優(yōu)缺點

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)替代傳統(tǒng)重力式安全繼電器，控制室面積有效減少，可維護性有效提升，施工工作量減少。應用過程中，執(zhí)行單元需要和聯(lián)鎖主機相結合，但是二者由不同廠家制造提供，通信協(xié)議內(nèi)容、形式、應用是否安全等是工作人員需要重點關注的問題。

1 全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結構

系統(tǒng)組成包括兩個部分，聯(lián)鎖主機與全電子執(zhí)行單元，前者主要任務是聯(lián)鎖邏輯運算，后者則主要負責信號機、轉轍機、軌道電路設備狀態(tài)采集與控制。數(shù)量不等的執(zhí)行機柜構成全電子執(zhí)行單元，結合到受控設備情況，全電子執(zhí)行單元可以分為11種控制模塊，實際應用過程中可以將不同數(shù)量與類型模塊進行組合，安裝于執(zhí)行機柜內(nèi)。傳統(tǒng)計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)利用計算機對聯(lián)鎖電路進行控制，利用繼電器執(zhí)行電路，停留電氣集中執(zhí)行電路，電路包括了信號點燈電路、軌道電路、道岔電路、聯(lián)系電路等[1]。

2 控制模塊與聯(lián)鎖主機信息傳輸

信號機模塊、轉轍機模塊、軌道模塊作為系統(tǒng)主要控制模塊，全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)中，聯(lián)鎖主機下發(fā)命令內(nèi)容較多，對轉轍機模塊下發(fā)命令內(nèi)容可以分為四類，信號機模塊內(nèi)容則有16種類別，轉轍機上傳的信息狀態(tài)共有五種，而信號機模塊上傳的共有17種，軌道模塊上傳的內(nèi)容包括五種。

聯(lián)鎖主機對轉轍機下發(fā)的命令內(nèi)容可以分為以下四種，包括定向操控、反向操控、道岔鎖閉防護、道岔切斷命令。如果采用的是直流轉轍機或單機牽引，聯(lián)鎖主機必須一直向轉轍機模塊下達吸起命令。結合到信號機模塊通用性，列車與調(diào)車信號機模塊都有八個燈位，每個燈位又包括三種狀態(tài)[2]。

3 通信協(xié)議設計

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)對安全性與實時性要求比較高，因此需要考慮到聯(lián)鎖系統(tǒng)與全電子執(zhí)行單元信息傳輸實行安全性。對于具體車站應用的控制模塊數(shù)量固定并且已知，因此全電子執(zhí)行單元與聯(lián)鎖主機通信方式屬于封閉式，這種通信方式存在的風險包括損壞、刪除、錯序、重復、延時、插入，因此通信協(xié)議在設計時需要考慮到多方面問題。全電子執(zhí)行單元與聯(lián)鎖主機控制模塊應用總線保持通信，總線需要考慮到可靠性與負載能力，整體系統(tǒng)需要結合到站場規(guī)模將其劃分為不同子系統(tǒng)。總線可以考慮呼叫應答方式，主叫方為聯(lián)鎖主機，受控模塊被動應答并且需要返回狀態(tài)數(shù)據(jù)幀。整體系統(tǒng)訪問周期是固定的，聯(lián)鎖主機需要在固定周期內(nèi)向整體網(wǎng)絡控制模塊發(fā)送至少一次命令幀，狀態(tài)幀與命令幀都需要設置源地址、目標地址[3]。

4 全電子計算機聯(lián)鎖優(yōu)點缺點分析

全電子計算機聯(lián)鎖優(yōu)點體現(xiàn)在系統(tǒng)維護工作簡單、擴展性強、結構簡單、體積小巧、施工質(zhì)量與工藝得到保障的前提下，故障率能夠有效降低，利用計算機對所有設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，縮減故障恢復時間，避免對正常工作造成影響。全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)基于網(wǎng)絡傳輸平臺，因此能夠達成遠程監(jiān)測與控制目標，遠端車站無須設置聯(lián)鎖機就能夠實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)鎖，節(jié)約了設備投資。由于系統(tǒng)應用模塊化結構，工程建設周期短，施工調(diào)試方便快捷，設計簡單，能夠對施工成本有效控制。電子執(zhí)行單元的應用可大量減少繼電器、信號電纜、組合架設備的使用，不僅避免了各種混線、斷線、繼電器失效等故障，而且大幅降低了車站設備的總投資，提高了系統(tǒng)的可用性。聯(lián)鎖設備能夠自動執(zhí)行，替代了人工操作，可以將網(wǎng)絡功能與執(zhí)行功能結合到一起，對效率提升與成本控制工作有明顯作用。系統(tǒng)擴展性良好，設備應用十分靈活，方便在應用的過程中進行站場擴建，施工也比較簡單，能夠對故障地點與原因進行精準的診斷，從而使問題控制于模塊的內(nèi)部，確保系統(tǒng)運行過程穩(wěn)定，使故障出現(xiàn)的概率降低。由于能夠對設備運行的狀況進行實時監(jiān)測，因此一旦出現(xiàn)問題就能夠及時進行診斷解決，故障恢復的時間能夠有效縮短。系統(tǒng)建立基于網(wǎng)絡平臺，因此能夠進行遠程操控，使設備投入成本降低。

全電子計算機聯(lián)鎖的缺點體現(xiàn)在，需要進一步強化工藝，提升質(zhì)量。采用模塊化結構，電路整體封裝，現(xiàn)場維護工作量減少，但透明度相應降低。需要設備自身質(zhì)量可靠，才能確保后期應用效果，不確定性因素增多，需要進一步強化系統(tǒng)可維護性，可靠性，可用性設計。隨著全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)逐步發(fā)展應用，功能在完善的同時，對其產(chǎn)生影響的因素也在增多，執(zhí)行部分不存在冗余結構，可參考移頻系統(tǒng)采用1+1的主備模式，以此來提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種新的聯(lián)鎖設備，能夠使信號執(zhí)行與聯(lián)鎖運算高度集成，但是由于系統(tǒng)應用時間較短，各種資料缺乏，同時維修經(jīng)驗不足，工作人員技能水平有待提升。需要相關人員多實踐、多思考、多總結，掌握問題處理與分析的方法，為系統(tǒng)穩(wěn)定正常運行奠定基礎提供保障。

5 全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障

執(zhí)行模塊內(nèi)部回路焊點脫落，比如在密貼試驗中，電源斷開，轉轍機停轉，摩擦情況消失。初步判斷為執(zhí)行模塊故障，后對模塊更換設備正常工作，對更換模塊進行檢查分析發(fā)現(xiàn)自閉回路焊點脫落，從而導致設備摩擦實驗中內(nèi)部電路無法自閉保持。

執(zhí)行模塊內(nèi)部電阻虛焊，通過對故障診斷模塊恢復更換，檢測發(fā)現(xiàn)原因為模塊中電阻虛焊，由此導致監(jiān)測數(shù)據(jù)與實際不相符。雙機熱備聯(lián)鎖系統(tǒng)在同步過程中沒有進行容錯處理，某路段在施工過程中調(diào)試發(fā)現(xiàn)信號燈點燈后滅燈，外部線路經(jīng)檢查不存在問題。專業(yè)技術人員通過實驗發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場燈端電壓較低，從而導致系統(tǒng)不一致，結合到故障導向原則對電壓進行調(diào)整，故障有效解決。

6 結束語

作為一種新的系統(tǒng)，用于實際工作中缺乏經(jīng)驗，因此相關工作人員要及時總結，善于在工作過程中發(fā)現(xiàn)問題，對系統(tǒng)進行持續(xù)優(yōu)化，確保系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定運行。系統(tǒng)應用提升了管理水平，在安全性經(jīng)濟方面效果明顯，但是同時也需要看到系統(tǒng)應用還存在的問題，加大資源投入力度，從各個方面不同環(huán)節(jié)入手，為系統(tǒng)正常應用提供保障。

參考文獻

[1] 王啟龍.淺析全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)優(yōu)缺點[J].哈爾濱鐵道科技，2015，（4）：22-24.

[2] 欽斌.全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的通信協(xié)議設計及安全性分析[J].經(jīng)營管理者，2013，（18）：268.

[3] 許麗，蘇思琦，曠文珍.全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的通信協(xié)議設計及安全性分析[J].中國鐵道科學，2012，33（6）：83-87.