DS6-K5B型計算機聯鎖現場布線工藝設計

于騰龍，任 裕

（沈陽鐵路信號有限責任公司，沈陽 110025）

1 概述

DS6-K5B型計算機聯鎖是北京全路通信信號研究設計院集團有限公司（簡稱通號院）與日本京三制作所聯合開發的1套用于車站信號聯鎖控制的系統。系統內各計算機之間的通信通過光纜連接，傳輸距離遠，抗干擾能力和防雷性能強，保證系統具有高的運行穩定性，因而被廣泛應用于各大客運專線。該聯鎖系統現場布線分為3部分：系統電源線、信號線和通信線。

該聯鎖在應用于普速鐵路時，由于當時的現場施工經驗所限，忽略了設備布線在設備的整個生命周期中的意義，只是按照正確的連接方式進行連接安裝，簡單的保證了設備在開通后的正常運行。隨著施工經驗的累積，調試的故障處理，才逐步建立起初步的布線要求。但此時依然沒有形成系統的、標準的布線規范。在高速鐵路飛速發展的近幾年中，為適應高速鐵路高標準建設的基本要求，保障高速鐵路的高質量發展，信號設備的現場施工必須遵循標準化的統一要求，以保障設備可靠的運行，以及具備運營后的可維護性。

因此，筆者根據多年現場施工的布線經驗，以及對售后服務問題的歸納總結，結合布線工藝標準，針對此聯鎖系統各個設備的布局結構特點，以可靠性為目標，以可維護性為基本原則，定義該聯鎖系統在現場安裝調試過程中的布線工藝規范，并分析確定在實施操作時的關鍵控制點，以把控施工的監督檢查[1]。

2 布線思路

DS6-K5B型計算機聯鎖現場布線思路：

強電與弱電、信號線應分開捆扎；

光纖具有相對獨立的布線路徑；

驅采電纜應根據站場規模，定義不同的排布方式進行捆扎。

3 布線設計

1） 強電與弱電、信號線應分開捆扎

本系統要求信號電源屏經隔離變壓器單獨提供一路單相交流220 V電源。從電源屏來的220V電源送到電源柜，經過UPS后向計算機設備供電。控顯機、監測機、機柜風扇及控制臺顯示器等設備使用UPS輸出的220 V電源。邏輯部和ET-PIO采用兩路直流24 V電源供電。第一路稱為邏輯24 V電源（L24），供邏輯部機籠工作。第二路稱為接口24 V電源（I24），供輸出接口驅動繼電器和輸入接口采集繼電器狀態使用。為了使兩路電源能有獨立的路徑，在機柜側門前后兩個位置開口。在現場安裝過程中，兩束電源均通過前后兩個開口向聯鎖柜和監控柜傳送。220 V電源走后開口，24 V電源走前開口，實現強弱電的分離，如圖1所示。控制臺的視頻、語音、鼠標和220 V電源線，從監控柜后側開始分開，左側引出220 V電源線，右側引出視頻、語音、鼠標等信號線。保證設備所受干擾最小[2]，可靠穩定工作，如圖2所示。

圖1 強、弱電布線路徑Fig.1 Wiring paths of strong and weak current

圖2 強電、信號線布線路徑Fig.2 Wiring paths of strong current and of signal wires

2）光纖具有相對獨立的布線路徑

此處的布線設計是本系統整套布線工藝的難點與重點。之所以強調光纖要具有相對獨立的布線路徑，是因為該系統的光纖比較多，且集中在光分路器處連接。如果具有獨立的路徑，光纖走向清晰，便于查找，如需更換時只動1根而不影響其他光纖。目前光分路器的布局是按照超大站放置8個的數量進行排布，如圖3所示。

圖3 光分路器原布局Fig.3 Original layout of optic fiber splitter

而在實際應用中，4個光分路器已可以承擔整套系統通信的功能。現有布局將光分路器放置在托盤中央。現場施工在連接光纖時，需要將整個托盤取出，才能更方便快捷的連接到光分路器上。否則在機柜上接入光纖，視野受限，操作空間不便，而且開通后也不便查找故障和維修更換。其次光纖連接完成后，沒有固定光纖的路徑，在開通后處理此處故障時，光纖容易受到擾動，操作難度稍大。

因此，如果要實現光纖布線的相對獨立，首先需要改變光分路器布局的結構設計。如圖4所示，將光分路器排布在托盤的后側，固定光分路器的托架朝外，這樣如果更換光分路器，在機柜后側即可擰掉螺絲進行更換。托盤上開出8排長圓孔，用作光分路器里側每一路光纖的布線路徑。緊靠托盤的橫梁開出4排長圓孔，成為接到光分路器外側的8根光纖的布線路徑。

圖4 光分路器新布局Fig.4 New layout of optic fiber splitter

結構設計更改后，開始進行光纖布線工藝要求確定的試驗。按照系統連接的規定和相對獨立的布線路徑目標，在托盤上進行連接。系統所用光纖型號為GJFJBV雙芯扁平光纖，外覆一層芳綸作為受力加強單元，每根擠制一層聚氯乙烯（PVC）內護套，最外擠制一層扁平聚氯乙烯（PVC）總護套。外覆芳綸使光纖有優異的抗拉性能，但是光纖整體的彈性也會很大。因此需要在合適的點固定光纖，以免造成光纖自身的彈性使其在接頭處產生拉力，同時要確定好光纖排布時與光分路器的距離，以使光纖的彎曲半徑最大化。光分路器里側的光纖接入方式如圖5所示，根據此布線方式，定義工藝要求如下：

圖5 里側光纖接入方式Fig.5 Method of fiber access inside the splitter

最上部光纖應在第6排長圓孔固定，剩余光纖依次向內順序排列；

扎帶應自橫梁上方外側穿入，保證扎帶扣朝上，統一貼向托盤，并保持在同側；

扎帶應固定在每根光纖護套處，不得固定在無護套的光纖上；

外層護套不可產生形變，扎帶不應發生移動；

扎帶剪切后，扎帶末端不大于1倍扎線帶厚度，與扎扣的表面基本齊平[3]；

調整光纖路徑及彎曲半徑，保證每根光纖間距一致、轉彎處均勻圓滑，彎角半徑最大化[4]，不得產生圓直角，使光纖產生應力；

在每根光纖接頭護套內1～3 cm處，每個彎角切線處固定扎帶。

光分路器外側，需要接8根光纖，按照從左至右的順序，在橫梁上將2根光纖一組捆扎固定，如圖6所示。此處工藝要求如下：扎帶應自橫梁上方穿入，保證扎帶扣朝上；

圖6 外側光纖接入方式Fig.6 Method of fiber access outside the splitter

根據每對光纖的具體情況確定扎帶間距，固定后每對光纖應保持原形不變；

扎帶應固定在每根光纖護套處，不得固定在無護套的光纖上；

外層護套不可產生形變，扎帶不應發生移動；

光纖向上接入光分路器的轉彎處應呈自然圓弧，扎帶位置應距外層護套1.5寸處捆扎固定；

扎帶剪切后，扎線帶末端不大于1倍扎線帶厚度，與扎扣的表面基本齊平。

3）驅采電纜應根據站場規模，定義不同的排布方式進行捆扎

由于驅采電纜需要剝掉一段外皮，將中部的屏蔽層用絕緣支架固定在機柜橫梁上，以保證電纜的屏蔽層和機柜相連，可靠接地。加上絕緣支架后的驅采電纜如果沒有正確的捆扎方法，外觀容易顯得松散混亂。因此，驅采電纜布線設計要以外觀整齊一致為目的，不同數量的電纜都要確定具體的排布方法，扎成一個線束，如圖7所示。

圖7 驅采電纜布線方式Fig.7 Wiring method of drive acquisition cables

這時還要注意一個問題，后期維護如果需要插拔電纜，要將電纜留有一定余量以方便插拔操作。因此電纜在確定剝除外皮的位置時，要將保證電纜插頭與機籠的可靠連接做為首要原則[5]，同時留有一定余量。經過現場連接后的插拔試驗，連接后的電纜向上傾斜與插頭所在平面呈15～20°角，此時電纜與橫梁交叉的位置就是剝除外皮的位置。按此位置安裝固定絕緣支架后，所留電纜余量可以方便其插拔。

備用電纜的處理，目前聯鎖的備用電纜要求每個機柜驅采各備用一根電纜。備用電纜所留余量應保證能應用到所有的插頭，這樣在某一根電纜出現

問題后，啟用備用電纜時，能夠順利的接入。此處工藝要求如下：

驅采電纜根據數量捆扎成一束，不宜平鋪在橫梁上固定；

為了不妨礙電纜插拔，及插頭處產生應力，應使插頭電纜在出線后向上傾斜約15～20°角，以留出一部分電纜余量[6]，確定電纜剝皮位置；

備用電纜在機柜最左側向上穿入，使備用電纜可以任意連接每一個驅動或采集插座，臨時綁扎固定在聯鎖柜橫梁上；

扎帶按圖示位置扎好，以免電纜松散，扎帶扣統一轉向線束內側隱藏；

扎帶剪切后，扎線帶末端不大于1倍扎線帶厚度，與扎扣的表面基本齊平。

4 結論

以上3部分的布線工藝設計完成后，經過10余個車站的現場實踐，縮短了現場安裝時間。并且設備布線整體既美觀整齊，又便于更換維護[7]。

高速鐵路技術新、標準高、系統復雜，因此保證工程質量是建好高速鐵路最基本的要求。在高速鐵路的現場施工過程中，信號設備的安裝調試是保證設備平穩開通運行的關鍵環節。高速鐵路信號工程應加強關鍵工序控制，固化工法，統一工藝標準。因此，信號設備現場布線工藝標準化，將使高速鐵路的安全性和可靠性又得到一層保障，對促進高速鐵路的高質量發展也有一定的積極作用。

在該聯鎖的布線工藝設計中，依托的雖然是工藝標準，但標準規定的是線束捆扎的基本要求和布線原則，落實到具體的產品上，要如何實現這個產品的布線路徑與捆扎方法，需要的是將工藝標準的靈活應用[8]。這就需要在確保產品性能不受影響的前提下，結合實際操作條件，設計合理的產品結構，使之適應現場施工布線要求。該聯鎖現場施工布線工藝標準的確立，為更好的實現現場施工的標準化作業創立了思路。其他各類產品的現場布線工藝標準，均可以按此思路進行設計定義。