【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)鐵路信號(hào)技術(shù)與設(shè)備已經(jīng)從傳統(tǒng)單一向綜合化、系統(tǒng)性發(fā)展方向轉(zhuǎn)變，為達(dá)到安全行車及全面提高列車運(yùn)輸效率，必須重視鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的合理應(yīng)用。微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為現(xiàn)階段應(yīng)用最多的聯(lián)鎖系統(tǒng)，其車站信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行，系統(tǒng)控制主要應(yīng)用于進(jìn)路、道岔與信號(hào)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)達(dá)到三者聯(lián)鎖的作用?；诖?，本文就鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)現(xiàn)應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行分析探討。?
引言?
在列車實(shí)際調(diào)度運(yùn)行時(shí)，最為重要的就是車站之間設(shè)備信號(hào)的制約關(guān)系的嚴(yán)密性，提高信號(hào)制約的可靠性對(duì)保障列車的安全運(yùn)行具有重要的意義。聯(lián)鎖設(shè)備通過控制車站的岔口、進(jìn)路和信號(hào)來保證信號(hào)的嚴(yán)密制約。微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)較原有繼電電氣集中系統(tǒng)而言，具有占地面積小、投資低、故障率低的優(yōu)點(diǎn)，不僅提高了技術(shù)的可靠性，還有效增加了其經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)我國(guó)鐵路建設(shè)的前景展望具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。?
一、鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的概述?
1.微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的定義?
聯(lián)鎖指的是在火車行車中，保證安全行車信號(hào)的技術(shù)措施，制約了信號(hào)設(shè)備和相關(guān)因素。從廣義來看，指的是各種信號(hào)設(shè)備間的相互限制，狹義指的是各車站信號(hào)之間的約束關(guān)系。在實(shí)際的行車中，主要關(guān)注的是狹義方面的定義，注重的是車站間信號(hào)設(shè)備的制約關(guān)系，關(guān)系嚴(yán)密，在一定程度上可以促進(jìn)車輛的安全出行。聯(lián)鎖設(shè)備就是指實(shí)施這種技術(shù)措施的設(shè)備，主要用來控制車站的道岔、進(jìn)路合信號(hào)。聯(lián)鎖設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展，由前期古老的的機(jī)械聯(lián)鎖，發(fā)展為繼電器開聯(lián)鎖，后來隨著技術(shù)的不斷革新，微機(jī)聯(lián)鎖成為了主要的發(fā)展形式。?
2.微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成?
鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要是由微機(jī)聯(lián)鎖和鐵路微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兩個(gè)部分構(gòu)成。所謂微機(jī)聯(lián)鎖，即利用計(jì)算機(jī)對(duì)車站操作員的操作指令和現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)及道岔等進(jìn)行集中控制，使其達(dá)到相互制約的車站聯(lián)鎖設(shè)備，即微機(jī)集中聯(lián)鎖。它是一種由計(jì)算機(jī)及其他一些電子、電磁器件組成的具有故障―安全性能的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是目前最先進(jìn)的車站聯(lián)鎖設(shè)備，具有運(yùn)作速度快，信息量大，操作方便，安全性高，設(shè)備體積小、重量輕，便于調(diào)試和維修的特點(diǎn)，提高了自動(dòng)化程度和作業(yè)效率。為了實(shí)現(xiàn)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)往往采用可靠性冗余結(jié)構(gòu)配置。信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是檢測(cè)行車是否安全、檢測(cè)鐵路信號(hào)設(shè)備運(yùn)行是否完好的重要組成部分，也是路現(xiàn)代化裝備的最重要組成部分，它把現(xiàn)代的高科技如傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制等技術(shù)結(jié)合起來，監(jiān)測(cè)、檢測(cè)和記錄分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否良好，并能夠?qū)Ξ惓７磻?yīng)作出處理，方便對(duì)鐵路運(yùn)輸狀態(tài)進(jìn)行分析和檢測(cè)。?
二、鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用分析?
1.聯(lián)鎖軟件?
鐵路站場(chǎng)規(guī)模、作業(yè)要求存在極大的不同，因此模塊化結(jié)構(gòu)為其硬件、軟件所具備的相同特點(diǎn)，要求軟件程序必須與數(shù)據(jù)分開，只有這樣才能確保鐵路信號(hào)聯(lián)鎖的安全性。雙機(jī)熱備型聯(lián)鎖系統(tǒng)為現(xiàn)階段我國(guó)最為推廣的聯(lián)鎖制式，“單機(jī)確保安全，雙機(jī)提升可靠性”為其根本思想。雙機(jī)熱備單機(jī)安全型的實(shí)現(xiàn)主要利用硬軟件結(jié)合方法。硬件方面 CPU 為單系統(tǒng)以外，其輸入輸出系統(tǒng)與單機(jī)而言還存有一定區(qū)別，如回讀（輸出系統(tǒng)）、板內(nèi)動(dòng)態(tài)（輸入系統(tǒng)）都需進(jìn)行特定性設(shè)計(jì)，普通工業(yè)控制并不具有此效果。具體應(yīng)用中，一套輸出系統(tǒng)與一套輸入系統(tǒng)（回讀）可組成輸出系統(tǒng)；一套輸出系統(tǒng)（板內(nèi)動(dòng)態(tài)）與一套輸入系統(tǒng)可組成輸入系統(tǒng)。利用此類硬件冗余方法與一套應(yīng)用軟件結(jié)合的管理，能夠提升輸入、出系統(tǒng)的安全性。通常選取“雙軟件和編碼技術(shù)”作為單 CPU 的安全性措施，但因其內(nèi)部所有部件之間都存有密切聯(lián)系，為達(dá)到安全性提升的目的，需確保系統(tǒng)軟件具備良好的自診斷功能，這就必須做好應(yīng)用軟件故障—安全設(shè)計(jì)，只有這樣才能確保系統(tǒng)的完整性、科學(xué)性。利用雙機(jī)方法實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性，故障產(chǎn)生過程中可實(shí)施整機(jī)切換。此方法中雙機(jī)是否同步或進(jìn)行比較為其技術(shù)難點(diǎn)，在比較其是否具有一致性時(shí)，故障位置的確定與切換方式選擇與自診斷息息相關(guān)。也可依托軟件達(dá)到單機(jī)系統(tǒng)故障診斷的目的。?
2.站場(chǎng)設(shè)備控制方式?
在科技快速發(fā)展的今天，鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)愈加完善，將微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)合理應(yīng)用于鐵路信號(hào)系統(tǒng)，對(duì)提升系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性具有至關(guān)重要的作用，為此，本文以站場(chǎng)設(shè)備控制方式的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。?
（1）站場(chǎng)設(shè)備集中控制方式。作為一種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)具有良好可靠性、安全性，集中控制方式為現(xiàn)階段我國(guó)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中普遍選取的站場(chǎng)設(shè)備。（2）站場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式。于系統(tǒng)可靠性而言，集中式計(jì)算機(jī)控制將直接影響其可靠性，甚至產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)集中問題。作為一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，現(xiàn)場(chǎng)總線的功能為各個(gè)通信數(shù)據(jù)、控制設(shè)備間信息傳送問題的處理，如數(shù)字通信等。選取現(xiàn)場(chǎng)總線控制的方式作為微機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，可對(duì)輸入、輸出接口卡大大降低，與集中控制方式相比，電電纜長(zhǎng)度也所有減少。調(diào)度控制系統(tǒng)接收的進(jìn)程信息由列車運(yùn)行進(jìn)程發(fā)出。調(diào)度控制設(shè)備在分解控制信息后向相關(guān)設(shè)備，如轉(zhuǎn)轍機(jī)等發(fā)送，且對(duì)所有設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)所有設(shè)備在對(duì)控制信息接收后，將自身相關(guān)信息發(fā)送給和此次動(dòng)作相關(guān)的其他設(shè)備，并對(duì)其他設(shè)備發(fā)出的有關(guān)信息進(jìn)行接收，除此之外，對(duì)控制信息內(nèi)的動(dòng)作命令加以執(zhí)行?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制方式中系統(tǒng)與設(shè)備安全性普遍較高，可選取標(biāo)準(zhǔn)化信息技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。?
三、微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路信號(hào)中應(yīng)用的發(fā)展前景?
1.技術(shù)發(fā)展前景?
（1）在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用中，根據(jù)系統(tǒng)使用的特點(diǎn)，采用 3 取 2 的技術(shù)，這樣的技術(shù)改進(jìn)有利于提高信息處理的精準(zhǔn)度和時(shí)效性，提高它的安全性能，讓行車更加有安全保障。（2）目前微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)還存在繼電器，進(jìn)行接口柜部分型號(hào)、道岔、軌道區(qū)段部分的信號(hào)控制，但實(shí)際上可以進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，取消繼電器的使用，提高技術(shù)的強(qiáng)度，減少設(shè)備成本的支出。（3）因?yàn)樗褂玫睦^電器數(shù)量減少所以電源屏的數(shù)量也會(huì)減少。繼電器和電源屏之間相互關(guān)聯(lián)，減少了繼電器的數(shù)量，會(huì)減少電源屏的輸出電類型，這樣電源屏的使用價(jià)值也就沒有了。（4）鐵路運(yùn)輸部門更新設(shè)備過程中，設(shè)備逐漸朝著精細(xì)化、簡(jiǎn)單化方向發(fā)展。在新型設(shè)備中，減少了設(shè)備中的器件，減少了發(fā)生故障的概率，所以維修費(fèi)用也就相應(yīng)降低，提高了維修的效率。（5）需要注意的一點(diǎn)是，當(dāng)前微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)缺乏可靠的防雷系統(tǒng)，所以在未來發(fā)展中，需要根據(jù)雷電傳導(dǎo)特性加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)防雷設(shè)施的研究。?
2.市場(chǎng)發(fā)展前景?
我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)有很多鐵路運(yùn)行中應(yīng)用了微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)并沒有得到全面推廣。在現(xiàn)代信息科技持續(xù)高速發(fā)展的背景下，相信微機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)系統(tǒng)會(huì)得到進(jìn)一步地發(fā)展和應(yīng)用，在未來發(fā)展中，也會(huì)有廣闊的市場(chǎng)。?
結(jié)語?
微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為新時(shí)代的產(chǎn)物，能在鐵路運(yùn)行中能夠安全有效的傳輸鐵路信號(hào)具有重要的保障作用。將計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)置于鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)的目的在于對(duì)車站行車作業(yè)的安全性、效率進(jìn)一步提升，為現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)提供可靠信息依據(jù)，進(jìn)而對(duì)車站控制監(jiān)督功能加以改善，達(dá)到車站現(xiàn)代化管理水平提升及經(jīng)濟(jì)效益最大化的目標(biāo)。同時(shí)，在未來的發(fā)展中通過進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，相信微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可以獲得更好的發(fā)展。?
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