站间安全信息传输系统在库阿线上的应用
2011-05-12吴婧
吴婧
(中铁第一勘察设计院集团有限公司通号处,陕西 西安 710043)
1 南疆铁路库阿线概述
南疆铁路是南疆地区对外沟通的唯一铁路客货运主通道,兼有亚欧大陆桥南部便捷通道的重要功能。南疆铁路库尔勒至阿克苏段位于我国新疆维吾尔自治区南疆巴音郭楞蒙古自治州,线路东起库尔勒市,西至阿克苏市,全线14个车站19个中继站,全长526km。
南疆线库尔勒至阿克苏段各站采用二乘二取二计算机联锁系统,区间采用四显示自动闭塞制式。列车双线双方向运行时,正向按追踪运行,列车速度目标值为160km/h,列车追踪间隔时分6min,反向按自动站间闭塞方式运行。
2 站间安全信息传输方案比选
2.1 方案分类
ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统站间安全传输信息主要有站间联系信息和方向电路信息两大类。
方案一:区间敷设一根专用电缆,通过继电器电路联锁的方式传输站间安全信息;
方案二:区间敷设一根专用光缆,通过站间安全信息设备传输站间安全信息。
2.2 方案比选
若采用方案一则其中方向电路需要比较严格的时间特性,电路所采用缓放继电的特性也会随时间的推移而变化;站间联系信息和方向电路信息的传输受电缆控制距离的影响较大,即因区间长度不同,用以改变方向的电源电压也不同。其中的电源模块,也是容易出故障的环节。
采用方案二即在联锁车站、中继站均设置站间安全信息传输设备,此设备可双向传输二进制数据,它提供一个用于连接信息传输设备和联锁等系统的通用接口,该接口采用继电器接点输出,光耦输入。设备将轨道电路等继电器条件采集并通过信号光缆传至相邻车站设备,再由相邻车站设备驱动相应的继电器供邻站使用。
综上所述,利用站间安全信息传输设备完成区间运行方向控制、站间联系信息采用基于光缆安全传输的站间信息交换,采用光纤通信代替电缆,提高通信的可靠性,可节约铺设电缆成本以及增加站联传输条件时的二次施工成本。采用计算机和现代通信技术,在硬件上采用冗余技术来保证信息的安全传输及系统的高可用性;通信软件上采用了自检技术、差异性比较技术、安全编码技术和动态编码技术等来保证软件通信的安全性、提升系统的整体可靠性,而且为将来的提速改造升级,提供了扩展的能力。因此,库阿线采用基于光缆完成站间安全信息传输的方案。
3 站间联系电路及方向电路原理
3.1 站间联系信息的传输
以库阿线任意两个相邻站阳霞站和626中继站为例来说明,两车站为满足系统间通信需要4芯单模光纤进行信息传输 (其中2芯冗余)。如图所示,626中继站向阳霞站方向为上行运行正方向,阳霞站从区间组合架采集轨道(小轨道)等继电器条件,通过光缆传输至相邻626中继站,626中继站接收后驱动相应继电器供本站联锁使用。同理,阳霞站所需626中继站的条件在626中继站进行采集后传输至阳霞车站经驱动后供本站联锁使用。
3.2 方向电路信息的传输
通过控制发车方向继电器和接车方向继电器来控制一个极性保持的区间改变方向继电器,通过极性保持方向来控制区间运行方向,当故障时发车方向继电器和接车方向继电器都落下。即:以阳霞车站接发车为例,当阳霞车站为接车站时,JCFJ(接车方向继电器)励磁吸起,FCFJ(发车方向继电器)失磁落下,有极继电器QGFJ(区间改变方向继电器)接通121~122接点,QZJ(区间正方向继电器)吸起,表明阳霞车站办理上行线正向接车。若阳霞车站为发车站时,JCFJ失磁落下FCFJ励磁吸起,QGFJ接通121~123接点,QFJ吸起,表明阳霞车站办理上行线反向发车。JCFJ和FCFJ由站间安全传输系统驱动。
当阳霞站为接车站时,即常态下FKTJ(发车开通继电器)失磁落下,当阳霞站转为发车站时,且发车条件满足时由光缆传输设备驱动FKTJ吸起,三接近轨空闲时FXHJ(发车信号继电器)励磁吸起,准备发车。
3.3 其它
设备上电开机、站间通信中断恢复、设备故障重新上电,自动恢复区间运行方向程序为:当两站FCFJ、JCFJ均落下,站间空闲,双方站均未办理发车进路,即FAJ落下、FSJ吸起时;若两站采集的QGFJ及区间QZJ或QFJ均为正方向或者反方向时,自动建立区间运行正方向或反方向;若两站采集的QGFJ及区间QZJ或QFJ不一致时,自动建立区间运行正方向。
当区间检查设备故障时,可使用辅助办理方式改变区间运行方向。按辅助办理方式改变运行方向后,出站信号机的开放必须检查该相邻站间区间空闲。
当两站之间设有中继站时,甲站、中继站、乙站各管辖1/3区间,中继站区间运行方向随接车站区间运行方向而改变.
4 对外接口部分
4.1 光纤
站间安全信息传输系统与一端邻站系统的通信宜采用两根光缆各2芯单模光纤做为传输通道(一根2芯光纤冗余)。为实现物理冗余,两根光纤应采用分沟分缆的方式。若条件限制可采用一根4芯单模光纤(其中2芯冗余)。
4.2 电源
站间安全信息传输系统正常工作需要一路220V 5A的交流电。
4.3 监测
站间安全信息传输系统具有完善的故障报警及监测记录功能,为维护人员确定故障范围、压缩修复时间提供便利而可靠的分析手段,可通过RS232通信方式与监测机进行通信。
4.4 结合电路
站间安全信息传输系统应与路内常见联锁系统相结合,包括与6502继电联锁、通号院DS6-K5B联锁、DS6-11联锁、铁科院TYJL-ADX联锁等的结合电路。
[1]范恒英.安全信息传输系统SIT-TLS设计与实现[D].西南交通大学,2002-06-18.