燃料运输铁路信号微机联锁系统技术改造

王海燕

（华电能源牡丹江第二发电厂，黑龙江 牡丹江 157015）

1 项目实施背景及项目改造主要依据

华电能源牡丹江第二发电厂铁道线路6502电气集中联锁控制系统于2000年7月1日—8月20日进行过1次中修，修复了熔丝报警系统修复，对部分缓放继电器联锁关系检测和电源屏调压系统进行维修调试，暂时提高调压精度和灵敏度，缓解了系统运行的不稳定性。

针对以往系统中修和多年现场检修、维护积累的实际经验发现，6502电气集中电路从设计到施工及实际应用中还有许多不足之处，庞大的联锁网络线十分繁琐，不宜迅速查找故障恢复生产。系统电缆绝缘值已达到最低临界点，有明显的安全隐患。目前，计算机联锁系统已作为国家铁路运输信号的基础安全设备，在国家铁路及拥有自备车站的厂矿单位广泛使用。

6502电气集中系统继电器参数变化大，继电器组合内RC电路大部分电解电容有漏液现象，且部分FDGJ继电器的缓放时间不够，达不到规定的时间参数3～4 s。因此，必须立即对6502电气集中系统进行完全的技术改造，升级为MCIS模块化计算机联锁系统，以满足安全生产，提高调车效率。

通过安装计算机联锁系统不仅能够及时、准确地判断故障点，而且便于维护、提高设备的稳定运行，达到“故障导向安全的原则”，提高调车安全作业效率。

2 技改方案及实施过程

2.1 实现联锁的基本功能

实现进路上道岔、信号机和轨道电路的正确联锁，确保进路正确和机车运行安全，满足6502全部的联锁功能。

2.2 实现站场需要的特殊联锁功能

根据站场的特殊要求，实现特殊联锁关系，支持单钩溜放功能（翻车机重空牛牵、推车需要此项功能）。

2.3 实时再现

实时反映站场信号、道岔、轨道等设备的现场状态，为各级运用管理维护部门提供设备和机车调车作业等信息，可对全调车场进行视频监控，随时发现和调整不合理作业及违章现象。

2.4 完善的自诊断功能

系统通过动态输入、输出、回读、软件双编码等技术实现自诊断故障到板极的功能，并通过网络通信使维护人员在控制中心和维护中心实现故障的诊断和查询。

2.5 维护和远程诊断功能

系统能够记录所有的操作和信号设备的状态；监测和报告系统故障；方便查询内存中存储的各种信息；存储和打印记录；通过网络远程诊断功能可以把系统的故障情况通知到相应的维护部门，使维修部门可以根据需要派遣相应技术人员来维修；远距离传送记录的文件。

2.6 实现与其他信息系统的结合功能

系统具备与微机监测、调度集中等系统的通信，实现站场间的信息共享。车间、分厂及厂部领导通过网络随时可以了解到现场调车作业情况。

2.7 具备故障弱化功能

系统的上位机、联锁机分别双机热备，IO模块内部均采用“二取二”来保障“故障倒向安全”的原则进行采集与控制，即每个模块均具有二套电路。一旦联锁系统出现局部故障，在不影响设备运行安全的情况下，系统具备故障弱化功能。

3 工程设备系统的布置、设备铭牌、参数及必要图纸

3.1 电源屏

MCIS模块化计算机联锁系统所需的电源屏为整套系统提供电源，其需要的电源相比现有的6502电源屏及计算机联锁电源屏有所简化，电源屏只需提供：①道岔所需的二类电源：DZ220、DF220、DJZ220、DJF220；②信号及联系电路所需的一类电源：XJZ220、XJF220；③计算机联锁系统所需的一类电源：JJZ220、JJF220。

3.2 控制台

MCIS模块化计算机联锁系统控制台包括：显示器、鼠标、上位机及音响等设备。

（1）显示器：25"CRT显示器（或等离子大屏幕显示器），用于显示站场状态、提示信息及报警信息。

（2）鼠标：供操作人员办理进路及响应系统要求等。

（3）音响：播放语音及声音提示。

（4）上位机：识别操作命令、显示更新站场状态及初选进路。

3.3 主机柜

主机柜正面自上而下依次为：两套冗余UPS电源、维修机液晶显示屏、键盘/鼠标及3个组合。主机柜背面自上而下依次为：两套24 V冗余电源、两个冗余HUB、联锁主机笼、系统电源引入端子及防雷装置。

3.4 扩展机柜

主机柜最多可控制15组道岔的车站，若控制车站更大，则必须增加扩展机柜，以放置更多的组合。每个扩展机柜最多可放置10个组合，约增加30组道岔的控制能力。

3.5 系统电源

系统所需的JJZ220、JJF220在联锁主机柜中经系统电源引入端子与防雷后，直接接入两套UPS输入。两套UPS输出分别接入相应的24 V电源模块，在电源模块的输入端并接有1个为维修机液晶显示屏及两路HUB提供电源的220 V电源插座。维修机液晶显示屏电源可接在任何1个220 V电源插座上，两路HUB电源在正常情况下分别接在两路220 V电源插座上，以保证在1套电源关机或故障时，至少还有1个HUB电源。两套电源模块产生的24 V电源直接并接入Z24、F24电源汇流端子，然后分别接至联锁主机笼，各组合、控制台上位机机笼。保证两套电源模块在其中1套关机或故障时，不影响整套系统的供电。

3.6 联锁主机笼

联锁机笼位于联锁主机柜的背部，其前方为维修机液晶显示屏，上方为两路冗余HUB。联锁机笼正面从左至右分别为：维修机模块、联锁A机模块、联锁B机模块、4对IOC模块。

其背部为配线端子，0排为其电源端子，其他为IOC与组合间的IO通信线接线端子，其配线定义见附页“联锁主机笼配线表”，在每个模块对应的背部都设有熔丝，以提供电源保护。

3.7 组合

根据控制对象的不同特征，将所需电路单元集中放置在一起，形成不同类型的组合电路，是本系统在电路结构上的一种创新。采用组合为新的结构单元，使整个系统内部机柜之间配线最少，由于组合可以工厂预制，故能最大化地缩短施工周期。组合共有5种类型：道岔组合、信号组合、轨道组合、零散组合及电源组合，见图1。

（1）道岔组合：道岔组合由两个道岔模块、16个熔断器、4个表示变压器及侧面配线端子等组成。1个道岔组合可以控制4组道岔。

（2）信号组合：信号组合由3个信号模块、24个熔断器及侧面配线端子等组成。1个信号组合可以控制12架调车信号机。

（3）轨道组合：轨道组合由4个轨道模块及侧面配线端子等组成。1个轨道组合可以控制64个轨道区段。

（4）零散组合：零散组合由4个零散模块及侧面配线端子等组成。1个零散组合可以控制8个方向的普通场联或6个方向站间联系电路。

（5）电源组合：电源组合由6个整流器、22个熔断器及侧面配线端子等组成。电源组合的作用有：①为联系电路提供整流电源；②为系统提供熔丝报警电源；③为室外信号机点灯、道岔动作及道岔表示电源增加一道防护屏障。

图1 组合的5种类型

4 投资估算

见表1。

表1 投资估算

5 改造前后经济效益对比

6502电气集中系统技术改造前：6502电气集中电路从设计到施工及实际应用中存在许多不足，庞大的联锁网络线十分繁琐，不宜迅速查找故障恢复生产。系统电缆绝缘值已达到最低临界点，有明显的安全隐患。

6502电气集中系统技术改造后：安装计算机联锁系统可实现进路上道岔、信号机和轨道电路的正确联锁，确保进路正确和列车运行安全。满足6502全部的联锁功能、减少设备故障率、降低检修频次。通过安装计算机联锁系统不仅能够及时、准确地判断故障点，在日常维护上使检修人员操作更方便，达到“故障导向安全的原则”，提高调车安全作业效率。

6 行业地位和推广价值

（1）用MCIS模块化计算机联锁系统，以其“二取二”的安全原则，双点输出，使任何一个输入输出都由两套完全独立的电路完成，从而有效提高系统的安全性。

（2）通过安装计算机联锁系统不仅能够及时、准确地判断故障点，而且便于维护，可有效提高设备的稳定运行率。