浅谈煤炭铁路行车系统自动化联锁控制

褚进　赵士琦

【摘要】本文结合煤炭铁路行车自动化控制实际，通过对车站信号联锁信息化设备的分析、研究，采用先进的车站信号计算机联锁设备自动化控制技术，保证了矿区铁路行车安全。

【关键词】浅谈；矿区铁路；行车系统：自动化：控制

【中图分类号】U292 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0413-01

矿区铁路作为国家铁路运输网的重要组成部分，是煤炭企业发展的大动脉。车站信号联锁系统是保证煤炭铁路行车安全，提高运输效率的基础。对矿区车站信号联锁信息化设备因素的进行分析、研究，运用先进的计算机联锁技术，是保证矿区铁路运输安全长治久安的根本措施。

1、煤炭铁路行车系统现状

目前，我国煤炭铁路行车系统的技术装备处于不完善、不配套、不统一的“三不”状态，普遍存在标准低、质量差的现象。据统计，全国矿区铁路硬件近40%的车站无道岔区轨道电路，28%的车站无到发线轨道电路，32%的车站无电源设备、无信号联锁装置。枣庄矿区铁路系统所辖的9个车站实际，其中有2/3的车站为无信号联锁装置，无到发线、道岔区轨道电路，是一种非集中联锁设备操作系统。这种系统不仅设备落后，车站信号设备难以形成“进路、信号、道岔”之间的相互制约联锁关系，极易造成接发列车操作系统的失控，以至酿成事故。因此，改变车站信号联锁落后的状况，必须对其设备进行技术改造。本文结合矿区铁路实践，认真研究探讨矿区车站信号联锁设备等薄弱环节，实施技术改进，为矿区铁路实现有效的自动化控制提供科学的理论依据。

2、车站计算机联锁技术特点及功能

控制车站道岔、进路和信号机并实现它们之间安全联锁的系统称为车站信号联锁系统。近几年，随着科技的迅猛发展，控制方式有了质的提升，从原来的手动到6502电气集中，从6502电气集中到计算机联锁系统。计算机联锁设备也由双机冷备、双机热备到二乘二取二和三取二技术几经更新换代。

枣庄矿区铁路系统有9大车站，2/3的车站信号控制设备均为无联锁道岔转换进路，采用落后的手动操作接发列车。行车、电务部门工作效率低，给运营、维护工作带来极大不便，而且不可避免的人为因素给铁路运输带来很大的安全隐患。因此，在其他装车站采用三取二计算机联锁系统，可满足铁路提速和运输安全行车的需求。

2.1 三取二计算机联锁系统技术特点：

2.1.1 采用三重系统不停顿故障重组技术，有可靠性与安全性冗余结构，满足“故障一安全”原则。

2.1.2 采取双程序设计，具有模块化结构。软件设计为双程序比较，使得故障在每一层都得到检查，将危险侧故障最终降到最低限度，灵活适应不同站场的需要。

2.1.3 系统功能齐全。除完成6502电气集中相应的联锁功能外，具有设备故障语音报警、智能诊断提示、值班员操作历史记录和站场行车作业历史画面重视等功能，为事故分析和故障处理提供了有利的依据。

2.1.4 计算机联锁系统维护方便，故障判断智能化，利于压缩故障延时，处理故障方便快捷。设备采用CRT显示器显示站场替代控制台，用鼠标、键盘办理进路、操纵道岔、开放信号和办理解锁，替代了继电联锁控制台按钮。

2.2 计算机安全联锁系统主要功能：

2.2.1 根据车站行车安全的需要，在规定的联锁条件和规定的时序下自动对进路、信号、道岔实行安全控制。

2.2.2 计算机联锁系统采用大屏幕显示器取代6502电气集中表示盘，可以向操作人员提供更加安全、可靠、直观的行车显示信息。包括：站场基本图形显示、现场信号设备安全状态显示、值班员按压按钮动作的确认显示、联锁系统的安全工作状态故障报警显示、时钟显示，必要的安全信息提示。

2.2.3 安全记录存储和故障检测与诊断功能。系统可按时间顺序自动记录和储存值班员按钮安全操作情况、现场操作动作情况和行车安全作业情况。提供图象再现功能，可将前段储存的数据以站场图形方式显示在屏幕上，按照实际操作和车列运行情况再现出来，以便查找故障及分析问题。实现进路储存和自动办理，具有安全集中检测和报警功能。

2.2.4 将计算机联锁系统利用标准化的通信接口板、网络接口板以及标准化的通信规程，可直接与现代化信息处理系统相连接进行安全数据交换。

3、计算机联锁系统设计方案

车站各设一套HOLLiAS VSl2000三取二计算机联锁系统。

联锁设备：铁路信号采用HOLLiAS VSl2000三取二容错计算机联锁系统1套（3台主机）。电源设备：微机联锁中站电源屏一套（3屏，10kVA）。接口设备：2台接口柜。UPS不间断电源：2台APC（1kVA标机）。操作员站：CRT站场监视器2台（其中1台备用），站场控制用专用键盘、鼠标、轨迹球。历史站：CRT站场监视器1台，打印机1台及相关操作设备。操作员站控制台、历史站控制台、分线盘。

4、计算机联锁系统工作原理

本区域集中联锁区内现场设备状态、道岔的定位或反位状态，信号机的关闭或开放状态，轨道电路区段的空闲或占用状态，64D（包括站间联系）等的状态，道口的状态信息经过信息通道电缆线路，送至相应的接口柜中，接口柜接口电路将信息经电气转换后用双断法送人处于工作状态的三取二容错计算机，计算机则对上述信息进行逻辑运算，处理后在CRT屏幕上显示出来，供信号值班员随时清楚的了解掌握现场情况。当信号值班员需要排列进路或进行其他操作时，用键盘或鼠标将操作命令送入三取二容错计算机，计算机对操作命令进行分析判断及逻辑运算确认可以执行时，则发出命令，该命令送到现场并被执行。被控设备动作之后的新状态又送至CRT上显示出来，当三取二容错计算机逻辑运算认为条件不满足时，则不执行，并在CRT屏幕上给出相应原因提示。

车站计算机联锁系统最大限度地利用软、硬件资源，即可完善系统安全联锁控制功能，提高整个车站系统信号联锁的可靠性和安全性，又能提高安全作业效率，扩大运输能力，节约成本。

车站微机联锁系统的使用，大大提高了车站咽喉区安全防护能力，行车、调车作业效率提高了60%，车站办理接发列车的时间由原来的30分钟缩减至8分钟，车站站场日解编列车由原来的100辆提高到300辆，昼夜列车安全通过能力由原来的5.8对，昼夜提高到10.8对/昼夜。同时又降低了生产成本，吨公里成本由原来的0.24元/吨公里下降至0.18元/吨公里。安全行车系数提高了70%，安全行车事故率下降了80%。三取二计算机联锁大大减少了继电器检修工作量，减少系统的设计、施工和维护工作量。信号设备常见故障比技术改造前减少85%，确保道岔“4毫米不锁闭”100%。

5、结束语

本人就煤炭铁路行车自动化控制问题，谈了自己的一些观点，但不同的煤炭铁路企业有不同的现场情况。对此本文的观点只能仅供参考，但通过对车站信号联锁设备现状硬件失控的研究，采用先进的车站信号计算机联锁设备安全控制技术，应能较好的完成既定安全目标，取得了尽量好的经济效益和社会效应。