GYK轨道车运行控制设备的设计与实现

杜 宪

（华东交通大学 电气学院，江西 南昌 330013）

随着铁路的快速发展，轨道车作为铁路施工、线路维修、救援抢险的主要交通工具，上线运用早已变得频繁，这对广大轨道车乘务员提出了更高的要求。然而，在实际运用中，由于操作轨道车无任何规律性，特别是在工程单位轨道车往往是长途作业，且对工作区环境不熟悉，乘务员因操纵不正确造成的事故时常发生，事故不仅造成了经济损失，而且有时对人身安全也构成了严重威胁。为了确保轨道车作业绝对安全，铁路总公司对轨道车运行控制设备提出了新的目标，轨道车在运行、作业中的安全性也成了铁路目前必须要解决的课题之一。

1 系统功能分析及总体思路设计

为了使轨道车运行控制设备的安全性更高、 可操纵性更强，对轨道车乘务员的操纵情况进行了大量调研、分析得出系统应具有监控功能、轨道电路信息接收功能、警醒功能、数据记录功能、地面分析功能、语音记录功能、人机交互功能及故障报警功能。

列车运行监控记录装置已在铁路机车上运用超过10年，被全路公认为“安全保护神”。在研究轨道车运行控制设备时，应当借鉴列车运行监控记录装置的经验和技术。对系统功能分析后，通过对3 代监控装置的性能、技术等方面综合分析，以LKJ-2000 型设备作为基础，分析轨道车作业的特殊性，开发适合轨道车使用的监控记录装置。

2 系统硬件设计

系统主要由采集设备与主机两部分构成。采集设备负责信号的采集并发送至主机。主机收到信息后，对信息加以分析，完成计算、显示、记录、报警等功能。主机内置机车信号插件，能够可靠地自动接收目前国内所有轨道电路制式的信息。同时，在列车管上安装一个放风阀，当系统需要制动时开启放风阀使列车管排风，车辆产生制动，从而实现自动停车功能。为了在列车管排风时防止风源继续给列车管充风，在列车管的充风管路上串入一个保压阀，由主控模块控制，在放风的同时截至充风，对风源进行保压。

GYK 轨道车运行控制系统由主机、显示器、信号机、机感器、速度传感器、压力传感器、电磁阀（紧急制动阀、常用电磁阀、保压阀）、警惕装置、熄火装置、轴温监测装置（可选装）等构成。

3 系统软件设计

硬件电路设计好后，系统具体的功能和监控过程就要依靠软件来实现。系统能正常地工作，除了合理的硬件设计外，更需要功能完善的软件。

为了使系统组织灵活、配置方便，系统采用了分布式的结构。分布式的系统结构要有一种分布式的总线作为底层依托，本系统采用双路CAN 串行总线使系统对其它模块进行更可靠的控制并管理。

软件采用模块化设计，主要由如下六大功能模块组成。各模块间关系框图见图1。

图1 各模块间关系框图

（1）显示刷新模块：实时显示信号、速度、管压及限速曲线等。

（2）数据处理模块：与信号采集设备相互通信，完成CAN 数据的处理。

（3）键盘输入模块：处理操作人员的按键信息。

（4）语音处理模块：将提示和报警声音转换成命令，发送至语音芯片。

（5）文件管理模块：完成文件的建立与生成。

（6）文件转储模块：通过键盘操作调用此模块，将文件转储至专用U 盘内。

4 结语

系统采用车载主机预先存储地面线路数据的控制方式。在运行过程中，首先确定轨道车实时位置，同时根据实时位置与信号状态调用并计算前方运行数据，主控模块接收到运行数据后，再根据当前的运行数据计算并绘制限速曲线。在模拟量采集模块将列车实时速度发送给主控模块后，主控模块将实时速度与限速作一番比较，根据不同的比较结果，输出相应的动作命令，如紧急、常用、卸载、报警等，并由数字入出插件执行相应动作，从而达到防止超速及冒进信号的发生，实现了主要功能，达到了预期的目标。

[1]铁道部.轨道车管理规则[M].北京：铁道出版社，2007.

[2]孔庆春.轨道车运用安全知识读本[M].北京：铁道出版社，2008.

[3]唐献康，李均良.机车安全信息综合监测装置的研制[J].机车电传动，2000（4）:22-25.