提高计算机联锁设备可靠性的探讨及实践

邢永华

【摘要】近年来，计算机联锁设备不断发展与推广，为使该设备工作更加可靠，降低故障几率，在此，结合现场使用中随之带来的一些新的问题，提出一些改进措施及建议。

【关键词】计算机联锁可靠性

一、铁路信号计算机联锁应用现状

（1）操作表示情况。车站计算机联锁系统以计算机为基础，综合了计算机、数据通讯、过程控制及图形显示等高技术为一体的系统。该系统采用计算机智能化和灵活的软件编程实现铁路车站信号、道岔之间的联锁，达到保障行车安全，提高运输效率以及改善劳动条件的目的。系统第一层为控制监视层，也称为人机对话层，实现对系统的控制过程的信息显示和系统控制命令的输入；第二层为联锁运算层，实现信号联锁关系运算处理；第三层为执行层，实现对现场设备（信号机、道岔、轨道电路等）运行状态采集和实时控制。（2）计算机联锁系统的基本结构。由于计算机联锁系统在适时性、安全性、可靠性、可维护性及性价比等若干方面。远远超过了继电联锁系统。因此车站联锁系统由继电装置向计算机联锁系统转化已成为一种不可扭转的趋势。计算机联锁系统是利用目前已有的工业控制计算机，研制一套专用的硬件与软件系统实现信号、进路与道岔间的联锁关系，因此它实质上是一个满足故障———安全信号原则的联锁逻辑运算系统，计算机在系统中的作用是将操作命令与现场各种输入的表示信息读入，再根据计算机内部状态等条件进行逻辑运算，判断后输出控制信息至执行机构，实现多变量数字输入和多变量数字输出这样一个复杂传递函数的变换。（3）实时性要求。计算机联锁系统能够及时机地采集到输入变量的变化情况，并及时刷新站场各类表示信息，及时输出道岔和信号的控制命令。它还和储存记忆，实现站场状态回放，对分析问题解决问题大有益处。（4）安全性评估。计算机联锁系统是一种实时控制系统，它必须是高可靠性的。通常继电联锁系统在采取预防性维护措施的前提下其MTBF可达15年以上，采用工业级的控制计算机与容错技术完全可以达到并超出这一指标。对计算机联锁系统而言，采用很多安全技术，如EI32-JD采用2乘2取2，系统安全性大大提高。（5）结构模块化与标准化。根据铁路站场的规模与作业需求不同，无论是硬件还是软件都必须具有模块化结构特征，硬件模块化、软件实现程序、数据的有效分离。系统的改造与升级更加简便。采用冗余技术，减少故障，从宏观而言，在提高可靠性的同时，也提高了安全性。（6）经济性指标。计算机联锁系统取代继电联锁系统的一个重要原因是节省建筑面积，分散控制还可节省电缆，降低系统费用成本。（7）功能扩展。原有的继电联锁系统只能提供基本联锁功能与操作界面，计算机联锁系统除此之外，还具有故障诊断与分析、数据存储、回放、远程通信、与其他系统联网以及其他管理功能。

目前，CTCS设备正在投入使用的准备进程中，大家知道，计算机联锁与电气集中联锁设备相比，有更大的不可比擬的优越性。

二、设备现状及存在问题

（1）信息不全。有些设备信息没有记录。主要表现在故障或称事件发生了，信息记录上没有，试验中就有插拔输入、输出板卡的情况，但记录上查不到。（2）操作界面不完善。电务维修机均采用了Windows操作系统，它具有操作简单、清楚、直观等特点，但由于研制单位对电务维修机的重视程度不同，使得Windows的特点没有发挥出来。比如在查看某类信息的过程中发生的事件，无法实时出现在当前窗口内，必须先关闭该窗口再重新打开才能查阅，而实际上只要付出一些努力，就可以在查阅历史信息时实时监视当前发生的事件。（3）电务维修机功能有待扩展。电务维修机只有对开关量信息的采集，而不象微机监测那样还具有对各种模拟量（电压、电流、绝缘等）的检测功能，不便于提前发现和预防设备故障。（4）对环境适应性弱。由于计算机联锁设备采用全部采用电子元件，因而对周围环境的要求非常严格，而我段管内由于条件限制，有许多地方达不到要求。例如有的计算机房内冬天无暖气、夏天无空调装置或空调起不到应有作用等。这些情况都非常不利于设备的稳定可靠工作，严重影响设备的安全可靠性。（5）防雷能力差。根据设计要求，计算机联锁设备的防雷地线接地电阻不得大于4欧姆。而由于条件限制或施工影响，有些的方往往达不到要求，这些也给设备安全运行带来一定隐患。（6）对设备维护要求标准高。计算机联锁设备中执行表示机与值班员室的操作表示设备之间联系电缆系采用普通塑料电缆且未加任何防护而直接敷设于电缆沟之中，极易造成鼠害。而一旦发生鼠害，则会造成大面积故障，严重影响运输。因此有必要进行防护。

三、结束语

以上是本人在维修实践中的点滴体会，仅仅是局部解决问题的一点办法或建议，提出这些问题，目的是与信号专业工作者共同努力，完善维修手段，提高计算机联锁设备可靠性，使其更趋完善，为铁路信号新技术、新设备应用与发展作出点滴努力！