铁路信号计算机联锁设备维护与管理

2015-04-20单志荣

电子技术与软件工程 2015年6期

单志荣

摘要铁路信号计算机联锁设备维护与管理对铁路运输行车安全有着重要的影响，设备维护质量直接影响着信号设备的安全性、可靠性，维护不到位还有可能导致行车事故的发生。所以设备维护管理部门一定要重视铁路信号计算机联锁设备的维修与管理工作，在平时的工作中注意积累维修经验，把握维修要点，总结故障发生规律，有重点的开展维修工作，确保设备的安全运行。本文谈论铁路信号计算机联锁设备维护与管理的方法与措施。

【关键词】铁路信号计算机联锁设备

1 计算机联锁系统概况

随着计算机技术的发展，人类开始研制一种能够具有较高可靠性与安全性的联锁控制系统运用于铁路运输业，这一研究随着1978年哥德堡车站成功开通的第一个计算机联锁系统而广泛的发展，随后英、美、日等国相继进入联锁系统的研发行业。我国对计算机联锁系统的研发起步较发达国家晚，一直到1984年才在计算机联锁系统行业有所成就。所以随着技术的发展与性能的提高，计算机联锁系统开始在我国广泛的发展、应用。

2 计算机联锁系统的工作原理及其优点

2.1 计算机联锁系统的工作原理

计算机联锁系统运用基干总线与网络通线的分布式计算机控制方式，通过计算机的二模协同系统来完成各项功能的实施；计算机软件系统一般采用双套联锁软件，在对比一致时，生成驱动命令，以达到控制现场信号设备的目的；此系统具有自检自诊断功能，这样能够提高设备系统的可靠性，能够使系统快速在线，及时发现设备存在的故障，并快速做出反应；此系统的结构多为处理器系统，信息传输采用光纤通信通道，保障了系统的远距离实时控制能力，利用计算机信息网络的功能以及他的储存、记录功能，可实现调度集中。电务维修机专设的冗余数据接口，能够实现系统的远程诊断和故障维修等功能；利用网络技术调试模拟系统，能保障系统的无差错运行。

2.2 计算机联锁系统的优点

（1）体积小、可靠性高，减少继电器检修工作量。

（2）减少了系统的设计、施工和维护的工作量。

（3）减少了建筑使用面积。

（4）当采用分布式系统结构时，可以节省干线电缆，从而降低工程造价。

（5）当采取了必要的提高系统的可靠性和安全性的技术措施后，系统的可靠性和安全性将得到提高。

（6）便于增加新功能，计算机联锁系统为铁路信号向智能化和网络化方向发展创造了条件。

（7）计算机联锁系统功能更加完善。继电联锁设备，如我国广泛应用的6502电气集中联锁系统，受站场形电路网络层次和结构、继电器数量以及网络线的多寡等限制，在功能及功能扩展方面均受到限制。对上述限制，计算机联锁系统往往通过少量的硬件和软件开发即可解决。

3 计算机联锁系统的管理

3.1 计算机联锁系统施工及开通使用前的管理重点

铁路信号联锁安全预控管理，按照“用程序控制过程，用过程保障结果”的管理理念，使联锁安全由被动受控向主动预控转变；充分运用现代信息技术、计算机网络技术、无线通信技术等，将速度控制设备与微机自动监测相结合，使设备设计、施工、维护等单位的协同管理标准化、规范化，使管理层、操作层、执行层在工作中实现联锁安全施工及管理。

计算机联锁系统作为安全等级很高的安全型设备，其开发、生产过程中，对有关技术组织、项目评审、软件工程化、产品质量检验、文档管理、软件配置、施工管理等方面均严格按照ISO9001标准程序进行，以实现系统预定的安全性技术要求。使产品质量稳定可控。

另外计算机连锁系统的仿真联锁试验准备工作应包括收集技术交底资料、各种改造信息、相关会议纪要等，并制订试验方案，方案中明确各种试验项目；校核控制台站场显示以及信号平面布置图是否与实际站场一致，应重点检查道岔定反位开向、信号机禁止灯光显示以及侵限绝缘节位置等。在仿真试验、模拟联锁试验中，如发现联锁基本条件有错漏时，电务维修单位应及时向有关部门反映，并做好记录。在联锁错误未解决之前，一般不继续进行试验。模拟联锁试验结束以后，在与室外轨道电路、道岔、信号机等设备联接时，必须进行室内外设备一致性的核对试验；计算机联锁车站的站场局部改造，必须对修改后的软件进行全面仿真联锁试验，并根据设计单位出具书面的现场联锁试验范围及项目，进行现场联挂试验。计算机联锁软件修改，有关联锁软件厂家除提供软件修改申请以外，还须提供软件测试合格报告、发布报告等资料，并由相关人员签认。

3.2 计算机联锁系统日常维护重点

3.2.1 保持稳定的机房环境

保持计算机联锁设备房环境的稳定是计算机联锁系统日常维护的基本工作内容，机房的环境包括很多的内容，比如机房的温度、湿度、电源以及地线等，当然除了这些还应该保持机房的干净整洁，及时做好工作机上的清洁工作，保持机箱内良好的的通风环境。对于机房的电压要始终使电源的电压值保持在规定的范围内。另外还要做好机房的雷电防护，特别是在多雷区，雷电防护的重点是电源系统，机房内电源比较多，在雷雨天气输线电源的引入容易引来雷电的侵袭，对机房造成危害，所以要在机房布置一些防雷措施，防治雷电侵害联锁系统设备。比如在电线路引入电源屏的开关柜，在开关柜例设置防雷装置，这样雷雨天气就不会出现因为雷击而导致的机房失火、被毁等现象。

为计算机联锁设备的正常工作提供一个良好的环境，可延长计算机联锁设备的使用寿命。比如某机房计算机联锁设备机房的机箱风扇系统开始运行起，就连续不间断的运转，前面的防尘网灰尘过多，阻碍通风，使风扇旋转阻力增大而损坏，加速机箱内电路板电子元器件的老化，寿命缩短，故障率增高，严重时可能因温度积累，直接烧毁电路。因此，对机箱风扇故障应给予足够重视，应经常清除风扇前防尘网上的灰尘，保持通风良好，发生故障后应及时采取措施恢复风扇正常转动。

3.2.2 计算机联锁机房的防火管理

在计算机联锁设备房里机房内的将电力电缆直接引入通信号机械室的电缆井内，这样一旦电力电缆短路着火，很容易造成火灾或者其他的危险，基于此我们对机房进行必要的改造，将电力电缆与信号电缆隔离，使其直接进入室内配电柜，避免雷电的侵害。另外，可以改造开关设备，可以单独从配电柜引出一条线控制空调的开关，这样使空调电缆与照明线分开使用。减少了电缆的工作承载量，不容易导致火灾事故的发生。做好这些准备以后，还要提高信号电工的消防技能，定时对它们进行消防培训，提高他们的防火技能，另外还要定期检查消防器材，一旦发现消防器材有问题应该及时上报、处理。

3.2.3 定时巡视设备的运行状态

计算机联锁设备正常运行的情况下也不能忽视对设备运行的检查，要防患于未然。特别是对联锁设备整个系统的核心部分的检查，如果它出现故障可能会影响到整个系统的正常运行。所以在联锁设备的日常维护中要定时对联锁设备进行检查，巡视观察各个网卡灯是否正常；上位机、数字仪以及输出板等是否在正常的运行，另外还要做好各种备用板盘日常倒换试验等，确保联锁设备各个机构都在正常的工作中。信号维护人员在设备正常的情况下，在不影响运输的前提下，应定时巡视设备运行的状态，确保设备正常运行。

3.2.4 掌握计算机联锁系统的基本能力

计算机系统设备可靠性高，故障率低，但在设备长时间正常运行的情况下，维护人员缺少实际动手操作的实践机会，因而容易使操作变得生疏，发生问题时，往往因为疏忽大意扩大了故障范围。因此要对计算机联锁设备的维护人员进行定期培训，使维护人员熟练掌握计算机联锁系统的基础知识和基本技能，熟悉设备的系统构成，掌握系统设备各组织机构的连接方法以及计算机联锁设备的有关维护与管理的知识，使维护人员在遇到设备故障是能够准确、迅速的找到故障出现的原因以及解决的方法，及时恢复系统的正常运行。另外计算机联锁设备要及时更新，对维护人员进行的定期的岗前培训以及技术考核，提高维护人员的专业技能，学习各种新设备的知识，提高自身维护技能与水平，确保维护工作的顺利开展。

3.2.5提高现场故障处理水平

维修人员在维修的时候要注意控制维修的时间，不能在一个小问题上花过多的时间，这样不利于维修效率的提高。而且对于计算机联锁系统来说，故障修复所花费的时间越短，说明此设备的可靠性越高。总之，对于维护人员来说要熟练的掌握维护知识与技能，特别是要熟练的掌握计算机联锁设备系统的在线自检功能，提高设备的故障检出率，同时利用最短的时间进行维修处理，及时回复系统的正常运行。比如某计算机联锁系统因为长时间没有发生故障，维护人员缺少实际动手操作的实践机会，操作变得生疏故障处理水平不高，找不到故障发生的原因，延误维修的时间，导致故障范围加大范围。该设备厂因此严格要求员工提高现场故障处理的的水平，要求员工熟练掌握计算机联锁系统的维护技能。对维护人员实行定期技术考核（如每年一次）达标上岗制度，促使维护人员钻研业务，提高技术水平。

3.2.6 加强对计算机联锁机构的管理

铁路运输行业要加强对计算机联锁系统设备的维护管理工作，规范系统的维护流程，提高系统操作与维护的制度管理工作，规范维护操作制度。建立系统设备维护管理的统一机制，使维护工作在一个统一的规范下合理、科学的运行。比如设备维修故障的检查与记录、双机切换的周期、电源系统输出的测量以及备件测试时间等等，都需要在一个统一的管理制度下有秩序的开展工作，使各项工作能够有条不紊的进行，这样才能在工作的过程中及时发现故障，及时处理故障，减少不必要故障的发生，减少维修费用的指出，提高企业的效益等。比如在内部建立责任明晰的层层管理机制，一旦发生故障要对责任人进行相应的处罚、处理等，有针对性的进行管理，提高解决问题的效率与质量。

3.2.7 UPS电源的日常维护

UPS 故障有60%是使用或管理不当造成的。因此，全面地掌握UPS的使用技巧，是延长UPS使用寿命，提高系统可靠性的重要环节。首先严格遵守开关机程序；其次是做好UPS主机维护、负载连接、蓄电池保养等工作。比如对主机的维护应尽量使UPS工作在清洁的环境中。空气中漂浮的灰尘进人UPS，会对其内部器件造成腐蚀或短路，从而影响UPS的正常工作甚至损坏。对于环境较差的机房，应每半年或一年对UPS内部进行除尘和检查，以防止尘埃或大功率器件散热片松动，使机内温度升高影响UPS正常工作。

3.3 计算机联锁系统常见故障处理案例

故障案例一：TYJL-TR9型计算机联锁系统直流适配器损坏

故障现象：信号员显示器黑屏

故障分析：首先到现场了解故障情况，是信号员显示器和值班员显示器都没有显示，还是一个有显示，一个没有显示。如果一个有显示，一个没有显示，则故障点多是从分频器到显示器之间，可逐步查找，如果是信号员与值班员显示器都没有显示，先检查测试显示器电源，再检查分屏器是否正常，若不正常检查直流适配器，如输入正常，输出不正常，是直流适配器的故障。

判断处理：经检查发现分屏器没有工作电源，测试直流适配器没有输出，适配器故障，更换适配器故障恢复。

故障案例二：TYJL-TR9型计算机联锁系统电源二路供电空气开关配线松动

故障现象：信号员和值班员左右屏显示器都无显示，且电源指示灯熄灭，并有一台UPS发出“哔-噼”的报警声。联锁机、操作表示机工作正常。

故障分析：发生此类故障可能原因：两路电源供电系统中一路220V电源断，具体部位如下：

（1）电源两路供电之一路空气开关跳闸；

（2）综合柜中两路220V输入空气开关之一跳闸；

（3）综合柜中两个隔离变压器之一坏了。

故障处理：

（1）首先处理无显示问题。将综合柜中显示器供电的开关倒向另一个方向，即用另一个隔离变压器报警，发出“哔-噼”的声响。

（2）用万用表检查报警UPS一路供电电源。从UPS220V输入端开始一直到电源屏，查出断电点。经分析查找电源两路供电空气开关配线松动造成接触不良。

（3）将电源两路供电空气开关松动的配线紧固，故障恢复。

4 计算机联锁系统未来发展方向