铁路信号微机联锁在铁路运输自动化中的作用分析

韩文君

（南京铁道职业技术学院，江苏 南京210031）

当前铁路信号联锁设备难以符合铁路信号的安全性、可靠性需求。同时国内干线企业或者铁路的自备铁路当中依然在沿用传统的电气联锁装置，在计算机信息化技术水平持续提升的大环境下，计算机联锁系统正在此领域内得到越来越多的普及和应用，可为铁路运输自动化的全面实现夯实基础。

1 当前铁路信号微机联锁的安全设计和系统组成

1.1 安全设计

铁路信号微机联锁系统为了能够确保自身的安全性，某企业为此系统采用了以下几项安全设计：

（1）选择核心设备：本文涉及系统选择核心设备为西门子PLC，其拥有较长的应用寿命，以及较高的可靠性，自身安全运行的总时长能够达到约106h，与传统连锁微机的寿命相比较，是其的10 倍[1]。

（2）设计硬件结构：主要使用的是2×2 取2 冗余机构，其上下位机属于双套式，且互为热备，进而使此系统的工作可靠性、安全性获得更良好的保障。

（3）双网络均为工业级别：与普通网络不同的地方在于，属于工业级别双网络拥有自定义式的双网络、数据包并发方式的功能，进而保证其共享的数据将更为可靠。

（4）选择语言以及系统：系统当中的上位机选择的是可视化语言编程以及Windows 操作系统；而下位机所选择的主要是step7 语言编程，这种双程序校验不仅可以最大限度地确保执行命令获得相应保障，也将有效降低危险侧的输出概率。

1.2 系统组成

前文提及的联锁系统，主要是一种二级“集散式”的控制系统，内部主要包括了监控对象层、人机对话层、接口电路层、连锁运算层以及复合驱动层等几大部分：

（1）监控对象层：此部分的组成成分主要为电动转辙机、信号灯以及轨道电路等。

（2）人机对话层：借助键盘、鼠标等输入式设备，能够有效控制铁路信号的微机联锁系统，并且可以借助显示器将站场的信息主要信息显示出来；与此同时，经由对采样机的操作指令进行设置，能够确保有效传输以及判别输入命令，进而积极应对日益扩大的站场规模所产生的多重影响。

（3）接口电路层：此部分将重点负责PLC 的输出驱动信号安全转换逻辑以及监控装置的表示信息，并且负责对监控装置的测控流程加以规范。

（4）连锁运算层：此部分属于该系统最为核心的部分，重点负责对故障诊断、操作输入内容、逻辑运算以及联锁信号的调理等重要任务，同时结合具体需求对超过复数的联锁微机进行设置，并且配置了故障自动、手动按钮以及软件等3 类切换模式，可以为联锁运算层可靠性、安全性提供充足的保障。

（5）复核驱动层：在此部分中，PLC 属于其重点构成，其主要任务为收集相关信息数据、将操作命令转化成安全控制信号，另外复合驱动层将承担此系统的复核检查以及操作命令。

2 铁路运输自动化中铁路信号微机联锁的关键作用

从本质上来看，铁路信号微机联锁系统并非集中联锁电气的更高级替代系统，这主要是因为该系统拥有良好的扩展功能，其能够为实现国内铁路运输自动化夯实基础。从多次实践过程可知，该系统可以在具体应用过程中和铁路运输信息系统以及机动车的安全防控系统等充分结合，进一步体现了此系统的重要作用[2]。

2.1 最基本的作用

根据前文铁路信号微机联锁的主要系统构成状况，能够明确该系统最基本的作用包括了：

（1）计算机辅助设计：能够以图形的方式对站场的数据信息进行直观输入，这样便可以有效缩短联锁的设计周期，并且有效避免过去由于大量人工参与致使的错误输入问题。

（2）基础联锁功能：在铁路信号微机联锁系统中，其最基本的作用包含了人工解锁、进路选排、总取消、进路闭锁、信号开放、进路解锁以及道岔动作等，其均能为早日实现铁路运输的自动化夯实基础。

（3）人机对话：借助相应输入设施，站场、区段以及道岔等的图形、信息动态地显示到操作工作站的显示器当中，并且可以有效提升各种操作语音，对各类故障进行自动播报。

2.2 在铁路运输自动化当中发挥的作用

在铁路运输自动化当中应用此系统的主要作用包含了调度监督、防溜预警、扩展性优势以及方便改造等。

（1）调度监督。在实现铁路运输自动化的过程中，调度监督是亟需有关部门早日突破的重点、难点，而铁路信号微机联锁系统则可以在此过程中将自身作用充分发挥出来。本文涉及企业借助光纤布置了铁路运输网络环网，此环网能够连接企业运输部所有站内交换机，这样一来，微机联锁系统、行调以及货调等的信息数据便能够经由网线被上传到环网系统当中，进而在总服务器当中进行集中交换，有助于全面提高传输信息数据的迅速性、安全性以及可靠性。在此基础上，该企业运输部建立了分布式的调度监督体系，其能够向调度监督相关工作人员实时提供更为精准的列车运行状况、设备状况以及现场信号等。在微机联锁系统的作用下，该企业可在确认联锁机制的前提下，对有效信号的采集点加以明确，这些采集点通常都源自大规模继电器组合，而电动转辙机、信号灯以及轨道电路等都属于相应组成部分。在运行分布式的调度监督体系时，相应管控结构可以把信息数据经由总线上传到对应的调度中心中，并且在企业铁路信号微机联锁系统的作用下，系统数据信息的收集模块能够把在现场所收集的信息数据上传到以太网当中，最终确保运输部能够在第一时间对现场的实际状况进行查看，以便为实现企业铁路运输的自动化而打下坚实的基础。

（2）防溜预警。当前我国许多企业铁路最明显的特征便是会通过较多的公铁道口以及拥有极为复杂的线路，而因为公铁道口周边的铁路站场通常会设置多条股道线，会导致停留于股道线上的车辆极易受到站场坡度的影响而存在自溜风险，而这对于实现铁路运输的自动化使极为不利的。然而在微机联锁系统的作用下，系统能够对溜车预警装置进行较为灵活的联动，最终有效解决车辆的自溜问题。需要有关部门注意的是，为了能够更有效地解决自溜问题，微机联锁系统也需要对应急安全措施进行全面联动。除此之外，系统还能够自动把公路通过信号及时转换为禁止信号，并且提供声光报警，最终使车辆自溜所造成的损失被有效降低[3]。

（3）扩展性优势。在我国铁路行业的全面发展进程中，先进的铁路信号微机联锁系统正在发挥关键作用，特别是在实现铁路运输的自动化过程中，将会涉及到诸多工作环节，很多传统内容都会被更新。与此同时，这使得铁路信号微机联锁系统的应用也将面临全新的挑战。此微机联锁系统能够和列车运行的可靠性以及安全性产生极大关联。对于铁路运输安全防控系统与相应信息数据管理系统而言，联锁系统还能够将其充分结合，根据实际需求还应该更为灵活地展开扩展设计，进而持续提高铁路运输自动化当中所应用微机联锁系统的重要作用。

（4）方便改造。某企业经过多年实际调查实践得知，当前我国许多企业仍然对于铁路运输拥有较大的依赖性，因此这些企业的场内改造现象十分频繁，而这便要求铁路信号微机联锁系统应当同时得到相应改造。其中一部分企业不再运用安全性继电器，并且引进更为先进的计算机系统展开动态控制，同时也设置了许多电子开关，如此便会充分减少铁路信号微机联锁系统的所需配线，最终使改造更方便。

总体而言，在我国铁路事业持续发展的新时期，铁路相关部门、机构为了能够确保铁路运输可靠性以及安全性，应该及时、全面应用先进的微机联锁系统，以便提升铁路运输自动化水平，最终确保各系统监督功能可靠、安全，进而提高系统的整体工作效率，保证铁路运输实现自动化以及信息化。因此，在铁路运输自动化当中，铁路信号微机联锁具备良好的促进作用。