关于铁路信号设备的自动化控制技术的探讨

【摘要】    为了保证铁路的安全运行，需要对铁路信号设备给予高度的关注。对于铁路信号设备来说，其种类比较多，只有有效的控制各种设备，才能够为铁路安全运行奠定基础。在当今社会中，由于科学技术的不断研究，在很大程度上对铁路信号设备方面的自动化控制技术进行了应用，在自动化控制技术的辅助下可以提升铁路信号设备的控制效率，为铁路列车安全运行提供可靠的保障，相关工作人员也能够及时掌握铁路运行情况，确保铁路信号设备处于高效且稳定的运行状态。本文针对铁路信号设备进行了概述，对其技术发展的重要性进行了论述，对铁路信号继电器的原理作用以及类型进行了阐述，并且对自动化控制技术进行了分析，最后提出了优化自动化控制技术的相关措施。

【关键词】    铁路信号设备    自动化控制技术

对机车运行进行控制的过程中，通过铁路信号技术能够让列车控制人员掌握相关的信息数据。对于铁路信号设备来说，从广义的角度来说，主要是对多种设备以及多种数据进行综合应用，能够将相关数据显示并且进行传送。在信息技术不断发展下，进一步促进了现代化铁路信号设备的发展，相关技术也在不断地进步，尤其与现代通信系统进行了有效连接，为数据传输质量提供了很好的保障。在安全型继电器的应用下，能够借助于自身重量进行信号复原，在显示设备中应用了数字化和程序化的设备，使信号发射和显示更加的准确且高效。

一、铁路信号设备的概述及其技术发展的重要性

对于铁路信号来说，其存在的目的是为了将相关行车人员以及调车人员提供相应的指示和命令，借助于铁路信号设备可以完成该目标，在铁路信号设备中说，组成包括连锁设备，指示设备以及闭塞设备对于设备表现类型来说，可以从听觉和视觉方面来分析。当列车进站时需要接收进站信号及所发布的指令信号，能够保证车站的安全性，为列车顺利进入相应的区间提供良好的条件。若信号机亮起了红灯，这表示列车不可以穿过信号机的停止线，如果显示为一个黄灯，表示列车可以驶入正线准备停车，如果显示两个黄灯，则表示允许列车驶入站内准备停车，当亮起绿灯的情况下，表示列车需要按照相关规定的速度进入正线通过车站。

在一条铁路线上，往往设置了多种信号设备，不同的信号设备和连锁设备以及闭塞设备是联动的，能够共同的发出铁路信号对列车进行指示，信号设备与连锁设备之间是相互制约的。就连锁设备来说，现阶段应用两种模式，一是集中连锁模式，二是非集中连锁模式，对于集中连锁模式来说，又可以分为继电器连锁以及计算机连锁。在连锁的要求下，需要开放某一进路，全部道岔处于正确的位置，保证这一条进入铁路信号机处于开放状态，如果信号机允许开放通行，此时这一进路上的道岔是闭锁的，而且该进入敌对的进入可以是若干条，如果出现部分重叠或者是交叉现象，很容易出现冲突信号机，应该全部闭锁。对于闭塞设备来说，能够对一个区间的相对运行列车进行控制，防止出现追尾事故，在区间两端的车站一般要设置值班人员，在发射之前需要对相关的行车联络手续进行办理，这一环节需要闭塞设备的知识，确保在相同的区间内和相同的时间里只能够行驶一辆列车。

针对铁路建设的自动化水平也在持续性提升，其安全性能有所保障。现阶段所使用的铁路建设技术相对成熟，对于铁路运输方式来说，其安全性比较高。为了保证铁路运输安全还需要做好铁路维修工作，相关维护人员要具有较强的综合素质，业务水平也要与时俱进。在现代科学技术的应用下，对铁路安全性进行了保证，货物的运输又或者是乘客出行都能够在安全方面给予保障。近些年，针对铁路信号设备方面的技术也加大了研究力度，铁路信号设备的自动化水平有所提升，由于铁路信号设备的操作越来越简单，自动化水平也越来越高，这样能够有效地减少相关工作人员的工作量以及维修压力，还能够节约人力成本。对于信号接收设备来说，经过使用继电装置，能够对铁路自动化水平进行进一步提升，为铁路运输奠定了基础对于继电器进行选择时，也需要坚持科学合理的原则，只有这样才能够保证铁路运输的正常运转。就现阶段来看，我国铁路使用的硬件以及运输控制系统都比较领先与世界水平，这不仅促进了铁路运输的自动化发展，也在整体上提升了铁路的安全性能。

二、铁路信号继电器的原理、作用及类型

对于铁路信号设备来说，在继电器方面自动化技术具有很大的影响，由于继电器属于一种基础性设备，主要组成包括电子系统以及节点系统，这就需要对继电器给予充分认识，在继电器处于工作状态时，电流差值会使电池系统出现线圈，在电磁力的影响下，能够对周围的先铁进行吸引，当节点系统处于启动状态下，能够对当前的运行状态进行转变，从这个角度来分析，继电器也属于一种电磁开关装置，经过控制电流能够对接点系统进行控制，从而对整个系统进行控制。在铁路信号设备中，应用继电器的应用时，通过信号转换，可以电路中的相关设备进行掌控，实现以小控大的目标。对于继电器来说，其开关控制能力比较强，在设备处于闭合状态时，其主号等同于0，如果处于状态可以将阻抗视为无限大，经过应用铁路继电器设备可以对电路问题进行有效的隔离，降低短路、过热等相关问题的发生概率。在鐵路控制系统中，继电器需要受到高度的关注，将其作为核心设备铁路信号继电器受到了高度关注，并且在多种电子设备中得到了广泛应用。

对于铁路系统信号设备来说，为了保证其安全性，需要利用相应的技术和设备，一般会应用安全型继电器设备。对于这种继电器设备来说，无极式继电器为主要类型，可以将其分为插入式继电器、非插入式继电器。对于前者来说，通常可以单个使用，还会装配相应的防尘罩，确保继电器的卫生。对于后者来说，一般使用在匝内不会设置防尘罩。就安全型继电器来说，可以分为三种类型，第一，有极式继电器，这种继电器能够定位和反位，在继电器的内部结构中，永久磁钢需要由其他的铁路组织发挥应有的作用，在继电器中形成两种通路使继电器断电后得到安全保障，在继电器接入电流之后，经过内固定的磁路以及其他磁路可以产生一定的动力，对继电器开关的状态进行转变。第二，无极式继电器。对于这种继电器来说，主要是对电磁力的强弱进行改变，以此完成拉杆运动。由于无极式继电器具有特殊性，在各种信号系统中得到了广泛应用，在无极式继电器中两个节点之间能够设置耐高温以及内高压的装置，对接点之间所出现的短路问题进行了有效预防，还能够防止出现失控等现象，为无极电气系统的整体安全性提供了可靠保障。第三，整流式继电器。对于这种继电器来说与无极式继电器具有诸多的相似之处，可以说这种继电器是无极式继电器的升级。在二极管中端口的电阻比较小，而另一端的端口的电阻则比较大，对整流器进行了应用，将其放在接点组内，可以在根本上实现半波整流和全波整流。

三、铁路信号设备的自动化控制技术分析

（一）电路控制

对于铁路信号设备来说，在自动化控制过程中对技术控制要点需要全面地掌握，确保铁路信号设备的电路得到有效管控，为铁路信号设备的系统运行奠定良好的基础。对电路进行控制时，在使用自动化控制技术的过程中需要对继电器进行科学选择。由于继电器种类比较多，不同的类型有着不同的使用功能，这就需要在实际选择中与电路指标相符合，保证所使用的继电器能够满足电路控制的相关标准要求。对电路进行控制的过程中也需要对继电器的串联数量进行控制，确保刷脸的继电器能够正常使用，相关工作人员在操作的过程中也应该应用并联手段，使继电器接点电流得到有效控制。

（二）设备定位

对铁路信号设备进行应用的过程中，借助于自动化控制技术能够实现定位处理目标，当铁路信号设备处于运行状态时，继电器能够进行定位以及反位，融合自动化控制技术能够进一步的提升继电器定位的准确性。在具体定位的过程中，相关工作人员需要保证铁路信号设备的定位状态和继电器定位状态保持一致，防止出现运行偏差等问题，在此环节操作的过程中，相关工作人员应该对开关进行有效调节，全面掌握铁路电路电流的大小，应用自动化控制技术对继电器内部的实际电流情况进行控制，科学调整继电器的定位提升定位准确性，这样才能够让铁路信号设备处于安全运行状态。

（三）监控道岔和轨道

在铁路信号设备系统中，轨道以及道岔是重要的组成部分，借助于自动化监测技术，能够对倒差以及电路设施的实际运行情况进行全面掌握，有效地监测相关电流变化情况，将相关数据准确记录下来，出现道岔故障的情况下，维护人员能够结合检测的数据分析电流变化情况，进而找到故障位置及原因，从而有效处理故障。相关工作人员也能够根据道岔设备的实际情况设置相应的准确标准线。根据现阶段我国轨道运行情况来看，干电路问题比较常见，由于故障是瞬间发生的，维修人员很难控制电器的变化情况，故障发生地也不能够准确地判断，如果不能够及时的处理，将会造成重大损失。自动化监测技术的应用，能够对这方面问题进行有效解决，通过全面监控详细记录设备情况，对轨道电路的运行进行实时监控，即使出现故障，维修人员也可以快速地找到故障位置以及发生的原因，从而采取有效的解决措施，提升了故障处理效率。

（四）设备修整

对于铁路信号设备进行应用的过程中，外界因素会产生很大影响，情况严重会导致系统故障，无法保证继电器的使用功能，所以，针对继电器需要进行调整和检修，确保继电器系统得到全面的维护。一般来说，针对电子系统需要进行检测，在电池系统内检测线圈以及磁路时需要对系统内部进行清洁。对电池系统线圈进行检查时，如果出现破损的情况，则应该及时地更换，防止造成故障的进一步发展，为电池系统运行奠定基础。对于接点系统进行检修时，相关工作人员需要对接点系统的接点处、托片相关情况进行严格检查，接点处要焊接牢固，不能够存在破损情况。针对偏离的安装秸秆应该及时调整，确保节点系统的整体稳定性。作为相关工作人员，对磁路以及节点系统进行调整的过程中，应该采用集中调整方法，接点架的间隙应该达到4mm，如果接点架的间隙不能够满足相关标准要求，这就需要重新地调整节点架的高度和位置，同时做好加固措施，确保提升继电器系统的维护效果。

四、铁路信号设备的自动化控制技术运用措施

（一）建立调度集中系统

对于铁路信号设备来说，为了能够实现自动化控制目标，作为相关工作人员，需要对CTC核心技术进行充分的掌握，还要应用调度集中系统，对传统的技术局限进行有效的打破，这样能够在根本上时间集中控制目标，为列车安全运行奠定基础。在铁路单线以及副线区域提供集中系统，对各区域段的电器进行集中控制，进而对电路信号设备综合系统进行集中控制。在具体应用的过程中，工作人员可以根据调度集中系统进行集中的控制，集中监测监管范围之内的铁路信号设备，让总机和各个分机之间能够相互联系，在总机发布相应的传输控制指令后，调度集中控制系统能够将信号设备进行集中控制分级，也可以将铁路信号设备的动态准确传输给总机，这样能够在调度集中系统中实现统一角度、统一监测以及统一控制的目标。在调度集中系统中，通过控制台的应用，工作人员可以对铁路列车的实际运行情况进行实时掌握，在显示屏上能够对列车运行轨迹进行反应，工作人员能够及时发现列车运行方面的问题，进而采取针对性地解决措施。由于科学技术的不断进步，在铁路信号设备中对调度集中系统进行了广泛应用，可以进一步提升调度集中系統的自动化、智能化以及信息化水平，使得铁路信号设备能够得到有效控制。

（二）加强计算机联锁系统控制

在铁路信号设备中，通过应用自动化控制技术，能够让铁路信号系统的智能化水平得到提升，充分地发挥自动化控制技术的优势，有利于让铁路信号设备管理实现自动化管理目标。对于计算机来说，在信息处理方面具有很强的优势，借助于计算机技术能够让铁路信号设备的相关控制工作更加的高效，尤其能够对铁路信号以及电路等进行有效控制，工作人员在计算机控制技术的应用下可以对铁路岔路口设置相应的联锁设备，在计算机连锁系统的建设项目，铁路列车道岔以及电路等等都能够得到进一步的管控，同时设备信号控制效果也更加理想，为铁路列车的安全运行提供了可靠的保障。在计算机连锁系统的应用下，经过同步控制、连锁控制、异步控制以及人工控制等等，可以让铁路信号设备实现自动化检测目标，工作人员所下达的控制指令能够借助于计算机连锁设备反映出来，根据列车实际运行情况给予相应的提示，防止连锁控制过程中发生失误，这样可以保证铁路信号监测更加准确。作为相关工作人员，需要对信号系统运行情况进行全面的了解，制定可行的控制方案根据既定方案，对信号系统进行优化和测试，保证信号系统处于正常运行状态下进一步控制信号系统内的电流，减少设备的消耗量。

（三）构建通信信号一体化模式

在科学技术的不断进步下，对铁路信号设备的控制技术水平进行了有效提升，如果使用传统的继电器，很难满足现阶段铁路信号设备的要求。为了能够保证铁路信号设备得到有效控制，需要你要用现金的技术，尤其要对CTC通信信号控制技术进行应用。要想进一步实现自动化控制技术的应用价值，还应该对通信信号一体化模式进行大力建设，将通信信号技术进行有机融合，工作人员需要立足于铁路列车的实际运行情况，对信号设备动态的检测系统进行构建，对设备运行状态进行实时关注，借助于现代化计算机技术以及信息技术等，使得铁路信号设备能够实现一体化控制目标，逐渐提升智能化控制水平，这样在很大程度上能够减少工作人员的工作量，使得铁路信号设备的控制效果得到提升。除此之外，在自动化控制器的应用下，还需要对信号分散问题进行有效处理，保证我国铁路信号设备能够朝着自动化以及智能化方向发展，比如说，在轨道电缆环线中，通过 LZB技术能够对各项指标进行有效控制，对传统的信号设备所存在的局限性进行突破，其高性能为铁路列车安全提供了保障，同时也能够节约成本。

五、结束语

综上所述，为了能够对铁路信号设备进行有效控制，需要对自动化控制技术进行灵活应用，为列车的安全运行奠定良好的基础，还可以保证列车运行的稳定性。相关工作人员需要对继电器自动化控制技术进行充分的掌握，尤其要明确其工作原理以及使用功能，在实际工作的过程中能够对自动化控制技术进行优化，保证铁路信号设备处于高效运行状态，这样也能够为铁路信号设备的应用和发展起到促进作用。

参  考  文  献

[1]海鹏博.试论铁路信号设备的自动化控制技术[J].信息记录材料，2021，22（08）：56-58.

[2]窦敏.铁路信号设备状态修的探索与实践[J].中国设备工程，2020（23）：26-27.

[3]王天鸣.铁路信号设备的自动化控制技术研究[J].黑龙江交通科技，2020，43（11）：167-168+170.

[4]颜侠.探究铁路信号设备的自动化控制技术[J].科技风，2020（03）：107.

[5]高振红.铁路信号设备的自动化控制技术研究[J].价值工程，2019，38（31）：212-213.

作者单位：朱德华    國能朔黄铁路原平分公司

朱德华（1983.02-）男，汉族，四川凉山，本科，工程师，工队长，研究方向：铁道信号。