小湖集站调车监控系统设计问题探讨

胡 欢

（卡斯柯信号有限公司，北京 100070）

1 小湖集站站场的特点

淮北矿业小湖集站位于安徽省淮北市濉溪县韩村镇境内，于2021年站改，具有以下特点。

1）小湖集站分为6个场，站场规模大，各场场间距离跨度较大，STP车载和地面无线通信范围受限。

2）因存在同时监控16台机车运行的需求，而一套STP地面主机最大允许监控机车数为8台。故设有两套STP系统，包括地面主机、车载主机及电台等设备。

3）设有两套CBI系统：小湖集下和小湖集上，存在两套CBI同时连接到一套STP地面主机的需求。

基于小湖集站上述特点及需求的特殊性，在STP数据设计过程中存在CBI连接、场号划分、场联码位处理、场间切频等诸多问题。本文将详细探讨这些问题的解决方案。

2 两套CBI连接一套STP地面主机

2.1 问题提出

依据《无线调车机车信号和监控系统暂行技术规范》（TJ/DW 035-2014）的系统配置原则：一个联锁站场配置一套地面设备，一站多场时可根据实际情况配置地面设备。目前尚未明确多个CBI配置一套地面设备的应用场景，由于本站设有两套CBI（小湖集下和小湖集上），存在两套CBI同时连接到一套STP地面机柜的需求，因此如何实现相应的数据配置成为首要问题。

2.2 解决方案

每套STP地面机柜配有多个串行通讯端口（COM）供不同接口设备使用，并有预留串口作为备用串口。STP常用端口号COM5和COM9作为CBI与地面的通讯端口，与一套CBI相连，当存在两套CBI需要同时连接到一套STP地面机柜的需求时，预留串口将发挥其重要作用。

STP在软件设计方面实现同时接两套CBI设备的特殊处理；在数据设计方面配置第二套CBI的分场号、CBI与地面接口串口号和波特率，并将第二套CBI发送的码位做整体偏移以达到与第一套CBI码位区分的目的，做到两套CBI的码位互不影响、互不干扰。

此种设计方案的最大优点是：突破传统的一套CBI接一套地面的方式，采用多套CBI接一套STP地面设备，如图1所示，减少地面机柜的数量，从而大幅节约了硬件及维护成本。

图1 CBI与STP地面接口Fig.1 Trackside interface between CBI and STP

3 一站多场STP场号划分

3.1 问题提出

CBI将小湖集站分为了小湖集下和小湖集上两个场，STP系统的场号划分原则一般直接采用CBI的控制方案，即小湖集下作为STP的1场，小湖集上作为STP的2场，但是由于该站列车运行控制记录装置（LKJ）每个场有最大字节数限制，而STP的1场元素较多（信号机131个、道岔99个、区段118个），如果参照CBI的场号划分方式将整个小湖集下作为STP的1场，会存在STP的1场出现LKJ收不到地面码位的问题。

3.2 解决方案

在数据设计中，将小湖集下分为STP的1场和2场、将小湖集上作为STP的3场。通过划分多个站场，减少每个场的元素，达到低于LKJ最大字节数限制的目的，保证LKJ能够正常收取地面发来的信号机、道岔及区段的码位。

当LKJ因字节限制无法收取到地面码位时，采用这种分场控制的方案，能够有效解决地面主机、车载主机、LKJ之间的码位收发问题。

4 场联码位处理

4.1 问题提出

本站I场及IV场的股道是小湖集下与小湖集上相连接的场联区段，两套CBI均给STP发送区段占用、锁闭码位数据。数据设计上需要实现STP收到两套CBI中任一CBI发送的码位数据，相连接的场联区段都能够正常占用及锁闭。

4.2 解决方案

在数据设计上，将小湖集上与小湖集下CBI发送的码位配置为或逻辑，实现当任一CBI发送占用或锁闭码位时，该区段都能正常显示红光带或白光带，以保证CBI、地面、LKJ显示的一致性。

如图2所示，IV_6G是场联区段，小湖集上与小湖集下的CBI均给STP发送该区段占用、锁闭码位，STP在数据设计上，进行如下处理。

图2 场联区段示意Fig.2 Schematic diagram of liaison section between yards

1）将小湖集下与小湖集上CBI发来IV_6G的占用和锁闭码位按《无线调车机车信号和监控系统与车站计算机联锁系统接口暂行规范》（TJ/DW 167-2014）的要求进行转换，得到两组占用码位值H为I_IV_6G_H 2 066和1 388、锁闭码位值B为I_IV_6G_B 2 067和1 389。

2）由于本站两套CBI连接到一套地面，地面接收第一套CBI码位的取值范围为1～2 400，地面接收第二套CBI码位的取值范围为2 400～4 800，为避免码位重复产生干扰，数据设计上需将第二套CBI发送的码位值整体偏移2 400，即将小湖集上的所有码位值增加2 400，得到IV_6G的占用码位值H为I_IV_6G_H 2 066和3 788，锁闭码位值B为I_IV_6G_B 2 067和3 789。

3）将小湖集下与小湖集上IV_6G的码位在STP数据中配置或逻辑，如图3所示。

图3 逻辑表达式Fig.3 Logical expression

通过以上配置，能够实现无论哪套CBI给场联区段发送码位，CBI、地面、LKJ三者均显示一致，STP能实时、准确的接收并处理双套码位数据，更好的发挥安全防护作用。

5 场间连接切频

5.1 问题提出

本站分为6场，各场间距跨度大，机车转场作业时，在通信距离较远的情况下，如何保证机车作业连续且稳定的监控成为本站一大问题。

5.2 解决方案

由于本站存在同时监控16台机车运行的需求，因此需要配置两套地面主机机柜，其中机柜I控制STP的1场和2场；机柜II控制STP的3场，并设置不同的车地无线通信频点。

STP在软件方面实现通过场间连接配置，自动切换频点的特殊处理；在数据设计方面配置需要用来切频的场间连接信号机及区段，达到当机车越过该信号机到达场间连接区段后，车载设备的频点能够自动由当前机柜的频点切换到另一个机柜的频点的目的，从而提升机车换场作业连续监控的稳定性。

数据设计具体解决方案如图4所示，配置XI_II为场间连接信号机、I_IIG为场间连接区段。当机车从小湖集2场转场到小湖集3场作业，在未到达I_IIG前使用机柜I的频点；当地面识别前方信号为场间连接信号机XI_II且机车走行至场间连接区段I_IIG时，自动退网机车注销；然后自动切换频点为机柜II的频点，自动入网机车重新注册，从而保证监控的连续性。

图4 场间连接示意Fig.4 Schematic diagram of connection between yards

采用场间连接信号机及区段的切频方案，与传统的应答器及中继切频方案相比，优势在于减少了应答器和中继的硬件设备，降低了维护成本；当机车推送转场时，能够及时获取场间切换信息，避免防护不及时的情况，保证监控的连续性和准确性。

6 结束语

无线调车机车信号和监控系统数据设计方案的制定是该系统能否正常发挥安全防护作用的重要环节。目前，针对小湖集站出现的多套CBI连接、场号划分、场联码位处理、场间切频等问题均已通过上述设计方案得到解决，并在现场得以应用验证。本文旨在通过小湖集站的设计方案，为更多无线调车机车信号和监控系统工程项目提供参考，提高STP系统的稳定性与实用性。