摘要：现代化的运输有陆路、水路、航运等方式。相较其他运输类型，陆运中的铁路运输以其超大运量和成本低廉在众多运输方式中崭露头角，还能确保人力或者货物的安全可靠。而实现铁路安全可靠运输的最重要因素就是铁路系统中的信号设备。这些铁路信号设备是扩充运输能力，提高运输效率，确保运输安全，实现铁路运输统一指挥的重要技术手段，同时也是保证行车安全和改善劳动条件的重要技术设备。基于此，本文主要对微机控制在铁路道岔信号联锁控制中的应用进行分析探讨。
关键词：微机控制；铁路道岔信号；联锁控制；应用
1、前言
从原先的铁路建设雏形到现行完整的车站系统，联锁控制系统从最初的机械联锁型逐渐优化演变到以继电联锁型，直到后来微电子技术和通信技术的发展，现在大多铁路车站内采用继电和计算机联锁作为联锁系统的核心，这些计算机联锁按照我国铁路的运营情况进行研发，特别适合中国铁路高密度、大运量可共存的现状和中国铁路的运营管理模式。但基于当时电子技术发展水平和铁路运营安全的考虑，计算机联锁都无一例外的选择了继电器作为执行电路，这类联锁系统是通过采集站场内的转辙设备信号、列车进路通过的轨道路段信号和灯光指示信号，来实现三者之间的逻辑联锁控制关系，从而保证列车通过站场时的行车安全，提高站场作业效率。
2、微机联锁的组成部分
2.1硬件部分构成
微机联锁控制系统的硬件构成主要有S5系统、继电器柜、外部设备以及系统供电。首先，S5系统主要是控制整个铁路的信号联锁控制，主要由显示终端、控制台以及输入输出模块等组成，通过控制台来对信号进行指示，通过输入模块来采集信息，通过输出模块来控制信号的输出，进而完成铁路的信号联锁控制。其次，继电器柜分别有列信柜、道岔柜、信号柜、轨道柜等，不同的继电器柜所的构成部分基本相同，主要由分线盘、插座、动态版、继电器以及熔断器所组成。铁路信号联锁控制系统的外部设备主要有信号机、轨道电路、信号电缆以及交流转辙机等。信号联锁系统的供电主要由调压屏、微机电源以及输出屏组成。
2.2系统软件部分构成
微机信号联锁孔子的软件系统主要由三部分构成，分别是地址编排软件、联锁控制程序以及站场显示程序。首先，输入输出模块每一个模块都拥有32个点，输入模块的地址编排是IQ0到IQ1024，而输出模块的地址编排是QQ0到QQ1024。在地址编排系统中，需要进入到PC机后各个接点的位置，需要借助标志寄存器的帮助。不同的信号组成的地址编排是不一样的，但是其地址编排范围大约是在FQ0到F2557之间，可编的接点有2048个。联锁控制程序是铁路信号联锁控制系统中重要的程序之一，在进行联锁控制程序编程的时候，工作人员可以使用STEP5语言进行编程，从而对主体盘的数据、设备控制参数进行控制，并且将其数据放入到DB模块中，借助联锁控制逻辑功能将其编辑成各个不同的功能模块。采用6502联锁控制程序，可以更加方便地更改数据程序，更好地保证信号的导向安全程度。站场显示程序也是信号联锁控制程序的软件组成部分之一，一般选用西门子的CP581，因为CP581的分辨率高、清晰度高，支撑VGA和EGA格式、容量大等多个功能。站场显示程序会选用C语言以及C汇编语言进行编制，通过DB62模块进行数据传输，保证站场数据能够清晰地输出，最大限度地还原站场的真实情况。
3、微机联锁的技术保障
目前，针对于微机联锁控制系统的技术保障主要有两类，分别是避错技术和容错技术。避错技术主要是防止以及减少故障的发生，而容错技术主要是保证当系统出现故障时仍能正常工作。为了提高联锁控制系统的可靠性，在进行系统设计的时候一般都会选用可靠性冗余结构，主要应用的是3取2静态冗余结构和双击热备动态冗余结构。
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首先，3取2静态冗余结构是由三台构造相同但是相互之间又独立的计算机和表决器所组成的，当3台计算机中任何2台计算机的输出数据相同的时候，表决器就发出输出指令，相反，如果3台计算机的输出数据都不一致的时候，表决器就会发出不输出的指令。为了更好地保证3取2静态冗余结构的可靠性，工作人员可以选用共同时钟的方式或者是时钟反馈调解的方式来解决同步的问题。
其次，双击热备动态冗余结构是一种二模动态冗余系统，主要包括三种工作方式，分别是热备方式、冷备方式以及温备方式。不同的工作方式所拥有的特点是不一样的，在选用工作方式的时候，应当结合实际情况来选用恰当的方式。
与高频信号相比较而言，铁路运行中产生的低频信号，可观察难度更大，隐蔽性更强。曾经就有过列车区间地面信号机显示为绿灯，但机车信号却显示绿黄灯的现象，而工作人员也进行了十分复杂的排查检测工作才发现这是因为继电器故障而引起的。虽然我国目前正在投入使用中的铁路信号微机监测设备具有处理低频信号的功能，但还不够完善，在某些方面还存在着很多问题。如果能通过相关新技术，对现有设备的功能进行拓展，将系统内相关区间站点内得到的低频数据信息，与实际信息结合分析，便能有效地提升铁路系统的稳定性，也能及时发现设备中出现的故障，并作出相应的检修工作，在最佳时间内处理问题。当然了，要想实现这方面的功能，则需要通过以下几个方面加以实现。首先就是确定参数联锁关系，确保相关数据的准确性；其次是将低频数据采集点引入监控中心，便于数据的处理。最后是将各种故障设备产生的信号进行汇总分析，根据各自的特点，也能够方便相关监测人员及时发现故障处理故障。
4、微机控制在铁路中的实际应用
4.1在单股道铁路道口系统中的应用
微机控制系统在室内和室外的设计是不一样，针对于室内的部分，需要设计硅整流器和继电器，硅整流器主要是为继电器提供电源，不同的继电器的作用不同，比如DYJ继电器是用来来控制铁路道口的输出。其次，针对于室外的控制系统设计，同样的也是需要硅整流器和继电器，然后借助继电器来进行室外设备的控制。单股道铁路道口微机信号联锁控制系统的基本工作原理如下：
当微机需要输出报警信号时，结合继电器的状态来输出相应的数据，比如当铁路道口处于空闲的时候，微机进行数据的输出，输出为“1”，DTJ继电器以及DTJF继电器均吸起，道口的SGJ不吸起，道口不输出报警的信号。
4.2在2条及以上股道道口系统中的应用
2条及以上股道的铁路道口系统中的微机联锁控制设计在单股道铁路道口系统的设计基础上进行部分的改动，主要是添加了2DTJ继电器和2DTJF继电器，对延时停报时进行了控制，新添加KAI手动报警设备。在铁路道口的电路中室中添加2DTJ继电器，在室外添加2DTJF继电器和KAI设备，从而更好地保证新的报警信号需求。
5、结语
微机联锁控制系统在我国铁路道口信号控制中有着重要的应用，能够有效地促进我国铁路的发展，为了更好地提高微机联锁控制系统的可靠性，加强对微机联锁控制系统的技术研究是非常有必要的，特别是加强对安全控制技术控制的研究。
参考文献：
[1]谢保锋．车站计算机联锁系统的现状与发展[J]．交通运输系统工程与信息，2015，8（04）：86-90．
[2]王文波．全电子计算机联锁系统道岔模块的研究与设计[D]．兰州：北京交通大学，2013．
[3]卢幸吉．PROFIBUS-DP和MODBUS集成化从节点装置研究[D]．天津：天津理工大学，2013．
论文作者:彭运红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签：联锁论文; 信号论文; 继电器论文; 铁路论文; 微机论文; 道口论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第10期论文;