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摘要：地铁信号联锁系统作为地铁信号系统的关键子系统之一，若是联锁设备在列车运行过程中出现故障，又没有及时发现及处理修复，就极可能导致列车信号模式不可用，极大影响行车效率，对列车运行带来极大的阻碍和危险。因此保障地铁信号联锁设备平稳运行显得尤为重要。本文对地铁信号联锁系统功能及设备维护方法进行了探讨。
关键词：地铁；联锁设备；系统功能；维护方法
1地铁信号联锁系统构成
地铁信号联锁系统通过安装在设备集中站的联锁设备实现对正线信号、道岔、进路等的控制，在非设备集中站的联锁设备负责对本联锁区进行监控。每个设备集中站均设有“2乘2取2”的多重冗余的联锁计算机及现地控制工作站（一般与车站ATS操作员工作站共用），可实现控制轨旁信号设备以及联锁逻辑处理。此外，设备集中站还配置维护监测终端（SDM），以完成对信号联锁系统的维护诊断工作。
1.1设备集中站联锁系统构成
正线联锁系统的组成：联锁计算机、车站控制工作站、维护工作站、驱动及表示接口等设备。联锁系统的设备主要分布在设备集中站
设备集中站的配置说明：
设置一套双系热备冗余的“2乘2取2”联锁系统，负责管理辖区内的所有联锁功能，以及与轨旁区域控制器（ZC）和信号车载子系统（CC）之间的接口和数据传输。该设备布置在设备集中站的信号设备室内。
配置2层冗余的通信传输结构，一层为联锁系统与列车自动监控（ATS）子系统、现地控制工作站（HMI）、打印机、系统维护台（SDM）之间的信息交互提供网络传输通道；一层为联锁系统与车载子系统之间的信息交互提供网络传输通道。该传输设备均安置在信号机设备室的网络机架内。
设置一套热备冗余的现地控制工作站，负责把车站值班员的操作命令（例如：进路办理、进路取消、单操道岔、锁闭道岔等所有联锁操作）经过处理后送给联锁计算机；再把联锁计算机运算后的相关表示信息（信号机状态、道岔位置、区段状态等）送至现地控制工作站上显示。
设置一个系统维护台，负责对本设备集中站辖内的联锁诊断和故障记录等；以及把对应联锁信息通过网络送至维修中心。该设备布置在信号设备室内。
其它接口设备。
1.2非设备集中站联锁系统构成
每个非设备集中站都与其对应的设备集中站相连接，如图2所示。
每个非设备集中站均设置1台车站ATS工作站，提供对应设备集中站范围内的信号设备状态显示及列车运行状态显示，同时提供与发车表示器（DTI）的接口。
2地铁信号联锁系统功能
计算机联锁系统必须满足国家铁路局和原铁道部颁布的《计算机联锁技术条件》和《继电式电气集中技术条件》。联锁设备基本联锁功能应保证列车运行安全，实现列车进路上轨道区段、道岔、信号机之间的正确联锁关系。其系统功能包括但不仅限于如下：
①列车防护：区段空闲检测及子进路锁闭、进路建立、锁闭及解锁、道岔锁闭、开放信号、保护区段及方向设置。
②列车运营管理：自动折返、自动通过进路。
③管理轨旁设备：管理道岔、信号机及计轴设备。
④维护功能：道岔单锁/解锁、封锁/解锁。
⑤站遥切换功能：控制本地与中央两级控制权的转换。
⑥提供列车运营命令：扣车及取消扣车。
⑦与旅客安全系统的信息交换：站台门开放/关闭/状态检测及锁闭、防淹门开放/关闭、状态检测。
⑧管理紧急停车：实现车站站台的紧急停车。
⑨故障诊断、信号设备监督和报警功能：具有自检、自诊断和对信号机、转辙机等基础信号设备的检测报警功能
⑩临时限速管理：列车运行点式后备模式下，若此时区间设置后备临时限速，则对应闭塞分区的始端信号机将对接近的非CBTC列车关闭，显示红灯，须司机与调度人员确认后，调度人员再开放该信号机引导信号，司机按该信号机显示按规定限速通过，列车此时只能以人工限制驾驶模式通过设置了临时限速的闭塞分区。
3地铁信号联锁维护方法
3.1系统运行环境
3.1.1工作环境
系统运行在下面的环境条件下，能够按规定的技术性能可靠工作。
①环境温度：联锁处理子系统：0°C~+45°C， 工业控制计算机：-5°C~+50°C；②相对湿度：≤95%（无凝结） （25°C）；③大气压力：70~106kPa，海拔高度不超过3000米；
④保持信号设备室内整洁，无特殊防尘要求；⑤当人为处理电路板卡时，必须有防静电措施，要求使用合适的起拔器以防止对元器件的损坏；⑥系统的包装工艺使系统能防止外界电磁干扰。
3.1.2备品存储环境
备品存储在下面的环境条件下，能够满足规定的技术性能。
①存储温度：0°C~+55°C；②存储湿度：年平均湿度<75%（非冷凝），在相对湿度为75%～95%（非冷凝）内最多连续保存不超过30天。
3.2系统常见操作
系统常见操作联锁机开机、联锁机关机、联锁机重启、联锁机倒机等，提供以下参考建议（不代表每个特定联锁系统的操作方法）。
3.2.1联锁机开机
①打开电源机箱后面板的K1、K2、K3、K4开关；②联锁机开机，先打开12/24V电源，再打开5V电源；③确认安全逻辑运算板的开关处于打开状态；④逐一打开所有工控机电源开关。
3.2.2联锁机关机
①关闭所有工控机电源；②关闭安全逻辑运算板电源开关；③关闭电源模块，先关5V电源，再关12/24V电源；④关闭电源机箱后面板的K1、K2、K3、K4开关。
3.2.3联锁机重启
①关闭电源模块，先关5V电源，再关12/24V电源；②关闭安全逻辑运算板电源开关；
③安全逻辑运算板电源关闭30s后，打开安全逻辑运算板电源开关；④打开电源模块，先开12/24V电源，再开5V电源。
3.2.4联锁机倒机
①在维护时间进行倒机作业，在双机同步情况下将联锁机倒机开关由主机倒至备机；②倒机成功后，相应主机工作灯位正常显示；③倒机完成后，要将系统切换开关打到自动档上，并在维护台上确认；④确认联锁机同步灯正常，操作机（控显机）站场显示正常，排列进路正常。
3.3.板卡更换方法及步骤
如果发现联锁板卡故障，需要更换电路板，则建议参考以下步骤提供信号维护人员处理故障（不代表每个特定联锁系统的更换方法）。
①顺序关闭安全逻辑运算板、5V、12/24V电源；②拧开需要更换的故障板卡，锁紧螺丝；
③拔出更换的故障板卡；④若更换安全逻辑运算板，应拔出内部芯片，将芯片按照既有方式插到备用板卡的相同位置处；⑤检查备用板卡上相应位置是否与被更换板卡一致；⑥插入跟换板卡，接通系统电源（顺序接通12/24V、5V、安全逻辑运算板电源），观察系统维护台是否正常系统运行，约5分钟后若没有异常，则系统恢复使用；⑦拧紧跟换板卡、锁紧螺丝；⑧记录跟换下来的故障板卡现象和报警信息。
4结语
综上所述，地铁信号联锁系统对于地铁的安全运行十分重要。及时发现联锁设备故障，针对故障现象，找出真实原因及处理解决，也是信号维护人员必备技能之一。信号维护人员熟练的掌握地铁信号联锁系统，有利于保障地铁列车运行安全，避免了地铁信号联锁设备故障的危害扩大化而造成的列车运行极大影响。
参考文献：
[1]铁道信号联锁设备的故障诊断分析[J].唐佩.河南科技.2013（07）
论文作者:郭涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/19
标签：联锁论文; 设备论文; 信号论文; 系统论文; 进路论文; 板卡论文; 信号机论文; 《防护工程》2018年第26期论文;