李玉梅

(鄭州鐵路局電務(wù)處，鄭州 450052)

在鐵路信號系統(tǒng)中，調(diào)車信號機起到指揮機車車輛調(diào)車作業(yè)運行的作用。平時調(diào)車信號機點禁止信號藍(lán)燈；在通過信號允許時點白燈?，F(xiàn)有的信號點燈電路，設(shè)計為藍(lán)燈和白燈共用1個燈絲繼電器，點藍(lán)燈時檢測藍(lán)燈燈絲、點白燈時檢測白燈燈絲。因平時常點藍(lán)燈，白燈燈絲不能得到實時檢查，從而造成白燈斷絲時維修人員不能及時得知，造成允許信號不能正常開放，影響調(diào)車作業(yè)的效率和安全。通過對現(xiàn)場調(diào)車信號機長時間觀察，發(fā)現(xiàn)對正常生產(chǎn)的影響比較大，特別是對廠礦專用線的影響更大。另外，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，利用新技術(shù)解決這種情況有了可能?，F(xiàn)總結(jié)一些想法形成一個系統(tǒng)，供讀者探討。

1 現(xiàn)有電路分析

（1）調(diào)車點燈電路

隨著新技術(shù)和新設(shè)備的涌現(xiàn)，鐵路信號技術(shù)有了很大的發(fā)展，其產(chǎn)品向智能化、簡便化和免維護(hù)的方向發(fā)展。但不管是6502系統(tǒng)還是計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，信號機室外點燈電路原理相同，如圖1所示。

（2）現(xiàn)有電路燈絲檢測原理

平常時開放禁止信號點藍(lán)燈（XJ落下），電路由如下路徑構(gòu)成：XJZ220→KKA→DJ（線圈）→XJ落下→室外電纜→藍(lán)燈信號機變壓器→室外電纜→KKB→XJF220。

開放通過信號點白燈（XJ吸起），電路由如下路徑構(gòu)成：XJZ220→KKA→DJ（線圈）→XJ吸起→室外電纜→白燈信號機變壓器→室外電纜→KKB→XJF220。

如圖1所示，燈絲繼電器的線圈串在點燈電路中，通過信號繼電器的接點來檢查點燈信號的燈絲狀態(tài)。信號繼電器落下點藍(lán)燈，若藍(lán)燈燈絲正常，則燈絲繼電器吸起，控制臺顯示藍(lán)燈正常；若藍(lán)燈燈絲斷開，則燈絲繼電器落下（因電流小于100 mA），控制臺顯示藍(lán)燈斷絲閃光。信號繼電器吸起點白燈，若白燈燈絲正常，則燈絲繼電器吸起，控制臺顯示白燈正常；若白燈燈絲斷開，則燈絲繼電器落下，控制臺顯示為表示燈閃幾下自動變?yōu)樗{(lán)燈。從上面分析可知，藍(lán)燈燈絲斷絲可以實時檢測到，而白燈燈絲斷絲僅在信號開放時5 s左右的時間能夠觀察到。這樣就會造成，機車車輛需要通過而信號機白燈不亮，電務(wù)部門緊急處理，極大影響了生產(chǎn)運輸?shù)母咝院桶踩浴?/p>

綜上可知，白燈和藍(lán)燈在點燈電路中通過信號繼電器實現(xiàn)了互斥，燈絲繼電器不能同時串在2個燈的點燈電路中。由于在技術(shù)規(guī)范中不允許2個燈位全部點亮，所以，即使再增加1個燈絲繼電器也不能實現(xiàn)同時檢查的功能。既有電路不能實現(xiàn)2個燈的燈絲均得到檢測。

2 白燈燈絲檢測原理探討

（1）技術(shù)要求

1)檢測系統(tǒng)使用時，不能對整個鐵路信號系統(tǒng)的使用產(chǎn)生影響。

2)檢測系統(tǒng)使用時，滿足“故障倒向安全側(cè)”的要求。

3)檢測系統(tǒng)使用時,不能出現(xiàn)信號機亂顯示的情況。

4)檢測系統(tǒng)需滿足鐵道部關(guān)于調(diào)車信號機的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

（2）實現(xiàn)原理

檢查燈絲是否完好的辦法需要在燈絲兩端加上電，通過檢測設(shè)備測試相應(yīng)的電氣參數(shù)，根據(jù)測得值與設(shè)定值比較來決定燈絲的狀態(tài)。白燈燈絲檢測同樣需要在燈絲兩端增加檢測電源，來測試整個回路的電阻。若電阻超過規(guī)定值，則認(rèn)為燈絲故障；若電阻沒有超過規(guī)定值，則認(rèn)為燈絲完好。但為了保證對鐵路信號主體設(shè)備無影響，在設(shè)計時要考慮如下情況。

1)檢測設(shè)備與鐵路信號主體設(shè)備的接口方式。為了不影響信號主體設(shè)備，在接口時盡量避免與主體設(shè)備共同的通道。另外，若有共同通道，則檢測設(shè)備與主體設(shè)備應(yīng)通過繼電器的接點實現(xiàn)互斥。在互斥中，主體設(shè)備可以無條件地奪取對通道的控制權(quán)。根據(jù)這個原則，檢測設(shè)備可以通過信號繼電器的落下來接入。平時信號機點藍(lán)燈，信號繼電器落下，檢測電壓和電流通過信號1、3電纜檢測白燈燈絲的好壞；若信號機點白燈，信號繼電器吸起，檢測設(shè)備與主系統(tǒng)脫離，從而達(dá)到檢測的目標(biāo)。檢測電路如圖2所示。

2)檢測時需向電纜通電，電壓和電流要合理選擇，保證白燈的亮度不能被人眼所識別。另外，檢測設(shè)備不能一直為信號機供電，應(yīng)只在測試時供電。檢測要隔一段時間測試一下，測試時間要盡可能短，從而保證信號機不會出現(xiàn)亂顯示。

3)檢測設(shè)備故障時，自動與主體設(shè)備在物理上分開，保證檢測設(shè)備故障不會影響鐵路信號主體設(shè)備的安全和使用。

3 檢測設(shè)備設(shè)計

（1）設(shè)備選型

檢測設(shè)備由電源模塊、控制模塊、測試模塊和顯示模塊構(gòu)成。電源模塊提供檢測用的AC 12 V和其他模塊所需DC 24 V、5 V電源；控制模塊采用單片機或可編程控制器（PLC）；測試模塊包括通道電流、電壓的采集設(shè)備；顯示模塊由液晶屏構(gòu)成，用來顯示斷絲信號的名稱和聲音報警。

整個系統(tǒng)工作流程：電源模塊提供的測試電壓，在控制模塊的控制下周期地加在信號白燈的回路上；測試模塊測試出整個回路的電壓和電流，傳送給控制模塊；控制模塊接收到電壓、電流后算出電阻值，若此值比設(shè)定值大，則將信號名稱和報警信號發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊顯示信號名稱并發(fā)出報警信息提示維護(hù)人員。

（2）軟件設(shè)計

軟件流程，如圖3所示。

正常情況下軟件不停地計時，到規(guī)定測試時間后進(jìn)行檢測。首先判斷信號機是否點白燈（通過信號繼電器的吸起），若點白燈，則燈絲正常不需檢測；若點藍(lán)燈則開始測試。程序驅(qū)動檢測繼電器使之吸起，將檢測所需的電壓和電流信號引入白燈電路中。在等待一定時間后，回路的各個電氣參數(shù)都穩(wěn)定下來，分別測試出回路的電壓和電流值。根據(jù)測出值計算電路電阻，判斷是否斷絲。若斷絲，則輸出報警信息；若沒斷絲，則重新計時，進(jìn)入下一次測試。在報警期間也要重新計時，從而進(jìn)入下一次的測試。

檢測設(shè)備故障主要包括測試電壓變大使白燈點亮和控制器故障不能使用。這2種故障中，第一種比較嚴(yán)重，需在軟件和硬件上避免。在硬件上使用質(zhì)量較好的電源；在軟件上要實時測試檢測電壓的大小，一旦變化較大，則強制停止燈絲的檢測工作。第二種故障會導(dǎo)致檢測繼電器落下，從而保證檢測設(shè)備與主體設(shè)備隔離。

4 結(jié)束語

綜上所述，實現(xiàn)了對1架調(diào)車信號機白燈燈絲的實時檢測，若要實現(xiàn)全站調(diào)車信號機白燈燈絲的實時檢測，則需進(jìn)一步整合設(shè)計思路和硬件設(shè)備。實現(xiàn)對調(diào)車信號機白燈燈絲檢測，則能減少維修人員的工作量，提高生產(chǎn)運輸?shù)男省?/p>