杜 憲

（華東交通大學(xué) 電氣學(xué)院，江西 南昌 330013）

隨著鐵路的快速發(fā)展，軌道車作為鐵路施工、線路維修、救援搶險的主要交通工具，上線運(yùn)用早已變得頻繁，這對廣大軌道車乘務(wù)員提出了更高的要求。然而，在實(shí)際運(yùn)用中，由于操作軌道車無任何規(guī)律性，特別是在工程單位軌道車往往是長途作業(yè)，且對工作區(qū)環(huán)境不熟悉，乘務(wù)員因操縱不正確造成的事故時常發(fā)生，事故不僅造成了經(jīng)濟(jì)損失，而且有時對人身安全也構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為了確保軌道車作業(yè)絕對安全，鐵路總公司對軌道車運(yùn)行控制設(shè)備提出了新的目標(biāo)，軌道車在運(yùn)行、作業(yè)中的安全性也成了鐵路目前必須要解決的課題之一。

1 系統(tǒng)功能分析及總體思路設(shè)計

為了使軌道車運(yùn)行控制設(shè)備的安全性更高、 可操縱性更強(qiáng)，對軌道車乘務(wù)員的操縱情況進(jìn)行了大量調(diào)研、分析得出系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)控功能、軌道電路信息接收功能、警醒功能、數(shù)據(jù)記錄功能、地面分析功能、語音記錄功能、人機(jī)交互功能及故障報警功能。

列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置已在鐵路機(jī)車上運(yùn)用超過10年，被全路公認(rèn)為“安全保護(hù)神”。在研究軌道車運(yùn)行控制設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)借鑒列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。對系統(tǒng)功能分析后，通過對3 代監(jiān)控裝置的性能、技術(shù)等方面綜合分析，以LKJ-2000 型設(shè)備作為基礎(chǔ)，分析軌道車作業(yè)的特殊性，開發(fā)適合軌道車使用的監(jiān)控記錄裝置。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

系統(tǒng)主要由采集設(shè)備與主機(jī)兩部分構(gòu)成。采集設(shè)備負(fù)責(zé)信號的采集并發(fā)送至主機(jī)。主機(jī)收到信息后，對信息加以分析，完成計算、顯示、記錄、報警等功能。主機(jī)內(nèi)置機(jī)車信號插件，能夠可靠地自動接收目前國內(nèi)所有軌道電路制式的信息。同時，在列車管上安裝一個放風(fēng)閥，當(dāng)系統(tǒng)需要制動時開啟放風(fēng)閥使列車管排風(fēng)，車輛產(chǎn)生制動，從而實(shí)現(xiàn)自動停車功能。為了在列車管排風(fēng)時防止風(fēng)源繼續(xù)給列車管充風(fēng)，在列車管的充風(fēng)管路上串入一個保壓閥，由主控模塊控制，在放風(fēng)的同時截至充風(fēng)，對風(fēng)源進(jìn)行保壓。

GYK 軌道車運(yùn)行控制系統(tǒng)由主機(jī)、顯示器、信號機(jī)、機(jī)感器、速度傳感器、壓力傳感器、電磁閥（緊急制動閥、常用電磁閥、保壓閥）、警惕裝置、熄火裝置、軸溫監(jiān)測裝置（可選裝）等構(gòu)成。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

硬件電路設(shè)計好后，系統(tǒng)具體的功能和監(jiān)控過程就要依靠軟件來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能正常地工作，除了合理的硬件設(shè)計外，更需要功能完善的軟件。

為了使系統(tǒng)組織靈活、配置方便，系統(tǒng)采用了分布式的結(jié)構(gòu)。分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要有一種分布式的總線作為底層依托，本系統(tǒng)采用雙路CAN 串行總線使系統(tǒng)對其它模塊進(jìn)行更可靠的控制并管理。

軟件采用模塊化設(shè)計，主要由如下六大功能模塊組成。各模塊間關(guān)系框圖見圖1。

圖1 各模塊間關(guān)系框圖

（1）顯示刷新模塊：實(shí)時顯示信號、速度、管壓及限速曲線等。

（2）數(shù)據(jù)處理模塊：與信號采集設(shè)備相互通信，完成CAN 數(shù)據(jù)的處理。

（3）鍵盤輸入模塊：處理操作人員的按鍵信息。

（4）語音處理模塊：將提示和報警聲音轉(zhuǎn)換成命令，發(fā)送至語音芯片。

（5）文件管理模塊：完成文件的建立與生成。

（6）文件轉(zhuǎn)儲模塊：通過鍵盤操作調(diào)用此模塊，將文件轉(zhuǎn)儲至專用U 盤內(nèi)。

4 結(jié)語

系統(tǒng)采用車載主機(jī)預(yù)先存儲地面線路數(shù)據(jù)的控制方式。在運(yùn)行過程中，首先確定軌道車實(shí)時位置，同時根據(jù)實(shí)時位置與信號狀態(tài)調(diào)用并計算前方運(yùn)行數(shù)據(jù)，主控模塊接收到運(yùn)行數(shù)據(jù)后，再根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行數(shù)據(jù)計算并繪制限速曲線。在模擬量采集模塊將列車實(shí)時速度發(fā)送給主控模塊后，主控模塊將實(shí)時速度與限速作一番比較，根據(jù)不同的比較結(jié)果，輸出相應(yīng)的動作命令，如緊急、常用、卸載、報警等，并由數(shù)字入出插件執(zhí)行相應(yīng)動作，從而達(dá)到防止超速及冒進(jìn)信號的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了主要功能，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

[1]鐵道部.軌道車管理規(guī)則[M].北京：鐵道出版社，2007.

[2]孔慶春.軌道車運(yùn)用安全知識讀本[M].北京：鐵道出版社，2008.

[3]唐獻(xiàn)康，李均良.機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測裝置的研制[J].機(jī)車電傳動，2000（4）:22-25.