李寶華

【摘 要】本文介紹了計算機聯(lián)鎖技術(shù)的區(qū)域化和全電子化技術(shù)的實現(xiàn)方案。詳細闡述了區(qū)域化計算機聯(lián)鎖和全電子化計算機聯(lián)鎖的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點、實現(xiàn)方式及發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】計算機聯(lián)鎖；區(qū)域控制；全電子化

隨著計算機軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電力電子技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，以及客戶對設(shè)備的集中控制、調(diào)度指揮一體化、故障診斷以及智能處理等需求不斷提高，計算機聯(lián)鎖的區(qū)域化和全電子化的技術(shù)發(fā)展的趨勢勢必加快，促使未來計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)集中化、網(wǎng)絡(luò)化、電子化以及智能化。

一、區(qū)域計算機聯(lián)鎖

區(qū)域計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是在車站計算機聯(lián)鎖基礎(chǔ)上，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)安全傳輸?shù)燃夹g(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。它將整個聯(lián)鎖控制區(qū)視為一個車站，利用一套聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)地理位置不同的多個車站的集中控制，達到節(jié)省工程投資，提高運營管理效率的目的。

區(qū)域計算機聯(lián)鎖根據(jù)控制方式可分為集中控制計算機聯(lián)鎖和分散控制計算機聯(lián)鎖。

（一）集中控制計算機聯(lián)鎖

集中控制方式下，整個控制區(qū)視為一個車站，在各站設(shè)置聯(lián)鎖系統(tǒng)的遠程執(zhí)行設(shè)備（包含采集、驅(qū)動及通信等設(shè)備），使用一套聯(lián)鎖機完成地理位置不同的多個站的聯(lián)鎖邏輯運算和集中控制。集中控制聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 集中控制計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在集中控制聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，虛框內(nèi)是某個被控站上的遠程執(zhí)行設(shè)備，聯(lián)鎖邏輯子系統(tǒng)通過高速環(huán)網(wǎng)與其通信并對其進行監(jiān)控。每個遠程執(zhí)行設(shè)備由I、II系組成，每系分別通過各自的遠程通信接口與高速環(huán)網(wǎng)（紅藍網(wǎng)）相連接。聯(lián)鎖系統(tǒng)的采集板和驅(qū)動板采用二取二的工作方式，對通用繼電器接口進行采集及驅(qū)動。

集中控制聯(lián)鎖的優(yōu)點如下：

a）簡化站（場）間聯(lián)系，取消站（場）間聯(lián)系電路和聯(lián)系電纜；b）聯(lián)鎖設(shè)備集中設(shè)置，優(yōu)化配置，充分共享資源，減少設(shè)備，節(jié)省工程投資；c）只在主控站設(shè)置值班人員，被控站可實現(xiàn)無人值守，節(jié)省人力；d）減少站間作業(yè)流程，提高運營管理效率。

集中控制聯(lián)鎖的缺點是對網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求非常高，一旦中心聯(lián)鎖機或高速紅藍環(huán)網(wǎng)同時故障，則整個聯(lián)鎖控制區(qū)就會癱瘓。

（二）分散控制計算機聯(lián)鎖

分散控制方式下，既可實現(xiàn)集中控制，又可實現(xiàn)車站控制（本地控制）。聯(lián)鎖控制區(qū)中的每個車站設(shè)置一套聯(lián)鎖系統(tǒng)，各站聯(lián)鎖邏輯運算由本站聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)，系統(tǒng)通過安全網(wǎng)絡(luò)實時傳輸各個車站的表示信息，在主控站進行實時集中監(jiān)控，既可由主控站向指定車站下發(fā)實時控制命令，又可在特殊情況下在本站進行操作控制。

分散控制計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

分散控制計算機聯(lián)鎖的優(yōu)點是既可集中控制，又可以車站控制，避免了由于高速紅藍環(huán)網(wǎng)故障或主控站聯(lián)鎖機故障導(dǎo)致整個聯(lián)鎖控制區(qū)癱瘓。

分散控制計算機聯(lián)鎖的缺點不能減少設(shè)備數(shù)量、節(jié)省工程投資。

二、全電子聯(lián)鎖

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是鐵路信號控制的新一代聯(lián)鎖設(shè)備，系統(tǒng)以計算機控制技術(shù)為核心，以電力電子開關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用計算機通信、自動檢測等先進技術(shù)，最大程度實現(xiàn)電子化的計算機聯(lián)鎖設(shè)備。

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

聯(lián)鎖機與全電子執(zhí)行機之間采用以太網(wǎng)或總線進行通信，全電子執(zhí)行采用控制、監(jiān)督、監(jiān)測一體化工作模式，執(zhí)行聯(lián)鎖機命令，將現(xiàn)場設(shè)備信息傳輸給聯(lián)鎖機，并可通過監(jiān)測通道向維護監(jiān)測機提供軌道電壓、道岔電流、道岔動作時間等數(shù)據(jù)。全電子執(zhí)行機由不同類型的執(zhí)行模塊組成，這些執(zhí)行模塊是計算機聯(lián)鎖的執(zhí)行表示電路，包括信號、道岔、區(qū)段、零散等，具有命令執(zhí)行、表示采集、動作監(jiān)測、故障保護等功能。

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的優(yōu)點如下：

a）可大量減少繼電器、信號電纜、組合架設(shè)備的使用，不僅避免了各種混線、斷線、繼電器失效等故障，可大幅降低工程投資；b）擴展靈活，網(wǎng)絡(luò)化的架構(gòu)支持遠程驅(qū)采的配置，滿足不同規(guī)模車站的應(yīng)用需求；c）設(shè)備配置簡潔、接口簡單，故障提示和診斷明確直觀，可大幅減少日常維護工作量。

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的缺點是由于大量采用全電子執(zhí)行模塊，如果不能保障執(zhí)行模塊的高可靠性和高安全性，則會大大降低全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性、安全性及可用性。

三、展望

區(qū)域計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)車站聯(lián)鎖和調(diào)度指揮一體化控制，系統(tǒng)適用性強，能夠提高運營管理效率。

全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)可實現(xiàn)控制、監(jiān)督、監(jiān)測一體化，而且設(shè)備配置簡潔、接口簡單，故障提示和診斷明確直觀，可大幅減少工程投資以及日常維護工作量。

區(qū)域聯(lián)鎖與全電子聯(lián)鎖技術(shù)相結(jié)合，可以大大提高聯(lián)鎖系統(tǒng)的集成化、自動化程度，為提高鐵路運輸效率和能力提供可靠保障。

隨著信號技術(shù)的發(fā)展和用戶需求的多元化，計算機聯(lián)鎖的區(qū)域化及全電子化將成為發(fā)展趨勢，因此研制區(qū)域計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)和全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)勢在必行。

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