劉愛軍
摘 要:信號設備一直都是鐵路系統(tǒng)組織指揮列車運行,保證行車安全,提升運輸效率,改善行車人員勞動條件的關鍵設施。聯(lián)鎖系統(tǒng)又是信號設備的中樞大腦,由于關系安全與效率,聯(lián)鎖系統(tǒng)在技術革新應用方面一直比較謹慎,作者將在文中對廣泛用于包神鐵路集團神朔鐵路分公司的TYJL-ADX微機聯(lián)鎖系統(tǒng)道岔表示采集電路安全性進行分析論證。
關鍵詞:TYJL-ADX微機聯(lián)鎖;6502繼電聯(lián)鎖;道岔表示;安全性;避錯技術
鐵路自發(fā)明以來就面臨著安全性與不斷提升運輸效率的挑戰(zhàn),鐵路信號就應運而生,信號聯(lián)鎖技術也隨之誕生,6502電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)曾經(jīng)廣泛服役于我國的鐵路,很好的實現(xiàn)了安全聯(lián)鎖技術,至今仍然在一些路段上使用。
隨著電子技術和計算機技術以及可靠性、容錯、避錯理論和技術的迅速提高和發(fā)展,計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)逐漸取代電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)成為今后車站聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。因計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是一個實時安全控制和防護系統(tǒng),所以要求系統(tǒng)具有較高的可靠性、安全性。
1 TYJL-ADX微機聯(lián)鎖和6502繼電聯(lián)鎖工作方式比較
包神鐵路集團神朔鐵路分公司目前除機務整備場外,全線均使用TYJL-ADX聯(lián)鎖系統(tǒng),該系統(tǒng)聯(lián)鎖機是基于日立的ADX1000聯(lián)鎖系統(tǒng)開發(fā)而成。由于6502電氣集中聯(lián)鎖道岔單元電路采用了位置法、獨立電源法和極性法等安全措施,所以TYJL-ADX微機聯(lián)鎖保留了6502電氣集中聯(lián)鎖道岔單元電路部分。TYJL-ADX微機聯(lián)鎖和6502電氣集中聯(lián)鎖的真正區(qū)別在于聯(lián)鎖運算部分,6502由15條網(wǎng)絡線來完成繼電聯(lián)鎖,TYJL-ADX則保留了單元電路,聯(lián)鎖運算完全由軟件實現(xiàn),再輔以接口電路和單元電路聯(lián)系(采集、驅(qū)動)。
道岔單元電路的安全性,這里不再做討論,在本文中我們默認道岔單元電路絕對正確,不會發(fā)生錯誤,即:DBJ勵磁,道岔在定位,F(xiàn)BJ勵磁,道岔在反位。我們只對聯(lián)鎖部分進行論證分析。
如圖1所示,6502繼電聯(lián)鎖15條網(wǎng)絡線先后3次串接檢查道岔表示繼電器接點,這就保證了聯(lián)鎖部分對道岔位置的準確認定。
第一次在選擇組第7條網(wǎng)絡線中,通過進路始段KJ(開始繼電器)的勵磁線,串接DBJ/FBJ接點組,對進路上的道岔選排一致性進行了檢查[1]。
第二次在執(zhí)行組電路在第8條網(wǎng)絡線中,通過進路始段XJJ(信號檢查繼電器)的勵磁線,串接DBJ/FBJ接點組,檢查了進路上的道岔位置正確[2]。
第三次在第11條網(wǎng)絡線種,通過進路始段LXJ(列車信號繼電器)和DXJ(調(diào)車信號繼電器)勵磁線,串接DBJ/FBJ接點組,再一次檢查了道岔位置正確,并把道岔鎖在正確位置上[3]。
再對比TYJL-ADX聯(lián)鎖系統(tǒng),聯(lián)鎖系統(tǒng)對于道岔位置的認定,完全依賴采集電路,即采集到道岔DBJ勵磁就表示道岔在定位,采集到的FBJ勵磁就表示道岔在反位,在聯(lián)鎖運算的過程中,是純粹的軟件運算,不再從電路上確認道岔位置。
2 TYJL-ADX微機聯(lián)鎖道岔表示采集電路安全性分析
TYJL-ADX微機聯(lián)鎖系統(tǒng)道岔表示采集看似直接簡單,但是在這一環(huán)節(jié)上較之6502繼電聯(lián)鎖卻失去了冗余安全性。安全漏洞就出采集環(huán)節(jié)。圖2是TYJL-ADX聯(lián)鎖系統(tǒng)道岔表示采集電路圖。
假如在信號機械室道岔組合側面倒錯2根接線,如圖3所示,就會出現(xiàn)道岔錯表示重大隱患。即道岔定位(反位)表示繼電器勵磁,但是聯(lián)鎖系統(tǒng)采集信息顯示道岔在反位(定位)。
3 TYJL-ADX微機聯(lián)鎖道岔表示采集電路隱患推演
作者在這里將舉一特殊事例對這一安全隱患進行推演。
2月份某個天窗作業(yè)日,**車站信號工區(qū)根據(jù)檢修計劃對室內(nèi)萬可端子接線進行檢查。當排查至22號道岔(22號道岔在定位直股接通Ⅱ道,反位彎股接通4道)組合側面端子時,作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)01-5號接線有松動跡象,于是向控制臺防護員通知申請斷開22號道岔表示,拆線檢查。得到防護員允許后,作業(yè)人員拆下了01-5號線,同時拆下了附近01-6號線一并檢查。然后重新插接萬可端子。這一過程中由于疏忽將01-5與01-6插錯了位置??刂婆_22號道岔又恢復了表示,顯示道岔在定位(道岔實際位置在反位)。至此作業(yè)人員通知防護人員22號道岔萬可端子配線檢查完畢,繼續(xù)檢查其它萬可端子。直至天窗結束,防護人員在控制臺檢查信號軌道電路無紅光帶,Ⅱ道空閑、4道有車占用,所有道岔都有表示,信號機無滅燈。于是消點銷記,交付車站使用。接觸網(wǎng)來電后,車站值班員開始從上行進站往Ⅱ道辦理接車。接車徑路經(jīng)過22號道岔定位,此時控制臺顯示22號道岔在定位(實際22號道岔在反位)。列車進站經(jīng)過22號道岔時駛入了4道,與4道停留列車發(fā)生了沖突,造成了重大行車事故。
分析該事故原因:作業(yè)人員在室內(nèi)萬可端子檢查作業(yè)中配錯了道岔組合側面相鄰的2根配線。主要是人的因素導致。我們知道人員犯錯是不可避免的,所以設備的安全性就顯得尤為重要,設備應該有避錯機制,防止因人員出錯導致的事故,至少應該故障導向安全,而不是導向事故。
作者認為TYJL-ADX微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性不夠,采集電路設計沒有避錯機制。6502繼電聯(lián)鎖中發(fā)生類似錯線只會導致故障,絕不會出現(xiàn)錯表示的危險側輸出。
4 TYJL-ADX微機聯(lián)鎖道岔表示采集電路改進方案
目前TYJL-ADX微機聯(lián)鎖對道岔位置的判定,只進行單信息采集。造成安全性的薄弱。作者認為只有增加道岔表示采集信息,形成冗余,用冗余換安全。
具體方案為針對道岔定反位,分別增加一個信息位采集,在聯(lián)鎖軟件內(nèi)部與原來采集到的DBJ、FBJ信息進行“與邏輯”判斷,綜合得到更為嚴謹?shù)亩ǚ次槐硎拘畔ⅰ?/p>
在這里先對道岔單元電路進行分析。在道岔組合內(nèi)部,2DQJ繼電器屬于極性保持繼電器,并且道岔表示電路中串接了2DQJ的接點,除了道岔四開情況下,2DQJ繼電器的吸起、落下分別與道岔定反位保持一致。綜合考慮2DQJ或者2DQJF的前后接點適合作為增加采集的信息位,其原理如圖4所示。
目前,包神集團神朔鐵路公司廣泛使用四線制、六線制ZD6電動道岔及五線制ZYJ7電液道岔。這三種道岔,單元電路都有所區(qū)別。作者將針對這三種道岔組合電路分別制定增加信息位采集的對策。
(1)六線制電動道岔2DQJ第四組接點空閑,可以作為增加的采集信息位。
(2)四線制電動道岔,由于組合內(nèi)2DQJ四組接點都已利用,需要組合內(nèi)改造增加一個2DQJF繼電器,電路參照六線制道岔,空出2DQJ第四組接點,然后2DQJ第四組接點可以作為增加的信息位進行采集。
(3)對于五線制電液道岔,JDD組合內(nèi)2DQJ第一、第二、第三組接點都空閑,可以直接將第一組接點作為增加的信息位進行采集。
5 結語
信號聯(lián)鎖是極其嚴謹?shù)目刂萍夹g,建國以來鐵路系統(tǒng)多次重大事故都與鐵路信號有關,所以信號方面技術革新首先要考慮安全性。充分發(fā)揮設備的避錯技術,防范操作人員的疏漏失誤,將錯誤導向故障,進而實現(xiàn)信號設備的安全運行。
參考文獻:
[1]何文卿.6502電氣集中電路(修訂本)[M].