計算機聯鎖接發列車故障設置盤的設計與實現

王定明

（中國鐵路昆明局集團有限公司普洱職工培訓基地，昆明 650208)

1 概述

目前，車務系統接發列車人員通常采用計算機聯鎖仿真培訓系統開展培訓。該系統利用計算機技術模擬接發列車作業全過程，實現車站接發列車作業理論教學、實作演練等功能，為接發列車人員提供一種“理論+實訓”的綜合培訓平臺。但存在很多不足，主要體現在以下4方面：1）系統硬件購置和軟件開發需投入大量資金；2）計算機聯鎖仿真系統平臺不能真實達到部分“計算機聯鎖技術條件”的要求；3）信號聯鎖設備的使用效率沒有充分發揮；4）仿真培訓系統可擴展性差?；诖?，在既有TYJL-ADX計算機聯鎖設備上增設故障設置盤，實現車站固定信號聯鎖設備故障設置功能，滿足車務系統接發列車人員實訓需要。試驗表明，該方案在不改變既有聯鎖關系的條件下，不僅滿足“故障-安全”的設計原則，而且能有效解決仿真培訓系統存在的共性問題，同時具有通用性和易擴展性等優點，擬在普洱培訓部綜合實訓基地建設中推廣應用。

2 車站固定信號聯鎖設備故障實訓項目分析

車站固定信號聯鎖設備故障是車務系統非正常情況下接發列車管理的重點之一。常見信號聯鎖設備故障有信號不能正常開放、軌道電路非正常占用、道岔不能操縱或無表示、區間設備故障等。以某培訓部既有TYJL-ADX計算機聯鎖培訓站站場平面圖為例進行分析。車站固定信號聯鎖設備故障實訓項目如表1所示。

表1 車站固定信號聯鎖設備故障實訓項目Tab.1 Training items for addressing the faults of the f ixed signal interlocking equipment in stations

3 故障設置盤及按鈕設置設計

3.1 故障設置盤

故障設置盤是為實現車站固定信號聯鎖設備常見故障設置功能而設計制作的盤面，盤面上繪制車站信號平面布置圖，與車務操作終端一致。盤面在對應信號機、軌道電路、道岔和區間設備每一故障點設置1個按鈕，實現車站固定信號聯鎖設備故障設置并預留擴展功能。按鈕為不同顏色帶表示燈的LED發光源，所有按鈕均采用二位非自復式按鈕。

3.2 信號機故障設置按鈕

每一架進站信號機，設置綠、黃、紅和白4個顏色按鈕。每一架三方向出站信號機，設置綠、黃、紅和白4個顏色按鈕。每一架兩方向出站信號機，設置綠、黃、紅3個顏色按鈕，每一架單方向出站信號機，設置綠、紅2個顏色按鈕。每一架區間通過信號機，設置綠、黃、紅3個顏色按鈕。所有按鈕均設置在信號機所防護的線路對面。

3.3 道岔故障設置按鈕

每一組單動或聯動道岔，設置藍、綠、黃3個顏色按鈕。藍色按鈕設置在岔尖位置，綠色、黃色按鈕設置在道岔定位、反位位置。

3.4 軌道電路故障設置按鈕

每一軌道電路區段設置1個紅色按鈕，按鈕設置在相應軌道電路區段。

3.5 區間設備故障設置按鈕

自動站間閉塞和半自動閉塞，每一發車口對應設置綠、黃、紅3個顏色按鈕，雙線自動閉塞上、下接車口對應設置綠、紅2個顏色按鈕。

故障設置按鈕布置及安裝位置，也可根據習慣或現場情況來合理確定。

4 故障設置按鈕電路實現

故障設置按鈕電路由信號機、軌道電路、道岔和區間設備故障設置按鈕電路組成。按鈕電路采取在聯鎖設備采集、驅動接口電路或勵磁電路中增設開關按鈕的方法來設計，以減少瞬間電流對故障設置按鈕接點損壞和確保人身安全。

4.1 信號機故障設置按鈕電路實現

基本閉塞方式下，進站信號機顯示燈光有一個綠色燈光（L）、一個綠色燈光(L)和一個黃色燈光(U)、一個黃色燈光(U)、一個黃色閃光(US)和一個黃色燈光(U)、兩個黃色燈光(UU)、一個紅色燈光(H)、一個紅色燈光(H)及一個白色燈光(YB)。當顯示H時，需采集燈絲繼電器（DJ）吸起條件。當顯示L時，需采集DJ、列車信號繼電器（LXJ）、正線繼電器（ZXJ）、通過信號繼電器（TXJ）吸起條件。當顯示U時，需采集DJ、LXJ、ZXJ吸起條件。當顯示UU時，需采集2燈絲繼電器（2DJ）、LXJ吸起條件。當顯示LU時，需采集DJ、2DJ、LXJ、ZXJ、綠黃信號繼電器（LUXJ）吸起條件。當顯示H和YB時，需采集DJ、2DJ、引導信號繼電器（YXJ）吸起條件。進站信號機顯示燈位采集電路狀態如表2所示。表中“1”表示點亮該燈位時需要采集吸起條件的繼電器，“0”表示點亮該燈位時不需要采集吸起條件的繼電器。

表2 進站信號機顯示燈位采集電路狀態Tab.2 Status of the light position acquisition circuit of the home signal aspect

進站信號機5個燈位聯鎖條件中，U、L和H不會同時點亮，2U和YB也不會同時點亮，只有L和2U、U和2U或H和YB能同時點亮。分析表2可知，進站信號機信號顯示可以分成L、LU/U/UU、H、YB等4種情況進行故障設置，分別用綠色按鈕控制采集電路中TXJ的采集狀態，實現L故障設置；黃色按鈕控制采集電路中LXJ的采集狀態，實現LU/U/UU故障設置；紅色按鈕控制采集電路中DJ的采集狀態，實現H故障設置；用白色按鈕控制采集電路中YXJ的采集狀態，實現YB故障設置。

出站信號機共有L、LU、U、LL、H顯示燈光。對應每一架單方向出站信號機，設置綠、紅2個顏色按鈕，分別實現L、H故障設置功能。對應每一架兩方向出站信號機，設置綠、黃、紅3個顏色按鈕，分別實現L、2L、H故障設置功能。對應每一架三方向出站信號機，設置綠、黃、紅、白4個顏色按鈕，分別實現L、LU/U、H、B故障設置功能，其中，進路表示器1個按鈕控制1個發車口，需要時可適當增設。區間通過信號機共有L、LU、U、H顯示燈光。對應每一架通過信號機，設置綠、黃、紅3個顏色按鈕，分別實現L、U、H故障設置功能。出站信號機和區間通過信號機采集電路所采集繼電器狀態分析與進站信號機雷同，不再贅述。信號機故障設置按鈕電路原理如圖1所示。

圖1 信號機故障設置按鈕電路原理Fig.1 Schematic circuit diagram of signal fault setting button

4.2 道岔故障設置按鈕電路實現

道岔有不能操縱和無表示兩種故障。由道岔接口電路可知，道岔操縱時需驅動鎖閉防護繼電器（SFJ）和對應道岔定位/反位操縱繼電器（DCJ/FCJ），實現道岔定位/反位轉換，通過采集定位/反位表示繼電器（DBJ/FBJ）給出道岔位置表示。對應每一組單動或聯動道岔分別設置藍、綠、黃3個顏色按鈕，藍色按鈕控制SFJ驅動條件，實現道岔不能操縱故障設置，綠色按鈕控制DBJ采集狀態，實現道岔定位無表示故障設置，黃色按鈕控制FBJ采集狀態，實現道岔反位表示故障設置。道岔故障設置按鈕電路原理如圖2所示。

4.3 軌道電路故障設置按鈕電路實現

軌道電路有非正常占用紅光帶故障。由軌道電路接口電路可知，軌道電路通過采集軌道繼電器（DGJ）給出軌道區段占用/空閑狀態表示。每一區段設置1個紅按鈕控制DGJ采集狀態，實現軌道電路非正常占用故障設置，通過順序按壓接車（發車）進路區段上故障設置按鈕模擬列車運行。軌道電路故障設置按鈕電路原理如圖3所示。

圖3 軌道電路故障設置按鈕電路原理Fig.3 Schematic circuit diagram of track circuit fault setting button

4.4 區間設備故障設置按鈕電路實現

半自動閉塞通過驅動閉塞按鈕繼電器（BSAJ）來辦理閉塞，驅動復原按鈕繼電器(FUAJ)來完成區間開通，故在每一發車口對應設置黃（閉塞）、紅（復原）2個顏色按鈕。黃色按鈕控制BSAJ驅動條件實現不能辦理閉塞、紅色按鈕控制FUAJ驅動條件實現閉塞機不能正常辦理復原故障設置功能。

自動站間閉塞是64D半自動閉塞增加區間計軸設備，再與計算機聯鎖設備結合后實現的一種閉塞。閉塞自動辦理繼電器(BZBJ)的狀態，是區別使用自動站間閉塞或半自動閉塞的關鍵，故在上述半自動閉塞故障設置按鈕的基礎上增設1個綠色（計軸）按鈕，控制BZBJ勵磁電路來實現計軸自動站間閉塞不能正常開通區間的故障設置。半自動和自動站間閉塞故障設置按鈕電路原理如圖4 所示。

圖4 半自動和自動站間閉塞故障設置按鈕原理Fig.4 Schematic diagram of the fault setting button for semi-automatic and automatic station block

自動閉塞有允許改方不能正常辦理和輔助改方不能正常辦理故障。分析方向電路和接口電路可知，自動閉塞通過驅動發車按鈕繼電器（FAJ）勵磁條件來辦理正常改方，通過控制發車輔助繼電器(FFJ)勵磁條件來完成輔助改方，故在每一上、下行接車口對應設置綠（允許改方）、紅（輔助改方）2個顏色按鈕。綠色按鈕控制FAJ驅動條件實現不能辦理正常改方，紅色按鈕控制FFJ勵磁條件實現不能辦理輔助改方故障設置功能。自動閉塞故障設置按鈕電路原理如圖5所示。

圖5 自動閉塞故障設置按鈕原理Fig.5 Schematic diagram of the fault setting button for automatic block

4.5 故障設置盤功能驗證及特點

1）在TYJL-ADX計算機聯鎖中試驗。對應站場平面圖選取相應數量的信號機、軌道電路、道岔和區間設備，經試驗故障設置控制功能正常。

2）在iLOCK計算機聯鎖中試驗。任意選取一定數量的信號機、軌道電路、道岔和區間設備，經試驗發現故障設置控制功能須統一在聯鎖A機或聯鎖B機驅動（采集）電路中設置，才能實現故障設置功能，若統一設置在聯鎖A機驅動（采集）電路中，轉換為聯鎖B機工作后不能實現故障設置，故在車務接發列車實訓過程中需根據故障設置實際來選擇聯鎖機主控狀態。

5 結束語

接發列車故障設置盤不僅拓展了計算機聯鎖設備的培訓功能，有效減少投資，而且不改變原計算機聯鎖技術條件，擴展性好。該設計方案可以任意增減所控制設置故障的設備類型及數量，最大限度滿足車務系統接發列車人員非正常情況下接發列車實訓需要，符合綜合實訓基地信號實訓聯鎖設備建設和預留增減室內、外設備的發展需要?？刂乒δ?、電路安全性和易擴展性都達到了設計目的。該方案僅在培訓基地開展了信號聯鎖安全驗證，在不同制式的計算機聯鎖中，故障設置控制的繼電器和故障點的選擇不唯一，為實訓基地建設或設計人員提供借鑒。