李玉梅

(鄭州鐵路局電務(wù)處，鄭州 450052)

在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中，調(diào)車信號(hào)機(jī)起到指揮機(jī)車車輛調(diào)車作業(yè)運(yùn)行的作用。平時(shí)調(diào)車信號(hào)機(jī)點(diǎn)禁止信號(hào)藍(lán)燈；在通過(guò)信號(hào)允許時(shí)點(diǎn)白燈?，F(xiàn)有的信號(hào)點(diǎn)燈電路，設(shè)計(jì)為藍(lán)燈和白燈共用1個(gè)燈絲繼電器，點(diǎn)藍(lán)燈時(shí)檢測(cè)藍(lán)燈燈絲、點(diǎn)白燈時(shí)檢測(cè)白燈燈絲。因平時(shí)常點(diǎn)藍(lán)燈，白燈燈絲不能得到實(shí)時(shí)檢查，從而造成白燈斷絲時(shí)維修人員不能及時(shí)得知，造成允許信號(hào)不能正常開(kāi)放，影響調(diào)車作業(yè)的效率和安全。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)車信號(hào)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間觀察，發(fā)現(xiàn)對(duì)正常生產(chǎn)的影響比較大，特別是對(duì)廠礦專用線的影響更大。另外，隨著計(jì)算機(jī)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(gè)系統(tǒng)，供讀者探討。

1 現(xiàn)有電路分析

（1）調(diào)車點(diǎn)燈電路

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

（2）現(xiàn)有電路燈絲檢測(cè)原理

平常時(shí)開(kāi)放禁止信號(hào)點(diǎn)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(hào)機(jī)變壓器→室外電纜→KKB→XJF220。

開(kāi)放通過(guò)信號(hào)點(diǎn)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(hào)機(jī)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(diǎn)燈電路中，通過(guò)信號(hào)繼電器的接點(diǎn)來(lái)檢查點(diǎn)燈信號(hào)的燈絲狀態(tài)。信號(hào)繼電器落下點(diǎn)藍(lán)燈，若藍(lán)燈燈絲正常，則燈絲繼電器吸起，控制臺(tái)顯示藍(lán)燈正常；若藍(lán)燈燈絲斷開(kāi)，則燈絲繼電器落下（因電流小于100 mA），控制臺(tái)顯示藍(lán)燈斷絲閃光。信號(hào)繼電器吸起點(diǎn)白燈，若白燈燈絲正常，則燈絲繼電器吸起，控制臺(tái)顯示白燈正常；若白燈燈絲斷開(kāi)，則燈絲繼電器落下，控制臺(tái)顯示為表示燈閃幾下自動(dòng)變?yōu)樗{(lán)燈。從上面分析可知，藍(lán)燈燈絲斷絲可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到，而白燈燈絲斷絲僅在信號(hào)開(kāi)放時(shí)5 s左右的時(shí)間能夠觀察到。這樣就會(huì)造成，機(jī)車車輛需要通過(guò)而信號(hào)機(jī)白燈不亮，電務(wù)部門(mén)緊急處理，極大影響了生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)母咝院桶踩浴?/p>

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

2 白燈燈絲檢測(cè)原理探討

（1）技術(shù)要求

1)檢測(cè)系統(tǒng)使用時(shí)，不能對(duì)整個(gè)鐵路信號(hào)系統(tǒng)的使用產(chǎn)生影響。

2)檢測(cè)系統(tǒng)使用時(shí)，滿足“故障倒向安全側(cè)”的要求。

3)檢測(cè)系統(tǒng)使用時(shí),不能出現(xiàn)信號(hào)機(jī)亂顯示的情況。

4)檢測(cè)系統(tǒng)需滿足鐵道部關(guān)于調(diào)車信號(hào)機(jī)的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

（2）實(shí)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(guò)檢測(cè)設(shè)備測(cè)試相應(yīng)的電氣參數(shù)，根據(jù)測(cè)得值與設(shè)定值比較來(lái)決定燈絲的狀態(tài)。白燈燈絲檢測(cè)同樣需要在燈絲兩端增加檢測(cè)電源，來(lái)測(cè)試整個(gè)回路的電阻。若電阻超過(guò)規(guī)定值，則認(rèn)為燈絲故障；若電阻沒(méi)有超過(guò)規(guī)定值，則認(rèn)為燈絲完好。但為了保證對(duì)鐵路信號(hào)主體設(shè)備無(wú)影響，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如下情況。

1)檢測(cè)設(shè)備與鐵路信號(hào)主體設(shè)備的接口方式。為了不影響信號(hào)主體設(shè)備，在接口時(shí)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(cè)設(shè)備與主體設(shè)備應(yīng)通過(guò)繼電器的接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)互斥。在互斥中，主體設(shè)備可以無(wú)條件地奪取對(duì)通道的控制權(quán)。根據(jù)這個(gè)原則，檢測(cè)設(shè)備可以通過(guò)信號(hào)繼電器的落下來(lái)接入。平時(shí)信號(hào)機(jī)點(diǎn)藍(lán)燈，信號(hào)繼電器落下，檢測(cè)電壓和電流通過(guò)信號(hào)1、3電纜檢測(cè)白燈燈絲的好壞；若信號(hào)機(jī)點(diǎn)白燈，信號(hào)繼電器吸起，檢測(cè)設(shè)備與主系統(tǒng)脫離，從而達(dá)到檢測(cè)的目標(biāo)。檢測(cè)電路如圖2所示。

2)檢測(cè)時(shí)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(shí)別。另外，檢測(cè)設(shè)備不能一直為信號(hào)機(jī)供電，應(yīng)只在測(cè)試時(shí)供電。檢測(cè)要隔一段時(shí)間測(cè)試一下，測(cè)試時(shí)間要盡可能短，從而保證信號(hào)機(jī)不會(huì)出現(xiàn)亂顯示。

3)檢測(cè)設(shè)備故障時(shí)，自動(dòng)與主體設(shè)備在物理上分開(kāi)，保證檢測(cè)設(shè)備故障不會(huì)影響鐵路信號(hào)主體設(shè)備的安全和使用。

3 檢測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)

（1）設(shè)備選型

檢測(cè)設(shè)備由電源模塊、控制模塊、測(cè)試模塊和顯示模塊構(gòu)成。電源模塊提供檢測(cè)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(jī)或可編程控制器（PLC）；測(cè)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(lái)顯示斷絲信號(hào)的名稱和聲音報(bào)警。

整個(gè)系統(tǒng)工作流程：電源模塊提供的測(cè)試電壓，在控制模塊的控制下周期地加在信號(hào)白燈的回路上；測(cè)試模塊測(cè)試出整個(gè)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(hào)名稱和報(bào)警信號(hào)發(fā)送給顯示模塊；顯示模塊顯示信號(hào)名稱并發(fā)出報(bào)警信息提示維護(hù)人員。

（2）軟件設(shè)計(jì)

軟件流程，如圖3所示。

正常情況下軟件不停地計(jì)時(shí)，到規(guī)定測(cè)試時(shí)間后進(jìn)行檢測(cè)。首先判斷信號(hào)機(jī)是否點(diǎn)白燈（通過(guò)信號(hào)繼電器的吸起），若點(diǎn)白燈，則燈絲正常不需檢測(cè)；若點(diǎn)藍(lán)燈則開(kāi)始測(cè)試。程序驅(qū)動(dòng)檢測(cè)繼電器使之吸起，將檢測(cè)所需的電壓和電流信號(hào)引入白燈電路中。在等待一定時(shí)間后，回路的各個(gè)電氣參數(shù)都穩(wěn)定下來(lái)，分別測(cè)試出回路的電壓和電流值。根據(jù)測(cè)出值計(jì)算電路電阻，判斷是否斷絲。若斷絲，則輸出報(bào)警信息；若沒(méi)斷絲，則重新計(jì)時(shí)，進(jìn)入下一次測(cè)試。在報(bào)警期間也要重新計(jì)時(shí)，從而進(jìn)入下一次的測(cè)試。

檢測(cè)設(shè)備故障主要包括測(cè)試電壓變大使白燈點(diǎn)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(shí)時(shí)測(cè)試檢測(cè)電壓的大小，一旦變化較大，則強(qiáng)制停止燈絲的檢測(cè)工作。第二種故障會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)繼電器落下，從而保證檢測(cè)設(shè)備與主體設(shè)備隔離。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，實(shí)現(xiàn)了對(duì)1架調(diào)車信號(hào)機(jī)白燈燈絲的實(shí)時(shí)檢測(cè)，若要實(shí)現(xiàn)全站調(diào)車信號(hào)機(jī)白燈燈絲的實(shí)時(shí)檢測(cè)，則需進(jìn)一步整合設(shè)計(jì)思路和硬件設(shè)備。實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)車信號(hào)機(jī)白燈燈絲檢測(cè)，則能減少維修人員的工作量，提高生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)男省?/p>