鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)及技術(shù)分析

徐海利

摘 ?要：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路信號(hào)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠提升鐵路信號(hào)處理和分析效率，為鐵路運(yùn)行發(fā)展提供更為全面、科學(xué)的信息支持。為此，文章在闡述計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)基本內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，從 鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)構(gòu)成、通信方式、技術(shù)應(yīng)用幾個(gè)方面具體分析怎樣借助計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)更好的優(yōu)化鐵路運(yùn)行發(fā)展，旨在能夠?yàn)槲覈?guó)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展助力支持。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào);計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng);構(gòu)成;原理;通信;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U284 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使我國(guó)鐵路系統(tǒng)不斷完善，越來(lái)越多的技術(shù)形式和系統(tǒng)被應(yīng)用到鐵路系統(tǒng)中，其中，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，也開(kāi)始被人們應(yīng)用到鐵路系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)借助自身具備的軟硬件系統(tǒng)能夠強(qiáng)化鐵路信號(hào)、進(jìn)路和道岔之間的聯(lián)鎖關(guān)系，從而為鐵路運(yùn)輸提供安全的信號(hào)支持?；谟?jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本內(nèi)涵和系統(tǒng)構(gòu)成，該文結(jié)合實(shí)際對(duì)鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的打造和應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行探究。

1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)性的控制系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、電磁器件等共同組成，在多個(gè)系統(tǒng)共同構(gòu)成的情況下系統(tǒng)顯示出良好的安全性能。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括軟、硬件2種設(shè)備類(lèi)型，其中，硬件設(shè)備包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)視器、微型操作臺(tái)、安全繼電器、軌道電路等。軟件設(shè)備包括進(jìn)路、信號(hào)機(jī)、道岔等。

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在使用的時(shí)候具備以下4個(gè)方面的功能：第一，聯(lián)鎖控制功能。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)進(jìn)路的有效控制，并在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候根據(jù)需要以人工或者機(jī)械的方式來(lái)重復(fù)開(kāi)關(guān)信號(hào)。第二，顯示功能。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)所具備的顯示功能體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的展示、車(chē)站值班人員的工作確認(rèn)、時(shí)鐘顯示等方面。第三，存儲(chǔ)和記錄一系列系統(tǒng)故障。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)能夠按照時(shí)間的順序來(lái)自動(dòng)存儲(chǔ)和記錄車(chē)站值班人員的工作情況，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的使用情況進(jìn)行全面的留檔記錄。第四，語(yǔ)音提示功能。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)借助外部的設(shè)備能夠?qū)⒏鞣N類(lèi)型的提示信息通過(guò)控制臺(tái)進(jìn)行播放。

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的特點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：第一，實(shí)時(shí)性。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)能夠?qū)π畔⒌妮斎牒洼敵龅冗M(jìn)行及時(shí)反饋，并根據(jù)需要來(lái)更新信息，將更新之后的信息以一種安全的形式進(jìn)行輸出。第二，經(jīng)濟(jì)性。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中具有節(jié)省成本的特點(diǎn)。第三，結(jié)構(gòu)模塊化。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，其在不同鐵路環(huán)節(jié)應(yīng)用的時(shí)候所涉及的結(jié)構(gòu)模式不同。

2 鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作原理

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在使用的時(shí)候突破了以往集中式信號(hào)系統(tǒng)的管理模式，且系統(tǒng)運(yùn)行顯示出模塊化、層次化的發(fā)展特點(diǎn)。其中，模塊化是指計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要模塊，包括信號(hào)結(jié)合模塊、PLC模塊等。層次化主要是指系統(tǒng)操作按照一定的流程進(jìn)行，具體包括人機(jī)對(duì)話層、聯(lián)鎖運(yùn)算層、執(zhí)行操作層。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)表現(xiàn)在可以根據(jù)車(chē)站規(guī)模大小、作業(yè)需求變化等在不改變聯(lián)鎖條件的基礎(chǔ)上，通過(guò)更改車(chē)站靜態(tài)數(shù)據(jù)信息來(lái)確保整個(gè)鐵路計(jì)算機(jī)系統(tǒng)滿(mǎn)足人們的使用需求。

3 鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的構(gòu)成

第一，人機(jī)對(duì)話層。在人機(jī)對(duì)話層的作用下能夠?qū)?shù)據(jù)信息輸入指定的系統(tǒng)中，之后通過(guò)鍵盤(pán)操作能夠?qū)⑿畔㈨樌麄鬟f到聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。在人機(jī)對(duì)話傳輸?shù)淖饔孟履軌驅(qū)⑿畔⒏玫娘@示在顯示器上。第二，聯(lián)鎖運(yùn)算層。在聯(lián)鎖運(yùn)算層中聯(lián)鎖微機(jī)是重要的系統(tǒng)，在使用的時(shí)候承載著信息識(shí)別、信息分析工作，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠及時(shí)啟動(dòng)程序予以修復(fù)。第三，執(zhí)行操作層。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要工作職責(zé)是實(shí)現(xiàn)信息和信號(hào)之間的互相傳遞，在聯(lián)鎖系統(tǒng)的作用下能夠借助PLC來(lái)確保信息傳輸?shù)陌踩５谒?，?fù)核驅(qū)動(dòng)層。復(fù)核驅(qū)動(dòng)層在運(yùn)行的時(shí)候承載信息的采集和傳輸功能，同時(shí)還擔(dān)負(fù)著將聯(lián)鎖微機(jī)命令轉(zhuǎn)換為故障—安全控制信號(hào)的工作職責(zé)，能夠借助輸出的控制指令來(lái)操縱現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。第五，監(jiān)控對(duì)象層。在鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大的今天，信息網(wǎng)絡(luò)得到了快速的發(fā)展。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種車(chē)輛通行的重要設(shè)備，也會(huì)朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展。通過(guò)模擬鐵路信號(hào)聯(lián)鎖系統(tǒng)不僅能夠縮短鐵路的調(diào)試時(shí)間，而且還能夠提升鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

4 鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)通信方式

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中顯示出良好的安全性和穩(wěn)定性，且在信息系統(tǒng)不斷完善的情況下，鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信息處理方面也顯示出良好的功能作用，達(dá)到了理想的通信效果。第一，串口通信。串口通信所需要使用的線路數(shù)量較少，且在使用的過(guò)程中還能夠節(jié)省一定的成本費(fèi)用。第二，以太網(wǎng)通信。以太網(wǎng)是當(dāng)前局域網(wǎng)中常用的一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)通信在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠強(qiáng)化各個(gè)模塊之間的通信。第三，現(xiàn)場(chǎng)總線通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線通信系統(tǒng)顯示出良好的通信性能，且信息傳輸速度較快，其在使用的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)通信的遠(yuǎn)程控制。

5 鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中需要應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)形式來(lái)確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全、運(yùn)行穩(wěn)定。而從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看， 確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)形式包括硬件規(guī)避錯(cuò)誤技術(shù)和軟件規(guī)避錯(cuò)誤技術(shù)。硬件規(guī)避錯(cuò)誤的技術(shù)形式主要是通過(guò)應(yīng)用一些可靠性較強(qiáng)的元件來(lái)組成計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，并在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)關(guān)注環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的干擾，提升鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。軟件規(guī)避錯(cuò)誤的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)是采取有效的措施來(lái)減少鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)運(yùn)行缺陷。

鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的容錯(cuò)技術(shù)是在承認(rèn)錯(cuò)誤不可避免的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際研究和制定處理接觸故障的措施和方法。鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)一般需要借助以下3個(gè)層次來(lái)實(shí)現(xiàn)：第一，系統(tǒng)保障技術(shù)。在鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的 過(guò)程中可以應(yīng)用冗余可靠性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，具體包括靜態(tài)冗余結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)冗余結(jié)構(gòu)2種形式。第二，設(shè)備上的保障技術(shù)。設(shè)備保障技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要得到軟硬件系統(tǒng)和可靠性數(shù)據(jù)信息的支持。其中，硬件方面的可靠性技術(shù)包括故障檢測(cè)技術(shù)和故障屏蔽技術(shù)。軟件可靠性保障容錯(cuò)技術(shù)形式包括容錯(cuò)算法、減少程序失控的控制技術(shù)。第三，網(wǎng)絡(luò)通信上的保障技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)通信上的保障技術(shù)主要是指通過(guò)鏈路、節(jié)點(diǎn)、通信協(xié)議冗余等方式來(lái)增強(qiáng)整個(gè)局域網(wǎng)的安全性、可靠性。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在鐵路運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展下，人們對(duì)鐵路信號(hào)的控制也提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)作為一種新型系統(tǒng)，將其應(yīng)用到鐵路信號(hào)控制中能夠通過(guò)大屏幕來(lái)向操作人員提供更直觀和全面的系統(tǒng)信息，象地鐵站信號(hào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)新信息、值班人員操作信息等。同時(shí)，鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖采取標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口模板、網(wǎng)絡(luò)接口模板，能夠?qū)⒏鱾€(gè)信息充分結(jié)合在一起，提升數(shù)據(jù)信息的傳輸和應(yīng)用成效。另外，鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中注重分析和解決一系列系統(tǒng)故障問(wèn)題，通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的有效解決能夠更好的確保系統(tǒng)信號(hào)使用安全，減少外界因素對(duì)鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全運(yùn)行的干擾。為此，在鐵路運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展下， 需要相關(guān)人員強(qiáng)化對(duì)鐵路信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的完善，借助該系統(tǒng)來(lái)為鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行提供重要支持。

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