礦區(qū)鐵路微機聯(lián)鎖系統(tǒng)升級工程設(shè)計探討

南紅云

摘要：隨著鐵路技術(shù)的快速發(fā)展，礦區(qū)鐵路面臨著設(shè)備型號落后、設(shè)備大修、車站擴能改造等問題。該文主要針對山西晉煤鐵運分公司司徒集配站原微機聯(lián)鎖系統(tǒng)超過大修周期，故障頻出等問題。介紹總體解決方案、設(shè)備選型和工程方案比選等內(nèi)容，還介紹升級時多個關(guān)鍵電路的設(shè)計思路，以及模擬、仿真聯(lián)鎖試驗和現(xiàn)場開通的注意事項。為礦區(qū)鐵路企業(yè)的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)升級項目提供參考，使微機聯(lián)鎖系統(tǒng)安全、快速、全面地完成升級。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)鐵路;微機聯(lián)鎖系統(tǒng);設(shè)備大修

引言

隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，列車大提速對信號設(shè)備的要求不斷提高，鐵路技術(shù)也逐步升級。而早期建設(shè)的礦區(qū)鐵路由于運輸量有限，信號設(shè)備選用較為保守，鐵路技術(shù)也相對較為落后。近些年，隨著經(jīng)濟增長，礦區(qū)鐵路漸漸有多元化發(fā)展的趨勢，業(yè)務(wù)量加大，車站也需進行擴建。在這種情況下，如何制定經(jīng)濟、可行的升級方案尤為重要。

一、課題背景

山西晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責(zé)任公司鐵路運輸分公司主要承擔(dān)晉城煤業(yè)集團6個裝卸車點和地方5個裝卸車點的煤炭及物資運輸任務(wù)。其司徒集配站為晉煤集團的主要編組站，該站微機聯(lián)鎖設(shè)備是1997年4月開通的，為雙機熱備系統(tǒng)，整套設(shè)備采用了雙驅(qū)動的動態(tài)繼電器，且已超出大修周期，隨著運行周期的不斷增長，聯(lián)鎖設(shè)備故障率明顯提高，已經(jīng)影響到晉煤集團煤炭運輸任務(wù)的完成。

二、前期準(zhǔn)備工作

為了讓工程設(shè)計減少對運輸生產(chǎn)的影響，保證在規(guī)定的時間內(nèi)安全高效的完成工作任務(wù)。需頻繁深入現(xiàn)場，掌握、核對現(xiàn)有信號設(shè)備的狀況，摸清設(shè)備技術(shù)參數(shù)，設(shè)備的運行周期、制定詳細的前期工作計劃，同時充分考慮升級設(shè)備時需求，從整體把控設(shè)計出較優(yōu)、合理的微機聯(lián)鎖升級方案。

三、升級方案比選

（一）設(shè)計整體升級方案

方案一：信號機械室聯(lián)鎖系統(tǒng)采用新型聯(lián)鎖系統(tǒng)，新增電源屏1套、各種組合柜12架，綜合柜8架，接口柜1架、分線柜2架。室外設(shè)備利舊，舊分線盤進行利舊，利用電纜進行舊分線盤與新設(shè)防雷分線柜的連接。

該方案優(yōu)點：（1）所有設(shè)備全部更換有利于現(xiàn)場的安全作業(yè)。（2）在集中進行新舊倒換設(shè)備的過程中作業(yè)量較小，只需對26根電纜共826芯線進行分線盤的倒接。（3）不會長時間大面積的影響集配站的運輸生產(chǎn)。（4）需向國鐵申請要點大約八個小時。

該方案缺點：（1）25HZ軌道電路、電碼化部分、25HZ電源屏等設(shè)備均為2009年年底開始使用的，造成較大浪費。（2）所需資金費用較大。

方案二：信號機械室聯(lián)鎖系統(tǒng)采用新型聯(lián)鎖系統(tǒng)，室內(nèi)25HZ軌道電路的軌道柜和電碼化設(shè)備利舊改造;新增電源屏1套、各種組合柜12架，接口柜1架、分線柜2架。室外設(shè)備利舊，舊分線盤進行利舊，利用電纜進行舊分線盤與新設(shè)防雷分線柜的連接。

該方案優(yōu)點：（1）25HZ軌道電路、電碼化部分、25HZ電源屏利舊改造后繼續(xù)使用，可節(jié)約較大資金的投入。（2）不會長時間大面積的影響集配站的運輸生產(chǎn)。（3）需向國鐵申請要點大約十個小時。

該方案缺點：由于部分設(shè)備利舊使用，會增加相應(yīng)的工作量：信號機械室軌道柜拆、配線564根;電碼化利舊改造拆配線25根、各種零散電路拆配線100根。

通過對兩種方案的綜合比對，從節(jié)約投資角度考慮，第二種方案雖然工作量較大，但通過合理分工可在規(guī)定的時間順利完成對信號電路的重新連接，卻能給升級節(jié)約了資金投入。

（二）設(shè)備選型

微機聯(lián)鎖設(shè)備的安全作為重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)，舊微機聯(lián)鎖使用的是雙機熱備系統(tǒng)。雙機熱備系統(tǒng)有2個處理器單元都加電工作，但只有一個單元能夠控制被控對象，每個單元都具有故障檢測和診斷功能。在運行過程中，2個單元的運行結(jié)果不進行比較，因此不能及時發(fā)現(xiàn)備機故障。

TYJL-ADX型計算機聯(lián)鎖設(shè)備使用的系統(tǒng)為二乘二取二的系統(tǒng)，其運算層有4個處理器單元，2個為一系，單系為二取二結(jié)構(gòu)。二取二即為在一套系統(tǒng)上集成2個處理器單元，嚴(yán)格同步，實時比較。只有2個單元運行一致時，才對外輸出或傳輸運算結(jié)果，兩套系統(tǒng)之間可以采取雙系熱備或二重比較。同時使用二乘二取二計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)后不再使用JARC-1000型的動態(tài)繼電器，而是直接通過I/O口進行控制安全型繼電器，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過對比，從安全度的可靠度和長期性考慮，我們將微機聯(lián)鎖設(shè)備升級為TYJL-ADX型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。

四、系統(tǒng)電路設(shè)計思路

（一）道岔驅(qū)動電路

道岔驅(qū)動電路中DCJ、FCJ、SFJ關(guān)鍵繼電器的繼電器線圈直接接接口柜的相應(yīng)控制端子，每個接口端子驅(qū)動一個繼電器線圈，共用驅(qū)動回線，整個DCJ、FCJ、SFJ驅(qū)動過程由微機聯(lián)鎖設(shè)備直接采用直流24V電源驅(qū)動。

（二） 25Hz相敏軌道電路軌道繼電器

將25Hz相敏軌道電路的軌道柜里的軌道繼電器內(nèi)部配線均利舊，繼電器室里的既有繼電器改到新設(shè)的組合柜里，使設(shè)備、配線集中、高度統(tǒng)一、便于維護、保養(yǎng)。

軌道電路的一送一受軌道區(qū)段電路改造分別如下圖1，一送二受軌道區(qū)段電路改造分別如下圖2。

（三）電碼化結(jié)合電路

將S1～S7和S12的電碼電路改造，改造內(nèi)容如下圖3的S1的電碼化電路為例。

五、現(xiàn)場開通

要點開通時，為保證集配站在微機聯(lián)鎖升級改造圓滿完成，要制定微機聯(lián)鎖設(shè)備換裝方案，分配多組成員，分線盤拆配線組、軌道柜拆配線組、零散拆配線組等。設(shè)計人員要在現(xiàn)場盯控，小組成員要服從統(tǒng)一指揮。換裝完成，有序組織相關(guān)人員進行關(guān)鍵進路聯(lián)鎖關(guān)系再校驗、半自動閉塞、電碼化等試驗。力求做到詳細、具體、準(zhǔn)確、科學(xué)，確保要點當(dāng)天升級改造、安裝試驗萬無一失。

六、結(jié)語

本文未涉及室外道岔、信號機、軌道電路的改造，僅升級室內(nèi)部分微機聯(lián)鎖設(shè)備，設(shè)計、探新舊設(shè)備的銜接方案。由于信號系統(tǒng)設(shè)備的升級是一個系統(tǒng)全面的工程，要通過前期仔細的現(xiàn)場調(diào)查，制定合理的升級方案，以及詳細的工作流程，才能確保系統(tǒng)順利升級。希望本文中關(guān)于微機聯(lián)鎖系統(tǒng)升級方案制定和新舊設(shè)備銜接電路設(shè)計思路探討部分，對需要升級微機聯(lián)鎖設(shè)備的礦區(qū)鐵路車站能起到借鑒作用。

參考文獻：

[1] 劉芳，王海峰.二乘二取二與雙機熱備計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)性能比較[J] .鐵道通信信號，2008.2，44（2）：26-29

[2] 張琦. 既有鐵路信號過渡工程設(shè)計探討[A].市政·交通·水利工程設(shè)計，2017.3.30：89-92

作者簡介：

南紅云（1976-），性別：女，民族：漢，籍貫：山西省沁源縣，職稱：機電工程師，研究方向：鐵路通信信號。