程曉曼
摘 要:鐵路信號系統(tǒng)是鐵路系統(tǒng)的重要組成部分。鐵路信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試方法是最重要的試驗(yàn)方法之一,雖然由于車站的復(fù)雜性和諸多因素,專業(yè)的信號安裝調(diào)試方法是以測試為基礎(chǔ)的,即使測試階段的安裝調(diào)試方法可以繼續(xù)進(jìn)行,比如沒有具體的測試場景或者一些現(xiàn)場無法測試的場景,但仍然存在一些問題,現(xiàn)場總是存在未知的設(shè)備隱患。
關(guān)鍵詞:鐵路信號系統(tǒng);安裝調(diào)試;方法
中圖分類號:U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 引言
隨著我國鐵路的快速發(fā)展,鐵路的速度、舒適性、安全性和正點(diǎn)性已得到人們的廣泛認(rèn)可,成為短途出行的首選方式。鐵路已成為我國一張靚麗的名片,鐵路信號系統(tǒng)是保證鐵路快速安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。為了保證列車運(yùn)行的安全和設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,信號系統(tǒng)的安裝調(diào)試方法在鐵路運(yùn)營前顯得尤為重要。雖然我國鐵路技術(shù)起步較晚,但隨著近幾年的快速發(fā)展,我國鐵路約占世界鐵路總量的三分之二。為了確保超出設(shè)備日常維護(hù)范圍的所謂長鐵路公里的安全,更重要的是提高施工質(zhì)量,保證信號設(shè)備的優(yōu)質(zhì)開通,使設(shè)備能夠安全運(yùn)行。因此,在鐵路設(shè)備投入使用前,有必要實(shí)施系統(tǒng)安裝和故障管理方法。計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、無線閉塞中心、臨時限速服務(wù)器等信號子系統(tǒng),以及列車或動車組運(yùn)行模式下各系統(tǒng)之間的接口是否正常。解決存在的問題,提高軌道系統(tǒng)的安全性和可靠性。
1 鐵路信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.1 鐵路信號系統(tǒng)構(gòu)成
鐵路信號系統(tǒng)是一種通用的人工控制、自動控制和遠(yuǎn)程控制的概念,以保證列車運(yùn)行的安全,提高列車控制和設(shè)備的質(zhì)量。鐵路信號系統(tǒng)是鐵路運(yùn)行系統(tǒng)的重要組成部分,也是保證鐵路安全運(yùn)行和運(yùn)行效率的主要技術(shù)設(shè)備,是鐵路耦合系統(tǒng)和列車控制的重要組成部分。由信號系統(tǒng)或設(shè)備對乘務(wù)人員和行車有關(guān)人員發(fā)出指示運(yùn)行條件的命令。按規(guī)定的物理特征和符號給出相關(guān)命令,指揮行車和調(diào)車的信號,其信號顯示的意義是與行車、調(diào)車安全聯(lián)系在一起的,只有在安全條件具備時,即沒有危及行車、調(diào)車安全的情況存在時,才給出允許列車或調(diào)車車列行進(jìn)的信號。
1.2 信號系統(tǒng)地面主要設(shè)備
鐵路信號系統(tǒng)基本設(shè)備由列車控制中心(TCC)、無線閉塞中心(RBC)、臨時限速服務(wù)器(TSRS)、計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)(CBI)、調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)等組成。
1.2.1 列控中心(TCC)
列控中心設(shè)備是控制指揮系統(tǒng)的核心。它進(jìn)行綜合計算并生成列車運(yùn)行授權(quán)。移動子系統(tǒng)通過接收所有地面信息來執(zhí)行列車安全測試??刂坪椭笓]中心必須采用2取2冗余設(shè)計,并通過信號安全數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接,以確保相鄰控制和指揮中心與車站計算機(jī)接口之間的安全通信。列控中心分為車站和中繼站列控中心。列控中心一般設(shè)在車站,直接與集中監(jiān)控、軌道電路、CTC設(shè)備、計算機(jī)聯(lián)鎖、臨時限速服務(wù)器和LEU接口。設(shè)置于中繼站的列控中心與軌道電路、臨時限速服務(wù)器、相鄰列控中心、LEU和集中監(jiān)測設(shè)備直接接口。
1.2.2 無線閉塞中心(RBC)
無線閉塞中心是控制系統(tǒng)(RBC)的核心區(qū)域。通過列車的CTCS識別碼獲得列車的信息;通過軌道電路提供的列車占用信息跟蹤區(qū)域內(nèi)列車;根據(jù)微機(jī)聯(lián)鎖、軌道電路等系統(tǒng)提供的信息,生成管轄內(nèi)每一列車的運(yùn)行許可;接收調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC)提供的臨時限速信息;向管轄內(nèi)列車傳送列車當(dāng)前運(yùn)行許可、臨時限速及線路參數(shù)。
1.2.3 計算機(jī)聯(lián)鎖(CBI)
計算機(jī)聯(lián)鎖是以計算機(jī)為主要技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖的信號系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)站內(nèi)道岔、信號機(jī)、軌道電路之間聯(lián)鎖控制。計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)與調(diào)度集中、列車調(diào)度指揮、無線閉塞中心、列控中心、信號集中監(jiān)測等信號系統(tǒng)直接接口。目前,計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。
1.2.4 調(diào)度集中(CTC)
調(diào)度集中系統(tǒng)是對管轄區(qū)段內(nèi)的列車和調(diào)車作業(yè)進(jìn)行指揮和管理,通過聯(lián)鎖、列控、區(qū)間等信號設(shè)備,實(shí)現(xiàn)集中控制的鐵路信號技術(shù)裝備。調(diào)度集中系統(tǒng)局部分散自律控制和非常站控兩種模式。
調(diào)度集中系統(tǒng)由調(diào)度所中心系統(tǒng)、車站系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。調(diào)度集中系統(tǒng)是一個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò),通常設(shè)計為雙網(wǎng),在數(shù)據(jù)傳輸、防病毒和動態(tài)身份控制方面,相關(guān)的安全系統(tǒng)配置具有很高的可靠性和安全性。
2 系統(tǒng)安裝調(diào)試方法工作流程
2.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備
試驗(yàn)列車開車前1個小時,完成列車編組取送,各設(shè)備管理單位提前2小時完成試驗(yàn)列車開行條件的確認(rèn),并報系統(tǒng)安裝調(diào)試方法現(xiàn)場指揮部。
2.2 開行軌檢、網(wǎng)檢、信號檢測車
試驗(yàn)前,檢測探頭、確定軌道狀況的軌道檢測車、試驗(yàn)軌道、識別信號設(shè)備的信號檢測車,并及時提交軌道設(shè)備檢驗(yàn)報告;在現(xiàn)場安裝和使用指揮控制設(shè)備和信號設(shè)備的指揮系統(tǒng)。建設(shè)、施工、設(shè)備管理單位派出技術(shù)人員參加檢查,制定設(shè)備改造加固方案。
2.3 開行試驗(yàn)列車
根據(jù)測試計劃,每次提高速度和信號頻率,確認(rèn)監(jiān)測數(shù)據(jù)在安全區(qū)域或功能中后,方可進(jìn)行下一次試驗(yàn);在試驗(yàn)過程中,具體的試驗(yàn)和試驗(yàn)說明應(yīng)符合下列要求:
(1)為了識別和確認(rèn)列車,必須指定專人擔(dān)任列車司機(jī),鐵路安全部門必須增派旅客對試驗(yàn)路的試驗(yàn)條件進(jìn)行檢查和實(shí)施?,F(xiàn)場確認(rèn)并上報總部。確認(rèn)列車運(yùn)行或區(qū)間線路結(jié)束后,請及時向現(xiàn)場指揮部報告。
(2)測試系統(tǒng)的安裝和使用方法由測試系統(tǒng)確定;在測試通信信號時,電氣系統(tǒng)應(yīng)為鐵路運(yùn)營商指派稱職的人員,維修部門應(yīng)建立有經(jīng)驗(yàn)的列車司機(jī)來控制列車。
2.4 設(shè)備監(jiān)護(hù)
參加試驗(yàn)的各單位和部門要加強(qiáng)對電氣、公用工程、牽引等專業(yè)設(shè)備的檢查和監(jiān)控,確保不同設(shè)備的正常運(yùn)行。相關(guān)設(shè)計和設(shè)備控制單元應(yīng)采用地面監(jiān)測、動態(tài)檢測和設(shè)備檢查相結(jié)合的方式,在每次試驗(yàn)列車通過前后對主要運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行檢查和監(jiān)測。
2.5 檢測、試驗(yàn)列車整備
檢測、試驗(yàn)列車完成試驗(yàn)計劃任務(wù)后,按照試驗(yàn)計劃安排檢測列車、試驗(yàn)動車組進(jìn)入客車車輛段(或??寇囌荆┗騽榆囘\(yùn)用所檢查、整備、停放、保潔。牽引機(jī)車進(jìn)機(jī)務(wù)段檢查、整備、停放。參試單位必須嚴(yán)格遵守電氣化鐵路作業(yè)規(guī)定,保障人身安全。
3 鐵路信號系統(tǒng)安裝調(diào)試方法
根據(jù)《客運(yùn)系統(tǒng)安裝調(diào)試方法試驗(yàn)大綱》規(guī)定,我們結(jié)合鐵路隧道多、軌道電路短等特點(diǎn),進(jìn)一步明確系統(tǒng)安裝調(diào)試方法的各個重點(diǎn)項(xiàng)目測試方式方法。
3.1 軌旁信號設(shè)備狀態(tài)
采用電務(wù)試驗(yàn)車(WX999328)、裝備有信號設(shè)備動態(tài)檢測系統(tǒng)的綜合檢測列車,從各站正線通過,在通過對車載收集的信息進(jìn)行解析,實(shí)現(xiàn)對正線所通過進(jìn)路的軌旁信號設(shè)備工作狀態(tài)動態(tài)檢測。
3.2 列控系統(tǒng)功能測試
(1)控制命令系統(tǒng)的相關(guān)功能測試應(yīng)基于控制命令系統(tǒng)的測試用例和功能特性。
(2)在車站控制或CTC中心控制狀態(tài)下,應(yīng)根據(jù)測試用例和測試順序的要求準(zhǔn)備測試進(jìn)路,包括正常進(jìn)路和接發(fā)車進(jìn)路、排列進(jìn)路、進(jìn)路、接發(fā)車進(jìn)路、進(jìn)路設(shè)施、進(jìn)路的流量和取消等。
(3)DMI顯示器用于評估列車控制系統(tǒng)性能試驗(yàn)的結(jié)果,實(shí)時記錄來自內(nèi)部法定登記單位、集中信號系統(tǒng)和其他相關(guān)數(shù)據(jù),并分析列車控制系統(tǒng)功能試驗(yàn)過程的實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)。
(4)在控制命令系統(tǒng)的性能試驗(yàn)中,應(yīng)保證控制命令軟件版本的準(zhǔn)確性,并記錄版本號。
(5)設(shè)置閉塞區(qū)段失去分路和拒絕狀態(tài),控制閉塞區(qū)段失去分路狀態(tài)和恢復(fù)功能。檢查閉塞分區(qū)失去分路時禁止正常改方功能。
3.3 車站聯(lián)鎖系統(tǒng)接口功能測試
站間系統(tǒng)接口試驗(yàn)應(yīng)與列車控制系統(tǒng)的動態(tài)試驗(yàn)同步進(jìn)行?;ヂ?lián)系統(tǒng)接口功能試驗(yàn)應(yīng)提前安排,結(jié)合在行車條件下控制命令功能的動態(tài)試驗(yàn),取消、釋放、車站臨時限速、車站軌道側(cè)分區(qū)未占位、控制功能、區(qū)段變更等情況進(jìn)行。
3.4 CTC系統(tǒng)功能測試
靜態(tài)驗(yàn)收合格后,利用試驗(yàn)車對CTC系統(tǒng)接口及相關(guān)功能進(jìn)行典型場景試驗(yàn),驗(yàn)證CTC與聯(lián)鎖、列控、臨時限速服務(wù)器和GSM-R等的通信接口功能。CTC接口及相關(guān)功能測試場景包括調(diào)度命令、無線調(diào)度命令、區(qū)間改方(正常辦理、輔助辦理)、列車運(yùn)行狀態(tài)信息、車次追蹤、接車進(jìn)路預(yù)告、自動采點(diǎn)、鄰臺和鄰局信息交互。
CTC系統(tǒng)接口及相關(guān)功能測試通過對開行列車(包括檢測列車、試驗(yàn)動車)鋪畫運(yùn)行圖,下達(dá)計劃、調(diào)度命令;結(jié)合列控系統(tǒng)功能測試,通過CTC系統(tǒng)排列進(jìn)路、下達(dá)臨時限速等,測試人員對CTC系統(tǒng)接口及相關(guān)功能進(jìn)行測試。
4 結(jié)論
雖然由于中國鐵路網(wǎng)規(guī)模最大,測試環(huán)境復(fù)雜,測試場景增多,國家鐵路集團(tuán)對鐵路系統(tǒng)的安裝調(diào)試方法制定了較為詳細(xì)的規(guī)范,但為了保證鐵路安全,結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際維護(hù)工作,建議結(jié)合未來系統(tǒng)安裝調(diào)試方法,結(jié)合客運(yùn)專線前期存在的典型問題,考慮多種不同的測試方案。
隨著我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展,鐵路已成為展示我國國家形象的名片。為了保證乘客的安全舒適、行車安全和行車安全,系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是非常重要的。對可能影響道路安全的問題,采用系統(tǒng)安裝和投入使用的方法作為試驗(yàn)項(xiàng)目的一部分,提前發(fā)現(xiàn)和解決問題,降低現(xiàn)場運(yùn)行的安全隱患,確保鐵路的絕對安全。
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