铁路信号论文范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了12篇铁路信号论文范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

本文作者：翟玉春工作单位：兖矿集团铁路运输处

我们在进入电子化的信息时代后随着雷灾严重性的扩大已经让防雷工作变得越来越严峻,雷电的灾害不仅仅是直接的袭击中央的信号系统,它会随之而来的在其附近几百米或几千米的范围内造成危害,强烈的带来电磁干扰效应,产生的电流电压在作用在元器件上之后立马就遭到了损伤,轻者造成系统的暂时性瘫痪,而严重的则造成永久性的损害,可见其危害之大。随要减轻雷电效应对于铁路信号系统的伤害就要从元器件的材料着手,一定要绝缘才能减轻甚至是杜绝信号系统受到雷电干扰。接地方式对抗电磁干扰的安全性研究列车在区间运行时,机车信号都能不间断地反映地面信号机的显示状态。如受到干扰的情况下当列车通过车站时,机车信号将无法正常工作。为了使机车通过站内时机车信号不间断地工作,就必须对站内轨道电路实施电码化,以确保信号的正常运行。电缆是信号传播的重要工具,那么,确保电缆的安全性很重要,一般电缆有单端接地跟双端接地两种方式。单端接地方式:就是又屏蔽或绝缘的一段不接地,这样的话就会有许多的弊端,当遭受雷电袭击的时候不接地的一端就会受到电压冲击而发生短路了,瞬间的高压就会超出另端绝缘所能承受高压的能力而导致形成环流效应。所以,要想杜绝此类问题就要采取限制护层上的过电压,为保护电缆护层绝缘,保护器需要同时安装,防止电缆绝缘被破坏。双端接地方式:通信电缆在铁路周围设置时为了屏蔽并牵引电流跟避免外界的干扰,电缆的双端就会双端接地。双端接地是将金属屏蔽层的两端均直接接地,在这种情况下,当雷击电流通过时,电流就会通过一端进入由另一端溜回大地变成回路,危险就被解除了,当然有意外情况,当电缆长久使用而没有得到很好的养护跟更新产生局部破损的时候,电压就不会产生回流,就会发热烧毁电缆。并联的危险要大大低于串联的危险性,不会由于单个坏掉整体而使整个变得瘫痪,并且同时可以分流电流。

1为了能够提高铁路信号系统的工作质量,保证其抗外界干扰的能力和稳定性,首先必须保证提高信号在电缆传输过程的稳定和安全,因此我们必须在铁路信号电缆的源头抓起。对于电缆的安全性能的提高,本人根据经验总结了如下几个质量控制点:1具有指导性的工艺指导书、技术文件、检测检验手段必须保证有指导性和可操作性。工艺指导和技术文件必须对每一个参数指标、控制步骤和每一个操作程序进行不断细化,并根本规定的对相关文字资料进行归档和管理。制作出合格产品的首要前提就是保证生产设备的完好无损,其正常的运行能保证加工能力,确保制作出优质的产品。2选用优质的原材料。应按国家硬性规定选择最适合的原材料,另外原材料的进场应逐批、规范的进行检验,以保证使用的材料不会出现问题;铝带、铜带、绝缘材料等关键部位的材料在储存和保管过程中必须做到防潮、防污染、防氧化;原材料应严格在质量保证期内进行使用,超期的材料不准使用。为防止采用的混用,各种绝缘材料的标识、标志,务必要做到准确和准确。3注重自检与互检。生产作业人员通过各班组之间的自检与互检的优点是:一是更好的对产品质量进行动态控制,防止残次品流入市场或下一道工序,更容易发现问题并及时给与解决;二是可以确保生产产品的一致性。2其次为了提高铁路信号系统的安全性能离不开安全设备支持系统,它是是对列车整个运行控制系统的补充设施,必须加强对其的维护和检验。首先对地面信号设备的检浏,它主要包括区间设备、车站设备、道岔密贴等检测和报警。使维修人员能及时更换设备,减少对列车运行的影响,防止事故发生。如信号微机监测系统,它能定时自动检测信号设备的电气特性、记录车站人员的操作过程、记录并回放故障状态等。其次为机车上设备的检侧,它包括机车信号、列车速度控制系统、机车及车辆热轴检测和制动系统检测。它主要是对列车操纵和实际运行状况,并进行存储,需要时输出。该设备是促进安全行车、预防事故、进行事故分析、提高作业效率和提高司机操纵水平的重要设施。

我国的铁路事业蒸蒸日上,随着经济的发展、科技水平的提高我们的铁路建设越来越完善,伴随着经验的积累跟技术的不断深入探讨研究会保障我们国家的财产跟人民的生命安全负起责任。铁路信号是铁路运输生存的命脉,我们研究信号对于铁路建设的正常运行具有深刻的意义。

篇2

2铁路信号工程建设标准工作存在的主要问题

铁路信号是铁路运输的基础设施，是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要装备。铁路信号技术的发展和铁路行业的发展密切相关，和科技进步紧密相连，铁路信号的发展水平是铁路现代化的重要标志。近年来，大规模、高标准铁路建设是中国铁路信号发展的重要时期，CTCS-2级列车运行控制系统日趋成熟，CTCS-3级列车运行控制系统研发成功并推广应用，为高速铁路的发展提供了可靠的技术支撑，技术水平达到世界先进水平，铁路信号工程建设标准水平也有了长足的进步。与此同时，建设安全、质量与效率、效益并重的优质铁路网络，为国家深化改革各项举措的大局服务，给铁路信号建设标准制定工作提出了更高、更迫切的要求。面对这种形势，当前的铁路信号建设标准还无法完全涵盖和满足全部工程建设的需要，尚存在一些不足之处。

2.1技术标准体系不健全

随着“四纵四横”铁路客运专线干线及一批城际铁路的建成，我国物流业的迅猛发展，中国铁路总公司的货运组织改革，以及货车装备的更新，繁忙干线逐步实施客货分线运输是大势所趋。一批以货运为主的铁路通道和工业企业专用铁路已投入建设，如晋中南运煤通道、蒙西至华中铁路、工业园区及物流园区专用铁路等。而我国铁路目前建立起来的铁路信号工程建设标准体系还不够完善，例如，具备自动驾驶功能的城际铁路、开行万吨大列的重载铁路、快速货运专线铁路、工业企业专用铁路等标准研究，有的刚刚起步，有的虽几年前已开展研究，但尚未出台有针对性的信号标准规范；一部分高速铁路信号工程建设标准还是暂行或试行规范，有待修订完善；铁路信号子系统标准规范还不完善，如250km/h铁路、无砟轨道客运专线铁路设置区间信号机的标准，道口信号标准规范等，尚缺失相关内容。

2.2通用图编制不完善

通用图是贯彻铁路主要技术政策和中心任务的有力工具，是实施标准、规范的可靠手段。通用图在铁路勘察设计中发挥着重要作用，有利于加快设计速度、保障设计质量。同时，通用图也是系统维护维修的重要基础资料。目前，铁路信号通用图的设计及数量少，覆盖范围小，更新改进速度慢，不利于工程设计及运营维护管理。例如，2006年原铁道部文件要求“ZPW-2000A区间小轨道电路不再纳入闭塞控制，仅完成报警、表示功能并纳入微机监测”，但至今尚未修订后的通用图，这就造成工程设计做法不统一，不利于信号工程施工和信号设备的运营维护。

2.3科研成果转化为标准规范不及时

制定铁路信号标准规范先进成熟的模式，是先规划标准体系，再分别立项研究实施，同时对建设、运营维护过程中所暴露出的具有普遍性的问题进行攻关研究，制定解决方案，进而形成标准规范。但现实情况是，立项研究的多，形成标准规范的少，且时效性较差。例如，电弧灼伤钢轨及胶结绝缘节的问题曾在多条高铁线路出现，铁路行业主管部门立项进行了专题研究，取得一些研究成果和解决措施，但解决方案至今未纳入铁路信号相关标准规范。

2.4信号标准规范管理机制有待进一步改进

从现状来看，铁路信号标准规范的部门主要为国家铁路局和中国铁路总公司。中国铁路总公司内的建设管理归口单位、运营管理归口单位、科技管理归口单位、工程管理归口单位等，信号标准规范及技术文件数量多、更新快，但内容零散、协调统一性差。各个单位有时仅针对本部门的管理职责制定标准规范及技术要求，疏忽了涵盖工程设计、工程施工、运营及维护、产品设计及生产等领域的执行单位的可操作性，文件执行困难，效果不佳。因此，有必要改进信号标准规范制定和的管理机制。

3铁路信号工程建设标准工作的改进

3.1改进原则

为实现构建具有中国特色的先进、成熟、适用的铁路信号建设标准体系的总体目标，必须以国家有关法律法规为基本准绳，以铁路行业规定为基本依据，总结国内铁路建设积累的成功经验，积极借鉴国外先进建设标准体系及管理策略，紧密围绕我国铁路信号工程建设和技术创新工作的发展规划与现实需求，全力推进铁路信号工程建设标准体系创新研究。改进铁路信号建设标准编制工作，应该把握以下主要原则。（1）立足我国路情，以科学发展观为指导，使建设标准具有良好的可拓展性和可持续性。（2）始终坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的既定技术方针，使建设标准全面适应不同等级、不同类别的铁路线路，全面促进运营管理方式现代化，全面改善维护管理手段人性化。（3）充分体现建设标准的先导作用、指导作用和促进作用，及时修订和完善铁路信号工程建设标准。

3.2改进内容

3.2.1构建健全的铁路信号工程建设标准体系

应针对客货共线铁路、客运专线、重载铁路、城际铁路、工业企业专用铁路等不同等级、不同类别的铁路工程，全面建立涵盖系统研发、工程设计、试验测试、装备生产、施工工艺、运营维护等各个环节的铁路信号工程建设标准体系。

3.2.2完善铁路信号通用图

将一些普遍性、通用性较强的铁路信号标准图定型化，提高工程设计的统一性，为运营维护创造有利条件。

3.2.3推动科研成果及时向标准规范转化

坚持系统引进与自主创新相结合，吸纳最新科技成果，加强基础科研工作，不断修订和完善标准体系，建立开放、科学、动态的管理机制，突出标准规范制定的针对性和时效性。

3.2.4改进铁路信号标准规范的管理机制

加强铁路信号标准规范的顶层设计，标准规范的制定及单位应形成协调联动机制，提高铁路信号标准规范制定的科学性、系统性、协调性，注重标准规范的可操作性和执行效果。

3.3当前应重点关注的问题

近些年来，铁路建设迎来了黄金期、高峰期，每年都有大批铁路项目立项、开工、竣工，铁路信号建设标准存在的问题逐渐显现，甚至存在与当前建设形势不匹配、不利于运营维护的问题，亟待解决。

3.3.1重载铁路、工业企业专用铁路建设设计规范

需尽快出台大秦、朔黄等重载铁路已运营多年，并积累了较丰富的运营维护经验及科学试验数据，一批新的重载铁路即将开工建设，如蒙西至华中铁路。因此，需要尽快编制出台重载铁路信号建设标准规范，以满足铁路建设领域的迫切需求。随着我国经济运行持续向好，工业企业园区、物流园区等专用铁路建设需求如雨后春笋般大量涌现，该类型铁路具有用途单一、线路短、标准低、需与国家铁路接轨等特点。企业修建铁路往往以经济效益为主要衡量标准，强调低投入、高产出。因此，现行国家铁路有关标准规范不太适应工业企业铁路需求，有必要研究出台针对工业企业铁路的行业标准。

3.3.2尽快形成具备自动驾驶功能的城际铁路信号标准体系

目前，国内各大城市群已规划了较为密集的城际铁路，如珠三角、长三角、中原城市群等，该类型铁路具有行驶速度高（一般为200km/h~250km/h）、车站密、运输组织灵活多样、具备自动驾驶功能等特点。但目前针对城际铁路的自动驾驶功能仅出台了较少的方案指导性文件，尚未形成一整套信号建设标准规范。大批城际铁路的开工建设，亟需建立城际铁路信号标准体系。

3.3.3制定信号系统综合布线标准

铁路信号系统内CTC中心系统、信号集中监测中心系统，大量集中设置各类高性能服务器，电源、数据布线量大。传统方式均为设备之间直连布线，主机房内布线杂乱，强、弱电线电缆隔离防护困难，存在电磁干扰安全隐患，系统维护、扩展困难，故障排除时间长，对运营干扰大。综合布线方式可使中心系统强、弱电线电缆隔离防护更安全，光电缆布置及径路更合理、更集约，从而消除电磁干扰安全隐患，提高系统的可扩展性和可维护性。因此，铁路信号建设标准需要引入综合布线理念，并制定配套的标准规范来解决此类问题。

3.3.4加大科研力度，积极探索新一代列控系统建设标准

通过多年的工程建设和对运营维护经验的总结，我国铁路信号列控系统已经形成CTCS-0，2，3序列框架，形成一定的技术储备。研究开发基于无线车-地安全信息传输、卫星导航安全定位、移动闭塞（或虚拟闭塞）等技术的新一代CTCS-4级列控系统，以及适用于速度160km/h及以下庞大路网的CTCS-1级列控系统的条件已经成熟，因此应加大科研力量投入，尽早开展相关标准规范体系的研究制定工作。

篇3

2内屏蔽层接续工艺改进

目前内屏蔽层接续工艺主要有2种，一是采用双铜环对屏蔽铜网和内屏蔽层进行压接，此种方式的缺陷在于容易造成芯线“皮－泡－皮”绝缘层的损伤。二是采用一截铜网与待接续的内屏蔽层重叠搭接，再用塑料扎带进行绑扎紧固，该方式不能保证内屏蔽层与铜网之间的可靠连接，尤其是当灌入冷封胶时，冷封胶逐渐渗入到内屏蔽层与铜网之间的接触面形成绝缘层。在这种情况下，如果有外界干扰电流在内屏蔽层上引起较大的纵向电动势，就会在内屏蔽层与铜网的接续处造成发热，甚至产生烧损电缆的严重后果。因此，必须采取技术手段实现内屏蔽层与接续铜网之间的可靠电气连接。为保证可靠接续，采用一种含有低熔点金属的焊锡膏进行快速焊接。具体方案如下：将内屏蔽层剥开2cm，在内屏蔽层与四线组之间缠绕一圈云母纸。在内屏蔽层与接续铜网接头处的接触面上，均匀涂抹一种含有低熔点金属的焊锡膏。将排流线（内屏蔽层与四线组间或在内屏蔽层外有一根铜导线称为排流线）缠绕绑扎在铜网与内屏蔽层的接头处，起到一定的固定作用。4．用电子气焊枪加热使焊锡膏熔化，实现内屏蔽层、接续铜网、排流线三者的可靠接续。经过反复实践操作，得出“锡膏焊接法”的特点：一是焊锡膏可以直接涂抹在屏蔽层与铜网的接触面上，比使用普通焊锡丝操作起来更方便；二是焊锡膏含有助焊剂和焊料粉，与普通焊锡丝相比更易融化，所需加热时间更短，四芯组外包裹云母纸，起到隔热、防火和绝缘的作用，仅这两点就可以避免损坏芯线绝缘层；三是焊锡膏在加热过程中有较强的去氧化膜功能和较好的粘附性能，焊接质量可靠。

3成端工艺改进

内屏蔽铁路数字信号电缆在结构上与普通铁路信号电缆相比，增加了内屏蔽层及排流线。内屏蔽铁路数字信号电缆引入室外信号箱盒进行成端时，要求将内屏蔽层及排流线引出并接地，这就是内屏蔽铁路数字信号电缆成端工艺的关键点。目前，施工单位常用的工艺，是采用铜压接管来压接内屏蔽层、排流线和引出线。然而，内屏蔽铁路数字信号电缆芯线的“皮－泡－皮”绝缘层在外力作用下容易损伤，作业人员难以掌握恰当的压接力度，一旦力度过大就会损伤芯线绝缘层，如果施工时只是破皮而未完全破损，那么这一隐患点就难以及时发现，只会在日后的运营过程中随着列车震动造成的摩擦最终破损而导致芯线对地绝缘不良。因此，解决这一问题的关键在于施工过程中要尽量避免对芯线“皮－泡－皮”绝缘层的挤压。经过大量工程实践摸索，建议采用一种含有低熔点金属的焊接材料进行焊接，来替代原来普遍采用的铜环压接或普通焊锡丝焊接工艺，具体操作如下：首先将内屏蔽层与四线组剥离开，再采用一种基于低熔点金属构成的焊锡膏将7×0．52塑料铜芯线与内屏蔽层进行焊接，焊接完成后认真整理内屏蔽层，可采用棉布隔离内屏蔽层与四线组，以防铜屏蔽层割伤芯线，由此杜绝损伤电缆芯线。

篇4

Abstract: The signal power supply panel is to supply electrical equipment centralized, its performance is stable and reliable directly affects the safety of railway transportation. In this paper, some common problems existing in the railway signal power supply panel technology are discussed in detail, and puts forward some suggestions for improving the first turn.

Key words: railway signal power supply panel technology; problems; measures;

中图分类号：U284

随着我国铁路运输系统向高速、重载、信息化、智能化方向发展，铁路信号系统新技术、新装备不断投入应用。作为铁路信号基础设备之一，铁路信号电源也经历由传统电源屏向电子化、模块化、智能化电源屏的过渡，一系列新需求、新技术、新模式、新产品随之而来。其间铁道部颁布一系列技术条件和相关技术文件，对确保电源屏，尤其是客运专线电源屏的设计质量，充分满足铁路运输高安全性、高可靠性和高可用性需求起到重要的保障作用。但由于一些客观的原因，如我国铁路电网质量地区性差异较大，各种新型信号设备尤其是服务器等计算机类设备的广泛应用等，现行技术条件仍然存在一些与信号电源屏实际生产、应用及维护过程不适应或需要明确的地方，以下就针对这些问题展开探讨。

1 目前存在问题

1. 1 元器件陈旧落后

目前信号电源屏中大量使用 CJ10型交流接触器、二极管组合整流桥、非节能型铁心变压器感应调压器、饱和电抗器、分立元件控制板、老式螺旋式熔断器、普通闸刀开关、非盘用仪表、环氧树脂螺栓接线板、非阻燃端子板、非阻燃导线等器件，大多陈旧落后，可靠性低，故障率高，难以保证供电质量。

1. 2 屏体结构设计不合理

1.2.1 采用敞开式结构。目前在使用的信号电源屏，屏体结构都是敞开式的，后面仅以金属网相隔，不仅易触电，而且因粉尘、异物侵入，极易造成系统短路或接地故障。

1.2.1操作维修不方便。电源屏内元件落后、体积大，造成屏内

维修空间小，维修困难，而且操作开关位置偏下，增加了操作难度，有时甚至出现误操作。

1. 3 电路设计不合理

1. 3.1过流保护电路不完善。如电源屏停电恢复时，供电瞬间产生的大电流脉冲，易造成熔丝断丝。

1.3.2报警电路设计不合理。当输入电源相位不平衡或电源屏出现故障时，刺耳的报警声严重干扰了师生的正常教学秩序，同时也妨碍维修人员对故障的处理。

1.3.4 相序检查电路不完善。缺少三相电源相序检查调整措施，使调压屏在引入电源相序改变时，出现反向调整。

1.3.5辅助回路保护不完善。在一些电源屏中，对控制、计量、监测报警和保护等回路，没有单独设置短路保护元件，这是当前烧坏信号电源屏、继电器的最主要原因。

1. 4 稳压器和隔离变压器容量过大

目前信号电源屏的容量普遍余量过大，一般实际运行容量只有额定容量的三分之一左右，这样不仅造成材料和能源浪费，而且增加了工程的投资。

2 提高信号电源屏可靠性的一些改进措施和建议

2. 1 提高信号电源屏可靠性的一些改进措施

2.1.1将信号电源屏的老式螺旋式熔断器改为液压断路器，它的独特之处在于当脱钩时有较强的限流功能，并且寿命长，可靠性高，有效地提高了电源屏的安全保护和过流保护。

2.1.2 当输入三相电源不平衡时，输出波动较大，应在三相变压器的初级和次级设置调整线圈，通过正串、反串的不同组合，对输出电压进行调整，使之接衡。

2.1.3当三相电源相序改变时，易造成调压屏反向调整，应在三相电源输入端增加一套相序及断相防护继电器，当三相电源完整而且相序正确时，电子电路有输出，使安全型继电器吸起。当电子电路出现故障时，只能使其输出断路，使安全型继电器落下，符合“故障倒向安全”原则，电子电路为双套同时运行，确保防护功能不受干扰。

2.1.4交流转辙机屏故障时，报警系统一直处于工作状态，在相序监督报警电路中增加1 个4 位转换开关，保证了当电源出现故障时发出报警，故障恢复后可再次给出报警信号。

2. 2 提高信号电源屏可靠性的一些建议

2.2.1电路设计通用化。随着信号设备的迅猛发展，各厂家生产的信号电源屏都在不断革新，特别是保护电路，如过压保护、差动取样电路、断相保护、电压调整等方面，都有不同改进，电路设计不一，缺乏通用性，不便于维护管理，建议有关实验实训基地改造部门与厂家主动联系，优化电路，设计出与砂盘信号设备相适应的电源屏。

2.2.2交流稳压方式选择。信号电源屏的供电质量很大程度上取决于交流稳压器性能的优劣，原采用的饱和电抗器、感应调压器等交流稳压设备，体积大，反应慢，控制电路环节多，建议选择性能较好的交流稳压器，如参数稳压器和稳压变压器，达到设备简单，故障率低，便于维修的目的。

2.2.3完善防护系统。信号电源屏应对外电网和负载侵入等异常情况予以有效的防护，例如，对输入交流电源电压过高、过低（超出交流稳压器稳压范围）、停电、三相电源缺相、倒相序等情况予以检测，不符合要求即报警，且自动转换至备用电源屏。由于我院的综合演练室地处五楼顶层，在信号电源屏输入、输出侧均应加装性能良好的防雷设施和防短路电路，以保证供电的可靠性和人员安全性。

2.2.4报警系统智能化。信号电源屏故障报警均采用音响报警，不便于故障的判断和处理，报警取样点应适当“丰实”，显示直观，以便出现故障时，迅速判断处理，减少故障延时。

2.2.5方便使用和维修。大中站电源屏主备屏转换时，手动转换开关多，且开关位置偏下，难于辨认和操作，为方便使用和维修，宜采用自动转换方式；屏面仪表应改指针式为数字式；屏内器材应有明显的位置表示，并贴有电路图，便于辨认；应留有故障检测报警接口，便于和信号微机监测相连。

3 未来发展方向

3. 1 采用模块化结构

电源设备应由能实现不同功能的单元模块组成，如交流配电单元、整流器模块单元、直流配电单元等，单元模块应容量适中，以便根据站场需要，配置最佳供电系统，使冗余选择更加灵活。模块化结构非常方便于各电源的隔离，各部电路互相独立，减少了迂回，发生故障时，也便于查找和处理。

3. 2 实现智能化管理

电源系统的用户界面应采用多级菜单式的人—机对话界面的软件，根据屏幕提示，能非常方便地实现电源系统要求的各项功能。

3. 3 便于维护和使用

电源系统应有完善的监控功能，可实现各种告警功能和远距离实时监测各种数据的功能，方便维护和使用。

3. 4 采用封闭式结构

应在屏内设置温度传感器，以测量环境温度，并根据温度变化自动开停风扇，降低屏内温度。

4 改进电源屏的意义

在实际的工程中，综合实训室具有多种功能，能模拟铁路现场作业，效果逼真，而且优于直接在现场实习，因为现场的信号电源屏处于不间断运用状态中，绝对不允许人为制造并予以查找。而实际中实训基地的电源屏能为铁道信号专业学生进行调压、倒屏、故障查找和处理等各相动手练习，直观而安全。所以对旧电源屏进行更新改进势在必行，是为在校学生走向工作岗位奠定基础，也是适应我国铁路信号从传统技术向现代化技术发展的需要。

参考文献：

[1] 赵祚义.铁路信号电源屏存在的主要问题及产生原因[J]. 铁道通信信号. 2000(01)

篇5

Keywords： railway signal；simulation test

Abstract： Railway signal engineering simulation experiment has a series of advantages ，such as simple principle， easy implementation， reliable operation， and many other advantages. This paper on the basis of theoretical analysis of railway signal combined with the engineering practice to get correct data ， through calculation model and a series of engineering test.This paper effectively solves the problem of railway signal interlocking test， which can be widely used in railway signal conduction of engineering experiment.

中图分类号：X731 文献标识码： A

1.引言

我国铁路以提速为载体，以技术创新为依托，推动了铁路信号的技术改造与升级，广泛采用计算机技术，促进了铁路信号向数字化、网络化、集成化、智能化、综合化方向的发展。而铁路信号在铁路运输中起着相当于人“眼睛”的作用，对提高铁路运输效率、运输速度、保证行车安全都起着至关重要的作用。轨道电路、道岔、信号机是组成铁路信号的“三大块”，本论文将围绕着这三项内容，在设备安装完毕进入调试试验阶段展开讨论，建立模拟试验的模型，以解决模拟实验的有关难题，探讨出一条可行之路。

2.轨道电路模拟试验模型

轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以绝缘，接上送电和受电设备构成的电路。当轨道电路内钢轨完整，且没有列车占用时，轨道继电器吸起，表示轨道电路空闲。轨道电路被列车占用时，它被列车轮对分路，轮对电阻远小于轨道继电器线圈电阻，流经轨道继电器的电流大大减小，轨道继电器落下，表示轨道电路占用。

根据轨道电路的原理，轨道电路模拟试验可分为室内部分和室外部分。在实际操作过程中，室外部分可以通过分线柜单独对室外电缆进行导通，也可以单独送电进行试验。对室内电路进行模拟试验，第一步是先模拟室外回室内的轨道电压，在分线柜侧对轨道电路进行送电，以检查轨道继电器是否能正常励磁。继电器试验完毕后，在室内分线柜上将所有轨道电路的回线（H）封连，引出一条电源线；将轨道电路的去线单独引出至模拟盘钮子开关的中接点，模拟盘所有钮子开关的前接点封连后引出一条电源线，两条电源线引至轨道电源变压器的二次侧。当扳动妞子开关时，轨道电路的通路就实现了闭合或者断开，实现了对室外轨道电路列车分路的模拟。

图1轨道电路模拟试验模型

3.道岔电路模拟试验模型

目前我国的道岔转折设备主要分为：直流电动转辙机（四线制或六线制）以及交流电动转辙机（S700K五线制）。道岔电路的动作原理是：通过定反操继电器来控制1DQJ和2QDJ吸起和落下状态，通过1DQJ和2QDJ吸起和落下来控制动作电流的流向，从而控制室外的电动转辙机转动，以达到转换道岔的目的。表示电路是通过1DQJ和2QDJ吸起和落下和室外电动转辙机内部节点的闭合位置来控制交流表示电源的流向，通过二极管整流后达到让室内表示继电器励磁的目的，从而反映道岔是在定位还是在反位位置。下面以直流道岔为例，探讨道岔模拟试验模型。

由动作电路原理可知：当道岔向反位动作时，电路中X2、X4通过直流电流；当道岔向定位动作时，电路中X1、X4通过直流电流，负载为室外电机中的定子线圈，通过的电流不大于3A，因此可以通过在X2、X4或者在X1、X4的分线盘位置加载的方式来达到模拟室外电机的目的，我们选用220V/200W的白炽灯泡作为负载。

由表示电路原理可知：当道岔在定位位置时，电路中X1、X3通过交流电流；当道岔在反位位置时，电路中X2、X3通过交流电流，负载为室内表示继电器线圈，是通过电机内部的整流二极管整流，室内的表示继电器励磁的。因此可以通过在分线柜位置的X1、X3和X2、X3上并联二极管就可以实现对表示电流的整流，达到模拟室外电机内部二极管的作用。

图2 道岔模拟试验模型

交流道岔的动作电路/表示电路原理跟直流道岔相近，只是动作线和表示线的配置与直流道岔不同，我们可以使用相同的方法来建立模拟试验模型。

4.信号机点灯电路的模拟模型

信号机点灯电路由室内电路和室外电路两部分组成，室内电路通过信号继电器（XJ）的节点来控制点灯。信号点灯电源XJZ220、XJF220经过熔断器（RD）、信号隔离变压器（GLB）还有灯丝继电器（DJ）将电源送至分线柜端子。然后经过室外分线盒送至室外点灯变压器，从而点亮信号灯光。根据实际电路的原理可以做出如下模型（以调车信号机点灯电路为例）：

根据点灯电路原理，将室内外点灯电路分开试验。试验室外点灯电路时，首先导通电路的通路，然后在分线柜点灯端子上单独送出220V点灯电源，以检查室外点灯电路的准确性。室内点灯电路的模拟试验模型当中通过在分线柜位置加入两只220V、60W的白炽灯泡，来模拟室外的信号机的点灯，从而检查室内点灯电路的正确性。

图3 信号模拟试验模型

第一个模型检查了点灯电路的正确性，但是在实际操作中，因为信号机数量较多，我们不可能在分线柜位置每架信号机都挂满灯泡，所以，我们通过建立以上这个模型来解决。在上述模型中我们将信号点灯220V电源加入信号变压器进行变压（变比20：1，可以用几个功率较大的普通轨道变压器实现），将高电压降至低电压（10V左右），然后将信号隔离变压器的一次侧跟二次侧进行封连（封线L、N），拔掉信号隔离变压器，将分线柜点灯线端子进行封连（封线J、K），这样就能保证灯丝监督继电器（DJ）励磁吸起了，从而模拟出来信号点灯电路的工作状态。

5.结论

我们在实际工程中通过几个车站对建立的模型进行了测试试验，在试验过程中我们也发现了一些问题，比如模拟道岔转辙机负载的白炽灯泡功率过小，一开始选用的60W，导致启动电路的1DDQJ不能保持较长时间励磁状态，致使2DDQJ不能转极，随后我们将白炽灯泡更换为220V/200W，这个问题得到了圆满的解决。另外信号机点灯用的白炽灯泡一开始使用的25W的，导致点灯回路电流过小，致使灯丝监督继电器（DJ）不能吸起，后来经过我们更换为40W的灯泡后，问题也得到了相应的解决。

经过一系列的测试试验，我们的模拟实验的方法由于具有简单、易操作、成本低、适用范围广泛、效果好等优点，在信号既有电化改造工程中得到了广泛的应用，比如：京沪电化济南枢纽、徐州枢纽工程，陇海电化徐连段等，得到了现场使用单位的好评。

参考文献

篇6

随着信息技术的不断发展，铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期，有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转，提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。

一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计

铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点，设计实用性能较高的双机热备系统。

1、双机热备系统

双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制，进行逻辑运转计算。在工作过程中，只有一台计算机控制输电线路，另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障，则自动切换到备机工作，由备机切换成主机，继续控制输电线路运行。

在传统铁路信号计算机联锁系统中，大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性，但与双机热备系统相比，这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时，需要用人工来切换备机设备，便捷性能差。其次，在主机和备机切换过程中，容易出现信息缺失。最后，在安全性能方面，双机冷备系统具有明显缺陷，单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足，因此要加快双机热备系统研制工作。

2、设计双机热备系统的原则

在设计双机热备系统过程中，要明确设计工作的前提、目标和原则，保证设计过程的科学性。、

设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性，最大程度保证行车安全。

在设计过程中，要考虑到以下几个因素：

（1）准确性：主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时，要保证备机能准时发送信号并开始工作，同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时，备机要将信息再次传输回主机。

（2）便捷性：便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。

3、系统功能的实现

双机热备系统要从五个层次加以实现，包括：人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面，对开展设计分析。

（1）人机对话层

人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息，通过串口传输到两台计算机中。通常情况下，可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况（车站大小决定显示器数量），也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示，方便工作人员检查管理。当主机出现故障时，要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯，保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。

在设置人机对话层过程中，要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警，方便操作人员管理维修。

（2）联锁运算层

在双机热备系统中，联锁计算机是整个系统的核心部分，它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中，联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中，两台热备份联锁计算机要具有相同的配置，保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时，通过共享器完成信息的自动切换或人工切换，使故障计算机退出应用信息管理程序，并发出警报。

（3）复核驱动层

复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息，并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统，它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态，也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。

（4）接口层

接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务：

①时刻监控车站现场的监控，完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。

②监控专用电路控制设备运行，并支持系统完成监控。

（5）监控对象层

监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中，监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。

二、系统安全保护

在提高计算机联锁系统安全性过程中，国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性，二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源，结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中，可以根据具体形式选择解决方案。

结束语：本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程，为未来铁路信号信息化发展提供一个方向，希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中，会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况，希望工作人员能克服实际困难，大胆实践，不断丰富双机热备系统，使双机热备系统更具体化、实用化。

参考文献：

[1]高继祥等.双机热备计算机联锁系统可靠性与安全性指标分析[J].北方交通大学学报，2011（22）：42-47

[2]燕永田.计算机联锁控制系统教学模型的研究[J].建材技术与应用，2012（1）：103-104

篇7

随着我国高速铁路运输业的迅速发展，双机热备机构的信号设备在铁路信号系统中得到了广泛的应用，并以其较高的安全性以及智能性对每个单机进行主动的故障诊断，有效提高了铁路信号设备系统运行的稳定性和可靠性；因此，为保障我国铁路高速运行的安全性，必须加强对铁路信号设备系统新科技的研究和开发，重视冗余技术在其中的运行，以便于全面提高铁路信号设备系统的技术装备水平。

1 基于冗余技术的铁路信号设备系统概述

1.1 铁路信号设备系统的主要构成

基于冗余技术的铁路信号设备系统主要可以分为四个构成部分，具体表现如下：

（1）用户层设备

用户层设备主要设置在调度所，而其中的用户主要是指工作于调度所的相关调度人员，主要设备主要包括铁路信号设备系统服务器以及相关的用户终端设备。为确保铁路运行调度的准确性和可靠性，铁路调度所的每个调度台都会设置独立的终端设备，以便于全面掌握本调度台以及相邻调度台的行车信息，一旦列车在运行期间发生任何异常情况，都可通过视频报警等方式及时显现在调度台的终端设备上。

（2）区域处理层

该系统层主要设置在维修段，主要作用是接收由特定管辖区域监控处理层发送过来的相关信息数据，并利用计算机技术、数字化技术等相关技术对所接收的信息进行整理、分析等相关的处理工作，之后在信息数据处理结果的基础上得到相应的预警或者是报警信息，及时上传至用户层，以便于相关调动人员都及时发现和处理列车运行过程中存在的异常情况，保障列车运行的安全性和稳定性。

（3）监控处理层

该系统层的主要作用利用相关监测设备对所处辖区内的相关数据信息进行全过程、全方位的监测，并采集相关的样本数据，进行初步的处理和保存，之后在通过通信网络向所在辖区内的处理层进行数据传输，为其提供用于整理、分析的样本数据。

（4）现场采集层

该系统层是铁路信号设备系统的基层，其主要作用是对铁路运行轨旁的相关设施设备进行数据采集，如对列车运行两侧的风向和风速数据信息进行采集、监测坠落物等，所涉及到的采集内容具有多样性以及分散性两方面的特点。

1.2 铁路信号设备系统相关要求

铁路信号设备系统是高速类车实现运行稳定性和可靠性的关键性技术。因此，在铁路信号设备系统设计的过程中，其结构应满足以下三方面的要求：一是，系统结构的高可靠性，以便于在确保列车顺利运行的同时，保障列车运行的高效率性和安全性；二是，系统结构设计的模块化和集成化，以便于将铁路系统众多的子系统以及设备分布有效集合在一起；三是结构设计人机界面的简洁化，以便于调度员操作，在最短时间内获取最全面、最精确的列车运行信息。

1.3 基于冗余技术的铁路信号双机热备系统构成

铁路信号双机热备系统是在冗余技术及传统铁路信号设备系统的基础上构成的，是对传统铁路信号设备的优化和相关技术的革新，主要包含以下方面：一是，ARM微处理器，其能实现对铁路运行数据信息采集的连续性和实时性，以便于更好的通过GPRS实现对列车运行的远程通信控制，不仅具有低能耗的特点，亦具有较高的性能，能满足现代高速列车运行对安全性和稳定性的较高要求；二是，现场总线，主要作用的是实现对机器控制以及厂内测量间数字通信的高性能化、高可靠性，并以简洁化的结构设计有效提高了配线的利用率，对环境具有较强的适应能力，并保障系统通信的全面数字化、智能化，有效提高了高速列车运行的稳定性和可靠性。

2 冗余技术在铁路信号设备中的具体应用

冗余技术在铁路信号设备中的具体应用主要体现在双机热备系统的硬件设计和软件设计两个方面，具体表现如下：

2.1 冗余技术在铁路信号双机热备系统硬件设计中的应用

（1）冗余技术在双机热备系统中以太网硬件设计中的应用

就目前我国铁路信号设备系统构成来讲，一般主要是通过RTL8019AS网络芯片对系统中的以太网进行控制，保障其各项作用的正常发挥，具有较好的兼容性以及多种模式的自动检测功能，如PNP模式的自动检测以及BNC模式的自动检测等，且具有即插即用的特点，较为方便，并支持外接闪烁储存器的读写操作；此外，在利用冗余技术进行以太网硬件结构设计的过程中，同样也考虑到了保护网络接口方面的问题，并通过添加网络隔离变压器的方式来进一步提升冗余技术在以太网硬件结构设计中应用的稳定性和可靠性，有效保障了列车运行的安全性。

（2）冗余技术在双机热备系统中CAN总线硬件设计中的应用

双机热备系统中CAN总线硬件的结构设计主要包括两个接口：一是，CAN接线收发器，其主要功能是向CAN总线提供差动接收及发送能力；二是，CAN，总线控制器，其主要功能是实现总线和微处理器之间的通信。就我国铁路信号双机热备系统结构设计现状来看，其一般多选用MCP2510作为CAN总线的控制器，该类控制器以其较强的通用性和连接的方便性以及较好的信息管理及滤波作用在铁路信号双机热备系统中得到了广泛的应用，其结构主要由CAN协议引擎、SPI协议模块以及SRAM寄存器、控制逻辑几部分构成，主要工作流程如下：CAN总线在正常工作过程中，通过CAN协议发送和接收报文，并通过SPI接口操作实现对寄存器及缓冲器中的报文发送。在此过程中，一般需要对CAN总线中发送的报文进行全面的检测校验，并与总线硬件构成中的滤波器进行匹配实验，若成功匹配，则进行下一步的报文数据发送。事实证明，将MCP250和冗余技术应用到铁路信号设备中，有效提高了铁路系统运行的稳定性和灵活性。

2.2 冗余技术在铁路信号双机热备系统软件设计中的应用

冗余技术在铁路信号双机热备系统软件设计中的应用主要体现在CAN总线驱动程序的应用上，主要功能是实现CAN总线物理链路上报文的接收和发送。在利用SPI进行信号通信的过程中，主要是通过SCK引脚微处理器向总线中的控制器提供相应的时钟信号，并通过管理SCK时钟信号，用SO和SI来实现数据的传输和转移。

3 结语

综上所述可知，基于冗余技术的铁路信号双机热备系统对于提高铁路运行的稳定性和安全性具有重要的作用。因此，在铁路信号设备研究和新技术的应用过程中，要加强对冗余技术在铁路信号设备软件设计和硬件设计中的应用研究，以便于在保障高速列车运行高效性的同时，提高其运行的可靠性，促进我国铁路运输业的现代化、智能化以及数字化的发展。

【参考文献】

篇8

中图分类号：TN911.22 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0056-01

多天线技术在广义上是指使用多根发送天线或者接收天线的技术，在铁路信号传输上得到了广泛应用。而空时码技术是多天线系统的支撑技术，应用于天线之间距离足够远，相关性足够小的情况。该技术可进一步分为基于分集（包括发射分集和接收分集）的时空码和基于空分复用的空时码。空时码技术是当前的研究热点之一，其在空间域和时间域联合处理铁路接收信号的特点可以充分利用空间信号处理技术和时间处理技术的优势，有效抵抗符号间干扰，减少多址干扰，增加分集增益一级提高整个天线阵的增益。

在铁路信号空时码和MIMO技术中，通常假设发送天线和接收天线分别是独立不相关的，然而实际系统对天线设置的限制，天线之间往往存在一定的相关性。为了更直接分析相关性的影响，本文采用平坦衰落MIMO信道进行分析，并假设发送天线和接收天线分别呈均匀直线排列。在下面的分析中，设发送端和接收端天线数分别为和，MIMO信道冲激响应矩阵为，其中，表示由第个发送天线到第个发送天线的平坦信道冲激响应。接收天线上的高斯白噪声独立不相关，均值为，方差为。下面具体分析题录信号中的空间相关性对多天线技术的影响。

1 空时分组码STBC及空间相关性影响

当发送天线之间和接收天线之间存在空间相关性时，假设相邻发送或接收天线之间的空间相关数相等，即，对上述STBC方案的性能参数进行分析：

使用上述参数仿真计算可知：空间相关性使得STBC性能恶化，并且随着空间相关性的增强，性能损失增加；当相邻发送或接收天线之间的相关系数小于0.7时，性能损失小于1dB，因此存在较小相关系数时，STBC的性能损失较小；当相关系数为0.99时，性能损失大约为3dB，因此较大相关系数会使得STBC的性能恶化。

2 分层空时码V-BLAST及空间相关性影响

3 基于特征空间的MIMO技术及空间相关性影响

根据基于特征空间的MIMO算法，可知系统的频谱效率为。由此课间，信道互相关矩阵的特征值是影响信道容量和频谱效率的重要因素，二空间相关性影响特征值的经验分布。仿真试验中假设发送天线数和接收天线数分别为4，且分别呈均匀直线排列，设发送相邻天线和接收相邻天线之间的相关数相同，即。空间相关性影响信道互相关矩阵的特征值分布。当空间相关性较强时，只存在较少的可利用的特征子信道，进而影响信道的频谱效率，信道容量随着空间相关性的增强而降低。

4 小结

上述多种多天线技术都有较为优越的性能，但是在译码复杂度、最适于何种信道、对天线的要求又有所不同。总之，多天线技术可以有效地抵抗衰落的影响，克服功率和容量极限。不同的多天线技术适用于不同的通信系统，从发展的趋势来看，可以将上述多种多天线技术有效地结合以适用多种需求。

参考文献

[1]吕波.MIMO空间相关性近似算法及性能研究[D].南京信息工程大学硕士论文，2011.

[2]张平，陶小峰，王卫东，雷鸣.空时码.电子学报，2000，28（11A）：110-113.

[3]温沛霖.高速铁路移动环境下MIMO信道预测与预处理技术研究[D].西南交通大学硕士学位论文，2012年.

[4]薛辉.无线MIMO系统中空时编码技术研究[D].西安科技大学硕士学位论文，2010年.

[5]缪丹，卢晓文，谢显中.第三代移动通信中的空时编码技术[J].无线电通信技术，2004年01期.

[6]韦忠义，杨绿溪.空时编码与MIMO-OFDM系统的结合研究[J].大众科技，2005年08期.

篇9

铁路信号工程项目管理是一种科学的工程建设管理方法，即在一定的约束条件下，以实现建设工程项目的投资、质量、进度目标为目的，按照其内在的逻揖规律对信号工程项目进行计划、组织、协调、控制的系统管理活动。

目前信号工程项目规模扩大、资金增加、结构日趋复杂、技术条件要求高、受外界影响因素多、信息量大，用手工方法很难实现有效的科学管理。随着科学技术的进步，利用计算机建设基于信号工程项目管理知识的项目管理系统，已提上日程。本文以ZPW-2000系列无绝缘移频自动闭塞系统的工程管理为例，对铁路信号工程项目管理系统的应用进行具体介绍。

1系统特点

铁路信号工程项目管理系统的目的是对整个施工过程进行集成，通过自动或人工对室内外的施工进行现场数据采集，并存入数据库。经对数据计算、分析、处理后，将实际测量参数与标准参数进行比较，给出提示，将结果显示给施工人员及有关管理人员，为其提供一个最优的解决方案。该系统适用于施工管理、监督控制或检查控制。

系统数据库采用关系型数据库ACCESS，使用前需进行数据源设定，建立相应的图表。数据库资料内容包括:施工前期的设备采购人库、施工过程中的计算、分析结果人库和测试开通中的数据人库。系统基于JAVA实现，利用集成开发工具Jbuilder 2005 o CPU采用PIV 1. OGHz以上，操作系统采用Windows XP。

2系统功能及实现

铁路信号工程项目管理系统功能包括:施工管理、成本管理、质量管理、招标管理、进度管理、合同管理、组织管理、物流管理、风险管理、验收管理、评估管理和信息管理。为充分体现ZPW-2000自动闭塞系统施工管理功能特点，将功能模块分为4个部分，如图1所示。

2. 1施工准备功能模块

此模块包括设备名称、箱体包装情况记录、型号、规格、数量、设备的完好情况记录，以及设备拟安装地点、位置等信息的输人。系统将根据输人信息自动形成施工设备台账、器材汇总表、设备到场数据表等。

2. 2铁路内屏蔽数字信号电缆施工功能模块

铁路内屏蔽数字信号电缆敷设前，应对其进行单盘测试和配盘;电缆接续、配线前后，应进行施工测试;接续、配线前的测试数据作为电缆隐蔽工程测试记录。利用此模块将对以上测试数据进行输人，并自动生成日期或项目类别记录报表，便于有关人员对照检查验收。

2. 3室内设备安装功能模块

该模块包括以下内容。

1.室内设备安装定测。如机柜与机柜之间、机柜与墙壁之间检测通道距离值，电源屏位置的参照坐标值，走线槽道使用部位的参照坐标值等。

2.配线表查询计算。用户只需要输人图形名称及查询参数就可以获得配线表查询结果，特别是在有关联(配线表中有很多关联项，如6级关联)的表格应用时，效果明显。系统能将所有结果自动调出。现以10套发送、接收设备的区间移频柜零层配线表为例:组合柜内有10个零层端子，对应10套发送、接收装置，每个3X18端子建立一张二维表格，O1， 02， 03为个段，序号做为列号(从1^-18)，表名依次取为QY1-1， QY1-2 ， QY1-3，一直到QY1-10，共10张表。使用时，用户选择要查询的配线表如QY1-1，再选择端子号如02-2 ( 02号的2号端子)，系统会自动找到QY1-1 02-2号端子，数据内容为QZ1-5 08-2(区间综合柜5层08的2号端子)。同时还根据找到的内容自动关联到QZ1-5 08-2所在的侧面配线表，找到它的内容为QY1-1 02-2，内容一致，说明线路正确。

同样可以建立区间综合柜零层配线表(QZH)，区间移频柜零层配线表，站内电码化侧面配线表ZM1， ZM2，方向电路区间组合侧面配线表(QFZ )等所有零层及侧面配线表，以及电路调整表等。

3.电气特性测试。如电源屏输出指标、继电器编号及检测指标、硅整流器型号及检测指标，发送器、接收器、衰耗盘编号，模拟试验电路特性测试数据，移频电路试验、移频报警试验、发送器N-1系统试验、车站结合试验、方向电路模拟试验、信号机联通试验站内电码化试验、室内电源接地、混电、绝缘及电缆综合绝缘测试的有关信息，开通试验及调试参数等信息。

篇10

关键词计算机联锁；接口电路；故障探讨

中图分类号：G633文献标识码： A

Abstract

Computer interlocking system is the one of infrastructure that realizes the modernization and automation of the railway, it is also a kind of efficiency and safety equipment of the station interlocks, which is the foundation that raises carrying capacity at station.Meanwhile, computer interlocking system also has the fault-oriented security, Compared with electrical interlocking system, its design, construction and maintenance are more convenient, and easy to transform and add new features, and the railway signal to the intelligent network to create the conditions for direction.

This paper mainly expounds the hardware structure, selection of equipment and power allocation principle and design method of computer interlocking system. using double 2-vote-2 system structure of computer interlocking control system plan, which concersion equipment of switches ZD6 electric switch machism, track circuit using 25HZ phase-sensitive to complete its control circuit of signaler and switchs and internal wiring, and signaler, switchs, as part of the equipment of track circuit state information acquisition circuit and interlocking machine interface circuit of engineering design.

Key words Computer interlocking；K5B；investigate malfunction

第1章绪论

铁路是国民经济的大动脉、全国沟通联系的纽带、国民经济建设的先行行业。与其它运输方式相比，铁路运输具有运量大、成本低、速度快、安全可靠、能全天候运输等众多优势。铁路承担全国客货周转量的60%～70%，这种状况在今后相当长的时间内不会有太大的变化，铁路仍将是我国交通运输系统中的重要力量。

铁路信号是铁路运输的耳目，是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。一旦信号设备故障，铁路运输将陷于瘫痪，整个国民经济将遭受严重损失。随着计算机技术的发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，车站信号联锁安全技术也正在不断的更新和发展。

目前，计算机联锁控制系统已处于实用阶段，随着实践经验的积累，系统的性能也在不断提高。我国的计算机联锁控制系统主要采用由通用的工业控制计算机组成的计算机联锁控制系统。近年来，又推出了二乘二取二系统，由两个CPU构成一个子系统执行联锁任务（主机），另外两个CPU处于热备状态（备机），这就大大提高了计算机联锁控制系统的可靠性和安全性，而且方便维修，主要干线的技术改造都优先考虑采用二乘二取二系统。目前，计算机联锁控制系统已装备了上千个车站。

总之，铁路信号计算机联锁控制系统将向低成本、高效率、高安全、高可靠及信息化、智能化、网络化和综合自动化的方向发展。

第2章计算机联锁工作原理

2.1 系统结构与工作原理

从计算机系统的体系结构来看属于二级集散式控制系统，突破了旧有的集中式信号系统模式，具有模块化、层次化等特点。模块化是指联锁机主模块、PLC及信号结合模块等，层次化是指系统具有操作表示层、联锁运算层、复核驱动层、结合电路层及监控对象层等五个物理层次。这种结构的优点在于可根据车站规模的大小、作业需求的不同，在不改变联锁软件的基础上通过修改站场静态数据并增设相应硬件模块，即可满足系统的扩容要求，先进的控制体系结构结合工艺设计使得系统调试周期与现场施工、开通周期均大为缩短，具有很好的经济与实用性。

2.1.1 人机对话层

将来自键盘、鼠标等操作输入，经串口送达联锁计算机，同时在图形显示器上显示站场表示信息。在站场规模较大致使联锁计算机负担较重或需要多终端操作的情况下，可设置操作命令采集机进行操作命令输入的有效性判别并转换成约定格式传送给联锁计算机。

2.1.2 联锁运算层

联锁微机是系统的核心部分，承担着操作输入的判别、联锁信号的调理及分析、逻辑运算、控制命令生成、故障诊断等任务，其可靠性、安全性对系统的总体故障―安全性能有较大影响，HJ04A系统中设置了两锁微机，其中一台为冷备机，可进行人工切换。

2.1.3 复核驱动层

复核驱动层由PLC组成，其承担着采集表示信息并将联锁微机下达的操作命令转化为故障―安全的控制信号的任务，作为系统安全性设计的重要环节之一，PLC还承担着对联锁微机形成的操作命令进行复核检查的屏障作用。

2.1.4 结合电路层

结合电路的任务之一是实现现场监控设备表示信息与PLC输出的驱动信号的安全逻辑转换，使PLC的输入、输出信息均具有故障―安全性能。任务之二是用专用电路规范监控设备的测控过程，即包括表示信息采集机制与设备驱动流程。

2.1.5 监控对象层

监控设备是指联锁系统的现场设备，即道岔、信号机与轨道电路。

2.2 可靠性及安全设计

目前，国内外进行高可靠系统的容错设计多采用三模静态冗余方案或二模动态冗余方案。其中前者完全是靠硬件冗余来提升可靠性的，后者则不仅使用了硬件冗余资源，同时也使用了故障检测技术与软件冗余资源。这二种方案的共同特点是对硬件故障具有较强的屏蔽与纠错能力。然而这二种方案均存在一定的实现难度与缺陷，三模冗余系统必须实现三模的同步进程及表决器的高可靠设计，尤其需要解决时钟容错的问题；二模动态冗余系统则要求冗余管理机构的高效与可靠性。目前这二类系统的可靠性计算都是在设定表决器或冗余管理机构的可靠度R(t)=1的基础上进行的，同时由于设备直接投资成本过高，因而在非航天、通讯等可靠性要求很高的领域应用不多。

在铁路信号领域，由于行车安全被认为是超过效率的重要考虑，因此相应对计算机联锁系统的可靠性与安全性要求很高，针对这种情况，可以有二种方式供我们在设计中进行选择。其一是强化系统的可靠性设计，这是基于可靠性理论包含了系统故障的屏蔽效应，因而用高可靠性换取系统的低故障率，以此隐含了对安全性的相对提升。但可靠性技术总是受一定的条件所限制，如硬件冗余资源使用、采用高可靠器件等，这完全取决于系统的可靠性要求及财力许可。其次我们可以基于这样一个思路来考虑问题：如果计算机联锁系统在保证一定可靠性要求基础上并结合故障―安全技术来得以实现，实质上也就是说牺牲少量的效率来避免昂贵的成本并换取系统的高安全性，同样也能满足铁路信号对联锁系统的性能要求

第3章 故障维护

3.1 联锁设备常见故障分析处理

运用中的设备故障出现有一定的随机性，也有一定的规律性，从以下几个方面分类，对故障的发生逐个分析。按故障的表现可分为非潜伏性故障[1]和潜伏性故障[2]。

3.1.1 非潜伏性故障

发生后能及时被发现的故障。即设备在运用中通过电路本身的自诊技术直观表现出来的故障。如道岔断表示，灯泡主丝断丝等故障。

3.1.2 潜伏性故障

故障发生后不能及时表现出来，只有在与另一故障构成组合时方可显示出故障现象，如电源单极接地等故障。按故障的原因分类：

1.责任原因，因维修不良或违章作业造成的设备故障。如：设备超期使用发生故障、人为短路烧断保险等属责任故障。

2.非责任原因，因突发因素或因无法抗拒和防止的外界干扰，自然灾害和无法检查发现的电务设备在周期范围内材质不良及不属维修部门管理的其它设备、项目等造成的故障属非责任故障。具体表现在以下几个方面：

( l )环境不良，如高温、潮湿、有害物质的侵蚀。

( 2 )气候不良。如：雷击、暴雨、冰雪等影响。

( 3 )无知行为或故意不良行为的干扰。如：小孩砸破透镜、及备件被盗等；

( 4 )周期内器材不良。如：线圈断线等。

按故障的性质分类：

1.断线故障：线路上某处出现分压现象而导致设备不能正常工作为断线故障。

处理步骤：首先检查判断是室内配线还是室外配线找出故障点。

2.混线故障：

(1)短路故障：电源两极的输送线路相混对负载进行分流而导致设备不能正常工作，甚至烧断电源保险为短路故障。

处理步骤：首先检查判断输入电源是否符合设备正常工作电压值，或者是设备自身配件烧毁，在有是配线错接（如：电源正负极性接反）找出故障点。

(2)电源接地故障：电源一极与大地相连而形成另一极对地有漏泄电流产生。

此故障现象一是设备本身接地，二是配线接地。

总之出现故障时,维修人员少进继电器室，首先要清楚故障现象，理清思路，“读懂”控制台的显示，然后抓住主线作全盘分析，运用一些有效的处理故障手段，将故障范围限定在一个很小的区域内，只能在有把握的情况下，判断出故障不在室外，才进室内核实查找，最后将故障排除。

3.2 计算机单元故障

3.2.1 联锁机

STD板故障，具体表现在：STD层运行灯停止闪烁，接受灯、中断灯灭，采集层、驱动层指示灯停闪，故障表示为CPU板故障，

处理方法：更换CPU板；STD层中断2灯灭，运行闪灯，但接发灯闪烁有一些灭灯，根据灭灯的位置，更换STD-01板（与监控机通信和联锁机通讯）。

BJ-A0板故障，STD层运行灯、中断灯、报警灯均不闪烁，采集层工作灯正常。

处理方法：更换BJ板或紧固插座。

3.2.2监控机

PC-01网卡故障，其联锁机STD层第一组接发灯闪烁不对，其他灯正常，并有“以联锁机通讯中断”的提示；以太网卡出现故障时提示为监控机与维修机通信中断，VGA显卡有故障时，显示屏无显示或者图形有缺陷。

处理方法：更换PC-01网卡则恢复正常，需要更换显卡或插接不牢。

3.3 通讯线路故障

总线插头松动或插接不良，联锁机无法与监控机通信。而LS插头松动或插接不良，联锁机的工作机与备机不能同步，

处理方法：检查插头是否松动，只有完全接触良好，在按联机按钮方可同步。

3.4 切换故障

联锁机零层切换板故障时，切换校核报错，某一监控机与联锁机通信中断。排除上述故障，控制台监视器和数字化仪切换板故障，会导致控制台显示屏和数字化仪不能正常随着监控机的切换而切换到工作中的监控机上，也可造成显示屏上无任何显示。

处理方法：此时排除外界电源因素的影响，1.则需要更换切换板，2.需要换切换板，排除故障。

3.5 电源故障

动态稳压电源故障，其故障会导致所有动态继电器的驱动失效，不能驱动室外设备。

计算机电源故障，UPS电源、STD电源、采集电源、驱动电源及监控机电源出现故障后，其所带的负载均无法开启。

处理方法：检查输入电源工作情况，输出电源工作情况如果都正常，需要根据故障点更换电源板件，恢复故障现象。

无论故障原因和故障现象如何变化，作为一名合格的信号维修工作者，只要平时在工作中认真总结自己在工作中遇到的故障现象，坚持不断的学习，熟悉设备工作性能，才能在准确判断出故障处所。

结论

根据计算机联锁系统的技术要求与功能需求，选用二乘二取二计算机联锁系统为本次设计的系统方案，方法有了进一步的提高。并详细了介绍了计算机联锁系统（DS6-K5B)的硬件构成。完成了一送一受与一送多受轨道区段电路原理图，信号机、道岔的计算机接口电路与控制电路，以及计算机联锁常见故障分析判断及相应的处理措施。通过本次论文体会得出以下结论：

1. 符合铁路信号计算机联锁技术条件；

2.设计符合铁路信号设计的相关规范与标准；

3.铁路信号设备营运基础等均符铁路技术管理规程的规定；

4.论文中的相关理论分析及计算机联锁及故障维护方法；

参考文献

[1] 赵志熙. 计算机连锁控制技术.中国铁道出版社.1999

[2] 徐洪泽.车站信号计算机联锁控制系统原理及应用.中国铁道出版社.2006

篇11

铁路是国民经济的大动脉，而铁路信号是指挥铁路行车的大脑和神经。为了使这个大脑和神经安全、可靠、灵活、高效地为运输生产服务，必须在关系到影响上述功能形成的铁路信号工程的建设阶段把好工程质量关，这是铁路信号工程建设监理工作的一项重要内容，而严格地对“人、材料、机械、方法和环境”这影响工程质量的5大因素进行控制，就抓住了保证建设项目工程质量的关键。

1对人的控制

大家知道，从事建筑工程行业内的人，可以作为工程建设的决策者、组织者、指挥者，也可以是施工工序的实施者和操作者。所以，充分调动人的积极性，避免产生失误，是首要的问题。

为了避免人的失误，调动人的主观能动性，增强人的责任感和质量意识，达到以工作质量保工序质量、促工程质量的目的，除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育，进行专业技术知识培训，健全岗位责任制，改善劳动条件，实行公平合理的奖励外，还需要根据工程项目的特点，从确保工程质量出发，本着量才使用，扬长避短的原则来控制对人的使用。人对质量的影响，主要有以下几个方面。

(1）领导者的素质。在对设计、施工承包单位进行资质认证和优选时，一定要考虑领导者素质。领导层的整体素质好，必然决策能力强，组织机构健全，管理制度完善，经营作风正派，技术措施得力，社会信誉高，实践经验丰富，善于协作配合。这样，就有利于合同执行，有利于确保质量、投资、进度三大目标的控制。

(2)人的理论、技术水平。人的理论技术水平直接影响工程质量水平，尤其是对技术复杂、难度大、工艺新的建筑安装工序的操作。铁路信号是技术含量较高的一个工种，尤其是电气集中、驼峰自动集中、区间自动闭塞、微机联锁等技术比较复杂，应选择既有丰富理论知识，又有实践经验的工程技术人员承担，以保证建设项目安全、可靠、顺利投产，还应选择有较高的施工工艺水平的技术工人，以保证工程的优良率。

(3)人的生理缺陷。在信号施工中，有高血压、心脏病的人，不能从事高柱信号机上的高空作业，视力、听力差的人不宜参与校正、测量和在运营车站上作业，否则，将影响工程质量，甚至引起安全事故。

(4)人的心理行为。人的劳动态度、注意力、情绪、责任心等在不同地点、不同时期也会有所变化。例如:某个人的某种需要未得到满足，或者受到批评处分，或者由于家庭关系不和睦，或者由于人际关系紧张，思想沉闷、心情抑郁，这种不稳定的情绪极易诱发质量、安全事故。所以，对某些需确保质量万无一失的关键工序和操作，一定要分析和掌握人的心理变化，做好人的思想工作，在合理的前提下为人解难，稳定人的情绪。

（5)人的错误行为。人的错误行为是指人在工作场地或工作中产生的错听、错视、误判断、误动作等。例如在信号过渡及新旧设备倒接过程中，线头的错焊、仪表的错视，以及对使用中设备的误动都极易发生行车事故。所以更应加强人的责任心，尤其在容易引发行车事故的工作环节应配备确认、监督人员，以防由于一个人的失误造成行车或设备事故。

（6)人的违章违纪。人的违章违纪行为有以下各种表现:粗心大意、漫不经心、注意力不集中，不懂装懂、不履行安全措施，安全检查不认真、随意乱放工具材料，不按规定使用防护用品，碰运气、图省事、玩忽职守，有意违章，只顾自己、不顾他人等，对这些行为必须严加教育，及时制止，否则，将造成难以估量的损失。

2对材料、构配件的质量控制

材料是工程施工必需的物质条件，材料质量不符合标准，工程质量便无从谈起。

（1)掌握材料信息，优选供货厂家。要掌握材料质量、价格、供货能力等信息，选择好供货厂家，以获得质优价廉的材料资源，从而为保证工程质量、降低工程造价奠定物质基础。为此，主要材料、设备及构配件在订货前，必须要求承包单位申报，经论证同意后，方可订货。

（2)加强对材料的运输、仓储、保管工作。健全材料保管制度，避免材料损失、损坏、变质。

（3)确定材料质量标准，加强材料检查验收，严把材料质量关。材料质量标准是用以衡量材料质量的尺度，也是作为验收的依据。工程所用的主要材料，必须具备正式的出厂合格证与材质化验单，如不具备或对检验证明有怀疑时，应补作检验。

（4)运用适当的方法进行材料质量的检验。材料质量检验方法有书面检验、外观检验、理化检验和无损检验4种。书面检验是通过对提供的材料保证资料、试验报告等进行审核，取得认可方能使用。外观检验是对材料从品种、规格、标志、外型尺寸等进行直观检查，看其有无质量问题。理化检验是借助试验设备和仪表仪器，对材料样品的化学成分、机械性能、电气特性等进行科学的鉴定。无损检验是在不破坏材料样品的前提下，利用超声波、X射线、表面探伤仪等进行检测。

3对方法的控制

所谓对方法的控制，是指工程项目建设周期内对所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。

工程建设项目的三大目标(进度控制、质量控制、投资控制)能否顺利实现，关键在于施工方案的正确与否。施工方案如果欠妥，就会影响质量，拖延进度，增加投资。因此，在参与制定和审核施工方案时，必须从工程实际情况出发，从技术、组织、管理、工艺、操作、经济诸方面进行全面的分析，综合考虑，力求方案合理可行，顺利实现三大目标的控制。

4对施工机械设备选用的质量控制

施工机械设备在现代化的工程建设中发挥着重要的作用，它是实现施工机械化的重要物质基础。为此，在工程项目的施工阶段，必须考虑施工现场条件、结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理，充分发挥机械设备的效能，力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量的角度出发，应着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等3个方面予以控制。

5对环境因素的控制

(1)影响工程项目质量的环境因素有:工程技术环境，如工程地质、水文、气象等;工程管理环境，如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境，如劳动组合、劳动工具、工作面等。

（2)环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点，往往前一道工序就是后一道工序的环境，前一分项分部工程也就是后一分项分部工程的环境。因此，根据工程特点和具体条件，应对影响质量的环境因素采取有效的措施严加控制。

篇12

当前，铁路建设热潮迭起，新建、改造项目众多，新技术，新设备、新器材不断出现，列车运行速度不断提高，对施工的质量、进度、安全要求越来越高。怎样高质量高标准地完成信号工程，下面谈几点不成熟的意见。

1施工的要求

1.质量。质量是工程的生命，高质量的工程是列车安全运行的基础保证。

2.安全。在施工中要杜绝一切可能对列车安全运行、施工人员、设备和其他人员生命财产造成危害的现象发生。

3.进度。要按期或提前交工，就要统筹兼顾一切影响工程的因素，进行合理安排，以较高的效率完成工程。

4.成本。要以最小的投放完成工程。

2工程前期的调查

2.1施工圈纸的调变核对

调查工程的性质(铁路系统内、外、新建、改造等)、对运输的影响和对工程的制约及限制、工程量的大小、技术和工艺的难度，图纸的准确性。

2.2施工地点的调变

(1)实地调查现场地形，做到施工前心中有数。

(2)调查现场交通、生活、气候等自然条件，这也是实行以人为本的思想。

(3)调查施工队伍人员的状况。一支干练的队伍是施工顺利进行的坚强保证。要摸清施工人员的业务素质、工作能力、专长、脾气秉性和思想动态。这些都是施工计划安排要考虑的因素。

(4)材料购置调查。电务工程材料型号种类繁多，要掌握他们的性能、质量，交货的地点、时间。不因供料不及时而窝工。

(5)调查其他施工部门、单位的安排及进度。铁路施工是个大联动，电务施工需要工务、房建、供电、运输等部门紧密配合。有时还需和其他单位共同施工，要弄清他们的工程安排、进度。

3工程计划安排

工程计划要充分考虑安全、质量、进度、成本的要求，对人力、物力、时间精心合理安排，处理好妥全、质量、进度、成本相互之间的矛盾。安全、技术、成本要专人负责，全员控制。实行施工标准化，工作定量定性，分工明确，责任到人。工期安排、材料准备应有余地，以防意外发生。

3.1安全措施

安全高于一切。要充分考虑到各种影响安全的因素，制定相应的安全措施，以保障人身和行车安全。重点考虑影响安全的因素有:

(1)因违章施工影响人身、行车安全。

(2)因违章或不当被铁路车辆、汽车等造成人员伤亡。

(3)因违章和不当在施工中被重物、机械、电力造成人身财产伤亡。

(4)在工作、工余职工或职工同外界发生纠纷造成人员伤亡或不良影响。

(5)工地、营地防火、防盗。

(6)新职工、民工缺乏安全知识，易出现安全方面的问题。

(7)要充分考虑新技术、新设备、新材料特点和性能，避免在施工中出现因不太掌握出现安全问愚。

3.2施工质量

质量是工程的生命，应该外美内实。

(1)使用符合要求的材料，材料质量是工程质量的基础保证。

(2)施工工艺程序要标准化、科学合理，有明确的质量要求。对新技术、新设备、新材料的使用，施工前要培训学习，掌握原理、性能和使用方法。对业务较弱的职工、新职工在施工前强化培训，民工也应培训，并在施工中重点控制监督。

(3)制定奖惩措施，建立激励机制。

3.3进度安排

(1)按工程量的大小、工期要求、技术和作业难易程度、人力、施工设备和其他单位的进度合理安排。

(2)工期安排要有富余量，以应对未预料到的情况发生。

(3)应根据个人的业务能力、专长安排工作，工作量在考虑工期的情况下不要太大，不使施工人员过于劳累。一只疲惫的队伍很难保证工程质量。

(4)尽量按工作的性质同异进行模块分工，安排同一性质的工作给同一人员。

3.4成本控制

工程成本控制主要是用料控制，电务工程材料种类繁多，施工前一定要统计好材料的种类、数量，按量订购，并留适当的余量，专人负责，按需领取，做好登记。

3.5协调

(1)同工务、房建、供电、车务和其他单位、部门的协调。

(2)施工队伍内部的协调。

协调工作非常重要，良好的协调联动可保证工作以高质量、高效率完成。

3.6控制监督

施工计划中有监督控制措施，在施工进行过程控制，发现问题和偏差及时处理纠正。

3.7其他

(1)尽量给职工创造较好的生活条件。在饮食、卫生、住宿方面关心职工，防治疾病或水土不服。