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地方铁路综合自动化控制系统的开发与应用

刘磊
  
一起生活科学
2022年19期
山东高速轨道交通集团有限公司济南工程分公司 山东 济南 250010

摘要:根据中国国家铁路集团有限公司提出的实现铁路运输组织工作“减员增效”的总体方针,工电部于2019年12月12日正式印发《普速铁路CTC中心站集中控制技术方案》,核心思想为“责任下放、工作下放”,划定某一区域,将车站分为集控站和被控站,这一思路同样可以应用于运输生产条件更为特殊的地方铁路。地方铁路行车方式多为小运转模式,以煤炭、砂石等大宗货物运输为主,列车与调车作业模式和国家铁路也有所不同;作为企业,对减员增效有着更为强烈的需求。

关键词:地方铁路;综合自动化控制系统;开发;应用

引言

地方铁路自动控制系统可以有效地解决装载错误,可以自动执行重型装载任务,有效地减少铁路装载过程中所需的人力和铁路装载成本。同时,整个启动自动化控制系统可以使用STEP7编程、WinCC配置和现场调试,确保系统的稳定性和稳定性。

1系统需求

现阶段地方铁路综合自动化系统的功能需求主要有以下几点:1)集控站作业人员可通过系统提供的监控界面,掌握集控区域内所有车站的列车运行状态、机车运行状态和作业情况。2)集控站值班员可通过系统接收集控区域内所有车站的调度命令和阶段计划,安排所辖区域内车站的接发列车股道,编制所辖区域内车站的调车作业计划。3)集控站值班员可通过系统实时掌握集控区域内所有车站的现车情况,包括车号、位置、空重车、车种、去向和状态,现车数量、位置的实时变化等信息,再根据机车位置实现调车计划自动清钩功能。4)集控站信号员可通过系统办理所辖区域内车站的列车进路和调车进路,根据调车作业计划自动解析生成调车进路,并结合机车位置等前置条件,实现调车进路的自动办理。5)集控站值班员、信号员在进行操作时,系统对每项指令进行检查,如是否违反行规、站细等规章制度;当接收到新的阶段计划、调度命令,以及列车接近、到达、离开车站,调车牵出、推入股道时,系统会进行语音播报提示;信号设备出故障时,系统会实时进行报警提示。

2调度自动化控制系统

在自动控制系统处于通信链路、站系统和装置等运行中的同时,电力调度中心主要安装在铁路项目供电段,最后,调度自动化系统可以智能发送和控制电力项目中的每条供电线路。系统运行时,调度站充当整个控制系统的数据集中器和指挥中心。系统在运行过程中的主要功能是及时处理和收集站末系统和运行过程中其他相关对象产生的各种信息。在此过程中,系统可以为各种设备提供相应的人机交互结构及相关的控制功能,并根据工作流中每个对象的工作状态发送相应的控制和协调命令,有效实现执行过程中电力系统的重要实时监控、错误处理和远程调度功能。

3系统结构

由集控站作业人员实现对多站的集中管理,包括列车作业安排、调车计划编制、现车管理、进路办理等。集控站作业人员通过集控台布设的大显示屏,监控机车车辆的作业情况,对区域内整体的列车、调车作业进行把控。在采用区域集控方案后,在集控站将区域内车站所有的人力资源进行优化重组,被控站仅保留货运员作为应急人员,有效解决了行车密度小、调车作业少的中间站人员工作量不饱和的问题,加强了多个车站间的协调性,同时提高了调车作业的自动化水平和资源利用效率。集控区域内被控站的行车作业与信号控制集中在集控站处理,站内设备仅保留TDCS与货运功能。

4铁路装车自动化控制系统设计思路构建

(1)设计自动铁路装载控制系统之前,最重要的是找到铁路装载的生产技术和装载过程的相关参数。设计师可以要求一线工作人员绘制流程图、工作周期图、功能图或自动铁路货物管理系统的图表。只有掌握了自动铁路装车控制系统的要求,设计师才能设计出铁路运输中自动装车控制的科学、证明的系统。(2)设计自动铁路负荷控制系统时,设计原则应根据生产线的控制要求合理设计,并为PLC系统的系统输入信号和输出信号分配适当的地址号码。通常应该显示加载站信号与PLC I/o信号地址的比较表。(3)根据PLC的现场信号和I/O信号的地址比较表,设计PLC铁路负荷自动化控制系统的硬件。铁路负荷自动化系统的硬件设计主要包括系统的电气原理图、电气组件的位置图和电气接线图。一些铁路装载自动化系统需要设计逆控制面板、电气控制柜、要购买的标准件和零部件清单等。

5关键技术

调车作业自动办理流程如下:1)接收调车作业计划通知单。值班员编制好调车单后,同步到信号员终端。调车单中包括股道、方向和作业类型等信息。2)计算每钩的计划牵出线。根据本钩与下钩计划的股道和方向,找出所有可行的牵出线,选取其中优先级最高的(根据车站站细、作业习惯、车站要求进行设定)作为本钩牵出线。3)计算每钩的计划推入进路。首先判断上钩计划是否存在,若存在,判断其牵出线是否存在;若存在,则以上钩牵出线为起始区段,当前钩股道为目标区段,从联锁进路表中找出所有满足条件的进路,并生成推入进路可选列表;否则,判断上钩股道与本钩股道是否串联,若直接串联,则以上钩股道为起始区段,本钩股道为目标区段,从联锁进路表中找出所有满足条件的进路,并生成推入进路可选列表;若可选列表不为空,则选取其中优先级最高的进路,作为当前钩计划的推入进路;若可选列表为空,系统进行错误提示。4)计算每钩的计划牵出进路。若当前钩牵出线为空,则无需计算牵出进路;否则,以本钩股道为起始区段、本钩牵出线为目标区段,从联锁进路表中找出所有满足条件的进路,并生成牵出进路可选列表;若可选列表不为空,则选取其中优先级最高的进路作为当前钩计划的牵出进路;若可选列表为空,系统进行错误提示。5)获取机车当前待办进路。根据调车单实际执行情况,获取当前机车下一步需要进行办理的进路,同时获取机车位置变化信息。

6通信方案

监控系统运行时,系统必须将捕获的视频信息传输到调度主站,由于视频数据较大,对宽带的需求相对较高。在此背景下,铁路电力所需的电气控制通信网络和视频通信网络可以单独配置。其中,远程控制通信终端网络正在建设中。车站STU、FTU、调度电话和配电系统中使用的自动系统在运行时使用2M数字环网,而视频监控系统则需要2M数字专用线路。必须使用适当的协议转换器模型将其转换成ip协议,这样调度自动化控制系统和视频监控系统才能形成专用的点对点通信。与此同时,火车站使用的通信系统需要以太网音乐行业。在选择网络交换机的过程中,还需要以太网交换机。

结束语

地方铁路综合自动化控制系统是对综合调度指挥管理系统的一次创新升级,在保证运输安全的前提下,改进了调度指挥方式,增强了作业自动化水平,对人员配置进行优化,改善了车站的工作环境,提高了整体运输效率。随着地方铁路货运量及生产效率的不断提升,原有落后的人工管理,信息化、自动化程度低下的调度指挥方式逐渐被淘汰。地方铁路综合自动化控制方案的理念与国家发展信息化建设、智能制造的总体方针相契合,是面向未来智能化铁路的解决方案,从实际应用效果来看,具备一定的可靠性和高效性,也符合当前调度指挥集中化、自动化、智能化的发展趋势。

参考文献

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