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全电子联锁在城市轨道交通工程中的应用设计
摘要:简单的系统架构完全锁定了计算机系统,具有更高的智能性、更丰富的功能、灵活的配置和控制范围等优点,取消了接口机柜和组合机柜中继系统,可以节省内部空间,减少了工程环节。连接到负载测试、安装和调试等已成为计算机联锁系统发展的趋势之一。
关键词:全电子联锁;城市轨道;交通工程;
前言
计算机联锁系统目前广泛应用于铁路技术,计算机联锁系统虽然逻辑部分由计算机完成,但执行部分仍采用继电器组合。国内铁路运输采用全电子联锁,全电子联锁系统是确保列车安全运行的基础设施,介绍了全电子联锁的特点及现有的解决方案与相对继电联锁相结合,在城市铁路项目中应用全电子联锁具有重要意义和实用价值。
一、结构特征
全电子计算机联锁系统是一种新型的铁路车站自动控制设备,系统以计算机控制技术为核心,以电力电子开关技术为基础,采用计算机通信自动检测等先进技术,最大程度实现电子化的铁路信号控制计算机联锁设备。该系统具有硬件安全备份,并通过可信的第三方认证。全套计算机联锁系统安全性高、体积小,全电子计算机联锁系统是信号联锁领域的技术进步和下一代信号管理的核心技术。对于指针的翻译元素,对于加热保留方法。指针翻译的主要元素是接受两种过于安全的关系,无论接收、处理、执行或反馈如何;控制通道和集线器设计用于创建双冗余和联合控制。两个箭头单元格对可靠性产生过度依赖,乘四线/六线直流道岔机接口包括道岔机电源接口和道岔机控制接口,直流控制单元需要一个单相交流电源与联锁设计相比,继电器不再需要额外的电源,只需提供完整的电源是原始电源。交流控制模块接口由转辙器电源接口和转辙器驱动控制接口组成,交流控制器需要三相交流控制器。配电线用于工厂电线指针传输控制单元,配电线的工程设计只需要一个电源屏幕,就可以将电源引导到执行柜的零电平。
二、全电子联锁在城市轨道交通工程中的应用设计
1.程序功能设计,设计人员直接将原始数据按元数据描述标准化填报Excel,十分繁琐,也不符合填报习惯。本系统通过建立一个习惯性填报表格模板,之后对各专业设计填报的常规数据文件进行处理,使其达到不同专业间可交互利用的标准化形式,也可直接交付工管中心使用。根据轨道交通工程设计数据传递业务流程,本系统功能模块分为数据填报模块、数据格式转换模块及IFD编码模块、数据校验模块。各专业首先将元数据填入统一的Excel模板中,然后对填好的Excel表格进行校验,校验通过的数据表格可转换成JSON格式文件,以基于文本的结构化交换格式交付工管中心。也可将校验完成的数据表格通过IFD编码工具处理,将带有IFD编码的数据文件录入管理平台,通过管理平台进行维护利用或提交工管中心。
2.计轴设备是监测计轴区段空闲/占用状态的一种装置,由ACS系统管辖控区内的所有计轴设备,并将计轴设备状态转换成相应计轴区段的状态信息发送给联锁系统。联锁通常将一个物理计轴区段划分为多个逻辑区段,并将其看做最小单元进行逻辑处理。在以逻辑区段为单位对区段进行监控,在后备模式下以计轴区段为单位进行监控。联锁通过安全平台直接获取计轴区段的状态,并将轨道空闲/占用状态结合在线列车的位置,将逻辑区段空闲/占用状态发送至联锁,来自逻辑区段状态能够提供一个比地面计轴区段更精确的区段空闲占用情况。同时,联锁根据发送的逻辑区段空闲/占用状态监控逻辑区段的占用情况,如果计轴故障区段经判断为无车占用时,计轴区段故障不会影响正常运营。除信号机、道岔、计轴外的设备均定义为零散设备,包括屏蔽门、紧急停车按钮、扣车按钮、防淹门控制和监督、自动折返按钮及人员防护开关等。引导进路由值班人员经人工经确认后办理,司机在行调人员的指导下低速驾驶列车通过进路,随时准备停车。保护进路是用来保证列车精确停车、防护列车因为停车误差而越过出站信号机而面临的安全问题而设置的,通常进站进路都设有保护进路,其它有停车需求的进路也应当设置保护进路,可根据工程设计的需求选择性设置。联锁软件应当满足站间以实体信号分界或以虚信号分界时的数据交换,当以虚信号为分界点时,联锁软件能够满足后方进路不锁闭的情况下前方进路信号不开放。列车通过进路后,进路不能解锁。同时能够满足列车经过站界时进路的正常解锁需求及禁止两站同时锁闭敌对进路的需求。在逻辑运算功能方面对原信号控制、道岔控制、零散驱采控制等方面进行适配修改,不改变原有联锁核心控制逻辑,因此安全性方面继承了原有联锁软件的优点。
3.关于系统安全性的差异和比较,全电子计算机联锁系统通过处理器采用智能执行单元,在发生故障时可以积极采取安全措施,提高系统的安全性,至于系统可靠性,电子执行单元采用双冗余,当电子执行单元故障时,执行单元在切换后可以自动切换,不影响使用。在无人驾驶上,电子执行单元故障后,城市铁路系统需要检查信号的工作电流。信号电子执行单元具有热转换功能,并积极进入工作模式,当备份单元检查独立工作单元的故障时:主控制站的维护机器显示了所有关于空间站的信息,以及主控制站和应答站模块中的警报,它记录了起诉站的模块化警报,及所有关于起诉站和起诉站的信息都通过维护网络传输到服务站。报警自动发送到中央车站的修理车上,提醒维修人员,系统从全电子经济的角度来看,箭头控制执行单元后,模块可以更换执行信号的模块,通过将发射器与发动机相结合,可以代替箭头组合,采用机柜安装时,集成度更高。这样就可以减少机柜数量及占用面积,缩短施工投资期,从维护的角度来看,全电子计算机联锁系统采用全电子执行单元与独立的监控系统通信,通过减少外围监控设备。分析验证了研究的全电子联锁远程智能监控系统及故障处置方法的功能完整性、系统可用性和算法模型实用性。
4.监控系统记录工作状态、电子执行单元功能、各种电子参数和曲线,记录可以长时间存储,允许查看和复制记录。由于组合架使用减少,减少了电缆的数量,降低了接地和混合线路故障的可能性。发生故障时,自检单元本身可以显示故障状态,根据情况描述,现场维护可以准确指出。定位和维修根据情况描述,执行单元采用插入式方法方便维修更换,可在短时间内完成更换操作。从工程设计舒适性来看,部分联锁系统由全电子执行单元完成,只需考虑配电箱的设计,全电子执行单元已经包含执行单元的锁定接口,从而减小了内部结构,执行单元的现场施工部分只需要安装接地、电源线、配电箱接口电缆,施工简单,误差减少,避免之间复杂的电线,大大降低了施工负荷,从灵活性来看,联锁系统与电子执行单元之间采用网络通信,因此系统本身具有分布式控制功能,适合分布式线路,计算机联锁系统采用电子联锁单元,而不是传统的继电器组合,整个系统采用网络结构方法,具有减少施工投资、简化设计等优点易于施工维护灵活扩展。
据统计,中国多家独立生产厂家采用全电子封锁,在建城市铁路采用全电子封锁,本文提到了全电子封锁在城市铁路工程中的应用设计然后可以结合全国各地城市的全面电子封锁经验进行优化和纠正。
参考文献:
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[2]李云.铁路拉萨至林芝段计算机联锁系统方案探讨[J].高速铁路技术,2019,8(5):5-7.