铁路信号远程计算机检测控制系统分析

DaneEoff25

摘 要：铁路交通具有一定特殊性，尤其是近年来逐渐向高速重载方向发展，对机车运行安全性有着更高的要求，需要设计检测系统，结合实际情况对铁路信号进行管理，并根据运行状态确定控制措施，减少各类运行问题的发生，提高铁路运行安全性。本文结合铁路发展现状，远程计算机检测控制系统的设计进行了简要分析。
关键词：铁路信号；远程计算机；检测控制系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.126
0 引言
近年来铁路系统建设日益完善，各线路段间的交叉复杂度更高，一般会存在多个道岔连接多条路段，这样就对道岔以及信号机的控制性能提出了更高的要求，通过有效的控制，来提高调车与行车的安全性。铁路信号控制水平比较高，但是在实际应用中，控制水平十分有限，并不能完全满足实际发展需求，还需要就铁路信号远程计算机检测系统的设计改造做更进一步的研究。
1 铁路信号控制分析
铁路信号即利用特定物体颜色、位置以及形状等信息，或者音响、仪表等设备向铁路人员传达机车车辆运行状态，确保工作人员能够及时了解行车指示与命令，并以机车实际运行状态为基础，采取相应的控制措施，确保车辆行驶的安全性。铁路信号为行车安全技术与设备重要部分，从技术上进行分析，可以将其看做为铁路上信号显示、联锁、闭塞设备的总称[1]。现在随着而铁路系统的快速发展，铁路信号技术也在不断完善，对于提高铁路区间与车站通过能力，以及改善铁路工作条件具有重要意义，铁路信号控制逐渐成为了一种现代化科学管理手段。
2 铁路信号远程计算机检测控制系统设计要求
对于铁路信号远程计算机检测控制系统的设计，主要目的是提高机车运行的安全性，即通过计算机系统，来实现信号机、排路控制、道岔控制以及反馈信号显示与记录等功能，确保铁路工作人员能够及时获得各项机车运行状态信息，并根据需要来完成相关操作[2]。在对检测控制系统进行设计时，可以在原有系统的基础上进行改造，确保新系统与老旧设备的兼容性，控制改造成本，提高系统技术性。
以某企业铁路为例进行分析，系统控制台为上世纪70年代产品，现在已经不能完全满足实际要求。为满足企业生产需求，需要在原有系统的基础上，进行改造优化。要求取消旧站段内信号控制楼，将新控制台设置在新控制楼内，可以利用原有的连锁控制系统与配线，减少改造资金的投入。其中，对新操作系统设计方式进行分析，控制硬件设备安装在旧信号楼内，操作台在新控制楼内，中间站段需要进行装卸油品，为高等级防爆场所，不能铺设长距离电缆，可以就此机会进行资源的重新配置，对生产工艺流程进行调整，为改造控制系统提供已铺设好的内部电话线作为通信传输介质。另外，为降低后期维护难度，控制系统主机应选择用通用组态软件，并完善数据库设计，完整保留操作数据。且要降低操作系统难度，且设置好防护软件，提高系统运行安全性，在具有优良运行状态的同时，可以及时反映现场动态信息，如站线信号机状态、道岔状态、路牌以及指示灯状态等。
3 铁路信号远程检测控制系统改造设计
3.1 系统设备选型
3.1.1 系统通信方案
系统改造技术要点即提高现场控制设备与主机间信号传输效果，具有无线数传与电话线有线通信两种方式。其中无线数传需要设置电缆，传输过程中存在较高概率的误码率，且所需成本投资较高。现在众多PLC与现场控制模块已经满足基于CAN总线以及RS-485总线通信现场总线标准软件协议，因此本系统最终选择用电话线有线通信技术，企业提供的原有电话线，将其作为系统通信介质，既能保证通信质量，同时也可以降低成本。
3.1.2 数据采集与控制设备
本系统中数据采集主要为开关量状态，存在少量模拟量，完成道岔启动电流信号的采集，输出信号全部为开关量，对道岔与信号机进行控制。对本系统采集控制对象进行分析，最终选择用满足远程控制的PLC，设备主要分为CPU、底座、功能模块等。如SSX-MXX系列数据采集控制模块，各模块均带有CPU，可以构成相互独立的系统，能够构成检测控制点相对分散的系统，在实际应用中具有较高的灵活性[3]。
3.2 系统软件组态
系统操作平台选择应用Synall 2000工控组态软件，操作简单便利。系统设计主要分为主控操作面、交接班操作面、历史记录操作面以及报表操作面等，其中以主控操作面为主。另外，本系统对历史数据的记录存储需求较低，最终设计了Access数据库，还可以满足数据查询要求。其中，主控面负责排路、信号指示以及道岔控制功能，其中为提高机车运行安全性，排路操作设计为多间连锁输入配合鼠标选择路段的方式，来提高系统操作的严谨性，且系统还具有自动纠错功能，最大程度上来避免系统操作失误。系统主控操作界面中，还隐藏了各种现场信号状态，可以根据实际操作需求，逐渐转变为显性状态，提示不同路段铁路信号的实际状态。另外，在完整整个检测控制系统改造设计后，还需要对其进行实际验收，检测通信线路的数据通信质量，并要在行车间隙中对系统进行调试，确保计算机系统能够正常运行。
4 结束语
铁路信号是保证机车行车安全性的一种手段，为提高对其控制的有效性，需要根据实际需求，建立完善远程计算机检测控制系统，确保系统操作灵活性与便利性，能够通过可靠的操作管理，来提高铁路信号控制效率。
参考文献：
[1]李溪林.无绝缘轨道电路补偿电容远程监测系统的研究[D].北京交通大学，2015.
[2]王雪凡.基于ARM7的铁路信号电源远程切换系统的设计与实现[D].北京交通大学，2015.
[3]孙伟.基于B/S模式和神经网络的机车信号系统故障远程诊断方法的研究与实现[D].北京交通大学，2009.