潘美鶯

（福建師范大學 福清分校，福建 福清 350300）

1 全電子微機聯(lián)鎖的含義及發(fā)展過程

一組結(jié)點及鏈路組成了微機網(wǎng)絡.網(wǎng)絡結(jié)點分兩類：訪問結(jié)點及轉(zhuǎn)接結(jié)點.通信集中器、終端的控制器以及處理機等歸轉(zhuǎn)接結(jié)點，在網(wǎng)絡里它們交換以及轉(zhuǎn)接傳送的信息.終端以及主計算機等屬于訪問結(jié)點，它們是信息進行傳送的目標結(jié)點及源結(jié)點.

微機聯(lián)鎖（computer interlocking）是通過計算機將車站里的工作人員現(xiàn)場表達的信息以及操作的命令進行合乎邏輯的運算，進而實現(xiàn)對道岔以及信號機等采取集中的控制，使他們之間形成相互影響的聯(lián)鎖設備，就是所謂的微機的集中聯(lián)鎖.它的組成是微機及其他一些電子、電磁器件組成的具有故障安全性能的實時控制系統(tǒng).為了保證車站行車安全和調(diào)車作業(yè)安全，對信號機與道岔之間及信號機與信號機之間所應滿足的聯(lián)鎖設備.

1978年微機聯(lián)鎖首次在瑞典的哥德堡運用起來，到20世紀的80年代以后，美、英、日、法、丹麥、荷蘭、德國等國家進入了試驗的階段或者開始使用微機聯(lián)鎖設備，不同的國家在系統(tǒng)的運用上，采取了不同的運用方案.1984年中國的鐵路第一個微機聯(lián)鎖進行了開發(fā)，往后微機聯(lián)鎖取得了進一步的發(fā)展，1991年，中國第一個鐵路微機聯(lián)鎖系統(tǒng)于紅海站通行.截止到1995年底，中國的廠礦以及鐵路企業(yè)已達到47個車站開始使用微機聯(lián)鎖設備.

全電子微機聯(lián)鎖：國內(nèi)的車站聯(lián)鎖有三個發(fā)展階段，即機械聯(lián)鎖控制階段、電氣集中聯(lián)鎖控制階段、計算機聯(lián)鎖加繼電器執(zhí)行控制階段.機械聯(lián)鎖在70年代發(fā)展到6502的電氣的集中聯(lián)鎖，計算機的聯(lián)鎖加上繼電器的執(zhí)行在80年代末研究開始，大批量的試驗及使用是在90年代.現(xiàn)階段正在應用中的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)全部都是由繼電的電氣集中慢慢的發(fā)展過來的，就是這種叫做計算機的聯(lián)鎖加上繼電器執(zhí)行控制.

全電子微機聯(lián)鎖是新一代的鐵路信號聯(lián)鎖設備，系統(tǒng)把計算機的控制系統(tǒng)作為核心，將電力電子的開關(guān)技術(shù)作為基礎(chǔ)，采用電子的信息技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子的開關(guān)技術(shù)、電子的信息技術(shù)等比較先進的技術(shù)，實現(xiàn)車站聯(lián)鎖的信號系統(tǒng).全電子微機聯(lián)鎖系統(tǒng)替代了6502電氣集中、計算機聯(lián)鎖加繼電器執(zhí)行的聯(lián)鎖系統(tǒng)，完成了對室外信號設備的控制和采集功能.全電子微機聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)了控制監(jiān)測一體化，將道岔動作電流、信號機燈絲電流等模擬量采集功能也納入其中，實現(xiàn)了對現(xiàn)場信號設備的監(jiān)測功能.

2 全電子微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成

微機聯(lián)鎖系統(tǒng)由軟件設備及硬件設備構(gòu)成.軟件系統(tǒng)是很核心的部位，可實現(xiàn)進路、道岔以及信號機的相互之間的制約.一方面它包含進行聯(lián)鎖邏輯運算并且完成聯(lián)鎖應用程序功能部分，另一方面包含參與聯(lián)鎖運算的車站數(shù)據(jù)庫.數(shù)據(jù)庫是由車站聯(lián)鎖表、賦值表、車站數(shù)據(jù)以及按鈕進程表等因素組成.應用程序由很多程序模塊構(gòu)成，包含系統(tǒng)管理模塊、時鐘中斷模塊、信息處理以及采集模塊、操作系統(tǒng)分析模塊以及輸入模塊、轉(zhuǎn)岔及選路模塊、信號開放模塊、解鎖模塊以及站牌監(jiān)視器顯示的彩色模塊.硬件設備由完成顯示功能及聯(lián)鎖功能的聯(lián)鎖微機、檢驗微機聯(lián)鎖系統(tǒng)運行的狀況，并且若產(chǎn)生故障能即使開始安全導向類的檢驗微機、微型集中操縱的平臺、彩色監(jiān)視器、安全繼電輸出輸入接口柜、微機聯(lián)鎖專用電源屏以及現(xiàn)場用的、信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路等室外設備.

3 全電子微機聯(lián)鎖系統(tǒng)操作過程

微機聯(lián)鎖操作方法和繼電聯(lián)鎖差不多，操作的人員在進行進路處理的時候，只需要在開始的時候按下進路的始端按鈕，再按下進路終端的按鈕就可以完成整個過程，它的這一個功能，將有接點發(fā)展到?jīng)]有接點這樣的變革得到實現(xiàn).微機實施操作輸入及聯(lián)鎖處理程序.根據(jù)輸入代碼，在矩陣里找到進路，在完全符合了選路條件后，程序進入選路過程.然后檢測道岔是否位置合適，將處于不合適位置的道岔轉(zhuǎn)換到正確的位置，然后封閉進路，相對應的建立運行表區(qū)域.開放程序開始開始實施的時候，根據(jù)運行表內(nèi)容，持續(xù)檢查每一個進行聯(lián)鎖條件，條件都滿足以后開放信號機.若列車置于信號機之后，信號機會自動關(guān)閉，列車運動過程里，進路有次序的開始解鎖.

4 全電子微機聯(lián)鎖系統(tǒng)解鎖模塊的軟件實現(xiàn)過程

解鎖模塊系統(tǒng)一方面遵照6502電氣集中原本就有的聯(lián)鎖邏輯技術(shù)，然后在此基礎(chǔ)上做了進一步的改進過程來實現(xiàn).以下內(nèi)容重點探究了長調(diào)車的進路及經(jīng)過進路后的解鎖、取消其進路、區(qū)段的故障解鎖三種特殊的解鎖功能技術(shù)條件及軟件能夠?qū)崿F(xiàn)的算法.

4.1 長調(diào)車的進路及經(jīng)過進路后的解鎖

本系統(tǒng)需要存儲一個長調(diào)車的進路，這個過程是把一個進路進行全部存儲，并沒有進行分段，這樣就必須通過解鎖的程序去判斷進路前方防護的信號機最佳的關(guān)閉時機.如果進行的是分段的存儲過程，那么實際的情況就是將一個長調(diào)車的進路看成是好幾個短的進路，調(diào)車或者列車車列通過某個短的進路的時候，信號就保持著模塊的樣式給出一個解鎖的標志，防護的信號機最佳的關(guān)閉時機就會非常明顯的顯現(xiàn)出來.

4.2 取消其進路

建立進路后，進路可能是不使用的，或者出現(xiàn)建立了進路之后想變更進路，比如把基本的進路改成變通的進路，或者改成其他的一個進路的情況等等，這些情況出現(xiàn)的時候就要把已經(jīng)建立起來的進路取消了才行.當開放了信號機之后，調(diào)車或者列車車列還沒有靠近的時候，就需要采取取消掉進路的措施將進路進行解鎖.

可能要取消掉的是發(fā)車的進路、列車接位，或是短調(diào)車的進路及經(jīng)過進路的發(fā)、接車部位、長調(diào)車的進路里某一個短調(diào)車的進路.所以，準備取消掉的進路開始的部位大多數(shù)不是進路里面原本存儲進路開始的部位，所以判斷進路空閑的前奏就是無論準備取消哪一個類型的進路，首先要找到這個進路接近的區(qū)段，防護好這個進路信號機里面第一個及最后一個軌道區(qū)段，之后才能判斷出進路空閑與否.

5 微機聯(lián)鎖的系統(tǒng)在技術(shù)與經(jīng)濟上的功能及優(yōu)越性

5.1 聯(lián)鎖系統(tǒng)功能：

（1）控制功能：聯(lián)鎖功能可以根據(jù)列車安全的需要，在特定時序以及特定條件下自動的對信號、進路以及道岔進行控制.

（2）顯示功能：微機的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)選用大屏幕的顯示器，可提供更直觀更豐富的顯示信息給操作人員.

（3）記錄存儲以及故障檢測、診斷功能：由于微機存儲容量很大而且信息的處理能力也很強，這些特點可實現(xiàn)系統(tǒng)的維護，為自動化的行車管理制度奠定堅實的基礎(chǔ).

（4）語音報警的功能：這個系統(tǒng)有通過音響或者語音放于控制臺播放信息的功能.當很多信息同時需要播放的時候，這么多信息會自動輪流播放.

（5）結(jié)合的功能：通過標準化網(wǎng)絡的接口版、通信的接口版以及通信的規(guī)程，可以直接和現(xiàn)代化的信息處理系統(tǒng)進行聯(lián)結(jié)來產(chǎn)生數(shù)據(jù)之間的交換.

5.2 優(yōu)越性

（1）微機聯(lián)鎖系統(tǒng)可以通過很少硬件方面的投資就可以發(fā)揮軟件作用，很容易就可以克服繼電器電路都很難解決掉的某些問題.對接近區(qū)段小車跳動，能夠防止錯誤取消進路；對信號繼電器、鎖閉繼電器前接點的粘連，系統(tǒng)能夠及時檢出并報警等等.另外，在進路控制方式上，微機的聯(lián)鎖系統(tǒng)為實現(xiàn)進路儲存和自動辦理創(chuàng)造了條件.

（2）微機的聯(lián)鎖系統(tǒng)可盡最大的限度利用硬、軟件的資源和冗余及其它的容錯技術(shù)，所以安全性以及可靠性會更加的高.

（3）微機的聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)都采用模塊化以及標準化結(jié)構(gòu)，不同規(guī)模和作業(yè)性質(zhì)的車站或戰(zhàn)場，主要編制部分戰(zhàn)場數(shù)據(jù)，選擇不等數(shù)量及不同功能的模塊開組裝就可以了，所以，施工的工作量以及系統(tǒng)的設計也減小了很多很多.

（4）在維護方面，微機的聯(lián)鎖系統(tǒng)維修的工作量很小，而且具備故障的自身診斷功能、自定位功能，很大程度的降低了維修難度，且經(jīng)遠距離聯(lián)網(wǎng)可進行遠程故障診斷.此外，系統(tǒng)繼電部分，結(jié)構(gòu)簡單，方便進行維修，而且繼電器用量很少，所以繼電器檢修的時候工作量也是很少的.

（5）微機聯(lián)鎖系統(tǒng)可提供具備現(xiàn)代化顯示的圖文、像、聲功能，人機之間進行交互能力更完善具體，內(nèi)容非常豐富，信息量也是很大，工作的效率也是更高.

（6）微機聯(lián)鎖系統(tǒng)更方便聯(lián)網(wǎng)，有利于鐵路信號系統(tǒng)向網(wǎng)絡化以及智能化方向的發(fā)展，和CTC之間聯(lián)網(wǎng)，可以根據(jù)調(diào)度計劃進而達到進路程序控制的目的，通過與旅客車次號碼、服務系統(tǒng)跟蹤并進行系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，可組裝成全方位的微機綜合控制管理系統(tǒng)，這樣就可以增加運輸調(diào)度指揮方面自動化以及智能化水平.

（7）選用分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時候，微機聯(lián)鎖可省去干線處的電纜，很大程度上減少工程的造價支出.

（8）占地面積很小，體積也很小，并且隨著車站的規(guī)模設立，節(jié)約效果非常明顯.

6 結(jié)語

本文通過對微機聯(lián)鎖系統(tǒng)進行詳細的介紹，引申出聯(lián)鎖系統(tǒng)里解鎖模塊的內(nèi)容，并對其進行探究，可以看出解鎖功能是遵照6502的電氣集中的原本就有的聯(lián)鎖邏輯技術(shù)，然后在此基礎(chǔ)上做了進一步的改進過程來實現(xiàn)的.通過在原來的聯(lián)鎖計算的模塊里進行某些方法的修改，達到了長調(diào)車的進路及經(jīng)過進路后的解鎖、取消其進路、區(qū)段的故障解鎖等所有的解鎖能力.到目前為止，能夠?qū)崿F(xiàn)上面這三個解鎖能力的軟件通過了代碼的編寫、單元的測試過程及集成測試等一些階段的過程.設計的原則就是安全性，這些過程可以實現(xiàn)這一原則.此文起到了拋磚引玉的作用，為以后對微機聯(lián)鎖系統(tǒng)里的解鎖模塊進一步研究奠定了基礎(chǔ)，也讓人民更加了解了全電子微機聯(lián)鎖系統(tǒng)實現(xiàn)的過程.

〔1〕張卿太.基于CAN總線的全電子化微機聯(lián)鎖系統(tǒng)設計[D].西南交通大學,2005.

〔2〕王明進.鐵路信號微機聯(lián)鎖動態(tài)安全型繼電器的制作[J].武鋼技術(shù),2008,46(1):42-44.

〔3〕研祥科技.工控在地鐵微機聯(lián)鎖中的應用[J].電子與電腦,2007(3):40-41.

〔4〕張海順.遙控式微機聯(lián)鎖及聯(lián)鎖信息管理網(wǎng)絡系統(tǒng)研究[D].蘭州鐵道學院,2000.

〔5〕嚴蔚敏，吳偉明.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學出版社，2002.

〔6〕趙志熙.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，1999.

〔7〕孫一峰,劉云,劉巖梅，等.鐵路信號計費系統(tǒng)研究[J].工業(yè)控制計算機,2004,17(2):40-41.