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鐵路既有線接軌站遠程控制新建專用線站聯(lián)鎖設(shè)備方案

2015-01-01 02:32
鐵道通信信號 2015年6期
關(guān)鍵詞:專用線信號機遠程

陳 煜 王 超

為實現(xiàn)鐵路既有線接軌站遠程控制新建專用線站信號設(shè)備,實現(xiàn)鐵路專用線、專用鐵道車站 “路企直通”,滿足運輸直進直出、提高專用線、專用鐵道的運行效率,以及減少運輸一線人員的需要,烏魯木齊局在專用線鐵路建設(shè)中,從運輸作業(yè)方式的實際需求出發(fā),選擇信號計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)配置采用遠程控制方式,實現(xiàn)了同樓集中辦公的目標(biāo)。方案結(jié)合中國鐵道科學(xué)研究院計算機聯(lián)鎖事業(yè)部在羅鉀站、花園子站及其他多條專用線的實施方案,進行設(shè)備比選,在運用實踐中推出KVM遠程控制臺方案,值得借鑒推廣。

1 企業(yè)站與接軌站的銜接方式

工礦企業(yè)由于運輸作業(yè)的需要,設(shè)置企業(yè)站。企業(yè)站需要接入鐵路車站,通過接軌站辦理工礦企業(yè)貨物、車輛交接和取送車作業(yè)。企業(yè)站與接軌站的銜接類型一般可歸納為如下2種:

1.企業(yè)站直接連接到接軌站正線,屬于直發(fā)站型,典型的直發(fā)站型連接方式如圖1所示。

圖1 企業(yè)站與接軌站銜接的方式一

2.企業(yè)站與接軌站相連接,通過接軌站到發(fā)線連接到正線,典型站型連接方式如圖2所示。

1.1 信號機設(shè)置

一般情況下,企業(yè)站的股道就是接軌站的發(fā)車線,股道設(shè)有發(fā)車信號機。股道名稱可順著接軌站編號,也可將企業(yè)站按 “場號+股道”的方式編號,道岔編號也要加場號。若企業(yè)站接車口處與接軌站接車口處的距離大于1200m時,應(yīng)在企業(yè)站接車口處增設(shè)接車進路信號機,股道上設(shè)發(fā)車進路信號機。

圖2 企業(yè)站與接軌站銜接的方式二

1.2 閉塞方式

企業(yè)站和接軌站之間的站間聯(lián)系方式如下:

1.企業(yè)站與接軌站間能裝設(shè)預(yù)告信號機時,兩站間可采用半自動閉塞或自動站間閉塞;若不能裝設(shè)預(yù)告信號機,可采用站間聯(lián)系電路。

2.企業(yè)站與接軌站間除了列車進路外,如還有調(diào)車作業(yè)需求,一般聯(lián)系方式采用場間照查電路解決,但企業(yè)站與接軌站聯(lián)絡(luò)線長度應(yīng)控制在2.4km以內(nèi)。

3.當(dāng)企業(yè)站不具備行車辦理條件,或與接軌站距離較近時,兩站間按站 (場)間調(diào)車照查方式解決。

2 現(xiàn)有的企業(yè)站聯(lián)鎖設(shè)備解決方案

2.1 聯(lián)鎖設(shè)備方案

1.設(shè)置獨立聯(lián)鎖。企業(yè)站設(shè)置一套計算機聯(lián)鎖系統(tǒng),運輸作業(yè)在企業(yè)站完成。此方式的優(yōu)點是:傳統(tǒng)方式,自成一體。缺點是:對于站小、運量小的企業(yè)站,需設(shè)有運輸相關(guān)人員,效率低。

2.專用線設(shè)備納入接軌站控制。企業(yè)站道岔、信號機、軌道電路直接納入到接軌站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)控制。這種基于電纜的傳輸方式,具有安全、簡單、便于維護等優(yōu)點,適用于近距離的企業(yè)站直接納入接軌站控制,但傳輸距離比較有限,傳輸?shù)臈l件對象數(shù)量也明顯受到電纜及其施工成本的限制。當(dāng)距離超過3.5km時,轉(zhuǎn)轍機的影響較大,即使采用交流轉(zhuǎn)轍機也不能完全解決問題,特別是使用數(shù)年后,隨著電纜性能的下降,絕緣值降低,轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換故障率高。

3.區(qū)域聯(lián)鎖設(shè)備。在其中的一個大站 (即主站),對本站及管轄范圍內(nèi)的其他車站 (即子站),通過一套聯(lián)鎖設(shè)備統(tǒng)一實現(xiàn)聯(lián)鎖控制,聯(lián)鎖的運算由主站完成,子站只設(shè)執(zhí)行表示設(shè)備。區(qū)域聯(lián)鎖與單獨車站相比,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且不便于改造。由于后期維修和管理相互影響大,而且故障處理復(fù)雜程度加大,目前已經(jīng)不再推行采用。

4.遠程控制終端方式。企業(yè)站的聯(lián)鎖不納入接軌站的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng),而是單獨設(shè)置一套計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。該聯(lián)鎖系統(tǒng)在異地遠端 (接軌站)設(shè)置一套操作顯示設(shè)備,遠程端的操作顯示終端通過信息安全傳輸,與企業(yè)站的操作顯示設(shè)備通信,實現(xiàn)企業(yè)站聯(lián)鎖設(shè)備的集中操作管理。在遠程運轉(zhuǎn)室內(nèi)增設(shè)控顯設(shè)備 (以下稱為遠程控顯),并通過以太網(wǎng)與本站運轉(zhuǎn)室內(nèi)的控顯設(shè)備進行通信。本站運轉(zhuǎn)室內(nèi)的控顯設(shè)備 (以下稱為車站控顯)保留作為熱備設(shè)備。

主要功能描述:遠程控顯具備車站控顯的操作與表示功能,采用雙機熱備模式,雙機均與車站控顯保持通信;遠程控顯與車站控顯操作權(quán)限需由人工切換,不能同時操作;遠程終端與車站控顯間的控制權(quán)限,通過專用的切換按鈕切換,權(quán)限轉(zhuǎn)換按鈕的操作需要鉛封記錄。

鐵路專用線企業(yè)站信號聯(lián)鎖的管理方式為:平時企業(yè)站控制室采用封閉方式,由車務(wù)和電務(wù)共同管理;維修時,由車務(wù)啟封,電務(wù)登記后實現(xiàn)企業(yè)站直接操控設(shè)備,也可以在接軌站直接操控。

5.集中操控系統(tǒng)方式。集中操控是計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)通過操作表示機與集中操控系統(tǒng)的接口,實現(xiàn)一個技術(shù)站對周邊相關(guān)站/車場聯(lián)鎖設(shè)備的遠程集中控制。集中操控系統(tǒng)的特點:①系統(tǒng)集中操控范圍內(nèi)各站/場的計算機聯(lián)鎖均為獨立設(shè)置的聯(lián)鎖系統(tǒng);②計算機聯(lián)鎖通過操作表示層實現(xiàn)與集中操控系統(tǒng)的連接,各站/場及站/場間的聯(lián)鎖關(guān)系仍完全由聯(lián)鎖系統(tǒng)保證;③系統(tǒng)具備集控和分控2種模式,模式間可以相互轉(zhuǎn)換;④集中操控系統(tǒng)的安全性、可靠性指標(biāo)應(yīng)達到計算機聯(lián)鎖操作表示層的相應(yīng)要求。

2.2 設(shè)備比選

若企業(yè)站信號機械室距接軌站最遠端道岔不超過3km,且企業(yè)站規(guī)模不超過3股道時,宜采用專用線設(shè)備直接納入接軌站聯(lián)鎖設(shè)備的控制方式。

若企業(yè)站規(guī)模不超過3股道時,或企業(yè)站信號機械室距接軌站最遠端道岔3km以上時,企業(yè)站可采用獨立聯(lián)鎖,宜采用遠程控制終端方式。

一個接軌站可引出多條專用線,接入接軌站的數(shù)量一般不超過3個;若超過3個時,接軌站可增設(shè)集中操控系統(tǒng)。

若聯(lián)鎖道岔距離接軌站信號機械室在5km以上,且為線路上的分歧道岔,組數(shù)在5組及以下,可以采用集中控制聯(lián)鎖,不宜選擇區(qū)域控制聯(lián)鎖方式。

3 基于KVM設(shè)備的技術(shù)方案

3.1 KVM設(shè)備及特點

KVM由發(fā)送器 (VGA-T)和接收器 (VGA-R)組成,通過一芯單模光纖傳輸VGA、Audio、PS/2、串口鼠標(biāo)等信號。在系統(tǒng)應(yīng)用中,把VGA數(shù)字視頻信號、音頻信號、PS/2、串口鼠標(biāo)等信號進行遠距離、無失真的并行傳輸,有的KVM產(chǎn)品可將信號傳輸80km。KVM設(shè)備主要由一對傳送端與接收端設(shè)備組成,分別位于本地端和遠程控制端,傳送端和接收端通過傳輸通道 (光纜)連接,傳送端和接收端都提供視頻、鍵盤、鼠標(biāo)等接口。KVM的性能特點如下:

1.全數(shù)字、無壓縮、高清傳輸。

2.支持1路VGA輸入、1路本地環(huán)出,2路遠端輸出。

3.支持1路立體聲音頻輸入、1路本地環(huán)出,1路遠端輸出。

4.支持2路PS/2鼠標(biāo)鍵盤。

5.支持2路串口鼠標(biāo)。

6.千兆光纖傳輸技術(shù)。

7.內(nèi)置電涌和靜電保護、三級防雷設(shè)計。

8.無需軟件設(shè)置,支持即插即用功能,支持熱插拔。

KVM采用光纖傳輸,在長距離傳輸和特殊環(huán)境等方面優(yōu)勢明顯。

3.2 基于KVM的聯(lián)鎖系統(tǒng)架構(gòu)

基于KVM的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仍維持基本聯(lián)鎖設(shè)備的4層結(jié)構(gòu):邏輯運算層、輸入輸出層、操作顯示層、遠端操作顯示層。遠程控顯方式的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于KVM遠距離控制臺方式的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖

3.3 遠距離控制臺硬件冗余設(shè)計

遠端操作顯示層由雙套控制臺組成,主要由2套在車務(wù)操作值班室內(nèi)的顯示器、鼠標(biāo)、音箱及相應(yīng)的車務(wù)控制臺構(gòu)成。KVM設(shè)備負責(zé)傳輸鍵盤、語音、視頻顯示和鼠標(biāo)、電流表數(shù)據(jù)等信息。具體設(shè)計如下:

1.遠程端控制臺和本地端操作機,通過KVM設(shè)備以光纜方式通信。遠端信號樓設(shè)置2臺KVM,分別與本地的2臺KVM連接,站間通過光纜進行通信,光纖一般采用SC型單模光纖,其設(shè)備的連接方式如圖4所示。

圖4 KVM遠程控顯方案本地和遠端的連接圖

2.KVM延長器硬件連接中,KVM設(shè)備需要最少8芯獨立光纖。KVM光端設(shè)備使用4芯,每個電流表2芯,備用2芯。如工程允許建議預(yù)留12芯光纖。

3.4 與其他系統(tǒng)的接口

1.與TDCS/CTC系統(tǒng)接口。CTC系統(tǒng)自律機/TDCS分機一般設(shè)置在本地端。聯(lián)鎖系統(tǒng)與TDCS/CTC系統(tǒng)的接口一般通過本地端的操作機連接。

2.與信號集中監(jiān)測系統(tǒng)接口。與信號集中監(jiān)測CSM系統(tǒng)通過本地端的維修機實現(xiàn)連接。

3.與無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的接口。與無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)STP,通過本地操作機或設(shè)在本地端的專用通信接口機實現(xiàn)連接。

4 結(jié)論

基于KVM的遠距離控制臺方案,解決了工程實施中的一些技術(shù)問題,是一種新型遠程控制方案,其可靠性方面還需在工程實踐中進一步檢驗。

[1] 中華人民共和國鐵道部.運基信號[2011]299號.技術(shù)站集中操控技術(shù)原則(暫行)[S].2011.

[2] 中華人民共和國鐵道部.TB/T 3027-2002.計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件[S].2002.

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