论铁道信号6502电气集中控制毕业论文.doc

目  录一、信号平面布置图1二、联锁表2三、控制台盘面图3四、信号电灯电路 4五、方向电路图6六 、组合连接7七 、组合排 7 八、网状图 8 九 、极性交叉和电缆布置图 9十、四线制单动道岔电路图第10十一、组合架电源零层配线表10十二、微机检测11十三、微机联锁的设想15总结20参考文献21论铁道信号6502电气集中控制 内容摘要文中对信号平面布置图、双线轨道电路图、联锁表、组合联系图及组合排列表、不拼接电路图（包括道岔控制电路图、信号机点灯电路图、轨道电路图）、电缆径路图、电缆配线表、结合电路（区间信号点灯电路图）。做了细致阐述，对这些基本的设计进行了简单的介绍。本着经济、合理的原则，做一下构思。目前我国站内集中控制设备有大规模向计量，本文就毕业设计的选题、设计过程、论文撰写、答辩等环节的指导工作进行了探讨。【关键词】 信号机 电路图 控制设备 电气连锁 一、 信号机平面布置图（一）列车信号机的设置 因为该站处在复线当中，因此设中间两股道为正线，命名下行线IG、上行线为IIG，其他两个股道下行线为3G、上行侧为4G。为提高作业能力又根据道岔方向及站场形状，IG、IIG、4G可单方向接发列车，3G可双方向接发列车。上、下行接车进路始端设高柱五显示进站信号机S、X防护；上行发车进路分别设出站信号机S、S4、S3防护。下行发车进路分别设出站信号机XI、X3防护，正线站设高柱四显示出站兼调车信号机、侧线为矮柱四显示出站兼调车信号机。（二） 调车信号机的设置为了由股道向咽喉区调车，在股道端处设置出站兼调车或调车信号机，如SII、S4、S3、XI、X3以及D5、D6、D8、D10。为了满足各股道间的转线作业，在道岔尖处设有调车信号机，如在1号道岔尖设有D1满足I、II、3、4道间转线作业的需要。同理在2号道岔尖前设D2信号机；D3是为了I、3道间转线作业需要；D4是为了II、4道间转线作业需要。3道中间的道岔12号道岔是电动道岔应设调车信号机对其进行防护如D12、D14、D16。（三） 轨道区段的划分 1在电气集中车站上，凡设置信号机的地方都要用钢轨绝缘把信号机前方线路划分不同的轨道区段； 2股道两侧均设钢轨绝缘，以至于股道上留有车辆时不导致锁闭咽喉道岔； 3尽头线入口处的调车信号机前方必须设一段轨道电路其长度不小于25米，以便了解线路占用状态D4G、D1G； 4道岔区段轨道电路一般不应超过三组单动道岔或两组双动道岔； 51/3、2/4渡线绝缘是满足道岔定位时不影响平行进路的需要。 6电动道岔岔根绝缘均为弯股切割保证电码化需要。（四）股道有效长度 各股道有效长度的计算是根据各股道两端出站信号机（或者出站处调车信号机）距离即两信号机距站中心坐标之和，如IG有效长度是355+521=876。二、联锁表 第二章联锁表是说明车站信号设备之间联锁关系的图表。它显示了进路道岔、信号以及轨道区段之间的基本联锁内容。联锁表是依据车站信号平面图布置图展示的线路，道岔、信号机以及轨道区段等情况，按照规定的原则和格式编制出来的。1 方向栏：填写进路性质、列车、调车进路和运行方向（接、发车方向）和进路的始端信号机名称；2 进路栏：逐条列出车站范围内的全部列车和调车的基本进路，基本进路方式规定为第一种方式在栏中写“1”， 变更进路“2”有变通进路的本栏不填写 1）.列车进路；2）.调车进路；3 进路号码栏填写所有进路的顺序编号；4 按钮栏：顺序填写排列进路应按下的按钮名称；即进路始端信号机按钮填在始端拦；终端信号机按钮填在终端栏。5 信号机栏：填写排列进路时应写已开放信号机的名称和显示；6 道岔栏：顺序填写所有排进路上的全部道岔以及有关防护道岔和带动道岔的编号和位置；7 敌对信号栏：填写所排列进路的全部敌对信号，在填写时是有条件敌对则把有条件的敌对信号一栏的末尾；8 轨道区段栏：填写排列进路所应检查的轨道区段名称，其中还要写出对于侵限绝缘的检查是有条件的；9迎面进路栏：应填写同一到发线上，对向的列车和调车进路的敌对关系； 三、控制台盘面图它即能集中控制全站的信号设备，又能集中监督全站的信号设备状态，这样便于本站值班员集中指挥列车和调车作业。本站控制台采用TD51 型按40X15设计。在控制台的模拟站场图上，对应每条进路始端设有信号机的地方都各设一个进路按钮；进路终端即使没有设置信号机，也应设一个进路终端按钮。对应每架出站兼调车信号机（包括股道头部信号机）处应设两个进路按钮，已区别列车和调车的进路性质。为了防止在办理进路时错误的按压按钮，列车进路按钮和调车进路按钮要用不同的颜色和位置加以区别，列车进路按钮采用绿色、装设在线路上，调车进路按钮采用白色、装设在线路旁。若在同一地点，即使列车进路的终端，又是调车进路的终端，应设一个列车进路终端按钮和一个调车终端按钮。因为该站上下行正线列车进路大多数是通过信号，上下行分别设有一个非自复式自动通过按钮ZDTA且设有自动通过绿灯复示器；盘面设有现行的电码化报警灯和区间报警灯；为将来的移频自动闭塞预留了区间电源屏报警灯、区间移频报警灯。因为本站道岔组数较少故全站道岔电流表共用一块；道岔单操按钮（每一组）分设两个-一是扳动按钮采用自复式的，另一个是锁闭按钮采用非自复的、带有铅封盖、红灯复示器型（55单元块）。道岔区段比较少，不再设人工解锁盘，因此轨道事故按钮和计数器分别设在控制台盘面相应侧。整个面板分K1、K2两段，K1是哈尔滨侧118块，K2是牡丹江侧19 40块。如图：四、信号电灯电路信号机点灯电路是用来控制信号机的显示状态，直接向机务人员发出行车命令。各种信号的显示正确与否，直接关系到行车的安全问题。为此信号机点灯电路必须是具有严密性、可靠性的安全电路。又因为它有室内外联系用的电缆线。 所以设计信号机点灯电路时必须有断线保护和混线保护措施。 信号机点灯电路在断线故障时要求灭灯时要使用信号显示降级，如绿灯或黄灯灭灯时要自动红灯，禁止灯光灭灯时，要禁止信号机（仅对进站和正线出站信号机而言）再开放允许信号。为了实现这些要求，在点亮每一个信号机灯泡时均要串联一个灯丝继电器DJ，用于监督灯泡的完整性。本站信号机采用透镜式色灯信号机。信号机点灯电路均采用集中供电制，由信号楼继电器室供给交流220V点灯电源。由于信号灯泡是采用低压12V，因此对应调车信号机信号灯泡分别设有一台信号变压器（BX-30型，初级为220V次级为13-14V）列车信号机每一灯泡设有一台带有主副灯丝转换功能的点灯单元XDZ。下面介绍一下进站信号机和调车信号机点灯电路原理。一、 进站信号机电灯电路它有五个灯泡，其灯位从上至下为1U、L、H、2U、B。共有红、绿、黄、双黄、绿，黄、红白六种显示状态。这六种显示状态由进站信号机的LXT、TXJ、ZXJ、LUXJ、YXJ来控制。下面用电路逻辑关系来表达这六种显示状态。 （一）平时关闭状态LXJ落下后，红灯亮且DJ 吸起。 （二）开放正线通过信号   LXJ、ZXJ、TXJ吸起后，则绿灯亮DJ吸起。 （三）开放正线接车信号  LXJ 、ZXJ吸起，TXJ落下，黄灯亮且DJ吸起。 （四）开放侧线接车信号LXJF吸起，ZXJ、TXJ落下后，双黄亮2DJ吸起。LXJ吸起，ZXJ落下，2DJ吸起，则黄灯亮DJ吸起。 （五）开放引导信号LXJ落下，则红灯亮DJ吸起。LXJF落下，YXJ吸起，则白灯亮2DJ吸起。从上述六种显示状态可知，这五个灯泡中U、L、H是不会同时亮灯的，2U和YB不会同时亮灯的，仅有U和L和L和2U或H和YB都同时亮灯。能同时亮灯的两个灯泡不能用一个灯丝继电器进行监督，对不能同时亮灯的两个灯泡不能用一个灯丝继电器进行监督。由此看来，进站信号机设置灯丝继电器DJ来监督U、L、H三个灯泡的完整性，设置2DJ来监督2U和YB两个灯泡灯丝完整性。平时进路信号机点亮红灯，变压器HB次级有输出，因此在其初级线圈电路中串接的DJ在励磁吸起状态，说明灯丝完好。如果灯丝灭灯（其主副灯丝均已烧断）时，则DJ将因HB次级没有输出，初级线圈中的电流大大减小而失磁落下，及时反映红灯已双断丝。在开放灭灯绿灯信号时，若绿灯的主副灯丝已经断丝而灭灯，同理也使DJ失磁落下，及时反映绿灯灭  灯从而切断LXJ电路使其失磁落下，自动关闭信号改点红灯。 二、调车信号机点灯电路平时经由调车信号机的XJ后接点条件点亮蓝灯。开放调车信号时，经由调车信号机的DXJ的前接点条件点亮白灯。      五、方向电路图一、 方向继电器作用： i.记录进路的方向，即记录按钮的先后顺序； ii.记录进路的性质，即记录所办理的进路是列车进路还是调车进路。二、技术要求 1为了记录进路的方向，必须用进路始终的按钮继电器前接点接通相应的方向继电器的励磁电路。若是接车方向进路则接通接车方向继电器的励磁电路；若是发车方向进路则接通发车方向继电器的励磁电路。用励磁吸起的方向继电器来记录方向。 2为了记录进路的性质，列车方向继电器要用列车进路的始端按钮继电器前接点接通其励磁电路。调车方向继电器要用调车进路的始端按钮继电器前接点接通其励磁电路。用励磁吸起的方向继电器来记录进路的性质。 3由于方向继电器在整个选路过程中都要参予工作，因此在进路尚未全部选出之前，要求方向继电器必须保持在吸起状态。并要求在同一个咽喉同一时间只准许选一条进路（同方向同性质的进路能同时选路外）这样就必须缩短记录时间，提高咽喉的通过能力。因此要求选路电路的工作时间只包括记录进路始、终端的时间和选出进路上所有道岔位置的时间，而不包括道岔的转换时间。 4为了不影响连续选其它平行进路，在进路全部选出之后，应能及时使方向继电器自动复原。若因故进路不能正常选出时，应能使其人工复原（办理取消手续）。5在办理取消进路手续和人工解锁时，虽然也要按压进路的始端按钮，但不是选路，所以要求方向继电器不动作，这样即可避免方向继电器空动，又不影响选其它进路。三、方向电源方向电源就是经由方向继电器接点条件送出的电源。因为以方向继电器接点作为“通”或“断”条件很多，如AJ、FKJ、LJ、ZJ、JXJ等。所以以6502大站电气集中设置了方向电源。                 六、组合连接图一、组合类型图6502电气集中共有定型组合，每组定型组合都有本组合的配线图，除方向组合和电源组合，其他10种组合都参加拼贴，一种组合只有一种连接图，但是由于运行方向不同，信号类型不同，道岔铺设情况不同等，即使是一种组合，其电路的接通条件送电种类和方向以及组合外引进的联锁条件等都不相同，因此不能直接用组合连接图拼贴网状电路图。二、组合连接图把选好的组合类型图号写在一个方框里，再标上相应的信号机，道岔或轨道区段的名称以及每个组合在继电器室内组合架上安装的组合位置号，按照控制台盘面上信号设备布置情况依次连接起来就构成了组合连接图，利用组合连接图组合控制台的显示情况，查看网状电路图，更有利于查找和排除故障，方便施工和维修。该站正线道岔是六线制电路控制的，双动道岔采用SDZL组合和SDFL组合，单动道岔采用DDL组合。道岔区段一送多受轨道电路，因此道岔区段采用QL组合。七、组合排列表组合排列表表示了定型组合和非定型组合以及轨道电路测试盘等在组合架上的位置。一、组合位置的编号在继电器室内组合架的设置，按两排架，每排架按六个架排列。进继电器室门，面对组合架正面，由前向后顺序编排号，每排左至右顺序编架号。用两位数字就能给每个架子编号，十未数字表示排号，个位数字表示架号。组合在组合架上的位置，由下向上顺序编层号。因室内电缆在组合架顶部的走线槽上敷设，零层要设置在组合架的最高层。二、组合排列表当组合的排列顺序和组合位置号给出的顺序确定之后，就可以在组合连接图中各组合方框的每个组合编上组合位置。表的最上面的一行是每个组合所在组合架的编号，最左边的一列是每个组合在组合架上的层号，两者合在一起就是组合的位置号。对应每个组合位置的方框，被划分为两小方格，上面较大的方格填写该位置组合对应的信号设备的名称；下面较小的方格填写该组合的类型名称。各种联系电路需分别组装成联系电路的零散组合。这些组合在组合架上应排在与其有联系的定性组合附近。   极频电码化单独占有两个组合架，室内室外分线盘单独占有一个组合架，电源屏占有一个组合架，电缆测试、轨道测试、电源测试等共占一个组合架。八、网状电路图一、网状电路图的拼贴按道岔在定位时开通的进路，把按类型选择好的组合接线图的顺序拼贴起来，就成了网状电路图。拼贴成网状电路图后，要把每张组合类型图的用与信号设备的名称以及每个组合的组合位置号填写上。二、选岔网络连线和断线1-4条网络线是用来选动双动道岔反位操纵继电器的，本站哈侧1/3道岔是八字第一笔应选1、2线断3、4线；牡侧2/4道岔是八字第二笔应选3、4线断1、2线。因为12号道岔属于牡侧咽喉区道岔可排长调车进路，D12、D16的3、4线5、6线与2/4道岔的3、4线X3信号机的5、6线连接。三、填写联锁条件这里说的联锁条件系指由其他组合，控制台或按钮盘引进本组合的联锁条件。在各类型的组合结线图内已预先画好了这些联锁条件，并用虚线方框框出。如果是由其他组合引进的，就应在示意该组合的虚线框图填写该组合的名称、组合位置号以及组合架的零层端子号。为了提高电路定型率，要求组合侧面端子以及控制台和组合架零层端子号应尽可能地固定使用，固定使用的端子号可以预先印在组合类型图上，对于设计、施工和维修都有益处。九、极性交叉和电缆布置图一、轨道电路的极性交叉当钢轨绝缘破损时，为使受电端继电器不受邻线轨道电路的影响而误动，所以采用极性交叉。检查站内轨道电路极性交叉的，可以利用封闭回路法。其方法是以单线条绘出站内轨道平面图，在图上要标出划分轨道区段的钢轨位置，还要标出道岔轨道绝缘位置。                  二、电缆布置图（一）电缆分布 1信号电缆网络 1）进站信号机电灯电缆和自闭结合电缆合用一条37（5）芯电缆由室内进站信号机处（其中包括一对电话线）。上下行进站电缆一样，长度根据坐标而定的。2）同一咽喉区的出站信号机和调车信号机共用一根电缆道岔单独用一根电缆（其中包括道岔控制电缆、两条电话线和两条道岔缺口检查线）。 3）轨道电缆，考虑站内移频18信息即将要上马，故电码化轨道区段电缆送、受端电缆均单独芯线由室内到室外轨道变压器箱，不再是同咽喉送端电缆共同使用的环接方式，并且电码化电缆采用4芯组对角电缆线。 4）股道中岔单独使用一根电缆，包括12号控制电缆、D12、D14、D16点灯电缆线、12DG、3G、10/12WG轨道电缆线。 2电缆箱盒的设计 1）进出站高柱信号机电灯装置采用点灯单元应用XB2箱，矮型调车信号机和矮型出站信号机点灯变压器和点灯单元均安装在机构内，应采用HZ12或HZ24电缆盒。 2）道岔除10、12号道岔是四线制且没有外引电缆采用HZ12电缆盒外其他道岔都是六线制道岔采用HZ24电缆盒。 3）轨道箱除了SWG送、D4G受XWG送、D1G受、12DG受、410DG2受器材少XB1外其余都用XB2箱，过道电缆采用HZ0电缆盒。 4）进出站口处的极频结合设备均采用继电器II层箱放置。十、电动道岔电路一、六线制电动转辙机控制电路  该站正线道岔都是双机牵引道岔即采用ZD6E/J牵引。因为六线制道岔控制电路中比四线制道岔电路多一个2DQJF继电器，电路设计时要采用道岔零散组合即双动道岔用SDZL、SDFL组合和单动道岔用DDL组合。双动道岔表示变压器、阻容插接件和单动道岔阻容插接件都放在SDFL组合中，电路按6533电路设计，将道岔相对应的组合位置、分线盘端子号和控制台零层端子号填入表格。2、四线制电动转辙机控制电路该站仅有两组四线制道岔10、12号，10号道岔是普通四线制道岔，而12号道岔是股道中间道岔，3道接发列车时都要将12号道岔带到定位，因此启动电路中加入FSJ第6组前接点、X3LAJ和8号道岔FCJ前接点串联条件、S3 LAJ和5号道岔FCJ前接点串联条件来实现带动目的。12号道岔其他配线与10号相同，将道岔相对应的组合位置、分线盘端子号和控制台零层端子号填入表格。十一、组合架电源零层配线表1组合架电源配线组合架01-08号端子板供各种电源连接图。从电源屏引进组合架的电源有控制电源KZ、KF，表示电源DJ220、DJF220，JZ24、JF24、SJZ24，信号点灯电源XJ220、XJF220等。2组合架零层配线图图中09-010两块八柱端子板的配线。由控制台和人工解锁按钮至组合的连接都要经过这些端子板。每块端子板的配线端子上有两根导线，一根用电缆芯线接向控制台或 人工解锁按钮盘，另一根用多股软线接向相应组合的一般是06列的。十二、微机检测随着计算机技术在铁路的广泛应用，铁路信号设备的实时监视和测试系统也应运而生，微机监测系统的应用，逐渐打破了传统的信号设备维护管理的模式，为适应新形式下铁路运输生产的要求提供了有力的保证；结合我们在利用微机监测设备进行一些拓展性应用的实际，我们从以下几个方面进行了一些有益的探索： 1. 故障分析的拓展应用 微机监测设备因具备历史回放功能，对信号设备故障的分析提供了很好的手段，但对许多信号故障要进一步分析还是存在一定的缺陷，能不能在它的基础上，再进行一些拓展性研究，我们在实际应用中作了一些尝试： 1.1利用已有的模拟量采集电路端口来实时监测开关量状态的变化 目前，微机监测设备对开关量的状态只有列表显示方式，没有动作时间图显示方式，我们利用模拟量采集电路端口来对某些分析故障有关的开关量状态进行采集，利用微机监测的实时示波器功能及模拟量曲线查询功能来实现对开关量状态的实时监督和事后分析。具体做法是：提供一个交流12伏电源，再串入要监测的开关量接点，从实时示波器显示的模拟量曲线就可以实时监视该开关量的动作情况。采取这种方式特别适用于时好时坏故障的查找处理，实际应用中甚至可以发现继电器瞬间故障情况，从而实现疑难故障的不间断监视。 1.2利用实时双踪示波器功能对继电器或接点进行动作时序的比较 在信号继电电路中，常用到继电器的缓放和缓吸功能，并利用其时间差来完成电路的一些动态检查和控制，在这些故障的分析中，很难找到办法来实现，因为它要求有实时性，对比性，有量化指标，能记录等要求。我们首先采用1.1中提出的方案，对要被监视的开关量进行模拟量监测，实时监测时利用微机监测的双踪示波器进行监测，可以对两个相关的开关量进行动作时间的比较，并可大致估测相间隔的时间；利用微机监测设备的模拟量曲线查询功能，还可以对历史的数据同样进行两个开关量的动作时序对比。实例（1）：我们在判断某站的自动闭塞站联UJF和LJF继电器是否存在同时落下几秒的情况，利用该站的轨道电路1DG和3DG继电器交流端电压采集电路端口对UJF和LJF进行仿模拟量的实时监测，证明确实存在两继电器同时落下的情况。 1.3 对继电电路的阻容进行测试 信号电路中，广泛采用了阻容的延时电路，但几十年来信号维修部门尚无有效的办法对这些元件进行监测；现在通过微机监测设备，通过对相关继电器的模拟量采集，可以实时测试阻容的充电及放电时间，从而有效地控制了阻容元件失效的故障。实例（1）：我们在某站查找单机出发有时不解锁问题时，采用上述方案，对1LJ、2LJ、FDGJ、LUJ进行采集，区间电路LUJ的缓放时间测试为0.9秒左右。站内区段组合FDGJ的缓放时间测试为3.8秒左右。 通过对不解锁时各继电器动作时序的对比，很直观地发现是FDGJ继电器缓放时间不够，进而查找到电容的容量下降所致。通过这样的分析，使我们采取的技术措施做到了有的放矢。 1.4其它手段扩展采集：在实际工作中，经常遇见要对一些继电器进行故障隐患分析监测时，但该继电器无空余接点，无法按1.1中的方案进行采集；我们结合以往科技开发的成功经验，用干簧管或电量隔离器对继电器进行采集，再利用其输出开关量按1.1的方案进行采集，非常简便而实用，且对信号设备的使用无任何影响。 2. 设备预防修的拓展应用 微机监测设备的应用，为信号设备的维修模式提供了新的扩展，信号维护人员希望的预防修成为可能，结合我们的实际情况，我们对此也进行了一些探索： 2.1道岔电流曲线分析 在掌握管内道岔应用情况的基础上，在计表前，由工长负责有重点地对道岔的日常动作电流曲线进行监视分析，了解该道岔启动、运行、密贴、摩擦时的状态，通过对反映异状的道岔进行追踪复查和安排重点检修调整，有效地预防了道岔故障的发生。 2.2 轨道电路测试分析 微机监测设备对站内轨道电路实现了轨道继电器交流端电压的监测，我们重点对其日、月测试曲线进行分析，充分利用模拟量曲线查询功能可以同时显示两条曲线的特点进行比较，及时发现个别轨道电路区段轨道继电器交流端电压的异常变化，而进行追踪查找，也可以很有效的预防轨道电路故障的发生。实例（1）是通过查看轨道电路端压后发现本站D4G电压（红线）与相邻区段（蓝线）比较电压变化大，通过查找发现电缆半断路。实例（2）领工区本站8-14DG受端电压时有波动，综合比较发现跟行车有关，实地进行模拟试验发现送端127V电压在前一个区段有车时会下降至80V，通过分断，查出是分线盘至送端127V电缆交叉使用，这是一个平时很难发现的隐患。 2.3 自闭分区轨道电路故障分析 自闭分区轨道电路闪红轨，由于时间短，捕捉难，在以前是往往束手无策；微机监测设备应用后，对区间轨道电路的闪红实现了监测；如果是站内盒的故障，我们可以从报警信息归类后查到盒子的报警时间，再通过进行时间回放，找到具体是哪个分区闪红，进而对闪红的盒子进行分断监测，就可以知道是哪个盒子偶而出问题。实例（1）：某站B3G偶闪红轨，并未影响行车，我们对该分区的报警信息判断，于是对B3G所有盒子加计数器进行监测，一月后发现接收盒跳了8次，倒换后故障消失，但是，真正的原因没有找到。 怀疑是通道问题，但苦于没有好的手段。 微机监测设备投入使用后，通过仔细分析各分区的发送电压及接收电压模拟量曲线的形状，发现干扰波很明显，从而发现了其模拟网络匹配确实存在的问题。 2.4 信号点灯继电器端压分析 通过对信号点灯继电器端压的监测，可以基本反映该继电器的工作状态，如整流型灯丝继电器的桥整二极管有问题，在继电器的端压上也有所反映；另外在监测站内跳信号时，灯丝继电器的端压也是一个重要的参考因素，它可以分断是室外或室内故障造成跳信号。 2.5 电缆绝缘测试分析 电缆绝缘测试是实现预防修的一个重要手段，在微机监测站机上可以很方便地对全站的电缆进行在线全程绝缘测试，及时发现电缆绝缘不良的情况，并进行及时处理，防患于未然。 2.6 电源对地泄漏电流分析 电源对地泄漏电流测试是电气特性测试的一项重要内容，特别是控制电源的对地泄漏电流大小关系信号联锁的可靠性，尤其要引起信号维护人员的高度重视，在微机监测站机上同样对电源对地泄漏电流的测试也非常方便，可以及时地发现问题。 2.7 自闭方向电路动作分析 自动闭塞方向电路由于设置在两站间，故障后需要两站配合进行试验查找，微机监测设备对其传输通道的电压进行监测，通过反复对比观察可以发现，当接车站接通电路时，电压波形很稳定成单线，当接车站电路开路时，电压波形变化大，根据这种现象我们可以来分析自闭方向电路的一些故障，通过调用两站的数据，可以区分是区间或站内问题，区间是断路故障或短路故障。 3 实时监测继电电路的拓展应用 继电电路中，由于电路中的某个点出现问题，加上是在动态中出现的，引起信号电路故障，对信号维护人员来说是相当难于查找的，特别是时有时无，更添加了事后查找的难度；我们还是利用1.1中介绍的原理，启用微机监测的对控制电源的测试线，对怀疑电路的KZ或KF端进行实时监测，如图红线，同时还可以对重点怀疑的继电器进行监测如图蓝线；图八是我们对某站进站信号偶跳的监测曲线，同时还监测了多个继电器，与KZ进行比较分析，对电路进行监测的KZ可以不断地缩小范围，最终找到故障点。 4设备检查的拓展应用 通过监视和查看微机监测的站场实时显示、统计信息和站场回放功能，我们开展了利用微机监测开展信号设备维修工作质量检查的探索： 41 信号维修工作质量监控 凡是在车站进行的信号设备检修工作，我们通过领工区、段配备的监视机实行两级实时监控。天窗修、信号单项施工、要点更换入所修设备、信号电源屏年检、二级电气特性测试、电路修改、例行联锁试验、故障处理、工电联整等工作都纳入两级实时监控范围，大大提高了互控质量和工作效率。 4. 2检查信号工区计表工作质量的考核 在掌握信号工区计表工作安排的基础上，有重点的抽查工区计表工作的实际情况，可以检查到是否有漏检漏修的设备，道岔方面可以通过回放和道岔曲线检查计表是否扳动检查、4T试验是否进行、故障电流是否调整并在标准范围内。考核一线信号工计表工作质量。 4. 3检查控制台各种报警信息的处理情况 通过对各站微机监测记录的报警信息的归类检查，可以准确了解信号设备各种报警设备的发生时间和恢复时间，从而检查信号工区对设备报警的处理情况。十三、微机联锁的设想1.1. 计算机联锁系统的基本结构 由于计算机联锁系统的综合性能远远超过继电联锁系统，因此车站联锁系统由继电装置向计算机联锁系统转化已成为一种不可扭转的趋势。具体来说计算机联锁系统的优势主要表现在适时性、安全性、可靠性、可维护性及性价比等若干方面。 计算机联锁系统是利用目前已有的工业控制计算机，研制一套专用的硬件与软件系统实现信号、进路与道岔间的联锁关系，因此它实质上是一个满足故障安全信号原则的联锁逻辑运算系统，计算机在系统中的作用是将操作命令与现场各种输入的表示信息读入，再根据计算机内部状态等条件进行逻辑运算，判断后输出控制信息至执行机构，实现多变量数字输入和多变量数字输出这样一个复杂传递函数的变换。 1.2. 实时性要求 联锁系统必须不失时机地采集到输入变量的变化情况，及时刷新站场各类表示信息，及时输出道岔和信号的控制命令，而且对涉及安全（危险侧1）的控制命令必须以具有故障安全特征的形式输出。 1.3. 可靠性与故障安全性 信号联锁系统是一种实时控制系统，它必须是高可靠的，通常继电联锁系统在采取预防性维护措施的前提下其MTBF可达1.3×105h2（约15年），采用工业级的控制计算机与容错技术完全可以达到并超出这一指标。 具体来说，对计算机联锁系统而言必须解决二个主要问题。 系统内信息传递的可靠性与安全性：鉴于工业计算机自身不 具备 故障安全特性， 因此系统内传递的信息也不具备 安全性， 受各种干扰、辐射以及各类故障的影响， 信息畸变在所难免， 从而 造成逻辑运算错误而 可能引发危险侧输出。 系统内信息变换及逻辑运算的安全性：就联锁程序而 言， 无论设计调试方法多么严密也很难排除所有隐含的缺陷， 这就要求必须引入避错及容错机制使故障形成的危险侧运算结果输出的概率达到规定的要求。 1.4. 结构模块化与标2.5. 准化 铁路站场的规模与作业需求不尽相同，因而无论是硬件还是软件都必须具有模块化结构特征，硬件模块化、软件真正实现程序、数据的有效分离。 1.5. 经济性 计算机联锁系统取代继电联锁系统的另外一个重要原因是为了降低系统费用成本，一般来说系统费用表现在设计、制作、施工、调试以及建筑费用上，因此计算机联锁系统必须在以上若干方面充分显示其优势。 1.6. 功能扩展 旧有的继电联锁系统只能提供基本联锁功能与操作界面，新型计算机联锁系统除此之外，还应具有故障诊断与分析、重演、远程通信及其他管理功能。 2. 总体设计方案与关键技术 我在认真分析了计算机联锁系统的性能特点以及对故障安全性的特殊要求基础上，提出了一些想法。 2.1. 系统结构与工作原理 从HJ04A系统的体系结构来看属于二级集散式控制系统，突破了旧有的集中式信号系统模式，具有模块化、层次化等特点。模块化是指联锁机主模块、PLC及信号结合模块等，层次化是指系统具有操作表示层、联锁运算层、复核驱动层、结合电路层及监控对象层等五个物理层次。这种结构的优点在于可根据车站规模的大小、作业需求的不同，在不改变联锁软件的基础上通过修改站场静态数据并增设相应硬件模块，即可满足系统的扩容要求，先进的控制体系结构结合工艺设计使得系统调试周期与现场施工、开通周期均大为缩短，具有很好的经济与实用性。 2.1.1. 人机对话层 将来自键盘、鼠标等操作输入，经串口送达联锁计算机，同时在图形显示器上显示站场表示信息。在站场规模较大致使联锁计算机负担较重或需要多终端操作的情况下，可设置操作命令采集机进行操作命令输入的有效性判别并转换成约定格式传送给联锁计算机。 2.1.2. 联锁运算层 联锁微机是系统的核心部分，承担着操作输入的判别、联锁信号的调理及分析、逻辑运算、控制命令生成、故障诊断等任务，其可靠性、安全性对系统的总体故障安全性能有较大影响，HJ04A系统中设置了两台联锁微机，其中一台为冷备机，可进行人工切换。 2.1.3. 复核驱动层 复核驱动层由PLC组成，其承担着采集表示信息并将联锁微机下达的操作命令转化为故障安全的控制信号的任务，作为系统安全性设计的重要环节之一，PLC还承担着对联锁微机形成的操作命令进行复核检查的屏障作用。 2.1.4. 结合电路层 结合电路的任务之一是实现现场监控设备 表示信息与PLC输出的驱动信号的安全逻辑转换， 使PLC的输入、输出信息均具有故障安全性能。 任务之二是用专用电路规范监控设备 的测控过程， 即包括表示信息采集机制与设备 驱动流程。 2.1.5. 监控对象层 监控设备是指联锁系统的现场设备，即道岔、信号机与轨道电路。 2.2. 可靠性及故障安全设计 目前，其他车站进行高可靠系统的容错设计多采用三模静态冗余方案或二模动态冗余方案。其中前者完全是靠硬件冗余来提升可靠性的，后者则不仅使用了硬件冗余资源，同时也使用了故障检测技术与软件冗余资源。这二种方案的共同特点是对硬件故障具有较强的屏蔽与纠错能力。然而这二种方案均存在一定的实现难度与缺陷，三模冗余系统必须实现三模的同步进程及表决器的高可靠设计，尤其需要解决时钟容错的问题；二模动态冗余系统则要求冗余管理机构的高效与可靠性。目前这二类系统的可靠性计算都是在设定表决器或冗余管理机构的可靠度R(t)=1的基础上进行的3，同时由于设备直接投资成本过高，因而在非航天、通讯等可靠性要求很高的领域应用不多。 在铁路信号领域，由于行车安全被认为是超过效率的重要考虑，因此相应对计算机联锁系统的可靠性与安全性要求很高，针对这种情况，可以有二种方式供我们在设计中进行选择。其一是强化系统的可靠性设计，这是基于可靠性理论包含了系统故障的屏蔽效应，因而用高可靠性换取系统的低故障率，以此隐含了对安全性的相对提升。但可靠性技术总是受一定的条件所限制，如硬件冗余资源使用、采用高可靠器件等，这完全取决于系统的可靠性要求及财力许可。其次我们可以基于这样一个思路来考虑问题：如果计算机联锁系统在保证一定可靠性要求基础上并结合故障安全技术来得以实现，实质上也就是说牺牲少量的效率来避免昂贵的成本并换取系统的高安全性，同样也能满足铁路信号对联锁系统的性能要求。 HJ04A计算机联锁系统实质上是一个具有冷备联锁微机的单模（联锁机）系统，但可以设想：在系统可维护性较好并能使其平均故障恢复时间MTTR尽可能缩短的情况下（HJ04A系统结合故障诊断及模块化设计技术，MTTR通常小于2分钟），HJ04A系统在联锁微机级模块相当于二模动态冗余系统。 基于以上考虑，HJ04A系统的关键技术设计中主要融入了以下思想及技术措施。 2.2.1. 结构模块化、标准化,便于系统扩展并提高可维护性 HJ04A系统的硬件结构模块化设计主要体现在联锁机、PLC及安全信号结合电路的组合等三种主要设备或部件上。 HJ04A系统的标准化设计主要体现在联锁软件与结合电路上。联锁软件可以适应不同站场规模、不同作业要求；结合电路则可针对室外设备的不同类型具有通用性与兼容性。 2.2.2. 系统故障诊断与安全导向 HJ04A系统采用单模二级复核式容错结构的一个重要实现基础就是系统必须具有强大的故障诊断功能，只有这样才能保证系统在故障状态下的安全导向与快速维修响应速度。 联锁系统的硬件故障通常表现在联锁主机、PLC与结合电路模块、工作电源等设备上，软件故障表现为程序跑飞、技术条件错误、通信异常等。这些故障的表现方式及造成的结果不尽相同，有些故障可以及时发现，有些则难以识别；有些故障仅影响系统工作但不至于危及安全，而另外一些故障则可能造成危险侧输出。因些应当区别对待并采取相应的处理方式。 联锁系统的故障层次可被总结为逻辑层、数据层及系统层等三个层次上，其故障表现不尽相同但互为交叉，因此需针对不同的故障表现采取不同的故障诊断方法，故障确诊后再使用相应的故障处理措施以使系统导向安全或及时报警提示。 2.2.3. 变换联锁信号的逻辑表达形式 在联锁系统中，与安全相关的信息是由具体的硬件设备的状态来表达的，这些硬件设备一般存在二个逻辑状态（指数字量），其中一个状态代表安全侧信息，另一个状态代表危险侧信息。根据故障安全原则，凡是参与传递、存贮、处理和产生非安全信息的硬件设备故障时，必须以极大的概率导向安全侧状态，这就必须使电子电路的输出具有故障不对称性，也即在电路故障时输出安全侧的概率占压倒性优势。显然常规的电子电路与逻辑表达方法难以满足需求，其基本原因是“s-a-0”与“s-a-1”二种固定逻辑型故障是基本对称的。因此需要变换联锁信号的逻辑表达形式以及相应的电路结构才能实现。在HJ04A系统中，我们总结并采用了动/静形式结合相位判断的安全逻辑变量表达形式，也即用“脉动电平逻辑”表达设备的危险侧状态信息，很好地满足了联锁系统对安全逻辑的容错要求。 2.2.4. 算法冗余 联锁系统的系统层故障表现为产生了不正确的输出控制命令（包括危险侧控制令），控制命令的错误有二种可能引发的原因。 系统中传输、存贮过程中的信