一、连锁设备发展及作业

1、车站联锁设备发展概况:

铁路车站联锁设备到现在已发展了4代：臂板信号、色灯电锁器信号、6502电气集中及正逐渐大规模投入使用的微机联锁，联锁设备地应用有效保证了列车运行与调车工作的安全，提高了铁路的通过能力。我们鸡西矿业公司矿区专用铁路车站全部使用的是6502电气集中信号设备，这种车站信号系统使用大量的电磁继电器实现联锁功能和对室外信号设备的集中控制,安全性能较为可靠,但需使用大量的继电器,同时随着近年来电磁继电器的价格不断上涨,建设费用亦呈逐年上升之势。近年来随着计算机技术的飞速发展,特别是微型计算机的普遍应用,由于其价格便宜且可靠性高,使用维修方便,因此逐渐在铁路系统中得到广泛的应用,微型计算机与铁路信号专业技术的结合便产生了专门用于铁路车站信号的微机联锁系统，微机联锁技术在矿区使用势在必行。

2、微机联锁系统在铁路运输中的作用

信号连锁是指通过技术方法，使信号、道岔和进路必须按照一定条件，才能动作或建立起来的相互关系。信号连锁范围不禁指信号电路上的相互制约关系，还包括了机械强度和电气特性等方面。随着行车调度指挥系统、列车运行控制系统等大量信号新技术装备的上道使用，推动了连锁设备的不断发展。相较于传统的续电电气集中系统，铁路信号微机连锁系统具备可靠性高、安全性好、综合效益优秀、综合性能强等特点，使得近年来应用日渐广泛化。鸡西矿业公司矿区专用铁路也逐渐推广和使用微机联锁设备，尤其是城山铁运科城子河车站，一站三场（东场、南场、北场），站场作业繁杂，对车辆通过要求高，微机联锁适应城子河车站作业要求，能够提高铁路的通过能力，更加保证列车运行的安全。同时对改善行车人员的劳动条件及降低运输成本也有重要作用。

二、微机联锁系统的工作原理

车站联锁系统采用工业控制计算机系统，用以实现对铁路车站运输生产过程的监测和控制，它包括硬件和软件两部分。对铁路信号领域来说，指计算机通过过程输入＼输出通道和续电结合电路对现场监控对象进行实时监控和操作，微机联锁就是用这种技术手段实现以进路控制为主要内容的联锁功能的系统。随着铁路运输发展的需要和科学技术的进步,联锁系统的功能、体系结构、技术应用和操作方式等各个方面都在不断的演变和完善。现代的联锁系统是以色灯信号机、转辙机和轨道电路作为室外三大基础设备,以电气设备或电子设备实现联锁功能以及采取集中控制方式对信号机和转辙机进行控制的系统。根据系统各部分的功能分工和设置地点的不同,系统的一般分三个层次，即：人机对话、联锁机构、联锁系统监控。

（1）、人机对话层的功能是操作人员通过操作向联锁机构输入操作信息和接受联锁机构输出的反映设备工作状态和行车作业情况的表示信息。人机对话层的设备设于车站值班室。微机联锁的人机会话层的接口设备既可以采用传统的专用控制台,也可采用通用的计算机人机接口设备,显示器、鼠标、轨迹球键盘、专用键盘或数字化仪等。由于这类设备是通用产品,价格便宜,便于与计算机结合,使用灵活维修简单,已取代了传统的控制台。联锁机构所采用的计算机一般是由工业控制机构成,性能可靠,抗干扰能力强,被广泛采用。

（2）、联锁机构是联锁系统的核心,实现联锁功能,必须具有故障一安全性能。联锁机构除了接受来自人机对话层的操作信息外接受来自监控层的反映信号机、转辙机道电路的信息。联锁机构的功能是根据联锁需求,对输入的操作信息和状态信息,以及联锁机构的当前内部信息进行处理,改变内部信息,产生相应的输出信息,即信号控制命和道岔控制命令,并交付监控层电路予以执行。从这个意义上讲,联锁机构所处理的信息都是二值逻辑信息,因此联锁机构又是逻辑处理机构,该设备设于信号楼的机械室内。

（3）、联锁系统监控层的主要功能是接受联锁层的控制命令,经过信号机控制电路改变信号显示;接受来自联锁层的道岔控制命令,经过道岔控制电路驱动道岔转换;向联锁机构传输信号状态信息及轨道电路状态信息。联锁系统的监控层设备设于信号楼的机械室内。

三、微机联锁系统的特点

微机联锁系统最突出的特点就是安全性和可靠性。它是取代电气集中的先决条件,这也是微机联锁系统近年来得以推广的原因。用计算机技术可以提高联锁系统的可靠性和安全性,但并不是说计算机自身固有这些优点,而是说以计算机为核心,综合利用有关技术达到这些目的。

1、安全性。由于通用的电子器件本身不具有故障状态的不对称型,所以由通用的电子器件构成的计算机不具有故障一安全性能。为使其满足故障一安全原则,必须采取一系列的硬件和软件技术保障措施：

（1）、三取二冗余模式:三台联锁计算机单输元组成,以三取二为原则作为输出判决条件

（2）、UO模板全部采用双断技术,输出回读检测,动态输入,自身具备混线保护功能;

（3）、涉及行车安全的信息代码在输入、传输、存储、处理及输出过程中,采用特殊编码方式,如果因为故障或干扰而发生畸变时,能够检测出来,或者变成安全侧代码的概率极；

（4）、计算机自检,检测出错及时停机井报；

（5）、对ROM和RAM的校验,检测出错及时停机并报警;

（6）、以既有的联锁技术条件和当前电气联锁系统的功能编写软件并进行详尽测试;

（7）、按照轼件工程的要求编写联锁软件既标准化又通用。

2、可靠性。主要采取冗错技术：

（1）、三取二冗余模式:三台联锁计算机单元组成(或者双机热备);

（2）、输人、输出设备、网络甚至通道采用模冗余,故障自动切换

（3）、完备的自诊断能力和自恢复能力,报警显示可迅速定位到通道级。

四、微机联锁系统在矿区专用铁路的应用势在必行

随着微型计算机的普遍应用, 微机联锁系统以它突出的安全性和可靠性的特点，在矿区铁路中必然得到广泛的应用,有着巨大的优势和潜力。

鸡西矿业公司矿区专用铁路车站使用的电气集中信号设备近年来陈旧老化严重，另一方面电务维修人员素质普遍参差不齐，电务维修工作一直是一个薄弱环节，尤其是在自然灾害天气（暴雨、暴雪）设备故障频发，对运输影响很大。为此，首先提高电务人员的业务素质，以适应当前工作的需要；其次微机联锁设备的应用是解决问题的根本。由于其价格便宜且安全性、可靠性高,使用维修方便等是取代电气集中的先决条件。 在矿区专用铁路车站推广使用，既提高了设备安全性、可靠性，同时极大降低维修人员处理故障难度和故障延时时间，具体来讲主要有以下优势：

1、由于微机联锁系统的特性，铁路运输系统的安全性和可靠性得以大大提高。

2、降低故障处理难度和故障处理时间。

3、工业控制级计算机商品化后,系统成本不断降低。

4、减少三分之二以上的继电器，减少了继电器的检修数量和费用。

5、减少系统的设计、施工和维修的工作量(如取消了控制台)。

6、减少机械室建筑面积。

7、采用分布式系统结构时,可节省大量电缆，降低成本。

8、便于改造。如站场改造对于微机联锁设备来说快速简便。

9、便于增加新功能。如站场记录回放，操作信息查询、报警信息查询、设备信息查询等。

10、便于与微机监测设备结合，对设备运用状况实时监督。

11、便于与调度集中设备结合，实现远程控制和集中控制。这一点在城山铁运科城子河车站尤其适用，一站三场（东场、南场、北场），完全可以集中在一个信号楼内控制,既减少值班员数量又便于统一调度指挥,提高运输作业效率。