铁路信号自动化控制技术探讨

姜海涛

中铁一局集团电务工程有限公司 061000

摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，铁路工程建设越来越多。对于铁路信号设备来说，其种类比较多，只有有效的控制各种设备，才能够为铁路安全运行奠定基础。在当今社会中，由于科学技术的不断研究，在很大程度上对铁路信号设备方面的自动化控制技术进行了应用，在自动化控制技术的辅助下可以提升铁路信号设备的控制效率，为铁路列车安全运行提供可靠的保障，相关工作人员也能够及时掌握铁路运行情况，确保铁路信号设备处于高效且稳定的运行状态。本文首先分析了铁路信号系统的特点，其次探讨了铁路信号继电器的原理、作用及类型，最后就铁路信号设备的自动化控制技术进行研究，以供参考。

关键词：铁路信号设备；自动化控制；技术

引言

铁路信号基础设施系统复杂，关联因素多。为保障列车运行安全、提高作业效率，一般采用电务检测车对信号轨旁设备进行动态检测，为信号系统的安全评估和养护维修提供数据支持。

1铁路信号系统的特点

铁路信号系统是组织和指导列车运行、确保列车安全、提高交通效率、提供信息和改善操作者工作条件的重要工具。铁路信号设备的技术水平是铁路现代化的重要标志，是铁路信号系统的基础，其质量和可靠性在铁路信号现代化背景下直接受到铁路信号系统的影响。铁路信号设备的主要问题最终反映在信号设备，为提高铁路运输的效率，必须注意信号的定位设备。我国的铁路信号系统可以根据特点分为：指挥铁路列车运行的行车信号系统以及指挥调车进行作业的调车信号系统；按照信号的设置位置，则可以分成车站信号系统、区间信号系统、行车指挥系统以及列车运行自动化系统等；按照信号显示制的方式进行分类，则可以分为选路制信号系统以及速差制信号系统；按照结构进行分类，则可以分为臂板信号系统、色灯信号系统、灯列信号系统以及信号机系统等。

2铁路信号继电器的原理、作用及类型

在铁路信号设备中，应用继电器的应用时，通过信号转换，可以电路中的相关设备进行掌控，实现以小控大的目标。对于继电器来说，其开关控制能力比较强，在设备处于闭合状态时，其主号等同于0，如果处于状态可以将阻抗视为无限大，经过应用铁路继电器设备可以对电路问题进行有效的隔离，降低短路、过热等相关问题的发生概率。在铁路控制系统中，继电器需要受到高度的关注，将其作为核心设备铁路信号继电器受到了高度关注，并且在多种电子设备中得到了广泛应用。对于铁路系统信号设备来说，为了保证其安全性，需要利用相应的技术和设备，一般会应用安全型继电器设备。对于这种继电器设备来说，无极式继电器为主要类型，可以将其分为插入式继电器、非插入式继电器。对于前者来说，通常可以单个使用，还会装配相应的防尘罩，确保继电器的卫生。对于后者来说，一般使用在区内不会设置防尘罩。就安全型继电器来说，可以分为三种类型，第一，有极式继电器，这种继电器能够定位和反位，在继电器的内部结构中，永久磁钢需要由其他的铁路组织发挥应有的作用，在继电器中形成两种通路使继电器断电后得到安全保障，在继电器接入电流之后，经过内固定的磁路以及其他磁路可以产生一定的动力，对继电器开关的状态进行转变。第二，无极式继电器。对于这种继电器来说，主要是对电磁力的强弱进行改变，以此完成拉杆运动。由于无极式继电器具有特殊性，在各种信号系统中得到了广泛应用，在无极式继电器中两个节点之间能够设置耐高温以及内高压的装置，对节点之间所出现的短路问题进行了有效预防，还能够防止出现失控等现象，为无极电气系统的整体安全性提供了可靠保障。第三，整流式继电器。对于这种继电器来说与无极式继电器具有诸多的相似之处，可以说这种继电器是无极式继电器的升级。在二极管中端口的电阻比较小，而另一端的端口的电阻则比较大，对整流器进行了应用，将其放在接点组内，可以在根本上实现半波整流和全波整流。

3铁路信号设备的自动化控制技术分析

3.1系统可靠性设计

（1）提高硬件平台可靠性。现有信号检测系统多采用工控机运行视窗操作系统为平台。在持续振动、电磁环境复杂、散热不稳定、电源纹波较大的车载环境下，处于人工实时监控中其可靠性尚可满足需要，但无法适应无人值守式作业。自动检测系统车载终端采用嵌入式系统为平台，增加完善的看门狗电路，同时改善屏蔽、电源、散热等运行条件，提高系统可靠性。（2）少数关键系统采用冗余设计。全面采用冗余设计固然有利于提高系统可用性，但会导致可维护性恶化，与降低人力成本、减轻劳动强度的初衷相违背。故仅在车载终端自动检测主机、车地通信、电源设备采用双系统热备冗余，并在现有定位数据通道的基础上，引入车载TAX箱数据通道作为备份。（3）各子系统增加关键参数监控。监控的关键参数包括：车地通信中断、车内关联设备心跳信号丢失、检测数据异常波动、设备温度、UPS外电源中断、电源电压波动、定位误差过大等。（4）地面端及车载终端报警。由于车辆自身的摘挂、油水作业、运行过程需要人工介入，同时出于安全考虑保留少量人员也有利于处理一些极端状况。故在车内设置综合监测主机，在各子系统关键参数除传输给地面系统外，还传输给车载报警终端，在关键参数大于报警门限后提示车载人员介入处理。

3.2铁路电务信号设备中继电器的应用

继电器的使用原则是必须保证其类型符合线圈、电阻和电路的基本要求。电路可以通过串联的方式保证继电器的正常运行，必须保证电路中的所有继电器的接点电流不小于正常运行电流。特殊情况下，可以将继电器所在的电路与其他电路并联使用。这种情况非常少见，但必须有工作人员实时监督继电器的运行效果和整个铁路信号设备的使用效果。当通过继电器的电流不能够满足正常电路运行要求，可以使用复式继电器，让整个电路处于平稳的状态。如果电路的串联影响了继电器的使用效果，可以调整其工作方式，让其达到最佳的工作状态。

3.3构建通信信号一体化模式

在科学技术的不断进步下，对铁路信号设备的控制技术水平进行了有效提升，如果使用传统的继电器，很难满足现阶段铁路信号设备的要求。为了能够保证铁路信号设备得到有效控制，需要你要用现金的技术，尤其要对CTC通信信号控制技术进行应用。要想进一步实现自动化控制技术的应用价值，还应该对通信信号一体化模式进行大力建设，将通信信号技术进行有机融合，工作人员需要立足于铁路列车的实际运行情况，对信号设备动态的检测系统进行构建，对设备运行状态进行实时关注，借助于现代化计算机技术以及信息技术等，使得铁路信号设备能够实现一体化控制目标，逐渐提升智能化控制水平，这样在很大程度上能够减少工作人员的工作量，使得铁路信号设备的控制效果得到提升。

结语

综上所述，铁路信号设备运行关系到铁路列车在行驶过程中的安全性能和行驶的效率，随着我国社会经济水平的快速提升，铁路信号电务技术必须也获得相应的提升，才能够保证对我国铁路信号设备的自动化控制。在这个过程中，继电器的使用是自动化控制的重要操作环节，工作人员必须对继电器有清晰地了解，才可能在实际的工作之中，更好地发挥出继电器的各种工作效能，让其成为人们的生活带来安全保障。

参考文献

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