铁路信号设备与自动化控制技术概述

宋义鹏,阮大敏

杭州地铁运营有限公司 浙江 杭州 310000

摘要：对机车运行进行控制的过程中，通过铁路信号技术能够让列车控制人员掌握相关的信息数据。对于铁路信号设备来说，从广义的角度来说，主要是对多种设备以及多种数据进行综合应用，能够将相关数据显示并且进行传送。在信息技术不断发展下，进一步促进了现代化铁路信号设备的发展，相关技术也在不断地进步，尤其与现代通信系统进行了有效连接，为数据传输质量提供了很好的保障。在安全型继电器的应用下，能够借助于自身重量进行信号复原，在显示设备中应用了数字化和程序化的设备，使信号发射和显示更加的准确且高效。

关键词：铁路信号设备；自动化；控制技术

1铁路信号设备与自动化控制技术概述

1.1铁路信号设备

铁路信号设备的主要功能是向铁路调车人员及其驾驶人员推送相应的指令或命令数据信号，以完成铁路公路运输的合理生产调度和安全运营。本阶段使用的铁路信号设备主要包括闭塞设备、联锁设备及其标记设备。铁路信号设备有两种性能。一是视觉部分，包括信号灯、信号牌、信号旗、机车信号、信号机、信号表示器和信号标志等；二是听觉部分，包括机车鸣笛、响墩、号角和口笛等。合理应用信号设备，可有效保障铁路交通运输安全。

1.2自动化控制技术

早期的自动化技术控制技术主要通过交流接触器和继电器对电气设备的机械状态进行自动化技术控制和逻辑控制。由于电子信息技术的快速发展以及自动化技术和控制技术的不断创新，传统的交流接触器形式已逐渐被微电子技术和设备所取代。现阶段，单片机设计及其PLC已成为自动化技术控制技术中的主要设备。自动化技术控制技术中最典型的管理系统是PLC、电气设备和变频器的组合。

铁路信号作为我国较为安全的交通工具，其稳定的发送和接收对其安全运营尤为重要。基于此，在铁路信号设备的具体应用中，需要引入先进的自动化技术进行技术控制，完成各设备的智能化和智能化系统控制，最大限度地降低数据信号设备系统的操作难度，有效降低行车及驾驶人员的工作量和工作抗压强度，确保铁路行车安全。

2铁路信号设备中的继电器分析

2.1主要工作原理

对于铁路信号设备，继电器级的自动控制具有很大的影响，因为继电器是一种基本设备，关键部件包括电子控制系统及其连接点系统软件，这需要对继电器有深入的了解。继电器工作时，电流误差将导致蓄电池系统产生电磁线圈。在磁场力的影响下，它可以吸引周围的第一个铁，当连接点系统软件处于运行状态时，它可以改变当前的工作状态。从这个角度来看，继电器也属于电磁开关设备，它可以通过控制电流量来控制接触系统，从而控制整个系统。在铁路信号设备中，当使用继电器时，电路中的相关设备可以根据信号转换进行操作，从而达到用小控制大的目的。对于继电器，其电源开关控制水平更强。当设备处于闭合状态时，其大尺寸等于0。如果在此条件下特性阻抗可以视为无穷大，则可以通过使用铁路线路继电设备有效保护电路问题，降低短路故障、过热和其他相关问题的概率。在铁路线路控制系统中，继电器必须受到较高的重视。铁路信号继电器作为一种关键设备，受到了人们的密切关注，并被广泛应用于各种电子设备中。

2.2主要继电器类型

2.2.1整流形式的继电器

安装在继电器中的二极管可以将电流转换为波形或半波形式的整流器电流。在此过程中，其直流稳压电源主要通过交流直接转换获得，并有效地锁定在电磁线圈中。

2.2.2无极形式的继电器

在无级形式的继电器的应用环节中，电流会对其造成很大的危害。为了有效地执行相应的工作任务，可以通过改变磁场力的水平来完成支撑杆健身运动。由于这种特殊的运行方式，无级继电器在当今的通信系统中得到了广泛的应用。其主要作用的基本原理是通过电、磁和力来实现支撑杆姿态的实际效果。为了防止其两个触点之间发生不可控或短路故障，可以在参考点的中间设置隔离装置，以确保继电器系统软件内部结构的安全。同时，在实际应用中，也可以组装电弧分离器。当发现大量电流进入继电器时，电弧分离器可以进行短路故障分离，以避免出现问题或损坏接触件。

2.2.3有极形式的继电器

极性继电器有两种类型，一种是精确定位，另一种是反向定位。极性继电器具有高灵敏度。它只需要更少的安培数就可以摆位，而且摆位时间非常快。在特定应用中，当电流流过继电器时，其结构中的固定等效电路将与其他等效电路产生驱动力，这将影响对流线圈，继电器本身的开关状态也将相应改变。

2.3主要运行作用

在整个隧道工程中，继电器对信号设备的运行起着至关重要的作用。继电器可以用特别小的电子信号控制电路中的大目标，使多个目标和控制电路可以达到良好的控制效果。其功率开关特性非常好，可以实现远程控制目标。当继电器断开时，整个电路中会有较大的特性阻抗，这可以有效防止故障电路电流过大造成的设备损坏。当继电器闭合时，整个线路中的特性阻抗将很小，并且可以允许正常电流。这样，可以合理地防止突发安全事故。

在现阶段铁路信号设备的管理方法控制中，继电器的关键是用作插座元件。通过继电器的合理应用，可以将铁路线路设备管理方法控制系统中的服务器、铁路信号机和铁路道岔合理集成，促进铁路信号设备的智能化完成和发展。

3铁路信号设备的自动化控制

3.1继电器联锁控制

早期的铁路信号设备自动化技术控制技术以继电器为关键控制模式。虽然目前仍在一些铁路信号控制系统中应用，但这种模式正逐渐被电子计算机联锁控制所取代。因此，继电器仍然是铁路线路设备的基础设施建设。常用继电器分为两部分，一部分是电磁系统，另一部分是接触系统软件。当继电器工作时，输入的电流量会有很大和很小的差异。电磁系统中的电磁线圈会产生相应的磁场力，吸引周围的流线圆。接触系统软件开始工作，继电器的工作状态将相应改变。因此，从根本上讲，该继电器相当于一个电磁开关，将其应用于铁路信号设备的自动化技术控制，可以实现控制数据信号继电器的开、关、路径锁定、开和铁路道岔转换的自动化技术。

3.2计算机联锁控制

作为铁路信号设备控制中的一种新型控制系统，计算机联锁控制最为主要的一个特征就是铁路车站的联锁设备执行层实现了全面电子化，将智能分析技术合理应用其中，可实现全面智能化。将全电子化形式的执行机构与分布形式的联锁机构结合在一起，便可构成集中形式的计算机联锁体系。在这一体系中，主要的模块有三个，一是联锁机柜模块，其主要功能是对软件运行加以控制，其中主要有三重冗余形式的联锁计算机、监控计算机和电务维修计算机，后两者可相互备用。通过该模块，可下发相应的控制指令，对系统状态进行检测，并进行相应的计算。二是执行机柜，其主要由智能模块和监测模块组成，借助于执行机柜，不仅能及时有效地完成软件下发的指令，同时也可以对外部设备进行状态信息的智能化采集与处理。三是防护机柜，主要组成部分包括机柜底座、机柜门、机柜体以及机柜盖等，其主要功能是有效降低整体系统的温升，为铁路信号设备创造一个更加良好的运行环境。在该模式下，全站都不需要进行继电器的设置，所有的铁路信号设备都通过联锁机柜来进行智能化集中控制，并依据相应的关系，对信号机、道岔进行开放与闭锁控制。

结论

综上所述，为了能够对铁路信号设备进行有效控制，需要对自动化控制技术进行灵活应用，为列车的安全运行奠定良好的基础，还可以保证列车运行的稳定性。相关工作人员需要对继电器自动化控制技术进行充分的掌握，尤其要明确其工作原理以及使用功能，在实际工作的过程中能够对自动化控制技术进行优化，保证铁路信号设备处于高效运行状态，这样也能够为铁路信号设备的应用和发展起到促进作用。

参考文献

[1]海鹏博.试论铁路信号设备的自动化控制技术[J].信息记录材料,2021,22(08):56-58.