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[摘 要]近年来，国内轨道交通事业迅猛发展，以铁路为主的出行、运输交通轨道已成主流。计算机联锁技术的安全性、可靠性和经济性在现代化铁路管理中是继电集中技术无法比拟的，车站联锁设备管理顺应高速铁路发展的方向，先进的计算机联锁应用在铁路建设方面有着广阔的发展前景。铁路新建和改建计算机联锁是车站联锁设备发展的重要环节，改建过程中能否顺利实施铁路信号计算机联锁的施工过渡决定铁路车站管理技术与铁路建设发展速度的衔接。
[关键词]铁路信号 计算机联锁 过渡 方法
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0047-01
引言
随着通信技术、嵌入式技术、计算机电子技术等的发展，为铁路信号提供了技术支持和安全保障，降低铁路行车故障、财产损失。由于铁路运输的特殊性，要求铁路交通信号必须全天候连续稳定保持正常运行，并能够保证信号安全可控制，基于计算机电子信息化的计算机联锁系统具有高可靠性、容错性、安全性等成为目前国内外应用于轨道交通信号控制技术的主要研究方向，是铁路信号最重要的新技术之一。计算机联锁技术的研究和推广加快了铁路信号的发展，促进铁路建设进入新阶段。
一、计算机联锁简析
1.1 计算机联锁工作原理
计算机联锁控制系统具有多层结构，各结构通过标准接口通讯，以联锁计算单元为核心，通过连结下层网络接口与控制模版进行数据交互实现对铁路下层各安全设备的控制，管理员通过上层网络端口经网关实现对控制模版的监测和调度。
1.2 计算机联锁系统功能简述
（1）联锁逻辑运算。管理员实施车站管理调度，设计进路命令，系统完成联锁逻辑运算后指令发送下层控制接口，与值班员或下层管理员对接完成信号机控制。（2）铁路电路信息处理，监测列车检测功能输出信息的完整性。（3）设定、解锁或关闭进路。（4）解锁、转换、封闭路岔。（5）控制铁路信号机，确保铁路信号的安全可靠性。
1.3 计算机联锁通信机制与可靠性技术
（1）通信机制。铁路信号要求计算机联锁不仅要具备较高的可靠性、安全性同时还需要强大且快速的数据处理能力，计算机联锁系统内部各模块和其他系统分工协同工作，完成大量数据交互。以太网通信、串口通信、总线通信等通信方式在计算机联锁系统和其他相关系统中得到了大量运用。
（2）可靠性技术。计算机联锁之所以能取代继电集中技术其优势之一是计算机联锁的容错性和可靠性。为提高铁路信号的可靠性指标，在计算机联锁的研究中发展了两种可靠性技术。一种是容错技术，即系统某工作模块故障仍能保证整个系统正常运行，通过系统级保障技术、设备级保障技术和通信保障技术三个层次来实现。另一种尽可能防范系统故障和减少故障产生叫做避错技术。避错技术又分为两个模块，分别是软件避错和硬件避错。
二、铁路信号计算机联锁控制系统发展概况
计算机电子技术的发展和现代控制理论的完善，特别是可靠性和容错性技术的提高，铁路信号联锁控制系统历经机械、机电、继电等传统控制技术的变革正式迎来了以微电子、计算机和现代控制技术为基础组成的计算机联锁控制系统。国内铁路最早引用计算机联锁控制技术在1991年廣深线红海站，自此铁路信号开始新建、改建计算机联锁。
2.1 计算机联锁控制应用于铁路信号的优点
（1）计算机联锁体积小，安装、运输、维护费用降低，和继电相比，系统升级改造时施工作业量大大减少。（2）计算机联锁采用分布式系统结构可以省去冗余干线电缆，工程造价更低，性价比更高。（3）系统维修及日常维护作业量小，具有自行诊断及故障定位功能，方便管理人员在总控制机房进行远程维修，降低维修难度。
2.2 计算机联锁控制应用于铁路信号的不足
（1）计算机联锁控制系统对自身的安全性要求较高，由于系统本身工作需要应用大量的电子原件，抗电磁干扰及雷电防护就成为了必不可少的重要措施。另外，计算机联锁对工作环境的要求比继电器系统高。
（2）实现联锁逻辑运算部分的联锁计算机一旦出现硬件故障，对整个系统影响较大，严重时甚至导致系统无法工作。
三、计算机联锁过渡施工的工艺方法
铁路干线通常全天候运行，需要进行提速改造等铁路站场大规模改造时，为了确保行车安全，尽可能减少对交通运输的干扰，站场改造通常选用分期分批次逐步拆铺，需要对临时路岔过渡纳入联锁。如何新建、改建计算机联锁配合铁路改造过渡，在确保施工质量的前提下，研究计算机联锁过渡施工的工艺和方法具有重要意义，以下根据新建计算机联锁的主要工序步骤就计算机联锁过渡施工的工艺方法做简单叙述。
3.1 电缆工程施工
工程施工前的各技术参数测量应严格按照相关专业要求，重点关注施工图电缆路径应满足现场施工要求。施工作业时，线缆及材料的型号、规格、信号电缆铺设符合设计要求。信号工程质量控制的关键是电缆隐蔽工程，每道工序完成后应由质检员按照相关要求仔细检测，接续人员应考试合格后持证上岗。
3.2 信号设备安装
信号机基础、箱盒基础、变压器、轨道滑动变阻器、连接线、钢轨绝缘、灯转继电器等材料准备按照相关指定要求，预先铺设过渡电缆并预计准确移动设备的坐标位置设计图纸。配置好信号机、轨道线箱必须先进行导通试验，对过渡既有电缆芯线编号并设计好过渡配线图，过渡新铺设电缆应该进行导通编号，确保设备顺利工作。
3.3 计算机联锁试验
新建计算机联锁作用于过渡施工中对路岔、轨道、信号机等的检查和控制操作，保证过渡过程的正确作业。计算机联锁试验的步骤为：室内设备单独试验、室内执行部分单独试验、微机部分单独试验、全部室内外联调试验。其中所包含的工序有：（1）UPS试验，外观检查接地保护，全部开关断开检查无误后接入AC220V电源，打开电源开关并逐一部分用万用表测试输出电源是否符合设备要求。（2）接口柜试验，室外设备试验完毕，室内各电源连接接口柜，在接口柜侧面输出以直流24V电源模拟的计算机信息。（3）微机柜试验，先测试供给电源的正确性，打开微机电源开关，检查联锁机是否运行正常，并用万用表在接口柜插头上测量联锁机输入信息，记录核查正确性。
3.4 信号设备试验
铁路信号工程开通运行前，必须经过调试试验，信号设备调试关系到铁路改造能否顺利开通，调试质量对日后铁路的行车安全存在潜在威胁。信号设备试验主要包括室内调试、室外调试和联通调试三个方面。室内调试需要制定联锁试验表格，制作模拟试验盘，从控制台操作，严格按照试验项目做好记录。室外调试分别对信号机、路岔电机，按站场控制图对每个轨道区段进行单独送电试验。全站联通调试拆除模拟试验，恢复铁路各轨道区段信号设备，将接口柜零层插头插上，按联锁表要求对试验项目进行联合调试，所有工序验收合格方可进行过渡施工试验使用。
四、结语
铁路信号计算机联锁的发展加快以新型计算机联锁系统代替原有继电集中系统的发展趋势。对安全计算机电子技术的进一步研究，逐渐提高计算机联锁的兼容安全性，对恶劣工作环境的适应性，使其在铁路建设事业中发挥重要作用。计算机技术的通用化不仅可应用于铁路信号联锁控制，在其他领域的控制系统也有作为。改进和完善电子化计算机联锁系统，推广铁路信号计算机联锁，为轨道交通信号联锁控制技术实现跨越式的发展。
参考文献：
[1] 张金全.基于铁路信号计算机联锁控制系统的研究与设计[D].西安建筑科技大学.2009-07-11.
[2] 陈光武.轨道交通安全计算机系统及安全控制机制关键技术研究[D].兰州交通大学.2014-03-04.
[3] 贾昌梅.采用计算机联锁系统的信号工程过渡开通的相关处理方法[J].中国高新技术企业，2011-03-01.
[关键词]铁路信号 计算机联锁 过渡 方法
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0047-01
引言
随着通信技术、嵌入式技术、计算机电子技术等的发展，为铁路信号提供了技术支持和安全保障，降低铁路行车故障、财产损失。由于铁路运输的特殊性，要求铁路交通信号必须全天候连续稳定保持正常运行，并能够保证信号安全可控制，基于计算机电子信息化的计算机联锁系统具有高可靠性、容错性、安全性等成为目前国内外应用于轨道交通信号控制技术的主要研究方向，是铁路信号最重要的新技术之一。计算机联锁技术的研究和推广加快了铁路信号的发展，促进铁路建设进入新阶段。
一、计算机联锁简析
1.1 计算机联锁工作原理
计算机联锁控制系统具有多层结构，各结构通过标准接口通讯，以联锁计算单元为核心，通过连结下层网络接口与控制模版进行数据交互实现对铁路下层各安全设备的控制，管理员通过上层网络端口经网关实现对控制模版的监测和调度。
1.2 计算机联锁系统功能简述
（1）联锁逻辑运算。管理员实施车站管理调度，设计进路命令，系统完成联锁逻辑运算后指令发送下层控制接口，与值班员或下层管理员对接完成信号机控制。（2）铁路电路信息处理，监测列车检测功能输出信息的完整性。（3）设定、解锁或关闭进路。（4）解锁、转换、封闭路岔。（5）控制铁路信号机，确保铁路信号的安全可靠性。
1.3 计算机联锁通信机制与可靠性技术
（1）通信机制。铁路信号要求计算机联锁不仅要具备较高的可靠性、安全性同时还需要强大且快速的数据处理能力，计算机联锁系统内部各模块和其他系统分工协同工作，完成大量数据交互。以太网通信、串口通信、总线通信等通信方式在计算机联锁系统和其他相关系统中得到了大量运用。
（2）可靠性技术。计算机联锁之所以能取代继电集中技术其优势之一是计算机联锁的容错性和可靠性。为提高铁路信号的可靠性指标，在计算机联锁的研究中发展了两种可靠性技术。一种是容错技术，即系统某工作模块故障仍能保证整个系统正常运行，通过系统级保障技术、设备级保障技术和通信保障技术三个层次来实现。另一种尽可能防范系统故障和减少故障产生叫做避错技术。避错技术又分为两个模块，分别是软件避错和硬件避错。
二、铁路信号计算机联锁控制系统发展概况
计算机电子技术的发展和现代控制理论的完善，特别是可靠性和容错性技术的提高，铁路信号联锁控制系统历经机械、机电、继电等传统控制技术的变革正式迎来了以微电子、计算机和现代控制技术为基础组成的计算机联锁控制系统。国内铁路最早引用计算机联锁控制技术在1991年廣深线红海站，自此铁路信号开始新建、改建计算机联锁。
2.1 计算机联锁控制应用于铁路信号的优点
（1）计算机联锁体积小，安装、运输、维护费用降低，和继电相比，系统升级改造时施工作业量大大减少。（2）计算机联锁采用分布式系统结构可以省去冗余干线电缆，工程造价更低，性价比更高。（3）系统维修及日常维护作业量小，具有自行诊断及故障定位功能，方便管理人员在总控制机房进行远程维修，降低维修难度。
2.2 计算机联锁控制应用于铁路信号的不足
（1）计算机联锁控制系统对自身的安全性要求较高，由于系统本身工作需要应用大量的电子原件，抗电磁干扰及雷电防护就成为了必不可少的重要措施。另外，计算机联锁对工作环境的要求比继电器系统高。
（2）实现联锁逻辑运算部分的联锁计算机一旦出现硬件故障，对整个系统影响较大，严重时甚至导致系统无法工作。
三、计算机联锁过渡施工的工艺方法
铁路干线通常全天候运行，需要进行提速改造等铁路站场大规模改造时，为了确保行车安全，尽可能减少对交通运输的干扰，站场改造通常选用分期分批次逐步拆铺，需要对临时路岔过渡纳入联锁。如何新建、改建计算机联锁配合铁路改造过渡，在确保施工质量的前提下，研究计算机联锁过渡施工的工艺和方法具有重要意义，以下根据新建计算机联锁的主要工序步骤就计算机联锁过渡施工的工艺方法做简单叙述。
3.1 电缆工程施工
工程施工前的各技术参数测量应严格按照相关专业要求，重点关注施工图电缆路径应满足现场施工要求。施工作业时，线缆及材料的型号、规格、信号电缆铺设符合设计要求。信号工程质量控制的关键是电缆隐蔽工程，每道工序完成后应由质检员按照相关要求仔细检测，接续人员应考试合格后持证上岗。
3.2 信号设备安装
信号机基础、箱盒基础、变压器、轨道滑动变阻器、连接线、钢轨绝缘、灯转继电器等材料准备按照相关指定要求，预先铺设过渡电缆并预计准确移动设备的坐标位置设计图纸。配置好信号机、轨道线箱必须先进行导通试验，对过渡既有电缆芯线编号并设计好过渡配线图，过渡新铺设电缆应该进行导通编号，确保设备顺利工作。
3.3 计算机联锁试验
新建计算机联锁作用于过渡施工中对路岔、轨道、信号机等的检查和控制操作，保证过渡过程的正确作业。计算机联锁试验的步骤为：室内设备单独试验、室内执行部分单独试验、微机部分单独试验、全部室内外联调试验。其中所包含的工序有：（1）UPS试验，外观检查接地保护，全部开关断开检查无误后接入AC220V电源，打开电源开关并逐一部分用万用表测试输出电源是否符合设备要求。（2）接口柜试验，室外设备试验完毕，室内各电源连接接口柜，在接口柜侧面输出以直流24V电源模拟的计算机信息。（3）微机柜试验，先测试供给电源的正确性，打开微机电源开关，检查联锁机是否运行正常，并用万用表在接口柜插头上测量联锁机输入信息，记录核查正确性。
3.4 信号设备试验
铁路信号工程开通运行前，必须经过调试试验，信号设备调试关系到铁路改造能否顺利开通，调试质量对日后铁路的行车安全存在潜在威胁。信号设备试验主要包括室内调试、室外调试和联通调试三个方面。室内调试需要制定联锁试验表格，制作模拟试验盘，从控制台操作，严格按照试验项目做好记录。室外调试分别对信号机、路岔电机，按站场控制图对每个轨道区段进行单独送电试验。全站联通调试拆除模拟试验，恢复铁路各轨道区段信号设备，将接口柜零层插头插上，按联锁表要求对试验项目进行联合调试，所有工序验收合格方可进行过渡施工试验使用。
四、结语
铁路信号计算机联锁的发展加快以新型计算机联锁系统代替原有继电集中系统的发展趋势。对安全计算机电子技术的进一步研究，逐渐提高计算机联锁的兼容安全性，对恶劣工作环境的适应性，使其在铁路建设事业中发挥重要作用。计算机技术的通用化不仅可应用于铁路信号联锁控制，在其他领域的控制系统也有作为。改进和完善电子化计算机联锁系统，推广铁路信号计算机联锁，为轨道交通信号联锁控制技术实现跨越式的发展。
参考文献：
[1] 张金全.基于铁路信号计算机联锁控制系统的研究与设计[D].西安建筑科技大学.2009-07-11.
[2] 陈光武.轨道交通安全计算机系统及安全控制机制关键技术研究[D].兰州交通大学.2014-03-04.
[3] 贾昌梅.采用计算机联锁系统的信号工程过渡开通的相关处理方法[J].中国高新技术企业，2011-03-01.