程亮喆

[摘 要]本文主要对铁路信号控制智能安全技术进行了研究，介绍了当前铁路信号控制中智能安全技术主要的研究方向以及通常所采用的两种技术。实现了控制信号的智能化，不但可以提高铁路运行人员的工作效率，还能提高在控制过程中的安全系数。铁路信号是在铁路行车过程中最为重要的指挥设备，铁路信号的安全运行，对于保障铁路系统能够进行安全运行存在着重要的意义。本文在分析当前主要的安全技术研究方向基础之上，对两种主要的智能安全技术进行了详细的介绍，并且提出了技术所存在的不足以及技术研究过程中的缺陷。

[关键词]信号控制；智能；安全

中图分类号：TE321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0387-01

一、引言

铁道信号作为铁路行车运行中重要的指挥设备系统，实现信号系统的自动化以及智能化技术，能够对铁路行车的安全、快捷以及高效产生重要的影响，对铁路行业今后的发展有着重要的作用。我国铁路事业经过多年的发展，铁路信号控制技术也已经从机械联锁、电气集中联锁发展到了信号微机联锁，智能控制技术能够为保障铁路行车安全起着关键的作用。实现铁路信息现代化基本是能够实现铁道信号的自动化、控制智能化以及信号现代化，信号控制技术水平越高，采用的技术装备也就更加先进，智能化控制也会越多，因此铁路运行的安全性也就越高。

二、信号控制智能化技术的研究方向

我国进行信息化发展有以下三个任务：一是以电子信息技术的应用作为发展重点，逐渐提高传统的产业在生产过程实现自动化、控制智能化以及管理信息化水平；二是将先进的制造技术应用作为重点，积极推进在制造业领域进行优质高效的生产，发展装备制造业；三是对重点产业中所使用的关键技术进行重点的改革、共性技术与系统中相关配套的技术水平、工艺以及装备水平。铁路信号的控制智能化技术能够为企业提高工作的效率，保障正常的运行，向着安全、清洁的生产方向发展。

铁路信号控制智能技术，主要是使用信号控制的智能技术用以保障安全运行，有很多种技术：全电子执行单元系统的技术、三取二冗余系统技术等。这两中技术逐渐成为铁路行车指挥信号安全最为重要的控制技术。

三、信号控制智能安全的主要技术

3.1 全电子执行单元智能控制安全技术

在控制安全技术中应有全电子执行单元智能的控制原理是在有软件以及硬件多层防护基础上实行的执行单元以及监测系统，并能够由信号的执行单元系统与微机监测系统两个部分组成。

执行单元系统是由多种类型驱动采集模块所构成的，使用了双重结构的形式，有两个联锁执行子模块、通信子模快以及智能采集子模块所组成。在能够实现联锁机构正常运行的同时，需要对系统外部的设备以及系统自身的设备进行实时监测，可以有效的增加系统可靠性以及安全性。

信号系统的监测系统是由通信处理机与系统监测站机所组成的。通信处理机经过一台工业控制机所构成，在系统进行信号设备状态数据以及对执行单元状态数据采集时，信号系统的监测网络所接到的驱动命令以及系统设备状态数据。

信号控制的系统基本功能是全电子执行的单元主要有：联锁执行区域、系统监测区域。

（1）联锁执行区域有两个基本模块构成：动采集模块、网络管理模块。

驱动采集模块有设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、安全子模块、通信管理子模块以及模块自测与故障等。在系统中，设备驱动子模块主要是依据联锁机所发布的控制命令对信号设备进行驱动；设备状态逻辑子模块主要负责进行逻辑判断；模块中的安全子模块主要是对模块内各种器件与使用的程序进行实时在线监测；隔离故障并能够防止故障的传播，提高信号系统运行的可靠性以及安全性。

网络管理模块是由联锁控制的网络模块以及系统设备监测网络模块所组成，联锁控制的网络模块是进行管理联锁机和执行单元之间的通信链路，能够为联锁系统以及执行系统提供更加安全的通信，以便可以確保系统安全以及可靠运行；系统在进行设备监测网络模块时是通过管理设备监测功能的模块以及与监测系统中的通信链路。

（2）监测区域有设备监测功能模块以及监测系统。

设备监测功能模块主要是智能信号设备输入模块以及信号模块内部自测。智能信号对设备输入模块是采用现场信号设备中各个状态的数据，完成对所采集信息的加工以及处理；模块内部自测与监测模块内部中状态信息，可以使用逻辑分析方法进行处理，并能够判断出发生故障的原因，并将信号传送给系统中的监测系统记录以及显示，方便电务部门进行相关的维修。

监测系统主要有通信处理机、监测机以及系统远程通信模块。通信处理机主要是进行监听以及记录在联锁网络中的命令与状态数据，并且还可以与设备监测功能模块进行通信，可以对设备与系统模块中的状态数据进行采集，并可以将信息传输给系统的监测机。监测机主要是对各种状态的信息进行加工与处理，并可以通过人机的接口显示出来，有利于电务人员维护。

3.2 三取二冗余信号控制智能安全技术

三取二冗余技术是使用了容错联锁主机系统结构，也就是三重化具有高安全性计算机处理系统，能够在硬件基础上解决系统存在的安全可靠性问题。为了能够保证系统工作的可靠性以及安全性，其结构图如下：

由上图可知，三台计算机可以进行同时工作，并能够进行两两的比较，出现两个结果一样的时候，则可以认为准确无误。三个微处理器是由同一个时钟进行同步，它们内部中总线上可以设置更多的判决电路。在内部总线中信息主要是以CPU的机械周期作为比较，因此可以检查出系统所出现的瞬间错误，并可以通过对多数判决电路进行修正。三取二冗余技术能够对系统中现有的信号设备以及部分开关量做出实时在线监测，能够有着很好的自检能力。在联锁数据处理过程中需要对信息进行采集、信息输入以及信息存储等过程。可能有些数据是因为设备硬件的故障或者受到一定程度的干扰所产生错误，导致了系统出现失败，并将危险对外输出存在着危险。因此，需要使用合适的数据编码以及差错控制技术对系统可靠性与安全性进行提升。

四、结语

铁路信号控制系统水平对铁路行车安全以及效率有着重要的影响。当前，很多较为先进的技术都可以得到实践与应用。然而，还存在着观念问题，重视问题，并且对信号系统控制过程中的硬件以及软件投资不足，对新技术的研发以及拓展不够，系统装备低等各种问题。随着我国加大对铁路运输结构的调整，运输过程繁杂，因此铁路信号控制的智能化技术还需要提高。

参考文献

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