1 概述

  本文以北京市中低磁浮示范线(S1线)为背景,对信号系统与道岔转辙器接口设计进行介绍。S1线采用中低速磁浮单轨关节型道岔。正线采用单开道岔,车辆段采用单开、三开道岔。将以三开道岔为例对信号系统与道岔接口进行说明,如图1所示用在车辆段内的三开型关节型道岔。

2 道岔控制模式介绍

  道岔转辙器的控制模式共分为3种:集中控制模式、现地控制模式和应急控制模式。其中现地控制模式需取得信号系统授权,现地控制模式与应急控制模式下运营安全需由人工保证。

  1)集中控制模式

  道岔转辙器处于集中控制模式时,道岔转辙器接收信号系统发出的道岔转换命令,转动道岔到相应位置,并给出表示。道岔处于集中控制模式时,现场无法操纵道岔。

  2)现地控制模式

  道岔转辙器需要在现地操纵时,道岔操作人员提前与车站值班员电话沟通,人工确认未办理经该道岔进路或单独操纵道岔后,现地操作人员转动状态转换开关,请求道岔现地控制。现场请求后,车站值班员将不能利用该道岔排列进路或单独操纵道岔 。车站值班员确认具备授权条件时,按下同意现场操纵按钮,给出授权。当信号系统收到现场道岔处于现场状态信号时,道岔转辙器处于现地控制模式。现场操作人员可使用现场道岔控制柜上的给定位置转换开关和位置给定按钮发出道岔转辙命令,转动道岔并给出表示。当信号系统收到现场道岔转辙器重新处于集中状态信号时,表明现场已取消请求并交回控制权,道岔转辙器又重新进入集中控制模式。

  注:道岔所在区段有车占用、锁闭(进路锁闭、保护区段锁闭、单独锁闭等)或封锁时,信号系统不能给出道岔转辙器现场操作授权。道岔处于现地控制模式时,现场行车安全由人工保证。道岔现地授权功能仅能在站控模式下使用。

  3)应急控制模式

  当现场需要对道岔进行应急操作时,此时,不需取得信号系统的授权。道岔操作人员执行应急控制操作后,道岔转辙器会向信号系统给出故障指示信号;当转辙器退出应急控制模式且其他条件满足后,故障指示信号消失。

  注:道岔处于应急控制模式时,现场行车安全由人工保证。  

3 技术原则

  信号系统与道岔转辙器接口设计需遵循以下技术原则。

  1)道岔转辙器未收到信号系统同意现场操纵授权信号时(应急模式除外),现场不允许操纵道岔。

  2)当信号系统收到道岔故障信号时,信号系统不允许发出道岔转动命令。不能利用道岔现有位置排列进路。已排列进路后,开放的信号立即关闭。

  3)道岔表示位置应与道岔实际位置一致。道岔启动时,应先切断位置表示。

  4)道岔转辙器在现地控制和应急控制模式下,道岔转辙器不接收信号系统发出的道岔转动命令。

  5)信号系统收到道岔现场请求或收到道岔转辙器处于现场状态信号时,信号系统均不能利用该道岔排列进路或单独操纵道岔,已经开放的进路立即关闭。

  6)信号系统和道岔转辙器间信号交互的电源均为可调电源。信号系统发送至道岔转辙器的信号,由信号系统控制,电源由道岔转辙器提供;道岔转辙器送往信号系统的信号,由道岔转辙器控制,电源由信号系统提供。

4 接口

  本节主要对信号系统与道岔转辙器接口方式、接口继电器说明、接口内容、接口信号定义、信号系统按钮及表示灯设置进行介绍。接口电路示意如图2所示。

  1)接口方式:信号系统与道岔转辙器接口采用继电接口。

  2)继电器说明:对接口涉及的继电器含义说明如表1所示。

  3)接口内容

  信号系统传给道岔转辙器的信号包括:道岔转动指令、同意现场操纵命令。道岔转辙器传给信号系统的信号包括:道岔位置表示、现场请求状态、现场状态及道岔故障指示。具体接口信息如表2所示。

  4)接口信号定义

  a.道岔故障继电器(GZJ):常态吸起。信号系统接收该信号的继电器吸起时,表示道岔无故障,落下时,表示道岔故障。

  b.道岔位置表示继电器(LBJ、NBJ、RBJ):常态落下。信号系统接收该信号的继电器吸起时,该位置表示信号有效,该信号为持续信号。当信号系统同时收到一个道岔两个以上(包括两个)表示信息或无表示信息时,均视为道岔无表示。

  c.现场请求继电器(QQJ):常态吸起。信号系统接收该信号的继电器落下时,表示道岔请求现场操纵。QQJ落下后,信号系统不能利用该道岔排列进路或单独操纵道岔,已经开放的进路立即关闭。

  d.现场状态继电器(JTYJa):常态落下。信号系统接收该信号的继电器吸起时,表示道岔转辙器由集中控制转换至现地控制状态。JTYJa吸起后,信号系统不能利用该道岔排列进路或单独操纵道岔,已经开放的进路立即关闭。

  QQJ及JTYJa的控制原理如图3所示。

  e.道岔操纵信号(LCJ、NCJ、RCJ、YCJ):信号系统发出该信号的继电器吸起时,向该位置的道岔操纵信号有效。f.同意现场操纵继电器(TYJ):常态落下。信号系统驱动该继电器吸起时,同意现场操纵信号有效。

  g.现场授权继电器(JTYJ):是TYJ的道岔侧复示继电器。

  注:GZJ、QQJ将吸起定义为常态,当继电器故障时,信号系统视为道岔故障或现场请求操纵道岔,信号系统不能利用该道岔排列进路或单独操纵道岔,导向安全侧。

  TYJ、道岔操纵继电器(LCJ、NCJ、RCJ、YCJ)将落下定义为常态,当继电器故障落下时,不会向现场发出授权或给出道岔转换命令,导向安全侧。道岔需要转动时,需某一位置操纵继电器(LCJ、NCJ、RCJ)与道岔允许操纵继电器(YCJ)同时吸起,防止单一继电器混电吸起时,造成道岔误动作。

  信号系统接收道岔的继电器(GZJ、LBJ、NBJ、RBJ、QQJ、JTYJa)均前后接点采集,当判断为采集断线或混线时,导向安全侧。

  5)信号系统按钮及表示灯设置

  为完成道岔控制模式的转换,需在信号系统值班员操作界面上设置相关按钮及表示灯,针对每一组道岔,具体设置如下。

  a.按钮设置

  同意现场操纵按钮(铅封两位自复式)。值班员按下按钮表示同意现场控制道岔,该按钮按下一次有效。

  b.表示灯设置

  道岔现场状态表示灯:表示灯常态灭灯。当收到道岔现场状态信号时(JTYJa吸起),表示灯点黄灯,表示道岔控制权处于现地控制。

  现场请求表示灯:表示灯常态灭灯。当收到现场道岔操纵请求时(QQJ落下),表示灯点白灯,表示现场操作员请求现地控制。

  道岔故障表示灯:常态灭灯。GZJ落下时点红灯,吸起灭灯。

5 结束语

  本接口设计为北京市中低磁浮示范线(S1线)道岔转辙器的控制提供了安全、可靠的接口解决方案。接口设计符合故障-安全原则。为今后单轨交通的应用提供了宝贵的经验。

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