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自動化技術(shù)將使電氣化鐵路不斷發(fā)展和深入

發(fā)布日期：2022-07-15 點擊率：60

傳統(tǒng)的鐵路行車指揮系統(tǒng)采用的是以人為主、以設(shè)備為輔的集中統(tǒng)一調(diào)度方式，隨著運量的加大，行車速度的提高，人為因素在行車指揮中所產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)和聯(lián)絡(luò)中的失誤，對行車的調(diào)度與調(diào)整將產(chǎn)生嚴重的影響。尤其是在高速鐵路出現(xiàn)后，這種方式已不能很好地適應高速鐵路行車指揮的需要。為改變這種狀況，許多國家逐步開發(fā)出了行車指揮自動化系統(tǒng)。行車指揮自動化是指以鐵路現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備為基礎(chǔ)，利用信息采集裝置收集列車運行的實時信息，由計算機自動進行列車運行追蹤和管理，并根據(jù)未來運輸變化的需要，自動制定列車運行計劃，合理配備牽引動力、車輛及乘務員，傳達列車運行調(diào)整信息，自動完成調(diào)度監(jiān)督，提供列車進路控制手段，自動進行列車運行實跡的統(tǒng)計和分析。行車指揮自動化系統(tǒng)的采用可以顯著提高行車安全和正點率、充分發(fā)揮車站和線路的通過能力、提高調(diào)度水平、提高計劃和統(tǒng)計工作質(zhì)量，進而可以獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。完整的行車指揮自動化系統(tǒng)包括列車運行計劃的編制、列車運行管理、運能資源的合理配置和利用以及列車運行實跡的統(tǒng)計分析等幾個方面，其中列車運行的管理是行車指揮自動化的關(guān)鍵核心。
　　在實現(xiàn)行車指揮自動化系統(tǒng)的各種功能時，列車跟蹤和進路控制、列車運行調(diào)整及列車運行圖的計算機編制是行車指揮自動化系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵和核心所在。隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制的不斷發(fā)展，不同于傳統(tǒng)的列車運行控制理論的移動自動閉塞理論和實踐也得到了發(fā)展，移動自動閉塞的實現(xiàn)將為鐵路行車指揮自動化提供更為有利的條件。
　　隨著變電所調(diào)度自動化技術(shù)應用的不斷發(fā)展和深入，以及計算機技術(shù)、通訊技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，新建牽引變電所的自動功能和遠動功能都在不斷地發(fā)展和完善，計算機遠動與自動系統(tǒng)已在新建牽引變電所中得到普遍的應用，電氣化鐵道供電系統(tǒng)的可靠性和現(xiàn)代化程度有了顯著的提高。
　　鐵路車站聯(lián)鎖設(shè)備對設(shè)置在車站上的信號機、道岔和軌道鐵路等信號設(shè)備進行相互關(guān)聯(lián)的控制，為在車站行駛的列車建立一條安全的行駛線路。傳統(tǒng)的車站聯(lián)鎖設(shè)備采用繼電器電路實現(xiàn)，稱為繼電器聯(lián)鎖。計算機聯(lián)鎖采用計算機技術(shù)實現(xiàn)鐵路車站信號設(shè)備聯(lián)鎖關(guān)系的運算和控制，是新一代車站聯(lián)鎖設(shè)備。車站聯(lián)鎖設(shè)備是直接關(guān)系到列車行駛安全和運輸效率的重要裝置。GE Fanuc公司的DS6-20型車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，成功的應用于中國鐵路車站，它的應用是計算機連鎖的成功典例。
　　DS6-20系統(tǒng)從1995年開始研究開發(fā)，1997年完成，并在中國鐵路車站正式應用。1999年通過中國鐵道部的技術(shù)鑒定，批準推廣應用。目前已建成：蘇州西站、定西站、呼和浩特站、福州站、邵武站和開封運轉(zhuǎn)場站，共六個車站，取得良好的效果。
　　鐵路的綜合監(jiān)控系統(tǒng)十分復雜，包括環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，DCC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、公安信號、視頻、安防監(jiān)控設(shè)備、消防系統(tǒng)等等。另一方面，鐵路監(jiān)控點分散、難以管理，現(xiàn)場環(huán)境復雜等原因成為監(jiān)控的難點。貝加萊公司的2005系列PCC搭建的基于CAN總線的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)可以完美的解決以上矛盾。
　　鐵路隧道大多地處偏僻，條件艱苦，因此有必要提高其自動化水平，實現(xiàn)少人職守或無人職守。PLC不僅能實現(xiàn)復雜的邏輯運算，而且能實現(xiàn)各種順序以及PLD調(diào)節(jié)功能，同時由于其硬件具有可靠性高、編程簡單、使用方便;接線容易、通用性好，便于維護，且可連接為控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等特點，廣泛應用于各個領(lǐng)域。西門子公司的S7300系列PLC除了具有以上特點，可滿足各種自動控制需要外，還有良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令功能。
　　鐵路和軌道交通的路軌是在工程現(xiàn)場完成接軌焊接的，最終使一般長50米短鋼軌條經(jīng)焊接成為長距無縫鐵軌。現(xiàn)場完成接軌焊接使用的氣壓焊技術(shù)和設(shè)備，過去二十幾年一直延用手工操作類型的氣壓焊設(shè)備，工藝和工序進程完全憑施工人員經(jīng)驗和眼力判定，頂鍛與推凸工步不連貫，頂鍛完成后必須將壓力瀉釋方能開始推凸，其弊端是此刻鋼軌焊縫處溫度仍在1200℃左右，焊縫處金屬原子正處于互相擴散而進行再結(jié)晶的塑性狀態(tài)，瀉壓推凸勢必嚴重影響再結(jié)晶效果，降底焊接質(zhì)量，稍有延遲焊縫處溫度快速下降，尤其冬季里施工更為明顯，甚至無法推凸或焊縫被拉開，人為因素多并且難以保正焊接參數(shù)一致性。臺達自動化技術(shù)很好的解決了以上問題。
　　隨著鐵路運輸系統(tǒng)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，無論是工作人員還是旅客，對交通、出行、工作、休息、安全等環(huán)境的要求越來越高，對實現(xiàn)鐵路的自動化監(jiān)控程度越來越高，為了滿足人們的這些需求，為了提高鐵路企業(yè)的安全生產(chǎn)水平，及現(xiàn)代化管理水平，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，鐵路大量采用先進的計算機技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)等對它們進行自動監(jiān)視、控制管理，實現(xiàn)車站行車指揮自動化，最大限度的節(jié)省能源、節(jié)省人力。
　　工業(yè)以太網(wǎng)在為鐵路實現(xiàn)車站行車指揮自動化甚至無人化奠定了基礎(chǔ)，為鐵路機車車輛實現(xiàn)自動化監(jiān)控提供設(shè)備的主要企業(yè)有，西門子、研華以及國內(nèi)的正維等企業(yè)。
　　車號自動識別系統(tǒng)對提高鐵路機車、車輛、集裝箱的使用率利用率，提高鐵路使用效率及運輸管理水平有極其重要的作用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，便于功能擴展，是實現(xiàn)鐵路運輸管理和火車車輛管理現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。
　　自動識別系統(tǒng)采用國際先進的微波反射調(diào)制技術(shù)、變型FSK編碼技術(shù)，與國際標準接軌，將記軸、計輛、測速、測距等技術(shù)與車號自動識別技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)標簽定位。該系統(tǒng)主要由標簽、地面識別設(shè)備、復示終端設(shè)備、中央管理設(shè)備、標簽編程器等部分組成。
　　近兩年，自金融危機爆發(fā)以來，政府出臺的擴大內(nèi)需十項措施，鐵路投資被認為是應對金融危機的有效手段。大力建設(shè)集高科技于一體的高速鐵路將進一步帶動鐵路自動化科技產(chǎn)業(yè)的興起，促進自動化技術(shù)在高鐵建設(shè)中的應用。
　　鐵路運輸電氣化，是以信息技術(shù)為核心的現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)鐵路運輸業(yè)交融創(chuàng)新而成的一項系統(tǒng)工程，它承載著世界以及中國鐵路的未來。信號控制、電力監(jiān)控、站控系統(tǒng)、線路設(shè)備監(jiān)控、隧道監(jiān)控、機車車輛和鋪裝/養(yǎng)路機械設(shè)備等相關(guān)鐵路建設(shè)和運營自動化系統(tǒng)的設(shè)計應用也必然獲得持續(xù)的發(fā)展空間。
　　隨著當代鐵路的發(fā)展，鐵路通信信號技術(shù)實行了車站、區(qū)間和列車控制的一體化，鐵路通信信號技術(shù)的相互融合，以及行車調(diào)度指揮自動化等技術(shù)，沖破了功能單一、控制分散、通信信號相對獨立的傳統(tǒng)技術(shù)理念，將繼續(xù)推動了鐵路技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的方向發(fā)展。

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