1、课题来源与背景 我国是一个自然灾害多发的国家,每年都可能会发生各种严重的地震、水灾、火灾、爆炸等自然灾害。这些灾害一旦破坏铁路信号联锁设备,将严重地影响铁路运输的畅通。现代战争中,铁路运输是一个重要的后勤运输保障系统,而敌方也将铁路作为控制战争发展方向的一个重要手段。铁路车站信号是铁路运输的控制中枢,一旦遭到破坏将会使铁路运输陷入瘫痪状态。 本课题为铁道部科技研究开发计划项目,减少信号故障、提高可靠性技术研究――铁路车站信号应急联锁系统研制,项目编号：2006X018－E。 2、技术原理及性能指标 轨道交通数字化应急联锁系统采用了模块化、结构化的设计思想,将系统分为联锁机柜、执行机柜、电源屏等独立的功能单元;系统实现了快速绘制车站站场图形,自动生成联锁用站场数据并完成联锁关系校验,能用于不同规模、结构的站场;采用集中联锁、执行机柜设在室外咽喉区的分布式控制结构,根据站场的规模和设备类型进行自由扩展和组合。系统由计算机联锁子系统、全电子执行子系统、应急抢险光缆、快速连接电缆等组成。 （1） 计算机联锁子系统 计算机联锁子系统由联锁计算机、上位机、光端机、电源、机柜组成,联锁计算机是由两套独立CPCI总线专用计算机组成的四冗余热备系统。联锁数据由自动生成软件根据站场平面图自动生成,特殊站场情况需人工少量干预修改。 （2） 全电子执行子系统 全电子执行子系统采用单元化的设计理念,一个单元就是一套完整的电路,完成一个独立的功能。全电子执行子系统将新型电力电子器件作为开关元件,替代原来的继电器,以实现无触点全电子控制;全电子执行子系统均设计有两套独立的网络接口,通过网络通信软件的控制,强化网络通信功能;全电子执行子系统遵守故障安全原则、闭环控制原则、高抗干扰原则、硬软件双重校核控制命令原则、控制电路中双断原则;全电子执行单元重点解决过载保护、高可靠性、故障导向安全、强化抗过程冲击（防雷击）性能等技术问题;全电子执行子系统将实时控制、状态监测、故障诊断、多重校核、过流保护、联网通信等功能统一研究设计。 主要的性能指标如下： ①适合于20组道岔以内规模车站过渡施工及应急抢险; ②系统最大战术时间要求 ≤ 4h; ③适应列车速度 ≤ 160km/h; ④保证应急情况下的铁路运输,实现最基本的行车控制,即对于中间站根据铁路中间站的运输作业方式而完成通过、追踪、会让、越行等作业;而对区段站、编组站、大型客货运站,则是基本的列、调车进路控制; ⑤设备轻便,易于移动,具备雷电防护、抗浪涌冲击、电磁兼容防护功能,防震、防雨。 3、技术的创造性与先进性 轨道交通数字化应急联锁系统是根据“平战结合”的原则,开发研制的一种既适用于战时抢修、又适用于平时抗灾救灾以及施工过渡工程的特殊“应急联锁设备”。具有体积小、重量轻、安装调试简单快捷、便携、能适用于各种不同站场等特点,又称“移动式信号楼”。有如下创新点： （1）在国内首先创造性的提出控制、监督、监测一体化的设计理念; （2）规模化、系列化研究完成了轨道交通应急联锁执行子系统的全电子系列控制模块,为铁路车站抢修、保通、扩建临时过渡提供了关键的全电子化装备; （3）首次研制成功了用于战时抢建、灾后抢修和抢险保通的铁路信号应急联锁系统; （4）研究并攻克了信号设备电子控制装置的故障-安全、雷电和电磁兼容防护等关键难题。 全电子执行单元作为应急系统的重要组成设备,于2005年通过铁道部科技成果鉴定（鉴定号：铁道部技鉴字【2005】第009号）。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本系统的技术成熟度为第九级,系统主要应用于轨道交通车站,针对由于自然灾害导致车站信号联锁系统严重损毁后的快速抢险保通;平时车站信号改扩建施工中作为临时过渡联锁设备;战时车站信号设备的快速抢建抢修;轨道交通车站信号正式联锁设备。 5、应用情况及存在的问题 项目系列产品已推广应用10年以上,在我国18个省市区的近400个车站得到了应用,最早于2004年投入运行的郑州局新密车站应急联锁系统运行超过10年,最早于2008年投入运行的国铁西斗铺车站全电子计算机联锁系统运行近10年。所有产品未发生一起安全责任事故或险性事故。