信号半自动闭塞光通道传输方式的实现及意义

马建民

(铁道第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043)

1 概述

信号继电半自动闭塞模式在我国铁路上已运用有近五十年的历史。这些年来，继电半自动闭塞不仅满足了铁路运输发展的需要，而且提高了行车效率。但随着铁路光通信及信号技术的发展，传统的利用电缆传送半自动闭塞信号的方式已越来越不能适应铁路建设的需要。

2 半自动闭塞光缆传输方式产生的原因

随着铁路光通信技术的发展，目前已建或拟建铁路均敷设有光缆，电缆和明线正逐步被淘汰，这极大地限制了传统电缆模式传送半自动闭塞信号的发展。另外，半自动闭塞工作时，半自动闭塞信号车站需接收发送车站的24V脉冲电压信号才能可靠工作。由于各车站站间距离差异很大，所以造成线路压降各不相同，这就要求发送闭塞信号的车站电压有高、有低，需根据开通时具体情况调整，平时维护时也要酌情调整，使用很不方便，而且当线路短路、断路、绝缘特性差时,都会影响闭塞正常工作，工人在维护中误将闭塞线接反，也会造成半自动闭塞的失效。鉴于此种情况，研制既可在光缆通道上传输,也可在实回线通道上传输的新型传送方式，已成为确保接发列车安全，降低运维维护成本的当务之急。

3 半自动闭塞光通道传输方式

3.1 工作原理

如图1所示，接发列车时，不论人工、自动或列车发送，均是由控制室发出正脉冲电压或负脉冲电压，进入传输器后，正脉冲电压变为F1，负脉冲电压变为F2,送入光通道。传输器接收到F1或F2后，F1变为正脉冲电压，F2变为负脉冲电压，送入控制室，从而使发车灯、接车灯亮黄或亮绿或亮红。

3.2 工作过程

半自动闭塞光通道方式工作过程分3步，首先是信号发送，其次是信号接收，再次为控制逻辑。

3.2.1 信号发送

如图2所示，发送通道首先对闭塞机接受的脉冲电压信号进行幅值和极性鉴别，当信号幅值大于一定的门槛时(例如直流30 V)，才被确认为合格信号，此时信号鉴别电路将根据不同的输入信号极性（“+”或“-”）控制V/F电路输出F1或F2，经滤波电路后形成标准的正弦波信号，再经音频放大、隔离变压器及阻抗匹配后变为所要求的电平及阻抗，送至光通道音频四发口。

3.2.2 信号接收

如图3所示，接收的音频信号先经隔离变压器及阻抗匹配处理后，再经音频放大后进行F/V转换，例如F1→V1，F2→V2等，最后依V值反演判断是何频率信号，当判定为F1或F2后，直流极性判断电路输出“+”或“-”脉冲电压信号送至半自动闭塞设备。

3.2.3 控制逻辑

控制逻辑步骤除控制上述发送和接收通道的逻辑关系外，还用于监测互联的2台传输机及光通道是否正常，一旦出现逻辑错误、通道中断或传输器设备故障等，可将信号传输切换至实回线通道，确保了信号传输畅通，并发出报警、监测信号，提示维护人员。

4 半自动闭塞光缆传输方式的意义

4.1 提高了资源利用率，降低了工程投资

自动闭塞光缆传输方式能空余出电缆芯线，提高了电缆的使用率，部分工程甚至可取消敷设电缆费用，极大地降低了工程投资。

目前我国铁路上使用的通信低频对称电缆规格型号一般为HEYFLT234×4×0.9或HEYFLT237×4×0.9，芯线使用情况大体为：1对列调备用回线，1对站间行车备用回线，2对区间电话回线，1对应急通信回线，1对区间养路回线，1对区间静图回线，2对闭塞信号回线，1对桥隧守护回线，部分线路还有道口电话回线和其他通信回线。在使用半自动闭塞光缆传输方式后，部分项目可将电缆规格由7×4降低为4×4，节约了大量的工程投资。

4.2 提高了半自动闭塞系统的可靠性

系统克服了由于站间距差异造成的电压差，确保接收电压保持一个定值，使闭塞系统的可靠性大大提高。另外，避免了线路短路、断路、绝缘特性差时产生的影响及人为操作失误时造成的安全隐患。

4.3 减小了维护的工作量，提高了维护的安全性

采用光缆传输方式后可取消电缆实施或减少电缆芯线使用，降低了维护人员的工作量，同时可利用市场上较成熟的光缆监测设备，极大的提高了信号闭塞系统维护的安全性。

5 结束语

半自动闭塞系统光传输方式，作为传统信号闭塞模式的一种更新改造，在我国铁路运行模式下必能重行焕发青春。