摘要：二十世紀(jì)九十年代以前，我國的車站均采用繼電聯(lián)鎖，沒有什么計(jì)算機(jī)設(shè)備，所以也就沒有設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的微機(jī)室的必要。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微電子設(shè)備在鐵路車站信號(hào)樓內(nèi)開始大規(guī)模推廣使用，一個(gè)簡便的辦法就是利用既有信號(hào)樓內(nèi)的信號(hào)機(jī)械室后半部分的空閑位置，采用鋁合金玻璃框架隔斷出一個(gè)微機(jī)室，用于集中放置微機(jī)集中聯(lián)鎖、CTC、TDCS、DMIS、微機(jī)監(jiān)測等微電子設(shè)備，但這畢竟只是一種臨時(shí)變通的權(quán)宜之計(jì)，沒有針對微電子設(shè)備的電磁兼容、綜合布線和綜合防雷方面的特殊要求，進(jìn)行專門的考慮和設(shè)計(jì)，因此在設(shè)計(jì)與施工伊始，就給日后運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性的不足埋下了隱患。
　　關(guān)鍵詞：聯(lián)鎖，信號(hào)，室內(nèi)設(shè)備
　　引言
　　利用計(jì)算機(jī)對車站作業(yè)人員的操作命令及現(xiàn)場表示的信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對信號(hào)機(jī)及道岔等進(jìn)行集中控制，使其達(dá)到相互制約的車站聯(lián)鎖設(shè)備，即微機(jī)集中聯(lián)鎖。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖首先于1978年在瑞典哥德堡投入運(yùn)用，進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，美、日、英、法、德國、丹麥、荷蘭等國進(jìn)入試驗(yàn)階段或開始使用。1984年中國鐵路開發(fā)出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，1991年11月19日，中國鐵路干線上第一個(gè)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)在廣深線紅海站開通，此后取得迅速進(jìn)展。
　　計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是目前最先進(jìn)的車站聯(lián)鎖設(shè)備，具有運(yùn)作速度快，信息量大，操作方便，安全性高，設(shè)備體積小、重量輕，便于調(diào)試和維修的特點(diǎn)，提高了自動(dòng)化程度和作業(yè)效率，微機(jī)集中聯(lián)鎖全面地替代繼電聯(lián)鎖已經(jīng)成為一種現(xiàn)實(shí)。但在實(shí)際推進(jìn)過程中，車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布置設(shè)計(jì)思路，卻沒能跟上微機(jī)集中聯(lián)鎖、CTC、TDCS、DMIS、微機(jī)監(jiān)測等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展步伐，仍然停留在基于繼電聯(lián)鎖的布置模式，從而造成現(xiàn)在車站信號(hào)樓電磁兼容、綜合布線、綜合防雷等方面暴露出一系列的問題。本文對計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站的信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的問題進(jìn)行分析和探討，并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施。
　　1問題分析
　　現(xiàn)有的車站信號(hào)樓內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布置主要存在以下四個(gè)方面的問題：
　�。�1）強(qiáng)電對弱電微電子設(shè)備的電磁輻射干擾
　　電源室內(nèi)的強(qiáng)電設(shè)備如配電箱、各種電源屏產(chǎn)生的強(qiáng)電磁輻射，會(huì)對鄰近的運(yùn)轉(zhuǎn)室內(nèi)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖動(dòng)作機(jī)構(gòu)和顯示屏，以及電源室正下面一層的通信機(jī)械室內(nèi)的光端機(jī)、路由器等傳輸設(shè)備及其傳輸線路產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射干擾。
　　（2）強(qiáng)電對弱電傳輸線纜的電磁耦合干擾
　　微機(jī)室連接到運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室的低壓傳輸線纜，不得不穿越多種強(qiáng)電設(shè)備所在的信號(hào)機(jī)械室和電源室兩個(gè)強(qiáng)電干擾區(qū)，從而遭到電磁感應(yīng)污染；由于線路太長，甚至難以避免會(huì)與強(qiáng)電線纜長距離平行敷設(shè)于同一走線槽，這很容易受到強(qiáng)電線纜的電磁輻射干擾和電磁耦合干擾，造成的直接后果就是，輕則速率降低、重則誤碼嚴(yán)重，極端情況下還可能引起內(nèi)部元器件損傷。
　　以上兩種電磁干擾，大大降低了微電子設(shè)備運(yùn)行的可靠性，因此現(xiàn)在國際國內(nèi)的電磁兼容、綜合布線和防雷接地方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，均要求必須可靠屏蔽、合理布線。
　�。�3）信號(hào)傳輸距離長，不得不加裝中繼放大延伸
　　微機(jī)聯(lián)鎖上位機(jī)到運(yùn)轉(zhuǎn)室的控制臺(tái)，一般有三種線纜：一種是VD15接口的視頻線，一種是PS/2接口的鼠標(biāo)線，還有一種是PS/2接口的鍵盤線，最大傳輸距離一般要求不大于10m。CTC、TDCS、微機(jī)監(jiān)測等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)到通信機(jī)械室的傳輸設(shè)備，主要通過2M同軸線和RJ45雙絞網(wǎng)線相互連接，最大傳輸距離一般要求不大于100m；還有一部分通過DB9接口的RS232、RS422或RS485或者V35接口的電纜連接，最大傳輸距離一般要求不大于15m。
　　微機(jī)室連接到運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室的低壓傳輸線纜，由于微機(jī)室跟運(yùn)轉(zhuǎn)室、通信機(jī)械室間隔整個(gè)信號(hào)機(jī)械室，而且不能簡單計(jì)算直線距離，而是需要沿著橋架、走線槽進(jìn)行布線，這都決定了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了技術(shù)條件允許的傳輸距離，實(shí)際施工中不得不加裝長傳器等中繼放大延伸設(shè)備，以保證線纜的長距離傳輸。
　�。�4）直擊雷泄流時(shí)的電磁輻射干擾
　　現(xiàn)在信號(hào)樓均按照鐵道部相關(guān)規(guī)定，建設(shè)設(shè)計(jì)信號(hào)綜合防雷系統(tǒng)：信號(hào)樓頂敷設(shè)3m×3m的避雷網(wǎng)，女兒墻上150mm高環(huán)繞一圈避雷帶，至少信號(hào)樓四角各有一根引下線，連接到圍繞信號(hào)樓一圈的環(huán)形綜合地網(wǎng)，與信號(hào)樓框架結(jié)構(gòu)共同形成了一個(gè)大空間法拉第籠屏蔽。
　　現(xiàn)在微機(jī)室位于信號(hào)機(jī)械室的最角落，也就是信號(hào)樓的一個(gè)角落，正好鄰近信號(hào)樓的一根引下線，一旦信號(hào)樓遭遇直擊雷，基于集膚效應(yīng)原理，四個(gè)角的雷電浪涌過電流最大，絕大部分雷電流將沿著引下線泄放到環(huán)形綜合地網(wǎng)所在的大地中，這個(gè)暫態(tài)過程會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射干擾，而位于角落的微機(jī)室受到的雷電電磁感應(yīng)也就尤為顯著。
　　如果是既有站對繼電聯(lián)鎖進(jìn)行改造，新上微機(jī)集中聯(lián)鎖，受限于搬移改造電源室內(nèi)的電源設(shè)備，重新開挖電纜溝槽，加長重新布放供電線纜等方面的客觀條件，不但需要增加改造資金投入，而且還會(huì)延長改造施工周期，所以不得不以可靠性降低作為交換代價(jià)，在信號(hào)機(jī)械室最角落，采用鋁合金框架玻璃隔斷出一個(gè)新的微機(jī)室，這畢竟屬于一種臨時(shí)對付的無奈之舉，因此絕不能作為今后倒層大修改造和新建信號(hào)樓時(shí)予以參考的設(shè)計(jì)先例。
　　2整改建議
　　根據(jù)《鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見》（鐵運(yùn)〔2006〕26號(hào)）的有關(guān)條款“鐵路信號(hào)設(shè)備綜合防雷應(yīng)采取綜合防護(hù)的方法，第一條改善電磁兼容環(huán)境條件，包含屏蔽、等電位設(shè)置以及合理布線”；結(jié)合本人在鐵路信號(hào)綜合防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工的實(shí)際過程中，對GB50057-94（2000年版）（建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范）、GB50174-93（電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范）、GB/T50311-2000（建筑與建筑群綜合布線工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范）等。國家標(biāo)準(zhǔn)中，有關(guān)微電子系統(tǒng)綜合布線、電磁屏蔽等相關(guān)內(nèi)容的領(lǐng)悟、思考與總結(jié)，在原有信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布置圖的基礎(chǔ)上，對各室的劃分布局加以調(diào)整保持總體格局不變的基礎(chǔ)上，將微機(jī)室與電源室兩個(gè)機(jī)房空間位置作了簡單對調(diào)，但帶來的好處卻非常明顯：
　�。�1）強(qiáng)弱電區(qū)域分離
　　微電子設(shè)備及其傳輸線路對強(qiáng)電設(shè)備所帶來的電磁干擾很敏感、也很脆弱，所以應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離強(qiáng)電區(qū)域。
　　由于微機(jī)室、運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室內(nèi)的設(shè)備均屬于弱電微電子設(shè)備，在微機(jī)室與運(yùn)轉(zhuǎn)室僅間隔一個(gè)過道，微機(jī)室與通信機(jī)械室也僅間隔一層樓板，三個(gè)弱電機(jī)房相互鄰近，共同組成了弱電區(qū)域。
　　現(xiàn)在電源室位于信號(hào)機(jī)械室的后邊，信號(hào)機(jī)械室尤其是電源室分布有大量強(qiáng)電和線圈電感性設(shè)備，容易產(chǎn)生電磁干擾，現(xiàn)在電源室和信號(hào)機(jī)械室相互鄰近，共同組成了強(qiáng)電區(qū)域。
　　弱電區(qū)域與強(qiáng)電區(qū)域各自集中，互不交叉，從空間位置上保證了強(qiáng)弱電區(qū)域分離，也就盡可能減少了強(qiáng)電設(shè)備對弱電設(shè)備的電磁干擾影響。
　　（2）綜合布線簡單化
　　從微機(jī)室到運(yùn)轉(zhuǎn)室和通信機(jī)械室的傳輸線路，不再必須穿越強(qiáng)電設(shè)備集中的信號(hào)機(jī)械室和電源室，而是集中在一個(gè)統(tǒng)一的弱電區(qū)域內(nèi)，這樣也就可以不必非采用昂貴的屏蔽電纜，也不必再為保證對絞電纜與電力線最小凈距，而進(jìn)行復(fù)雜的線纜布放和綜合布線設(shè)計(jì)。
　�。�3）傳輸線纜連續(xù)簡短
　　微電子設(shè)備現(xiàn)在集中在一個(gè)統(tǒng)一的弱電區(qū)域內(nèi)，相互間的連線長度全部可以滿足技術(shù)條件的要求，這樣就可以不必另行加裝容易引起線路衰耗的長傳器等中繼放大設(shè)備。
　　由于現(xiàn)在傳輸線纜均滿足技術(shù)條件允許的傳輸距離要求，也就不再需要額外加裝信號(hào)傳輸線防雷保安器，這樣連接接頭就很少，防雷保安器及其連接接頭所帶來的衰耗也就沒有了，從電磁兼容、綜合布線、綜合防雷的角度來講系統(tǒng)的可靠性將大為提高。
　　（4）直擊雷泄流干擾影響大大減弱
　　由于微機(jī)室位于整個(gè)信號(hào)樓中間位置，遠(yuǎn)離信號(hào)樓四角處的引下線，即使信號(hào)樓遭遇直擊雷，雷電浪涌過電流經(jīng)過引下線泄放入地時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射感應(yīng)，對位于信號(hào)樓中間的弱電區(qū)域的電磁干擾影響將不再那么明顯和嚴(yán)重。
　　通過上面的分析可以看到，雖然僅僅是一個(gè)電源室與微機(jī)室的簡單調(diào)換，但這樣一來，不但信號(hào)樓內(nèi)微電子設(shè)備的整體可靠性大大提高，而且還有利于控制總體成本。
　　3結(jié)語
　　以上是本人在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖車站信號(hào)室內(nèi)設(shè)備改造的設(shè)計(jì)過程中，對車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局的一點(diǎn)思考，希望能對車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備的合理布局及鐵路車站信號(hào)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行、對于保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩�，起到一定的積極作用；本人所提出的車站信號(hào)樓室內(nèi)信號(hào)設(shè)備平面布局，希望能為今后既有站的倒層大修改造和新建線路的信號(hào)樓設(shè)計(jì)與施工提供一個(gè)設(shè)計(jì)參考。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　1 趙志熙等編著．計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)．北京：中國鐵道出版社，1999
　　2吳汶麒主編．城市軌道交通信號(hào)與通信系統(tǒng)．北京：中國鐵道出版社，1998