摘要：二十世紀九十年代以前，我國的車站均采用繼電聯鎖，沒有什么計算機設備，所以也就沒有設置一個獨立的微機室的必要。但隨著計算機技術的迅猛發展，微電子設備在鐵路車站信號樓內開始大規模推廣使用，一個簡便的辦法就是利用既有信號樓內的信號機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微機室，用于集中放置微機集中聯鎖、CTC、TDCS、DMIS、微機監測等微電子設備，但這畢竟只是一種臨時變通的權宜之計，沒有針對微電子設備的電磁兼容、綜合布線和綜合防雷方面的特殊要求，進行專門的考慮和設計，因此在設計與施工伊始，就給日后運行的穩定性、可靠性的不足埋下了隱患。

　　關鍵詞：聯鎖  信號  室內設備

　　引言

　　利用計算機對車站作業人員的操作命令及現場表示的信息進行邏輯運算，從而實現對信號機及道岔等進行集中控制，使其達到相互制約的車站聯鎖設備，即微機集中聯鎖。計算機聯鎖首先于1978年在瑞典哥德堡投入運用，進入20世紀80年代后，美、日、英、法、德國、丹麥、荷蘭等國進入試驗階段或開始使用。1984年中國鐵路開發出第一臺計算機聯鎖，1991年11月19日，中國鐵路干線上第一個微機聯鎖系統在廣深線紅海站開通，此后取得迅速進展。

　　計算機聯鎖是目前最先進的車站聯鎖設備，具有運作速度快，信息量大，操作方便，安全性高，設備體積小、重量輕，便于調試和維修的特點，提高了自動化程度和作業效率，微機集中聯鎖全面地替代繼電聯鎖已經成為一種現實。但在實際推進過程中，車站信號樓室內信號設備平面布置設計思路，卻沒能跟上微機集中聯鎖、CTC、TDCS、DMIS、微機監測等計算機系統的發展步伐，仍然停留在基于繼電聯鎖的布置模式，從而造成現在車站信號樓電磁兼容、綜合布線、綜合防雷等方面暴露出一系列的問題。本文對計算機聯鎖車站的信號樓室內信號設備平面布置的結構設計方面存在的問題進行分析和探討，并提出了相應改進措施。

　　1 問題分析

　　現有的車站信號樓內信號設備平面布置主要存在以下四個方面的問題：

　　（1）強電對弱電微電子設備的電磁輻射干擾

　　電源室內的強電設備如配電箱、各種電源屏產生的強電磁輻射，會對鄰近的運轉室內的計算機聯鎖動作機構和顯示屏，以及電源室正下面一層的通信機械室內的光端機、路由器等傳輸設備及其傳輸線路產生強烈的電磁輻射干擾。

　　（2）強電對弱電傳輸線纜的電磁耦合干擾

　　微機室連接到運轉室和通信機械室的低壓傳輸線纜，不得不穿越多種強電設備所在的信號機械室和電源室兩個強電干擾區，從而遭到電磁感應污染；由于線路太長，甚至難以避免會與強電線纜長距離平行敷設于同一走線槽，這很容易受到強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、重則誤碼嚴重，極端情況下還可能引起內部元器件損傷。

　　以上兩種電磁干擾，大大降低了微電子設備運行的可靠性，因此現在國際國內的電磁兼容、綜合布線和防雷接地方面的標準規范，均要求必須可靠屏蔽、合理布線。

　　（3）信號傳輸距離長，不得不加裝中繼放大延伸

　　微機聯鎖上位機到運轉室的控制臺，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、微機監測等計算機系統到通信機械室的傳輸設備，主要通過2M同軸線和RJ45雙絞網線相互連接，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。

　　微機室連接到運轉室和通信機械室的低壓傳輸線纜，由于微機室跟運轉室、通信機械室間隔整個信號機械室，而且不能簡單計算直線距離，而是需要沿著橋架、走線槽進行布線，這都決定了遠遠超出了技術條件允許的傳輸距離，實際施工中不得不加裝長傳器等中繼放大延伸設備，以保證線纜的長距離傳輸。

　　（4）直擊雷泄流時的電磁輻射干擾

　　現在信號樓均按照鐵道部相關規定，建設設計信號綜合防雷系統：信號樓頂敷設3m×3m的避雷網，女兒墻上150mm高環繞一圈避雷帶，至少信號樓四角各有一根引下線，連接到圍繞信號樓一圈的環形綜合地網，與信號樓框架結構共同形成了一個大空間法拉第籠屏蔽。

　　現在微機室位于信號機械室的最角落，也就是信號樓的一個角落，正好鄰近信號樓的一根引下線，一旦信號樓遭遇直擊雷，基于集膚效應原理，四個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形綜合地網所在的大地中，這個暫態過程會產生強烈的電磁輻射干擾，而位于角落的微機室受到的雷電電磁感應也就尤為顯著。

　　如果是既有站對繼電聯鎖進行改造，新上微機集中聯鎖，受限于搬移改造電源室內的電源設備，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，在信號機械室最角落，采用鋁合金框架玻璃隔斷出一個新的微機室，這畢竟屬于一種臨時對付的無奈之舉，因此絕不能作為今后倒層大修改造和新建信號樓時予以參考的設計先例。

　　2 整改建議

　　根據《鐵路信號設備雷電及電磁兼容綜合防護實施指導意見》（鐵運〔2006〕26號）的有關條款"鐵路信號設備綜合防雷應采取綜合防護的方法，第一條改善電磁兼容環境條件，包含屏蔽、等電位設置以及合理布線"；結合本人在鐵路信號綜合防雷系統設計與施工的實際過程中，對GB50057-94（2000年版）（建筑物防雷設計規范）、GB50174-93（電子計算機機房設計規范）、GB/T 50311-2000（建筑與建筑群綜合布線工程系統設計規范）等。國家標準中，有關微電子系統綜合布線、電磁屏蔽等相關內容的領悟、思考與總結，在原有信號樓室內信號設備平面布置圖的基礎上，對各室的劃分布局加以調整保持總體格局不變的基礎上，將微機室與電源室兩個機房空間位置作了簡單對調，但帶來的好處卻非常明顯：

　　（1）強弱電區域分離

　　微電子設備及其傳輸線路對強電設備所帶來的電磁干擾很敏感、也很脆弱，所以應盡可能遠離強電區域。

　　由于微機室、運轉室和通信機械室內的設備均屬于弱電微電子設備，在微機室與運轉室僅間隔一個過道，微機室與通信機械室也僅間隔一層樓板，三個弱電機房相互鄰近，共同組成了弱電區域。

　　現在電源室位于信號機械室的后邊，信號機械室尤其是電源室分布有大量強電和線圈電感性設備，容易產生電磁干擾，現在電源室和信號機械室相互鄰近，共同組成了強電區域。

　　弱電區域與強電區域各自集中，互不交叉，從空間位置上保證了強弱電區域分離，也就盡可能減少了強電設備對弱電設備的電磁干擾影響。

　　（2）綜合布線簡單化

　　從微機室到運轉室和通信機械室的傳輸線路，不再必須穿越強電設備集中的信號機械室和電源室，而是集中在一個統一的弱電區域內，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，而進行復雜的線纜布放和綜合布線設計。

　　（3）傳輸線纜連續簡短

　　微電子設備現在集中在一個統一的弱電區域內，相互間的連線長度全部可以滿足技術條件的要求，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備。

　　由于現在傳輸線纜均滿足技術條件允許的傳輸距離要求，也就不再需要額外加裝信號傳輸線防雷保安器，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

　　由于微機室位于整個信號樓中間位置，遠離信號樓四角處的引下線，即使信號樓遭遇直擊雷，雷電浪涌過電流經過引下線泄放入地時產生的電磁輻射感應，對位于信號樓中間的弱電區域的電磁干擾影響將不再那么明顯和嚴重。

　　通過上面的分析可以看到，雖然僅僅是一個電源室與微機室的簡單調換，但這樣一來，不但信號樓內微電子設備的整體可靠性大大提高，而且還有利于控制總體成本。

　　3 結語

　　以上是本人在計算機聯鎖車站信號室內設備改造的設計過程中，對車站信號樓室內信號設備平面布局的一點思考，希望能對車站信號樓室內信號設備的合理布局及鐵路車站信號設備計算機系統的穩定可靠的運行、對于保證鐵路運輸的安全，起到一定的積極作用；本人所提出的車站信號樓室內信號設備平面布局，希望能為今后既有站的倒層大修改造和新建線路的信號樓設計與施工提供一個設計參考。

　　參考文獻

　　1趙志熙等編著．計算機聯鎖技術．北京：中國鐵道出版社，1999

　　2　吳汶麒主編．城市軌道交通信號與通信系統．北京：中國鐵道出版社，1998