车站应用的电气集设备

6502电气集中是目前全路应用最广泛的电气集中设备‘需要大量业务熟练、技能较高的操作人员。控制台是整个车站行车指挥的中心，任务繁重、责任重大、安全程度高。值班员的指挥、信号员的操作正确与否，直接关系到行车安全。为了保证行车安全，迅速培训新的值班员、信号员，进一步提高老值班员、信号员的业务技术水平，西安电务段科技开发中心研制生产出了WFK一n型6502电气集中车站教学控制台，并通过了郑州铁路局科委鉴定。

1研制方案

1.1功能及原理:

学习人员在控制台上的各种操作，由单片机接口电路采集，并预处理后，通过通讯线传送给主控微机(图1)。微机对接收到的信息进行分析、判断处理，给出满足6502联锁关系的控制信号，单片机接收到控制信号后，便启动相应的接口驱动电路，点亮控制台上相应的表示灯和轨道区段光带。同时在微机界面上给出复示，以便指挥人员监督学习人员的操作。设置故障、模拟临站办理闭塞、机务段联系、模拟列车运行及调车作业由指挥人员在微机界面上完成，并在控制台上给出相应显示。

控制台上可以培训值班员、信号员在正常情况下排列进路、取消进路、办理接发列车、调车作业的全过程及单操、单锁道岔、故障解锁、接通光带等辅助操作，也能培训值班员、信号员在信号设备发生故障后和其它非正常情况下办理接发列车、调车作业的能力。

1.2控制台站场平面布置

经过广泛征求车务部门意见，控制台盘面设置有四个接车股道，一个货物线，四个接车口(两个复线自动闭塞，两个单线自动闭塞)，有中间出岔、坡道延续进路、非进路调车、场间联系(图2)，能够实现6502各种站场控制台的功能。

2系统设计

2.16502电气集中车站教学控制台的软件程序设计要求

(1)排列列车接发进路、通过进路、长调车进路、短调车进路;

(2)排列列车、调车八字变通进路;

(3)以进路锁闭方式开放引导信号;

(4)用全咽喉锁闭方式开放引导信号;

(5)在进路锁闭时，办理重复开放信号;

(6)取消已办理好的进路或错误操作;

(7)延时解锁有车接近的进路;

(8)办理道岔单独操纵、单独锁闭;

(9)通过微机办理半自动闭塞、取消闭塞;

(10)开放非进路调车信号;一一图2

(11)办理列车自动通过进路;

(12)接通光带检查道岔位置;

(13)办理坡道延续进路，实现延时解锁;

(14)实现中岔区段延时解锁;

(15)办理信号设备停电恢复;

(16)办理区段故障解锁;

(17)用故障解锁按钮关闭信号;

(18)进站信号被顶回时，开放引导信号接车;

(19)办理出站调车作业;

(20)模拟设置信号设备故障，主副电源转换和电源停电;

(21)模拟正常情况下接发列车、调车作业过程;

(22)模拟非正常情况下接发列车、调车作业过程;

(23)设置车长、车速;

(24)在模拟接发列车、调车作业过程中随时指列车、调车停开调车。(25)模拟扳道员扳道岔。

2.2编写程序的思路

2.2.1编程语言的选择

因为操作微机的多是主考人员，为了便于随时了解考察人员(控制台操作者)的操作过程，以判断其操作是否正确，所以微机界面要求显示控制台上的所有显示。鉴于此，编程环境选择了MierosoftVisualBasi。语言，它是在WindowS环境下运行，鼠标操作，而且便于绘制图形，各个控件的属性都已封装好，便于应用。

2.2.2通信连接

微机软件要控制教学控制台，必须和它进行数据交换，建立通信连接。MierosoftVisualBasic语言支持串口操作，所以选择了串口连接方式。当有数据输人时，程序将从串口输人缓存区读取数据，并将其存入数据区。

2.2.3输人数据处理

从数学控制台接收到的都是按钮值，其中有用于排列进路的按钮，也有其他特殊功能的按钮(如自动通过按钮，非进路凋车按钮等)。如果是用于排列进路的按钮，则要根据现有的状态判断是否能构成进路，并将结果显示在微机界面上，同时通过串口输出显示数据给教学控制台(图3)。如果是用于其他功能的按钮，则根据它要完成的功能分别特殊处理。

2.2.4行车的设计

这一部分主要模拟现场列车、调车在站内和区间运行时，车站控制台上的跟踪显示，用以培养操作人员在正常及非正常情况下接发车和进行调车作业的能力。也是教学控制台的设计宗旨之一。模拟行车需要定义行车所需的下列各项参数:

(1)名称(Name):记录车次。

(2)车速(Speed):模拟车辆行进的快慢。

(3)车长(CheLen):模拟车辆的长度，便于车辆的摘挂作业。

(4)方向(Fx):记录行车方向(上行，下行)。

(5)车头位置(TopWZ):记录车头所在轨道区段。

(6)车头到达时间(TopTime):记录车头到达下一轨道区段所需时间。

(7)车尾位置(EndwZ):记录车尾所在轨道电路。

(8)车尾到达时间(EndTime):记录车尾到达下以轨道区段所需时间。

(9)行车表(XCList):记录整个车辆所占用的所有轨道区段。定义如下:TyPeN一XCNameAsStringChel、enAsIntegerSpeedAsIntegerFXAsIntegerTopWZAsIntegerToPTimoAsDoubleEndWZAsintegerEndTinieAsDoubleXCIistAsNcwColleetionEndTyPeGlobalMyXC(1To10)AsN一XC另外，建立一个定时器，每一秒中断一次，车辆运行时，定时器中断时间到，则将车头到达时间和车尾到达时间各减去相应距离，如果车头到达时间小于零，则调用车头到达过程(在此过程中，判断信号是否开放，车辆是否能进人下一区段)，如果车尾到达时间小于零，则调用车尾到达过程‘在此过程中，出清车尾所在轨道区段)。

2.2.5故障设置

(1)轨道区段故障设置

为了便于操作人员使用，用鼠标对准目标轨道区段单击鼠标左键，则此轨道区段被设为故障状态，若用鼠标对准此轨道区段再次单击鼠标左键，则此轨道区段故障状态被取消。在设置过程中，一切显示将根据连锁关系进行正确的变化。

(2)道岔故障设置

用鼠标对准微机界面上的模拟道岔号单击鼠标可键，此时将出现道岔故障设置菜单用鼠标对准要设置的故障类型单击鼠标左键，则字体变红，点击确定，故障设置成功。

若点击使字体变黑，再点击确定，故障则被取消。在设置过程中，一切显示将根据连锁关系进行正确的变化。

(3)信号机故障设置

用鼠标对准微机界面上的模拟信号机号单击鼠标右键，此时将出现信号机故障设置菜单(如图6)，用鼠标对准要设置的故障类型单击鼠标左键，则字体变红，点击确定，故障设置成功。若点击使字体变黑，再点击确定，故障则被取消。在设置过程中，一切显示将根据连锁 关系进行正确的变化。

2.3控制台台体及零配件

控制台台体采用新型工业控制台台体，面板为整体面板仿单元块结构，由两层3mm合金铝板加工而成;轨道电路光带所使用的光节是精心设计、定点生产的，不串光，美观、耐用，安装方便;按钮使用国家定点生产厂家为本控制台专门生产的KD一1型按钮;表示灯采用光线柔和、亮度合适、使用寿命长的发光二极管。计数器为自行设计的新型数码显示计数器。

2.4单片机电路

根据信息交换需要，设计了单片机电路。单片机电路的所有芯片均选用工业级芯片，并经过老化试验;电路采用光藕输人/输出，使系统与外界信号隔离，保证外界干扰信号不可能进人单片机系统，具有很高的可靠性和很强的抗干扰能力，以保证整个系统稳定工作。

2.5仿真通信系统

为了使行车人员在学习、演练时能完成所有操作，我们研制了和系统配套使用的仿真八门集中机、联络电话和联控地面盒。通信设备主芯片采用摩托罗拉公司生产的声控扬声器。

系统工作电源电压范围宽(一1.0一+7.IV)，温度适应性强(一65C一十150℃)，放大器增益高，四点信号检测能可靠改善敏感性、不振鸣、不回受、通话清浙、工作可靠。

3实际应用

车站教学系统的控制台的操作和现场控制全一致;微机界面分为三个区:上部为命令菜单区，用来设置各种状态，控制指令实现操作人员模拟接发列车、设置故障等;中间为站场平面图区，用于复示控制台上各种显示，并可用鼠标完成控制台上的各种操作，排列进路(相当于微机联锁的鼠标操作)、设置信号机、道岔、轨道电路故障，模拟扳道员扳道岔、给道岔加锁。下部为提示区，给出各种操作提示。当鼠标在站场平面图区移动到股道和道岔时，随时显示鼠标所在位置的设备名称和状态。一些提示信息在提示区给出。全部操作均可用鼠标完成。一般用鼠标左键单击目标。当鼠标由其它区移到命令菜单区的“测试”至“列车”各项时，用鼠标选择任意项后，该选项子菜单弹出。若再将鼠标移至菜单区其它项时，原菜单返回，相应菜单弹出，以供选择;光标移到“复位”或“退出”项时，不弹出菜单，用鼠标选择选项即可执行相应操作。

子菜单中某项后若带>，说明此项有下层子菜单，光标移到带>的子项时，其子菜单会自动弹出，再将光标移至下层子菜单进行选择。选中项前带有甲，表示此项已被选择。如果是设置故障，表示故障已被设置，故障恢复或此项操作完成时，甲自动消失。

6502站教学设备研制成功后，由于功能完善、安装使用简便、扩展性好、价格合理，很快受到车务系统和专业院校的欢迎，并收到大量的合理化建议，使我们的软件更加完善。

目前，我们在6502电气集中车站教学控制台的基础上，开发了微机联锁教学系统工程。本系统适合各种类型的微机联锁，即按钮式、数学化仪或鼠标操作方式。