加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

铁路信号怎么由火车的“眼晴”变成“中枢神经”的浅解

(2010-11-13 06:55:50)
标签:

杂谈

每天,在我国万里铁道线上,有数千对高速飞驰列车纵横东南西北中,钢筋铁骨般地承担着旅客们一路欢声笑语,承担着货物运输国家交通大动脉的重任。它,又是高度集中、各工作环节紧密联系的巨龙。由于跑得快、拉得多,如在主干线跑,万一前方出现问题,因巨大惯性作用,如不在有效的制动距离内,就是紧急制动也停不下来。其后果是发生事故。不仅,一处瘫痪,多处受难,甚至,影响到铁路各站段,会波及全国。为保证行车安全做到提前发现问题并正确预告,就必须依靠长期来被人们称为火车的“眼睛”的作用,——铁路信号。

最狭义说来,铁路信号跟城市马路上交通信号灯一样,是用来保障行车安全,提高效率,指示铁路行车人员发出列车运行、调车作业条件的命令。铁路上有关行车人员在作业中,必须像战士上战场那样,坚决严格执行。它是通过音响、颜色、形状、灯光等来表示。铁路信号分为视觉信号和听觉信号。其中有各种固定信号、移动信号、手信号、信号表示器、信号标志及音响信号等等调车作业或列车运行信号。

为叙述方便,本文仅以列车运行信号为例。让我们翻开世界铁路信号的历史,铁路信号随着第一列列车在英国出现而出现。1825年,世界上第一列列车在英国运行时用一人持信号旗骑马前行,引导列车前进,可想当时火车速度还未马跑得快。后来人们用火把作为信号,列车行驶过程中,由司机向路边扔一把火,后面列车司机看到火已熄灭,表明前方列车已开走,后续列车可开行。再后来就在铁路旁每相隔一定距离竖一根十一米高的柱子,升起各种形状旗子作固定信号装置,在铁路沿线以传达列车运行的消息,很像我国古代的“烽火台”的传递形式。随着火车速度不断提高,火车“眼睛”,需看得遥远、更清楚、更正确,铁路信号出现了质的飞跃。终于,在1841年英国铁路出现了臂板信号机。它是运用机械方法使臂板动作,臂板平放时,禁止列车通过,臂板45度斜放时,允许列车通行。但它最大缺陷是晚上或光线差时,远处难以看清。随着电灯的发明应用,此后,就被灯光来代替——色灯信号机横空问世。其优越性十分明显,信号显示昼夜不分,受天气及背景的影响较小,非常容易辨认。再加上代表当时科技水平的反射镜和透镜加入,大大提高了色灯信号机信号显示的距离。据说1904年,美国在东波士顿隧道里安装世界第一架近射程的色灯信号机。1914年,美国在纽约、新港、哈特福特、芝加哥、密耳瓦塞和圣保罗铁路上安装世界上第一批远射程的色灯信号机。1920年,美国在波士顿和缅因铁路上装设了三显示的探照式色灯信号机。随着铁路色灯信号机的演进,铁路信号显示的功能日益完善,很快,成了现代铁路的主要信号设备。 随着时代进步,火车速度必须进一步提高,司机了望信号的反应时间越来越短,如遇上地形、天气不良,有风、雪、雨、雾等因素更会严重影响人的视线、视野。人们自然吩望更先进的铁路信号出现。事实上早于铁路色灯信号机普及前,于1872年美国罗宾逊博士发明了轨道电路。所谓轨道电路是将一段轨道的钢轨作为导线,两端用绝缘节隔开,中间的轨缝用导线连接起来,一端送电,另一端受电,构成电的回路。但我们知道,各单项科技项目从发明至综合应用是交叉、复杂的、不分前后的演变过程。单个科技发明,起初作用、意义并不明显,加之当时信号设备还不成熟,看起来并不起眼、光彩。随着铁路色灯信号机的出现、演变、成熟。当轨道电路一旦再投入到成熟的铁路信号综合应用时,就使列车的行动直接与信号设备发生的联系起了根本变化,使车站、区间和列车组合一体,使信号、联锁、闭塞构成系统。对铁路信号起了划时代的突破作用。并很快在现代铁路中得到广泛地、综合地实际应用。例如把两车站间的一个区间划分为几个闭塞分区,每个分区间隔1.5~2公为里。入口处设闭塞信号机,显示绿灯时确定前方有两个闭塞分区空闲,列车可按允许速度运行;黄灯说明前方只有一个闭塞分区空闲,提醒司机注意随时可能出现红灯。这样,两个车站间可以同时运行两三列火车,既保障了行车安全,又提高了线路使用率。前面说过地形、气候会给司机造成了望障碍,于是机车自动信号、自动停车装置应运而生。设置在司机室里一架与地面显示完全相同的小信号机,这给司机帮了大忙,不论外面刮多大风,下多大雨或雪或雾,司机在室内可巍然不动,一点不怕。还为列车增替了双保险,万一列车闯红灯,几秒钟内,自动停车装置会拉响警笛并紧急刹车。 还有在铁路和公路交叉的道口上,有道口自动信号机来报警护行,当列车驶近道口时,两个红灯交替闪光,电铃鸣响,栏木上三个信号灯亮起,接着栏木自动放下,直到列车驶过才升起。使安全行车有了更可靠的保证,安全系数大大提高。总之,自轨道电路投身汇合于铁路信号之后,其内容也扩至包括信号显示、信号基础设备和信号系统三大方面,其概念也从狭义性拓展到广义性。铁路信号也由被人们过去称火车的“眼睛”开始变成了“中枢神经”,在铁路运输中发挥着有千钧动一发的重要作用。

我国铁路信号设备和我国的铁路百余年来历史同步。新旧两个不同的社会,有迥然不同的命运和前途。新中国的成立,给千疮百孔的中国铁路带来发展的舞台。六十年前,我国铁路的信号设备无技术性可谈,人工扳动道岔,人工开放臂板信号,无论刮风下雨夜间还要爬到高高的杆子上挂煤油灯。六十年来,我国铁路信号设备从无到有,从爬杆挂煤油灯到以机车信号为主,从人工扳动道岔到计算机联锁的提速道岔。短短六十年的风雨,我国铁路信号设备实现了跨越式极大的发展。当前,世界各国铁路发展呈现着两大趋势。即“客运高速”和“货运重载”。我国铁路信号紧跟着当代世界潮流,在向高速化和重载化发展有了日新月异突变:无绝缘轨道电路已应用而起,其轨道两相邻轨道电路间的区间,不用机械式钢轨绝缘。一般是利用轨道电路的阻抗和道床漏泄电阻的自然衰耗,以不同的频率对相邻轨道电路的区间进行隔离,称为自然衰耗隔离式无绝缘轨道电路;在相邻轨道电路的区间之间采用电容和一部分钢轨的电感构成谐振回路和采用不同频率对相邻轨道电路进行电气隔离,称为电气隔离式,或称谐振式无绝缘轨道电路。在无绝缘轨道电路中,这里的“区间”是随列车运行而动态。与此同时,铁路信号还在广泛运用3C(计算机、通信、控制)技术,不断迅速实现5个转变,即从以车站联锁为中心的地面固定信号控制,向以列车运行控制系统为中心的列车车载设备控制转变;区间由开环控制的固定闭塞方式向以闭环控制的准移动闭塞方式转变;列车运行调度指挥,由分散孤立的调度员、车站值班员、司机三级管理控制到由调度员直接集中控制区段移动体的转变;列车运行由以人为主,确认信号和操作的信联闭简单控制,向以实现车载设备的智能化加速度综合控制转变;信号显示制式由速差式功能移动通信,广播式点对点简单通信到由点向多点的速度式(目标距离)转变。总之,我国铁路信号网络化、信息化、数字化、智能化时代已在召唤。为此,铁路信号由火车的“眼睛”,变成真正的“中枢神经”,也自然成章、水到渠成。

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有