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由于普通的计算机控制系统安全性差，无法对外部输入信息的准确性进行判断。当系统产生故障时，无法保证系统安全的能力，这些因素都限制了计算机控制系统的应用。当前，我国干线铁路上使用的计算机连锁系统主要为国外铁路信号公司的容错计算机控制系统，成本较高。所以，我国铁路科研院逐渐将安全、铁路信号控制系统作为主要的研究工作来开展。
2铁路信号系统无线通信的基本要求
2.1通信结构
铁路信号系统远程控制技术在保证铁路信号系统安全运行方面具有重要意义。相较于继电连锁系统来说，计算机连锁系统的综合性能更好。所以，车站连锁系统也逐渐从继电装置专变成了计算机系统。事实上，计算机连锁系统是一个满足安全、故障信号的连锁逻辑运算系统。而逻辑上，可以将运算系统分为监控层、控制设备层和关联系统三个模块。其中关联系统主要包括调度集中、联锁机、模拟屏、调度监控、复显等内容；监控层主要是指计算机联锁系统对调度机车信号和站场状态进行监测和控制的设备；控制设备层主要控制电源屏无线通信、I/O、PLC和电源屏的无线通信、I/O的通信。
2.2通信设计
2.2.1控制设备之间的无线通信
控制设备主要是用来对现场的多个I/O设备进行控制，常规的方法将多路器布置在现场，然后将输入/输出模块和端子排连接，并利用现场总线技术，在工业现场放置I/O模块。所有的现场子站都可以利用一根电缆连接起来，从而把所有的现场信号简单方便的传送到控制室的监控设备上。
2.2.2控制设备和监控站的通信
监控站通信主要传递安全信息数据，利用PLC和联锁机之间的串口和监控站连接实现信息的传递。因而PLC和联锁机之间使用CCM传输协议进行传输。为了屏蔽外界的干扰，提升数据的准确性，将读取的PLC数据作为有效数据，向联锁程序提交。此外，该通信程序还可监督PLC和联锁机运行状态。由于每次通信时，联锁机都会对PLC的约定内部寄存器进行检查，此寄存器只可以利用联锁机置位PLC进行复位。在检查的过程中，如果PLC置位时间不对，就表示PLC工作异常。同理，如果PLC发现联锁机置位不按时，证明连锁机的也不能正常工作，为了确保系统安全运行，会立即发出报警信息，并会进行安全处理。
2.3关联系统之间通信技术
关联系统主要是计算机之间利用互联网进行通信，可以利用RS-485和RS-232达到通信目的。而局域网中的通信可以利用Socket的接口实现，局域网中电脑可以通过拨号的方式和互联网机械通信，也可以连入专网进行通信。
3无线通信技术的特点
目前，无线通信技术主要有433Hz频段、2.4Hz频段、蓝牙、红外等。在高速行驶高速铁路上，如果距离小可以使用这些无线技术。但是如果距离很远的时候，无线通信的距离也就相对较远，利用无线通信可以避免使用中继设备。铁路信号系统作为指挥铁路运行的系统，在运行的过程中，可以利用信标和全球定位系统来保证铁路的位置和速度。车站在收到设备信息后，会经过信息发送到执行控制计算机中。在铁路信号系统中，无线通信技术主要有以下特点：（1）可以对铁路的运行情况进行更加稳定的控制，不仅可以防止列车运行情况下速度过快或者多次发动，并且可以有效地节省资源。（2）在一些关键的控制系统中,列车按照操作状态和自身情况进行调节，利用计算机对列车进行辅助调整，进而提高铁路信号系统的管理水平；（3）省去地面上的信号设备，降低了信号系统设备的维护资金；（4）无线信号适应能力强，可以提高列车的行进速度，可以对系统中的相关参数进行远程调节。不过，在使用无线通信技术时，铁路信号系统中也有一些问题存在，例如一些设备的成本较高、高速铁路列车的运行速度和电码传送速率不符合。
4无线通信技术在铁路信号系统中的应用
4.1集中调度中的应用
在集中调度系统中，调度中心科员按照车站的区段闭塞情况和法线占用情况了解列车的运行，并根据收集到的信息对进路进行排列。但是，使用无线通信技术可以使控制系统详细了解列车的运行速度和位置，并根据沿线信号系统的基本情况，向列车传递控制信息，确保列车稳定、安全、快速地运行。通过利用无线通信技术，可实现控制中心和列车之间的双线数据传输，为列车的运行提供了便利，达到自动指挥的目的。
4.2微机联锁中的应用
在微机联锁中应用无线技术，可以将信号机的闭锁状态、道岔情况等发送至主控中心，并使用道旁接口单元对主控中心传达的控制命令进行接收，达到控制信号机动作和道岔的目的。此外，道旁接口单元可以使用无线信道和控制中心取得联系，然后利用电缆和现场设备进行连接，达到控制、检测辅助子系统的目的。当前，无线通信技术在微机联锁中的应用需要增加运营成本，并且一些比较大的车站对无线信号干扰比较大，还没有得到广泛的推广和应用，不过在微机联锁中应用无线技术的前景是非常不错的。
4.3无线通信技术在中继器中的应用
在铁路运行过程中，想要实现每一个铁路都设置通信基站难度是比较大的。这样设置不仅会导致设备投资增加，并且会使无线通信铁路信号系统丧失意义。而利用中继器，基站可以使用中继器进行射频信号的发送和接收，进而实现基站同时，管理线路、车辆以及基站区域范围中的站区。
4.4使平交道口的通过率提升
通过在铁路信号系统中使用无线通信技术，主控中心可以根据时间间隔对道口的运行情况机械能查询，并将查询到的信息及时向接近道口的列车反馈。此外，主控中心在接收到列车速度信息和列车位置信息时，可以对列车从道口通过后的时间进行计算，并且可以按照具体情况对累成运行路线和允许最大速度进行参考。保证了列车从平交道口经过时候的安全性，提升了道口的通过率。
作者：李克定 单位：中交机电工程局有限公司
