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张吉怀高铁智能道岔融雪系统方案探讨余冠华，卫旭初（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063）摘要：从张吉怀高铁将采用道岔融雪设备的实际情况出发，分析传统的R D1型电加热道岔融雪系统存在耗电量大的问题，从而创新性采用基于调度的智能道岔融雪系统方案，并详细介绍智能道岔融雪系统的结构、智能控制算法、智能控制效果，提出的基于调度的智能道岔融雪系统相比于传统道岔融雪系统可以极大地节省电能。
关键词：道岔融雪；调度；智能；张吉怀高铁中图分类号：U213.6 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2022)02-0015-03Discussion on Scheme of Intelligent Point Heating System forZhangjiajie-Jishou-Huaihua High Speed RailwayYu Guanhua, Wei Xuchu(China Railway Siyuan Survey And Design Group Co., Ltd., Wuhan 430063, China)Abstract: Starting from the actual situation of Zhangjiajie-Jishou-Huaihua high-speed railway which will adopt point heating equipment, this paper analyzes the problem of large power consumption existing in the traditional RD1 electric point heating system, thus innovatively adopts the dispatching-based scheme of intelligent point heating system, and introduces in detail the structure, intelligent control algorithm and intelligent control effect of intelligent point heating system. Finally, the conclusion that the dispatching-based intelligent point heating system proposed in this paper can greatly save electric energy compared with the traditional point heating system is obtained.Keywords: point heating; dispatching; intelligence; Zhangjiajie-Jishou-Huaihua high speed railwayDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2022.02.004收稿日期：2021-06-09；修回日期：2021-07-12基金项目： 国家重点研发计划课题项目（2016YFB1200401）发明专利：2019年国家发明专利（CN110593024A）第一作者：余冠华（1994—），女，工程师，硕士，主要研究方向：铁路信号勘察设计，邮箱：*****************。
一种道岔融雪系统介绍摘要：通过对国内外道岔融雪设备发展现状进行对比分析，详细介绍了RD1型电加热道岔融雪系统的组成及工作原理，并且总结其在具体工程实施中的注意事项，最后指出系统应改进的部分。
关键词：道岔融雪；发展现状；电加热；RD11．引言道岔是铁路运输设备重要的组成部分。
大雪降温天气会使铁路道岔积雪结冰，发生冻结，直接造成尖轨的端部和基本轨不密贴，影响车站列车接发和调车作业，造成铁路运输晚点、停运，甚至发生人身及行车安全事故。
我国铁路传统的除雪方法是人工清扫道岔部分的积雪，但这种方法效率极低，而且随着列车运行速度的提高，行车密度的加大，容易发生危及人身安全的事故。
因此，为了改善人工扫雪的繁重劳动状况，保证行车安全畅通，研究运用新型道岔融雪设备势在必行。
2．国内外道岔融雪设备的发展现状2.1国外道岔融雪设备国外道岔融雪系统起步比较早，技术已趋于成熟，普遍采用的道岔融雪方式主要有：电热式、红外线加热式、燃气加热式、热风式、压缩空气式、喷灯加热式、温水喷射式、温水循环式和洒水式等。
其中应用最多、最广的是电加热方式。
德国WOLFF（沃尔夫）公司生产的道岔电加热融雪系统广泛应用于德国、奥地利、瑞士等阿尔卑斯山区及西班牙的高原地区。
我国青藏铁路就引进了该系统。
荷兰PINTSCH ABEN公司生产的道岔加热系统广泛应用于俄罗斯、德国、荷兰等12个国家和地区。
目前该公司在我国道岔加热领域内还没有实质性的业务开展。
上述两个公司融雪设备从功能、原理等方面都基本类似。
通过钢轨温度、空气温度及湿度、积雪3个传感器采集的信号，自动控制道岔加热系统的工作，并可通过光缆实现远程集中监控，动态监测环境温度及湿度、铁轨温度、降雪状态和加热融雪系统的工作状态等参数，适应现代铁路高速、安全、高度自动化等要求。
2.2国内道岔融雪设备国内在铁路道岔融雪设备的开发和应用起步较晚，到20世纪90年代，冬季道岔除雪基本是靠人工清扫的方式，在人员投入和管理成本上消耗巨大。
电加热道岔融雪设备车站控制终端操作使用说明书一、系统概述（一）系统介绍RDD1型电加热道岔融雪系统（以下简称系统）通过通热辐射或热传导的方式使道岔上的积雪融化并达到除雪目的的道岔除雪方式。
该系统由道岔融雪远程控制中心工作站、道岔融雪车站控制终端、道岔融雪控制柜、环境检测装置、电加热元件及安装卡具、道岔融雪隔离变压器、接线盒、连接线缆和信息通道等组成，具有安全防护、数据测量、计数、故障报警、远程通信等功能；系统操作分为远程、终端、控制柜三级操作模式。
（二）主要用途及适用范围该系统主要用于铁路道岔的除雪。
适用于高速铁路，客运专线，普速铁路，货运专线，客货两用铁路，地方铁路用的各种类型道岔。
（三）系统结构及工作原理道岔融雪系统网络结构可分为三层，最高层为安装在调度中心的远程控制中心工作站，远程控制中心工作站可以监控整个铁路线上的所有控制柜；第二层为车站控制终端，车站控制终端只负责监控本车站的所有控制柜；第三层为车站基础层，它包括车站内的所有控制柜和加热子系统，车站基础层可实现对道岔加热的启动和关闭操作，也可以接受并执行车站控制终端和远程控制中心工作站对其发送的命令，启动和关闭道岔加热系统。
二、使用操作（一）道岔融雪设备车站控制终端操作说明所示。
1车站控制终端操作界面如下图1.7489310216车站控制终端图15.总电源开关；触摸屏；6.指示灯；指示灯；电源开关；1.2.应急23.应急14.电源指示灯；应急10.；计数器开关；应急17.计数器；8.19.22开关作用及工作原理2.车站控制终端安装于车站运转室，实现本站道岔融雪系统设备的集中控制，信息通道接入通信机械室光缆网络，信息通道带宽2M/S。
在车站控制终端上配有应急操作按钮，当车站控制终端与现场控制柜间的通讯网络故障或控制柜智能控制模块故障，车站控制终端不能控制现场道岔的加热装置启动和关闭，同时融雪控制柜有电但人员不能上站操作时，使用应急操作按扭开启加热。
概述PCU(Process Control Unit)模块作为系统的核心控制模块，与TS(温度采集)模块、CVS(电流电压采集)模块通过CAN总线通信方式交互数据；对TS、CVS 采集的数据进行计算分析并根据结果操作MAS输出；通过LCD显示器将系统的各种信息在本地显示；通过LCD和16个功能按键与用户进行人机交互；采用多种方式与远端SCC(Station Control Center,车站控制中心)通信并实现远程控制。
1．PCU（处理控制单元）模块性能特点：-47个24V开关量输入口-44个24V开关量输出口-4个RS232通信接口(带隔离)-4个CAN2.0总线接口-24V单电源供电PCU(处理控制单元)模块是系统的核心控制部分，具有资源丰富的外围接口，便于扩展升级。
外部接口插接化，使用简单，维护方便。
2．PCU（处理控制单元）模块硬件构成特点：- V ortex86SX- 300MHz高性能处理器-PC104总线接口-320x240单色LCD显示器-CPLD扩展外围电路，硬件加密功能-宽电压输入隔离稳压输出模块电源供电PCU(处理控制单元)模块采用高性能的V ortex86SX处理器主频高达300MHz，完全能够满足系统实时性的需要；320x240单色LCD显示器可在本地显示各种图形、汉字、西文信息；模块的外部接口部分都采用严格的隔离措施，确保了模块在工作中的高度可靠性和稳定性。
3．PCU（处理控制单元）模块软件构成特点：-模块化编写，顺序执行-灵活的中断处理-通信数据CRC校验-容错处理-多事件触发看门狗定时器4．PCU（处理控制单元）模块外部接口说明5．PCU 用户界面及操作说明5.1 PCU 的控制面板和按键PCU 上电启动后(大概需要10~20秒时间)，LCD 显示器显示初始界面，用户通过按键和LCD 显示器与PCU 交互。
下面对各个按键的具体功能进行介绍：5.2 LCD 显示器操作按键说明：1.唤醒LCD 显示器或进入主菜单；图(4-1)PCU 模块外部接口1图(4-2)PCU 模块外部接口2LCD 显示器 LCD 显示器 320x240(单色)功能键状态指示灯LCD 显示器操作按键图(5-1) PCU 控制面板实物图2.进入下一级菜单（光标指示）；3.进入需要调整的数据内容（光标指示）；4.确认数据更改并保存更改。
