DFI-150-0003 ALSTOM

ALSTOM DFI-150-0003 是阿尔斯通公司（Alstom） 为其Urbalis™ 系列基于通信的列车自动控制（CBTC）系统及其他铁路信号系统设计的一款高可靠性数字量输入（DI）模块。它属于铁路信号安全计算机系统的关键外围I/O组件，专门用于采集来自轨旁设备（如道岔表示继电器、信号机、轨道电路）以及安全相关设备的干接点状态信号，并将这些信号安全、准确地传递至核心的安全处理器，是确保列车运行安全、高效的基础感知层设备。

应用场景： 

在一条日均客流量超过百万的繁忙地铁线上，列车以90秒的间隔高密度运行。信号系统需要毫秒不差地知道每个道岔是处于定位还是反位、每个信号机显示的是红灯还是绿灯、每个轨道区段是否被列车占用。这些成千上万个关键安全状态，通过继电器的接点，被遍布全线的ALSTOM DFI-150-0003数字输入模块持续采集。想象一个场景：一列列车正在接近一个道岔区，控制中心计划在列车通过后立即转换道岔，为后续列车排列进路。此时，DFI-150-0003模块必须可靠地采集到“道岔已锁闭在当前位置”的表示接点信号，并传递给联锁计算机。只有在确认此安全条件后，系统才会允许列车进入该区段。模块内置的强大滤波和诊断功能，能够有效剔除因接触器抖动或电磁干扰产生的瞬时错误信号，确保传递给上层系统的每一个“0”或“1”都真实反映了现场设备的状态，从源头杜绝了因信息采集错误可能引发的安全事故，保障了数百万乘客的出行安全与线路的高效运营。

核心参数速览： 

技术原理与创新价值： 

创新点1：基于“故障-安全”原则的“动态采集”技术。 与普通工业DI模块采用静态电压采集不同，铁路信号安全系统（如阿尔斯通）的DFI-150-0003模块通常采用“动态采集”或“脉冲采集”技术。模块会向外部采集回路（接点）发送一个经过特殊编码的、低频的、安全的交流或脉动直流询问信号。只有当外部接点闭合，且这个动态信号能通过一个安全鉴别电路（通常包含变压器和滤波电路）被正确识别时，模块才判定该输入点为“接通”（1）。如果接点断开、线路断路、短路，或接收到外部持续的直流干扰电压，鉴别电路将无法正确响应，模块会安全地判定为“断开”（0）或产生故障报警。这种设计确保任何单一元器件故障（如采集电源故障、光耦损坏）都将导向“安全侧”（即信号消失或显示更限制的状态），从根本上满足了铁路信号最高的安全完整性要求。 创新点2：面向高可用性的模块化与高级诊断架构。 在满足最高安全等级的同时，DFI-150-0003也致力于系统的高可用性。其模块化设计允许单个模块故障时，在不停机的情况下进行在线更换（热插拔），最大程度减少对运营的影响。此外，其诊断功能远超简单的通断检测。它能监测采集回路的完整性，区分是现场接点真实断开，还是由于线路断线、接触电阻过大导致的采集失败。这些详细的诊断信息会实时上报给系统维护终端，使维护人员能够快速定位问题是出在模块本身、电缆，还是现场设备（如继电器接点氧化），实现精准的预测性和预防性维护，显著提升整个信号系统的平均无故障时间（MTBF）和可维护性。

应用案例与行业价值： 

案例：某亚洲国际大都市地铁新线信号系统建设项目。 该地铁新线全长超过50公里，设站30余座，采用阿尔斯通Urbalis™ CBTC系统实现全自动无人驾驶（GoA4等级）。项目中，所有车站设备室和轨旁设备箱内的联锁及区域控制器，均大量使用了ALSTOM DFI-150-0003模块，用于采集总计上万个道岔、信号机和站台门的状态接点。在系统长达数月的现场调试和稳定性运行测试中，DFI-150-0003模块表现出极高的稳定性，未发生因模块自身问题导致的采集错误。其清晰的通道级LED状态指示，极大地方便了调试人员排查外部接线问题。在第三方安全认证（SIL4）评估中，该模块的设计和诊断能力得到了高度认可。线路开通至今已安全运营数年，业主维护部门反馈：“DFI-150-0003模块是我们信号系统的‘可靠感官’。它的高稳定性和详细的诊断信息，使得我们的日常维护和故障处理非常高效，为这条高负荷运营的无人驾驶线路的卓越可靠性记录做出了重要贡献。”

相关产品组合方案： 

1. ALSTOM 数字量输出模块（如DFO-xxx）：与DFI-150-0003配套，用于驱动现场执行设备，如道岔转辙机控制继电器、信号机点灯继电器，构成完整的输入输出控制链。

2. ALSTOM 安全处理器模块（如VPI, VCU）：系统的运算核心，处理来自DFI-150-0003的输入信息，执行联锁和安全控制逻辑。

3. ALSTOM 通信模块：用于控制器之间（如ZC、LC、DSU）以及与控制中心的安全数据通信。

4. 阿尔斯通专用电源模块与机架：为所有系统模块提供稳定、冗余且符合铁路标准的电源和安装平台。

5. 轨旁信号设备：如S700K道岔转辙机、LED色灯信号机、计轴设备等，其表示接点是DFI-150-0003的采集源头。

6. 阿尔斯通信号系统维护与诊断软件：用于远程监控所有DFI-150-0003等现场模块的状态、查看输入记录、分析历史数据，实现智能化运维。

7. 信号系统专用电缆与连接器：满足铁路信号传输要求的屏蔽电缆和高可靠性连接器，确保从现场设备到DFI-150-0003模块的信号传输质量。

安装维护与全周期支持： 

安装ALSTOM DFI-150-0003模块必须由经过阿尔斯通或铁路系统专业培训的工程师，在严格遵守相关安全规程（如断电、登记要点）下进行。模块需插入指定的系统机架槽位并锁定。现场电缆（通常为屏蔽双绞线）需按图纸正确连接至模块前部端子排，并做好屏蔽层接地。接线完成后，需使用专用软件对模块进行地址配置和功能测试。 日常维护主要通过系统诊断终端和模块面板LED进行状态监视。定期利用维护软件执行通道测试功能，验证采集回路的完好性。DFI-150-0003支持热插拔更换，操作前需在软件中将对应模块置为维护模式。更换新模块后，需重新下载配置并进行测试。