区间与列控课件.ppt

第四篇第四篇 机车信号机车信号目录第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第一第一节节 机机车车信号概述及系信号概述及系统统构成构成第二第二节节 机机车车信号的信号的显显示及示及报报警方式警方式第三第三节节 自自动动停停车设备动车设备动作原理作原理第二章第二章 通用式机车信号通用式机车信号第一第一节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统构成构成第二第二节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统特点特点第三第三节节 通用式机通用式机车车信号基本工作信号基本工作原理及主机板原理及主机板电电路路第四节第四节 通用式机车信号系统连接通用式机车信号系统连接与故障查找与故障查找第三章第三章 JT1-CZ2000JT1-CZ2000型主体化机型主体化机车信号车载设备车信号车载设备第一第一节节 设备设备构成构成第二第二节节 工作原理工作原理第四章第四章 无无线线机机车车信号系信号系统统的的开开发发与与应应用研究用研究第一第一节节 无无线线机机车车信号概念及分信号概念及分类类第二第二节节 无无线线机机车车信号的信号的结结构、原理及基本功能构、原理及基本功能第三第三节节 无无线线机机车车信号的特征和信号的特征和优势优势第四第四节节 无无线线机机车车信号的可靠性和故障信号的可靠性和故障——安全性安全性第五第五节节 无无线线机机车车信号的信号的应应用用第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第一第一节节 机机车车信号概述及系信号概述及系统统构成构成 铁路地面信号是指挥行车和保证列车运行安全的工具，其显示必须正确可靠，并易被司机辨认。

但由于地形和气候条件的影响，司机往往不能在规定的距离上及时了望到前方信号机的显示，因而有产生冒进信号的危险特别是在运量大、列车速度和载重量大的区段，列车必须在离信号机较大的距离开始制动才行，否则列车冒进信号可能性很大为了防止这种危险的情况发生，采用了机车信号设备这种设备可以预先通知司机所接近的地面信号显示情况，这样司机就能够在任何条件下从容地驾驶列车和及时地采取制动措施，提高列车运行的效率和安全程度但是，机车信号无法防止由于司机失去警惕而发生危及列车运行安全，于是就研制了列车运行自动控制 第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第一第一节节 机机车车信号概述及系信号概述及系统统构成构成 第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第一第一节节 机机车车信号概述及系信号概述及系统统构成构成 机车信号控制系统在目前可以看作是一种单方向的远程控制设备，只能从地面向机车传递控制命令，而不能反方向传递信息机车信号控制系统和其他远程控制系统一样，可以分成如图所示系统框图的几个部分 从系统框图中可以看出，机车信号系统中最主要的问题是如何实现从地面向机车传递信息的问题，可以说它是决定稳定性和可靠性的关键部分。

从地面向机车上传递信息的方式有两种：一种是点式，另一种是连续式 机车信号分类n1、点式n2 、接近连续式n3、连续式第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第二第二节节 机机车车信号的信号的显显示及示及报报警方式警方式 一、一、连续连续式机式机车车信号的信号的显显示方式示方式1.重复式——机车色等信号机重复着所通过的地面信号机的显示，如图（a）所示； 2.预告式——机车色灯信号机的显示是预告前方地面色灯信号机的显示，如图（b）所示；3.预告重复式——是上述两种方式的结合，如图（d）所示 图（c）所示的就是目前采用的预告四显示制式第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第二第二节节 机机车车信号的信号的显显示及示及报报警方式警方式二、点式机二、点式机车车信号的信号的显显示方式示方式 机车信号在有与自动停车设备相联系时各有一套报警方式，例如交流计数电码机车信号是采用信号降级时报警，要求司机警惕由于采用这种方式机车信号由绿显示变为黄显示时要报警，司机要按压警惕手柄，但按规定黄灯不需要降速，所以无形中给司机造成压力，影响运行效率 近年来，我国的自动停车设备已经作为本务机车运行中不可缺少的设备。

为了与自动停车设备想结合，机车信号的报警部分已经由电务转交给机务管理在报警方式上也采用了定时周期报警，报警后司机必须按压警惕按钮，否则经7~8s后即启动自动停车设备 第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第二第二节节 机机车车信号的信号的显显示及示及报报警方式警方式 由于采用了统一的报警设备，所以不同制式的机车信号的报警方式也一致了，现把统一后的报警方式叙述如下：1.机车信号由其他灯光变为红黄灯光时采用周期报警，即没报警一次必须按压一次警惕手柄，直到改变为容许信号为止，或速度降至25km/h以下；2.由红黄灯变为红灯时采用周期报警；3.机车由双黄进站，由于侧线没有电码化，变成白灯时，采用定时报警，经一定时间后撤消报警；4.交流计数电码机车信号，由于没有双黄显示，所以交流计数电码机车信号由黄变成白灯时报警，经一定时间后撤消报警 上述报警方式适用于三种连续式机车信号和双频点式机车信号 第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第三第三节节 自自动动停停车设备动车设备动作原理作原理 一、自一、自动动停停车电车电空空阀阀的形式的形式 电空阀就是把机车信号系统中的信息译解后与列车制动执行部件联系起来的一个中间设备，通过对电空阀的电能控制，使之转变为机械的具体操作，以便控制列车制动。

电空阀的种类很多，从供电与制动方式上分，有得电制动和失电制动两种形式 “得电”与“失电”这两种方式各有优缺点经综合考虑，“得电”制动方式虽然在技术上不符故障-安全的设计原则，是一个非安全系统，但是，只要加强对设备的管理、维修并且采取由乘务员与设备共同来确保运行安全，弥补了“得电”制动的缺点经过运行实验，采用“得电”方式的ZDF型得电制动电空阀和ZTL型控制盒，统一了全路列车控制系统和报警的方式第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第三第三节节 自自动动停停车设备动车设备动作原理作原理二、控制盒和二、控制盒和电电空空阀阀的的动动作原理作原理 控制盒的作用是：接收机车信号传递的报警信号进行周期报警，按压警惕手柄经延迟后菜报警直到改变信号为止；由于司机失去警惕在报警后7~8s时间内不按压警惕手柄时，自动停车电空阀就开始作用，列车自动停车；由双黄变白灯报警后经一段时间后撤消报警 第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第三第三节节 自自动动停停车设备动车设备动作原理作原理ZDF型电空阀的动作原理 右图是ZDF型电空阀的阀体，它是由一个两位三通电磁阀、放风阀和延时风缸组成。

电空阀的工作电压有50V和110V两种用于不同的控制电压时，只需要更换电磁阀线圈即可，其他尺寸和外形不受影响 第一章第一章 机车信号概述机车信号概述第三第三节节 自自动动停停车设备动车设备动作原理作原理电空阀的动作原理如下： 当线圈1得电时，活动衔铁向下压迫阀杆，使排气阀2关闭，进气阀3打开这时总风缸的压力由进气阀3进入放风阀膜板5的下方，于是膜板5连同鞴鞴杆7一起上移，迅速打开列车管排气阀8，列车管的压力直接从打开的阀口排于大气，使列车管内压力急速降低，列车开始紧急制动 当线圈失电时，进气阀3在弹簧4的作用下向上移动，又处于关闭位，切断总风缸的供风，排气阀2处于开位，则膜板下方的压力空气经电磁阀的排气孔排于大气当膜板下方的压力减至接近于零时，列车管排气阀8在弹簧9的作用下，向下移动关闭列车管的排气口，此时列车管的排气终止 延时风缸10是防止当自动停车发生作用时，虽然由于故障或其他原因造成电空阀又失电，但不会使机车发生中途缓解现象由图可见，当电空阀再次失电，虽然关闭了进气阀3，但是延时风缸继续向外排气，继续维持膜板5下方的压力，使列车管排风阀延迟关闭，继续排风根据设计一般延迟45~60s的时间就足以使列车停下来，所以不会产生因电气故障而造成中途缓解的后果。

第二章第二章 通用式机通用式机车车信号信号第一第一节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统构成构成 这里介绍JT1型数字化通用式机车信号，其中，J表示机车信号，T表示通用式 JT1型数字化通用式机车信号主体分为JT1—A型和JTJ—B型两种JT1—A型为单套通用式机车信号主机；JT1—B型为双套通用式机车信号主机，主要用于提速机车 JT1型数字化通用机车信号主要由一个主机箱（JT1—A或JT1—B型），一个接线盒，四个传感器，两个八显示机车信号机及电缆等构成第二章第二章 通用式机通用式机车车信号信号第二第二节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统特点特点 一、主要功能一、主要功能1.接收自动识别和处理各种地面信息，可接收（自动识别和处理）以下信息：⑴非电气化区段50Hz交流计数信息；⑵电气化区段25Hz交流计数信息；⑶电气化区段75Hz交流计数信息；⑷非电气化区段4信息移频信息；⑸电气化区段4信息移频信息；⑹8信息和18信息移频信息；⑺电气化区段UM71信息；⑻非电气化区段UM71信息；⑼极频自动闭塞信息 第二章第二章 通用式机通用式机车车信号信号第二第二节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统特点特点二、主要技术条件二、主要技术条件1.通用式机车信号具有以上主要功能中所列的全部功能，真正做到“通用”。

2.当列车自动停车装置和列车超速防护装置发生故障时不应影响机车信号的正常工作3.通用式机车信号应符合铁路信号的“故障—安全”原则，设备故障时机车信号不得出现升级显示4.通用式机车信号可安装于各种型号的电力机车及内燃机车上5.通用式机车信号应安装在能防雪、风沙的车体内，尽量避开高温和强电磁干扰 第二章第二章 通用式机通用式机车车信号信号第二第二节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统特点特点三、主要技三、主要技术术指指标标1.供电范围2.接收线圈安装位置3.接收灵敏度4.地面信息与机车信号显示对应关系5.信号显示应变时间 6.整机返还系数 第二章第二章 通用式机通用式机车车信号信号第二第二节节 通用式机通用式机车车信号系信号系统统特点特点四、主要优点四、主要优点1.采用数字信号处理方式，用数字滤波的办法对信号进行处理、识别、性能稳定，无元件参数漂移、老化等问题 2.采用计算机译码，运算速度快，处理能力强由于采用避错技术、容错技术和故障检测与诊断技术，提高了系统工作的可靠性3.主机器件高度集成，元件少，故障率低4.采用高可靠器件，主机寿命长5.检测时对故障点可进行语音提示，方便检测和维修。

6.对易出故障的电源及继电器接点加强了对应措施采用高可靠的集成电源块，尽量减少元件数量，放宽正常工作的电压范围，降低整机耗散功率，减少温升通过软件控制，对继电器接点实现无电转换对信号点灯电源，增加了过流保护措施7.设备安全可靠，通用性强 第三第三节节 通用式机通用式机车车信号基本工作原理及信号基本工作原理及主机板主机板电电路路 一一、、 基本工作原理基本工作原理JT1型数字化通用式机车信号主机主要由电源部分、输入部分、计算机部分及输出与反馈部分构成通用式机车信号主机框图如图所示 第三第三节节 通用式机通用式机车车信号基本工作原理及信号基本工作原理及主机板主机板电电路路1.电源部分通用式机车信号共采用直流±50V、5V、±5V三种电源 2.输入部分输入部分见图7-9，由传感器、输入变压器、运算放大器及A/D转换器构成 3.计算机部分通用式机车信号的计算机部分由DSP芯片外接存储器EPROM、输出接口1、输出接口2，动态监督1、2、3及输出接口组成4.输出及反馈部分在机车信号的输出电路中，它由驱动电路、点灯继电器电路、光电开关和点灯电路等组成 第三第三节节 通用式机通用式机车车信号基本工作原理及信号基本工作原理及主机板主机板电电路路二、主机板电路二、主机板电路1.Ul Ｕl为A/D 转换器，其作用是将模拟信号变换成计算机能辨认的数字信号，送入DSP芯片进行译码。

2.U2 U2为DSP芯片，是数字信号处理器，主机的主芯片输入信号的滤波、识别、处理、控制等均由该芯片完成3. U3、U4 U3、U4为可擦除可编程只读存储器通用式机车信号处理的信息量较大，DSP芯片容量不够，于是外部又增加了两块可擦除可编程只读存储器EPROM每块 EPROM均固化了译码软件4. U5、U6 U5、U6为暂存器，又称读写存储器RAM与U3、U4一样，虽然DSP芯片内已设有暂存器，但因通用式机车信号处埋的数据太多，在外部仍需增加两个暂存器U5和U6其余见书P200第三第三节节 通用式机通用式机车车信号基本工作原理及信号基本工作原理及主机板主机板电电路路三、信号处理过程三、信号处理过程 通用式机车信号主机板信号处理过程是在软件作用下完成的 现以接收国产移频信息和UM71信息为例简单介绍一下信号处理过程 1.接收国产移频信息 2.接收UM71信息第四节第四节 通用式机车信号系统连接与故通用式机车信号系统连接与故障查找障查找 一、通用式机车信号系连接一、通用式机车信号系连接通用式机车信号系统由机车信号主机(主机箱)，Ⅰ、Ⅱ端传感器，Ⅰ、Ⅱ端八显示机构，信号配线盒(接线盒)及若干连接电缆等构成。

第四节第四节 通用式机车信号系统连接与故通用式机车信号系统连接与故障查找障查找二、通用式机车信号的故障查找二、通用式机车信号的故障查找 通用式机车信号故障分为主机故障和其他系统故障主机故障又分为主机电路板故障和电路板之外的配线故障主机电路板故障又分为内部电路(计算机部分)故障和外围电路故障 主机电路板内部电路故障率很低，相比之下，外围电路故障概率大些 第四节第四节 通用式机车信号系统连接与故通用式机车信号系统连接与故障查找障查找下面仅就几种典型故障介绍一下分析及查找方法1.接通电源后烧熔断器2.开机后不亮灯 3.开机后直接亮红灯4.开机后白灯不变灯 5.主机故障 第三章第三章 JT1-CZ2000JT1-CZ2000型主体化型主体化机车信号车载设备机车信号车载设备 中国铁路经过近几年的不断提速，已经形成1.3万Km，120-160 Km/h的快速铁路网，广深线附速已达200 Km, 秦决客运专线时速达到200km以上随着列车速度的不断提高,靠地面信号行车已不能保证行车安全，必须靠车载号设备对列车实施运行控制由北京交通大学按照故障—安全原则设计、北京铁路信号工厂生产制造的JTl-CZ2000型主体化机车信号车载设备，能够满足CTCS1级对主体化机车信号车载设备的要求。

它完整复示地面信息，并为监控装置提供可靠的地面信息，两者结合再加上点式设备填补了中国铁路CTCS1级车载列控系统的空的第一第一节节 设备设备构成构成 JT1-GZ2000型主体化机车信号车载设备，由机车信号主机、接线盒、显示器、开关盒及双路接收线圈等设备构成系统构成框图如图所示 JTl-CZ2OOO 型主体化机车信号车载设备构成框图 主体化机车信号系统通过安装在机车第1轮对前面的双路接收线圈感应接收轨面信息，送给机车信号主机；主机板通过模数变换、频谱分析等一系列译码处理过程，将译码结果输出显示于司机室的显示器上；同时对机车信号运行过程中的有关动态信息进行记录，并可通过地面处理系统对记录的信息进行读取显示分析开关盒和显示器分别在两端司机室各安装l个，双路接收线圈在机车两端各安装1对，通过接线盒分配接入主机 第二第二节节 工作原理工作原理 一、主机一、主机 主机的结构原理框图如图所示双路接收线圈的一路接主机板A,另一路接主机板B，两块主机板与双路接收线圈构成双套热备冗余系统主机板主要完成地面信号的译码及点灯输出工作,主机并行输出点灯和给监控装置提供信息；连接板实现电源分配、主机状态示、并口输出的双套切换等功能；记录板完成相关信息的记录功能 第二第二节节 工作原理工作原理二、接线盒二、接线盒 作为主体化机车信号车载设备的电源转换装置，接线盒把机车上的110V电源转换成相对稳定的50V电源供主机工作。

把各路信号在接线盒的端子排进行汇流和转接，方便用户进行测量接线盒支持双路接收线圈接线引入以及机车前后端双路线圈切换，增加了供测试仪测试的测试插口以及串口输出插口三、显示器三、显示器 8显示机车信号机选用了专为机车信号显示设计的LED信号灯，其光谱纯,发光柔和，抗震性强，可靠性高，耐压高整机设置了双套元件和环状配线显示器内部电路采用冗余措施，防止单点故障而造成的完全无显示四、开关盒四、开关盒 上下行开关盒是专为司机操作方便设计的，把原先在机械室接线盒上的上下行开关引进开关盒,并把它放置于司机操作台上，便于司机在行车过程中操作它有以下2种开关选择：1．模式选择，将主机上UM71制式的多种模式选择线引进开关盒，并通过人工转换开关进行模式选择，为在长交路上运行的机车司机依据线路模式进行UM71制式的选择带来方便；2．上下行选择，将接线盒Ⅰ、Ⅱ端司机室互锁上下行输出线，引进开关盒,并通过人工转换开关，可直接在司机室进行上下行选择STM接收天线第四章第四章 无无线线机机车车信号系信号系统统的的开开发发与与应应用研究用研究 目前我国的机车信号是通过线圈感应轨道电路信号信息，经过滤波、整形、解调、译码后显示在双面8显示信号灯上，并送到列车安全运行监控记录装置(以下简称“运器”)中。

运器”的控车效果取决于可靠的机车信号和必要的超速防护基本数据(如：道岔型号、进路长度等)由于轨道电路存在邻线干扰、半边侵入、信息不能进行闭环检测、站内轨道电路长短相差大、电码化存在缺陷等问题，时常造成机车信号侧线岔区无信号、闪白灯等故障因此，在机车信号尚未主体化之前，“运器”控车的安全性不能保证解决机车信号主体化和提高“运器”控车质量，已是当务之急无线圳车信号采用无线信道传输信息，彻底摆脱了轨道电路的约束，在实现机车信号主体化和提高“运器”控车质量方面具有不可比拟的优势第一第一节节 无无线线机机车车信号概念及分信号概念及分类类 无线机车信号是利用无线通信设备，将车站信号信息(信号显示、进路信息、车站和线路信息等)传送至机车，指示列车安全运行的设备总称 无线机车信号系统可分为2种类型：第1类是列车从一个车站到另一个车站的整个运行过程中都有机车信号显示，称为连续式列车无线机车信号，用GSM-R或TETRA无线方式比较容易实现；第2类是列车从一个车站到另个车站运行时，只有在接近车站地区才有机车信号，称为接近连续式列车无线机车信号，用普通数传电台即可实现 无线机车信号系统采用自律轮询优化控制方法，信道时分复用，1台地面设备可同时控制多台列车。

无线机车信号应变时间和控车数量均能够满足运输要求 第二第二节节 无无线线机机车车信号的信号的结结构、原构、原理及基本功能理及基本功能一、无线机车信号组成结构一、无线机车信号组成结构 无线机车信号系统由两部分组成安装在机车上的为车载设备(OBE)，主要有车载主机、无线数线数据传输设备接口、列车运行安全监控记录装置接口、查询器、卫星定位接口、显示部分等；安装在车站上的为地面控制设备(SCC)，主要有地面控制机、无线数据传输接口、联锁接口、信号微机监测接口、应答器、上位机等基本结构如图所示第二第二节节 无无线线机机车车信号的信号的结结构、原构、原理及基本功能理及基本功能二、无线机车信号的工作原理二、无线机车信号的工作原理 以下是接近连续式无线机车信号的工作原理，连续式无线机车信号的工作原理可同理参照 接近连续式无线机车信号是在进站信号机外方的接近区段，当列车压过应答器后，车载设备向车站地面设备申请注册，地面设备建立列车与进路对应关系 将获得的列车进/出站信号及股道信息，发送到机车上，并与列车的回示信号对比，以确认信号的有效性列车出站后，地面设备对其进行注销。

接近连续式无线机车信号的有效工作范围是进站信号机外方接近区段、进路及股道，原理示意如图所示第二第二节节 无无线线机机车车信号的信号的结结构、原构、原理及基本功能理及基本功能三、无线机车信号系统的功能三、无线机车信号系统的功能1．车站控制设备（1）对接近和驶离车站的列车进行注册和注销，建立列车与进路的一对应关系，建立车—地之间的无线信道2）采集车站联锁进路和信号信息，根据列车位置生成机车信号，并及时通过无线信道发送到车载设备接收车载设备的回执信息进行信息确认3）同时控制多台机车的功能4）双机热备，具有自动检测切换功能5）数据记录回放且满足记录容量要求6）具有白诊断、远程诊断和故障报警功能7）人机界面 (MMI) 功能8）上电自动启动和断电后自动恢复功能9）具有与信号微机监测系统接口的功能第二第二节节 无无线线机机车车信号的信号的结结构、原构、原理及基本功能理及基本功能2．车载设备（1）接收地面信息，进行显示并发送回执信息2）具有与列车安全运行记装置、卫星定位系统接口的功能（3）人工设置调车停用和上/下行切换4）双机热备检测切换功能5）采用故阵—安全电路，保证设备故障时机车信号不升级。

6）具有故障诊断、声光报警，数据记录及转贮功能，死机后的白动恢复功能，信息显示及语音提示功能 第三第三节节 无无线线机机车车信号的特征和信号的特征和优势优势无线机车信号相对于既有机车信号具有以下优势1．传输信息量大无线机车信号除了提供机车信号信息外，还提供进路信息和列控信息司机通过车上的图形显示器能够看到车站为其办好的进路，免去了司机问路，方便驾驶同时还能够为“运器”或ATP装置提供大量数据2．采用数字信号传输，传输可靠性高，误码率低，信号稳定3．信息闭环确认无线机车信号实现了车—地之间双向信息传输，地面发出的信号后，车载设备有回示信息，双方进行信息校核，保证信息传输的可靠性4．信息连续显示列车无论在区间或在车站任何区段上，机车信号的显示是连续的5．车载显示屏显示信号机车上除了八灯位信号灯外，还提供LCD平面显示屏司机可同时看到进站信号机和出站信号机的信号6．方案实施方便，可操作性强无线机车信号不受车站站场大小及布置影响，不受车站股道变动影响在施工中不影响正常列车运行 第四第四节节 无无线线机机车车信号的可靠性和信号的可靠性和故障故障——安全性安全性一、可靠性措施一、可靠性措施1．多层次采用冗余系统，如，车站及车载设备均采用双套，一主一备。

2． 车站设备与车载设备之间的信息传输，采用闭环方式，即双方应答确认方式3．无线机车信号内容的发送和译码，采用三取二高可靠方式4．在接近连续式工作条件下，电台的功率只限于邻近车站3km左右范围内起作用，且相邻车站使用频率是奇偶交叉的，避免发生同频干扰5．信息结构内容中对发信与接收，都要事先注册在案，局外信息无效，因此可避免局外有意干扰6．信息内容有时限保障，避免局外有意干扰7．发送编码中均有CRC检错，可提高抗干扰性，从而也提高了可靠性第四第四节节 无无线线机机车车信号的可靠性和信号的可靠性和故障故障——安全性安全性8．列车定位信息除列车原有测速/测距系统外，还辅之以定点的查询应答器，同时还有GPS定位，三者综合而得，定位精确，可靠性高9．车站发送无线机车信号条件是严格的，它包括了计轴器信号和车站联锁信号等，这在保证行车安全上是符合铁路信号原则的10．系统按照电磁兼容原则设计，提高了可靠性11．在外界条件引入时均采用光电隔离方法，提高安全性12．系统中电源设计按“大功率小负载”方法，提高可靠性13．电台在用调频后发送的过程中，还采用本身的检错纠错措施，进一步提高了在高频段的抗干扰性。

第四第四节节 无无线线机机车车信号的可靠性和信号的可靠性和故障故障——安全性安全性二、故障二、故障- -安全措施安全措施1．当列车压过接近应答器后，在限时内接收不到机车信号，无线机车信号进行报警，同时计算列车的走行距离，如司机不进行干预，列车将执行自动停车2．无线机车信号实现了列控数据的双向传输，信号传输构成闭环，双方都有对方信息回执，比较确认后才可输入如数字比较不正确，进行报警并降级显示3．系统采用类似轨道电路的连续不间断发码方式，输出驱动采用脉冲方式，计时器判断执行，超时硬件复位，系统降级显示，满足故障-安全4．构成闭环控制，机车信号输入信号与输出反馈信号比较确认后执行，无线传输信息握手确认5．两端无线数传设备传输阻塞后，在规定时间内执行强制复位，确保输出通道畅通6．系统设有看门狗，程序转飞后可被立即拉回系统瞬间停电后可自动恢复 第五第五节节 无无线线机机车车信号的信号的应应用用 一、实现机车信号主体化一、实现机车信号主体化针对不同闭塞方式，提出采用无线机车信号实现机车信号主体化的基本方案 1．半自动闭塞区段，在车站采用接近连续式无线机车信号，如图所示 第五第五节节 无无线线机机车车信号的信号的应应用用 2．自动闭塞区段，在车站采用接近连续式无线机车信号，在区间仍然采用通用式机车信号，如图7-25所示。

自动闭塞区段也可以在车站和区间统一连续式无线机车信号，可作为方案3但由于，目前区间闭塞设备集中不统一，或者集中在前站，或者集中在后站，或者部分集中在前站，部分集中在后站，因此，无线机车信号站间控制权交接困难，不便工程实现，这里不在单独作为一种方案提)出另外，连续式无线机车信号还可用于取消地面信号列车追踪运行的情况，由于需要设立无线闭塞中心，增加列车定位、测速等设备，不适合既有线路改造，这里也不单独作为一种方案提出第五第五节节 无无线线机机车车信号的信号的应应用用二、提高二、提高““运器运器””的控车效率的控车效率 由于“运器”事前无法获得地面进路信息，如：列车进几道、股道长度、道岔型号等，只能按照最不利的情况对列车进行超速防护即为了保证行车安全，无论实际情况如何，“运器”均按最小的道岔型号、最短的股道长度来确定限速值，这显然影响了行车效率无线机车信号可增加向“运器“提供列车进路、般道长度、道岔型号等列控数据的功能三、满足特殊条件下机车信号的需求三、满足特殊条件下机车信号的需求 无线机车信号能够适应青藏线恶劣自然条件机车信号显示，同时可以避免由于大秦线强大牵引回流引起轨道不平衡电流对机车信号的影响。

无线机车信号属于基于通信列车控制系统(CBTC) 的一种简单形式，符合铁路列车控制技术发展方向，其开发与应用必将具有广泛的发展前景第五篇第五篇 站内轨道电路站内轨道电路电码化电码化 主讲主讲主讲主讲 魏艳魏艳魏艳魏艳email:w-email:w-email:w-email:w-tel:tel:tel:tel:目录目录第一章第一章 站内轨道电路电码化概述站内轨道电路电码化概述 第二节 叠加方式站内轨道电路电码化 第一节 脉动切换方式站内轨道电路电码化第二章第二章 站内轨道电路预叠加站内轨道电路预叠加ZPW-20000AZPW-20000A电码化电码化第一节 电码化技术的发展 第三章第三章 ZPW-2000AZPW-2000A型闭环电码化系统型闭环电码化系统 第二节 预叠加原理 第三节 25Hz相敏轨道电路预叠加ZPW-2000A电码化 第四节 交流连续式轨道电路预叠加ZPW-2000A电码化 第一节 设备构成及功能第二节 系统工作原理 第一章第一章 站内轨道电路电码化概述站内轨道电路电码化概述复习引入：复习引入： 在移频自动闭塞区在移频自动闭塞区段，区间采用移频段，区间采用移频轨道电路，机车信轨道电路，机车信号设备能直接接收号设备能直接接收移频信息。

而站内移频信息而站内轨道电路不能发送轨道电路不能发送移频信息，当列车移频信息，当列车在站内运行时机车在站内运行时机车信号将中断工作信号将中断工作采用何种技术手段采用何种技术手段解决此问题？解决此问题？ 为了保证行车安为了保证行车安全和提高运输效全和提高运输效率，使机车信号率，使机车信号在站内也能连续在站内也能连续显示，需在站内显示，需在站内原轨道电路的基原轨道电路的基础上进行础上进行电码化电码化基本概念：基本概念： 所谓站内轨道电路电码化，指的是非电码的轨道电路能根据运行前方信所谓站内轨道电路电码化，指的是非电码的轨道电路能根据运行前方信号机的显示发送各种电码对于移频轨道电路，电码化就是移频化号机的显示发送各种电码对于移频轨道电路，电码化就是移频化 电码化方式：电码化方式：1.1.切换方式切换方式 2.2.叠加方式叠加方式3.3.预叠加方式：提速区段站内正线必须采用此方式预叠加方式：提速区段站内正线必须采用此方式电码化范围：电码化范围： 正线，列车进路正线，列车进路““进直进直””、、““出直出直””时接、发车进路的所有区段；列时接、发车进路的所有区段；列车进路车进路““进直进直””、、““出弯出弯””时，为接车进路中的所有区段。

侧线，仅为股时，为接车进路中的所有区段侧线，仅为股道电码化电路组成：电码化电路组成： 1.1.转换开关电路，由传输继电器组成，用来验证轨道电路转发机车信转换开关电路，由传输继电器组成，用来验证轨道电路转发机车信号信息的条件，并且控制向轨道发码及轨道电路的恢复时机号信息的条件，并且控制向轨道发码及轨道电路的恢复时机 2.2.信号、进路检查电路，由接车发码继电器和发车发码继电器电路构信号、进路检查电路，由接车发码继电器和发车发码继电器电路构成，用以检查列车是否冒进信号以及列车成，用以检查列车是否冒进信号以及列车““进直进直””、、““出直出直””进路，并予进路，并予以记录供转换开关电路使用股道区段电码化时可不设该电路以记录供转换开关电路使用股道区段电码化时可不设该电路 3.3.发码电路，由编码条件和码源移频发送盒组成，其作用是根据编发码电路，由编码条件和码源移频发送盒组成，其作用是根据编码条件发出不同的机车信号信息码条件发出不同的机车信号信息 第一节第一节 脉动切换方式站内轨道电路电码化脉动切换方式站内轨道电路电码化 一、站内正线轨道电路电码化电路一、站内正线轨道电路电码化电路 站内正线每一轨道电路区段的电码化时机是列车驶入本区段，终止于列车驶入下一相邻的轨道电路区段。

二、反向接车股道的轨道电路电码化二、反向接车股道的轨道电路电码化 在双线双向移频自动闭塞区段，正线除了正向接车外，反向也接车 由于股道两个方向都接车，故正向在轨道电路受电端发码，反向在轨道电路送电端发码由于反方向为自动站间闭塞，故发车进路不进行电码化由于股道为双方向发码，故分别设上行反方向道岔区段电码化继电器SFDMJ和上行IG电码化继电器S1MJ列车驶入进路时，电码化电路的动作过程同上述正方向接车 三、到发线电码化电路三、到发线电码化电路 目前，到发线接车进路仅为股道区段的电码化 站场举例站场举例站场举例站场举例第一章第一章 站内轨道电路电码化概述站内轨道电路电码化概述第二节第二节 叠加方式站内轨道电路电码化叠加方式站内轨道电路电码化 什么是叠加方式站内电码化？ 叠加方式站内电码化是将移频信息叠加在原轨道电路上移频轨道电路和原轨道电路用隔离器隔离开，使得本区段的两种类型轨道电路不互相影响为什么采用叠加方式站内电码化？由于采用的是两种轨道电路叠加的方式，移频信号和50Hz轨道电路预先叠加使用，可提前一个区段发码，能保证机车信号及时接收移频信息，克服了脉动切换方式在传输继电器落下期间造成中断发码的缺点。

另外，也为全站接发车进路电码化的实施提供更优越的技术方案 第二节第二节 叠加方式站内轨道电路电码化叠加方式站内轨道电路电码化一、隔离器一、隔离器 隔离器有两种，GLQ—I型和GLQ—Ⅱ型GLQ—I型用于轨道电路发送端发码，GLQ—Ⅱ型用于轨道电路接收端发码 GLQ—I型为送端隔离器，由电容、电感、变压器组成，用于隔离50Hz轨道电路发送端和移频发送电路因两者频率不同，它们对于L、C1、C2的阻抗也不相同，50Hz电源不向移频发送盘传送，而只传至轨道反之，移频信息也不送至50Hz电源，而只送至轨道两者互不影响 GLQ—Ⅱ为受端隔离器，亦由电感和电容组成，对于不同的频率具有不同的阻抗于是，移频信号只送至轨道，而不送到轨道继电器：50Hz电流也只送至轨道继电器，而不送至移频发送盘这样就保证了本区段的两种类型轨道电路的正常工作二、叠加方式站内轨道电路电码化二、叠加方式站内轨道电路电码化 叠加方式站内轨道电路电码化电路GLQ为隔离器为占用发码方式，即列车占用本区段，轨道继电器落下，发码继电器吸起，使移频轨道电路与原轨道电路相叠加，迎着列车发码待列车驶入下一区段，下一区段轨道继电器落下，其发码继电器吸起，断开本区段发码电路。

列车出清本区段，轨道继电器吸起，发码继电器落下，恢复原轨道电路第一章第一章 站内轨道电路电码化概述站内轨道电路电码化概述第二节第二节 叠加方式站内轨道电路电码化叠加方式站内轨道电路电码化 在正线接、发车进路的站内电码化电路中，列车占用前一区段时轨道继电器落下使本区段的传输继电器励磁，列车占用本区段时该传输继电器仍励磁，列车占用下一区段时该传输继电器失磁在传输继电器吸起，以及办理接车进路或发车进路发码继电器吸起时，向本区段发送移频信息站线股道电码化，则是列车占用股道时发码也就是正线采用预叠加方式，站线只能采用叠加方式 叠加方式站内电码化的电路原理，为双线双向运行的自动闭塞区段正线正方向电码化范围包括接车进路和发车进路，反方向按自动闭塞运行时电码化范围包括接车进路和发车进路，反方向按自动站间闭塞运行时电码化范围仅为接车进路到发线只包括股道 对于正线电码化，叠加方式有接、发车进路分用发送盘和合用发送盘两种方案 三、预叠加方式的站内电码化电路三、预叠加方式的站内电码化电路 (1)正线正方向接车进路预叠加电码化电路 正方向接车，以下行I道接车进路为例对每个接车方向设一个接车发码继电器，对应于每个轨道电路区段设一个传输继电器． (2)正线反向接车进路电码化电路 反方向接车进路的电码化电路工作原理基本上同正方向接车进路，只是从轨道电路送电端发码。

SI出站信号机关闭，显示红灯，发HU码正方向发车时，为出弯进路，此时无论SI点绿灯还是黄灯，均发UU码反方向发车时，XlJG空闲，X1JGJF吸起，SI显示绿灯(及进路表示器白灯)，发L码；X1JG被占用，X1GJF落下，SI显示黄灯(及进路表示器白灯)，发U码3)正线发车进路电码化电路 正方向发车，下行IG发车进路电码化电路设发车发码继电器(每架办理通过进路的正线出站信号机设一个)及各轨道电路区段的传输继电器当第一离去区段空闲时，办理下行IG正方向发车，是进直进路，使XI FMJ吸起列车占用出站信号机内方第一个轨道电路区段时，Xl FMJ构成自闭电路直至列车出站，占用第一离去区段，X1FMJ自闭电路断开，它才落下4)到发线股道电码化电路 以3G为例，其电码化电路发码方式为占用即发码，不采用预发码方式由3GJ后接点接通3GCJ励磁电路，3GCJ励磁上、下行移频发送盘分别通过送、受电端隔离器接向钢轨，究竟由哪个发送盘发送移频信息，由运行方向，也就是由S3信号机和X3信号机的状态决定 下行接车，由X3FS发码X3关闭，X3LXJF落下，发HU码；X3开放，无论正方向发车，还是反方向发车，均为出弯进路，发UU码。

上行接车，由S3FS发码，编码同下行接车第二章第二章 站内轨道电路预叠加站内轨道电路预叠加ZPW—2000AZPW—2000A电码化电码化 第一节　　电码化技术的发展第一节　　电码化技术的发展一、切换与叠加一、切换与叠加 1.所谓“切换”即电码化发码接点条件在轨道电路电码化过程中，由平时固定接向轨道电路设备转向电码化发码设备切换方式经历了“固定切换”和“脉动切换”应用于非电气化区段、480轨道电路）2.所谓“叠加”即在轨道电路传输通道内，轨道电路信息和机车信号信息同时存在传输继电器的作用事在发码时机到来之际，将发码设备与轨道电路设备并联，两者同时向轨道传输通道发送信息应用于电气化、25Hz相敏轨道电路 ）二、预叠加二、预叠加目前的“切换和叠加”电码化技术已不满足提速要求，必须在原有电码化“叠加发码”方式的基础上进行改进，采用“叠加预发码”方式，才能保证列车接收地面信息在“时间和空间”上的连续预”就是在列车占用某一区段时，其列车运行前方，与本区段相邻的下一个区段也开始发码第二节　　预叠加原理第二节　　预叠加原理第二节　　预叠加原理第二节　　预叠加原理 １、列车进入YG区段时，接车进路已排通，即正线继电器ZXJ↑，进站信号开放，LXJ↑，则接车发码继电器JMJ↑。

2、列车进入站内电码化第一个区段A，ADGJF↓，ACJ通过自闭电路保持吸起，发送设备Ⅰ路输出继续向A区段轨道传递机车信号信息，同时BCJ↑，发送设备Ⅱ路的移频信息叠加进B区段的轨道电路信息中，使列车运行在A区段时，B区段已预先发码 3、列车在压入D股道前一个区段C时，DCJ↑，将电码化信息预叠加到D股道；当列车压入D股道时，DGJF↓，JMJ↓，表明接车进路电码化到此结束4、发车进路的预发码直至列车压入站内电码化最后一个区段H时才结束，并直至列车压入1LQ，FMJ↓，叠加电码化信息的工作才结束第二节　　预叠加原理第二节　　预叠加原理►►接车进路、发车进路接车进路、发车进路ZPW-200AZPW-200A电码化发送设备采用电码化发送设备采用““N+1”N+1”冗余方式设计冗余方式设计图中粗线表示的是站内电码化范围与下行电码化方向相对应，迎着列图中粗线表示的是站内电码化范围与下行电码化方向相对应，迎着列车行驶方向进行发码，进路内每一轨道区段均设置一台传输继电器车行驶方向进行发码，进路内每一轨道区段均设置一台传输继电器CJCJ发送的发送的ⅠⅠ、、ⅡⅡ路输出分别与相邻轨道区段的路输出分别与相邻轨道区段的CJCJ相连，即相连，即ⅠⅠ路输出若连路输出若连A A、、C C、、E E、、G G区段的区段的CJCJ，， ⅡⅡ路输出则路输出则B B、、D D、、F F、、H H区段的区段的CJCJ。

►►移频电码化发送设备的两路输出信息就是如此被一个接着一个地轮流叠移频电码化发送设备的两路输出信息就是如此被一个接着一个地轮流叠加至站内相邻的两个轨道区段的它的设计与使用，既满足了任一瞬间加至站内相邻的两个轨道区段的它的设计与使用，既满足了任一瞬间发送的每一路输出只向一个区段发码，又满足了任一瞬间都有两个相邻发送的每一路输出只向一个区段发码，又满足了任一瞬间都有两个相邻区段在发码，完全实现了区段在发码，完全实现了““预叠加预叠加””方式对站内电码化技术的要求接方式对站内电码化技术的要求接车进路、发车进路车进路、发车进路ZPW-2000AZPW-2000A电码化发送设备采用电码化发送设备采用““N+1”N+1”冗余方针设计，冗余方针设计，接车或发车进路发送设备故障，自动转至接车或发车进路发送设备故障，自动转至+1+1设备并报警，确保正线行车设备并报警，确保正线行车安全可靠安全可靠第三节第三节 25Hz25Hz相敏轨道电路预叠加相敏轨道电路预叠加ZPW-ZPW-2000A2000A电码化电码化 一、设备构成一、设备构成 25Hz相敏轨道电路分电气化区段和非电气化区段两大类，其预叠加电码化系统原理及设备构成基本相同。

电气化区段25Hz相敏轨道电路电路系统原理见书，非电气化区段25Hz相敏轨道电路系统原理见书25Hz相敏轨道电路电码化设备由发送器、防雷单元、室内隔离盒、室外隔离盒、25Hz防护盒、轨道变压器等构成 二、正线预叠加系统原理二、正线预叠加系统原理 为保证正线区段电码化设备稳定可靠，接车进路、发车进路ZPW-2000A电码化发送设备采用“N+1”冗余方式设计，发送防雷为两路输出 进路或发车进路发送器故障后，对应的报警继电器FBJ落下，自动倒向“+1”发送器，“+1”发送器投入工作，并通过FBJ落下接点接通报警电路，通知值班人员三、侧线叠加系统原理三、侧线叠加系统原理 侧线叠加电码化系统与正线区段电码化系统工作原理基本相同，只是发送器采用单套设备，发送器防雷使用一路输出信号正常情况下，电源屏提供直流24V电源供给发送器工作发送器输出经过防雷单元叠加继电器接点条件电路、轨道变压器、室外防雷模块等设备送至轨道 第四节　　交流连续式轨道电路预叠加第四节　　交流连续式轨道电路预叠加ZPW-ZPW-2000A2000A电码化电码化 一、设备构成一、设备构成 交流连续式轨道电路电码化设备由发送器防雷单元室内隔离盒、室外隔离盒、轨道变压器等构成。

二、正线预叠加系统原理二、正线预叠加系统原理 交流连续式轨道电路预叠加移频电码化系统原理，与25Hz相敏轨道电路预叠加移频电码化基本相同 三、侧线叠加系统原理三、侧线叠加系统原理 侧线叠加电码化系统与正线区段电码化系统工作原理基本相同，只是发送器采用单套设备，发送器防雷输出信号使用一路正常情况下，电源屏提供直流24V电源给发送器工作发送器输出经过防雷单元、叠加继电器接点条件电路，将移频电码化信息叠加至室内隔离盒、室内防雷模块，再经传输电缆、室外隔离盒、轨道变压器、室外防雷模块等设备送至轨道 第三章第三章 ZPW-2000A ZPW-2000A 型闭环电码化系统型闭环电码化系统 已解决：机车信号在站内的稳定可靠接收已解决：机车信号在站内的稳定可靠接收固定切换→脉动切换→叠加发码→预叠加发码 未解决：信息是否确实送到进行有效的检测？未解决：信息是否确实送到进行有效的检测？ ZPW-2000AZPW-2000A型闭环电码化系统，在保留型闭环电码化系统，在保留ZPWZPW－－2000A2000A型电码化对发码设备进型电码化对发码设备进行检测报警功能的基础上，增加了全程实时检测功能，实现了电码化系统的闭环行检测报警功能的基础上，增加了全程实时检测功能，实现了电码化系统的闭环检查。

检查 小结：小结：ZPW-2000A ZPW-2000A 型闭环电码化系统，是一种具有闭环检测功能的车站电码型闭环电码化系统，是一种具有闭环检测功能的车站电码化系统发码设备发送稳定可靠的信息，检测设备在检测允许的时间内对接、车化系统发码设备发送稳定可靠的信息，检测设备在检测允许的时间内对接、车进路上各区段进路上各区段( (除股道除股道) )叠加的移频信号分别按闭环方式进行实时检测，对股道按叠加的移频信号分别按闭环方式进行实时检测，对股道按闭环方式进行两端分时检测该系统能够保证电码化信息传输的连续性、可靠性闭环方式进行两端分时检测该系统能够保证电码化信息传输的连续性、可靠性和安全性，为机车信号主体化提供了基础保障和安全性，为机车信号主体化提供了基础保障第三章第三章 ZPW-2000A ZPW-2000A 型闭环电型闭环电码化系统码化系统第一节第一节 设备构成及功能设备构成及功能一、电码化信息发送一、电码化信息发送 二、传输通道二、传输通道 三、闭环检测部分三、闭环检测部分 由发送器、股道发送调整器和道岔发送调整器等设备构成 由室内外隔离设备、轨道变压器、防雷模块和传输电缆等构成 由正线检测盘、侧线检测盘、单频检测调整器和双频检测调整器等设备构成。

第三章第三章 ZPW-2000A ZPW-2000A 型闭环电型闭环电码化系统码化系统第二节第二节 系统工作原理系统工作原理 一、正线电码化的闭环检测一、正线电码化的闭环检测正线电码化的检测方式为按闭环进行实时检测 二、发码和检测二、发码和检测 1、发码的切断 2、方向的切换 3、侧线电码化的闭环检测 4、单套闭环电码化检测 5、双套闭环电码化检测 第二节第二节 系统工作原理系统工作原理正线电码化检测原理框图正线电码化检测原理框图第二节第二节 系统工作原理系统工作原理侧线闭环检测原理框图侧线闭环检测原理框图。