(14)--区间信号及列车运行控制-第4章(1).pdf

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1、主要内容 2 机车信号概述 1 主体化机车信号 2 主体化机车信号技术条件 3 3 机车信号概述 机车信号概述 机车信号是一种能够自动复示列车运行前方地面信号机显示的机车车载系统，它可以反映列车的运行条件，通过对接收到的地面信号进行处理，得到列车运行前方信号机的显示信息，并将该信息通过响应的显示机构显示出来 4 机车信号概述 机车信号作用 1）改善司机劳动强度 地面信号机受曲线、隧道等地形限制，给司机瞭望带来一定的困难 2）保证行车安全，提高行车效率 随着高速列车的出现，制动距离不断加大，显示距离1公里的信号机已经很难使司机从容采取措施（换言之，在能见度较好的条件下，司机能看清信号机也就是1k

2、m左右的距离，再采取措施也未必来得及）3）为其它列控系统（LKJ，C2，C3）提供信息（因为列控系统向机车采集信息方便，但运动中的机车采集地面信息比较困难）目前，机车信号逐步由辅助信号变为主体信号 5 机车信号概述 机车信号构成 信息源：地面信息发送设备 将前方闭塞分区状态等信息 由通道发送给机车 信息接收：它是机车信号控 制系统中的重要部分，我国 铁路一般采用电磁感应方式 进行信息的接收 信息鉴别：既能鉴别出是干 扰还是信息，又要鉴别出信 息的特征 警笛：机车信号报警的音响设备，提示司机采取措施 地面发送设备通道钢轨信息接收信息鉴别信息译解列车制动系统机车电源警笛 6 机车信号概述 机车信号

3、构成 信息译解：根据鉴别出来的 信息特征，按照设计的规定 直接译成机车信号显示或者 速度指示 列车制动系统：它是控制列 车运行的执行部分，通过它 可以控制警笛报警，司机要 采取的措施 机车电源：它是采用机车发 电机和机车蓄电池浮充提供 直流50V电源 地面发送设备通道钢轨信息接收信息鉴别信息译解列车制动系统机车电源警笛 7 机车信号概述 机车信号的基本技术要求（1）在规定的气候条件和列车震动的环境中，设备应稳定可靠地工作（2）应装有足够显示数目的机车信号机，以直观地反映地面信号机的显示（以地面显示情况而定，如6显示、8显示、11显示等等，如果机车显示信号少于地面信号肯定无法满足要求）（3）配合

4、有音响信号，在机车信号变换为较限制显示时鸣响，促使司机更加注意（所谓较限制，如允许行车速度由高速到低速）（4）能满足“故障安全”原则的要求，在设备发生故障时，不应出现较允许的信号显示，并在机车信号设备停止使用时有所表示（B白灯，停用灯）8 机车信号概述 机车信号的基本技术要求（5）设备应安装在规定的机车车辆限界和建筑限界的范围以内（防止设备碰坏）（包括线圈在轨面安装的高度等，安装越低肯定信号越强，但又不能太低）（6）在列车必须停止和降低其速度的情况下，如果司机在接到报警后未能及时采取制动措施，应使列车进行制动（亦即信号设备与制动设备相连，相当于自动停车功能，早期的信号系统中对自动停车功能并不重

5、视，现在在C2、C3的系统中，自动停车功能都已经集成在信号系统当中了）1978.12，杨庄事故（司机疏忽，应停车情况下驶出车站，造成侧面冲撞）9 机车信号概述 机车信号分类 1）按机车信号的信息源（根据地面）来分，主要分为点式、接近连续式和连续式三类（这三类与发展年代也是相关的）（1）点式机车信号：是指在线路上的某些固定点设置地面设备向机车上传递信息的系统。包括有双频点式和变频点式两种，主要应用于非自动闭塞区段。（列车经过某固定点会收到地面发送的前方闭塞区间灯光显示信息，列车驶过该点后，前方灯光如发生变化，机车信号不会跟着变，因此显示是滞后的，实时性差）10 机车信号概述 机车信号分类 1）按

6、机车信号的信息源（根据地面）来分，主要分为点式、接近连续式和连续式三类（这三类与发展年代也是相关的）（2）接近连续式机车信号：多用于非自动闭塞区段，在进站信号机外放1200m范围内设置一段轨道电路及机车信号发送设备，使列车进入接近区段时，发送装置就连续不断地向机车上传送地面信号的信息，使机车信号机连续复示进站信号机的显示 车站1200m 11 机车信号概述 机车信号分类 1）按机车信号的信息源（根据地面）来分，主要分为点式、接近连续式和连续式三类（这三类与发展年代也是相关的）（3）连续式机车信号：主要用于自动闭塞区段，在各个闭塞分区都设有响应的轨道电路及机车信号发送设备，使地面信号及显示可不间

7、断地传递到机车上 21重复式和预告式第二列车运行到各区段时的机车信号显示 12 机车信号概述 机车信号分类 2）按机车信号的通用性来分，主要分为专用式、通用式、主体化、一体化机车信号（1）专用式：只能接收某一种制式的地面信号（缺点：只能识别一种地面信号，或交流计数，或移频等，兼容性差）（2）通用式：能接受多种制式的地面信号（扩大交路）（3）主体化：能接收多种制式的地面信号，安全性、可靠性较高，有数据记录功能，机车信号作为主体信号（4）一体化：原理与功能同主体化机车信号，主机箱包含原主体化机车信号接线盒功能（设备数量少，加以整合）（主体化、一体化机车信号同样也属于通用式机车信号，单独提出来主要是

8、因为其可靠性高）13 机车信号概述 机车信号分类 3）按机车信号显示数目来分，主要分为6显示、8显示和11显示（根据地面的情况，确定到底应该有几种显示）（1）6显示：L、U、UU、HU、H、B（主要用于满足地面三显示的系统）（2）8显示：L、U、UU、HU、H、B、LU、U2（主要用于满足地面四显示的系统）（3）11显示：L、U、UU、HU、H、B、LU、U2、UUS、U2S、HUS（随着大号码道岔的出现，增加了3个闪光灯光的显示，灯位数目没有增加，主要是用于引导接车）主要内容 14 机车信号概述 1 主体化机车信号 2 主体化机车信号技术条件 3 15 研制背景研制背景 随着机车信号地位的提

9、高，我国铁路新铁路技术管理规程（简称：技规）提出机车信号主体化的概念，其中规定：“作为行车凭证的机车信号为主体机车信号，车载设备应具有运行数据记录的功能，地面信号设备应能正确发送信息”（三个方面）通用式机车信号主要是为了解决多制式自动闭塞通用的目的而研制的，没有从提高整个车载设备系统安全性、可靠性、可用性角度来研发。因此，通用式机车信号系统难以作为主体化机车信号的车载设备 JTI-CZ2000型机车信号能满足故障-安全原则，在地面信号具备条件时可作为主体化机车信号应用，彻底改变了机车信号只能用作列车运行辅助信号的被动局面，大大提高了列车运行效率 主体化机车信号 16 主要技术特点主要技术特点

10、1）采用“二乘二取二”的容错安全结构 2）采用32位浮点高速DSP运算，频域处理和时域处理相结合技术 3）具备UM2000数字编码信息接收功能 4）采用主机双套设备、双套电源、双路接收线圈接收等冗余技术和LED机车信号显示器 5）采用带有动态控制电灯电源的故障安全电源，进一步提高了系统的安全性 6）具有机车信号数据记录功能，可记录接收的信号波形及有关数据，为故障分析、查找及维护管理创造了良好条件 主体化机车信号 17 系统构成系统构成 主体化机车信号 地面记录数据分析系统CF卡上下行模式显示CF卡机车信号主机含电源接线盒便携测试仪串口并口监控装置上下行模式显示TAX2箱远程监测模块双路接收线圈

11、双路接收线圈 18 系统构成系统构成 JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统，通过安装在机车第一轮对前面的接收线圈，接收钢轨信号，通过含电源的接线盒送入几何西信号主机进行处理、解调、译码得到机车信号信 息，再把该信息通过 接线盒输出控制机车 信号显示，指示司机 行车，同时把机车信 号信息输出到监控装 置作为控车基本条件 1）单端安装系统 主体化机车信号 机车信号机车上连接端子串口并口监控装置双路接收线圈机车配电盘一体化JT1-CZ2000机车信号主机TAX2箱TAX2箱机车信号通信板 19 系统构成系统构成 2）双端安装系统 主体化机车信号 机车信号机车上连接端子串口并口监控装置双路接收

12、线圈机车配电盘一体化JT1-CZ2000机车信号主机TAX2箱TAX2箱机车信号通信板机车信号机车上连接端子双路接收线圈机车I/II端信息 20 系统构成系统构成 3）主体化设备 主机箱（从左至右：记录板、主机板A、主机板B、连接板）带电源接线盒 机车信号显示 （一体化机车信号二者合并）主体化机车信号 21 系统构成系统构成 3）一体化设备 电源与主体化机车信号主机箱和机车信号显示（主机箱从左至右：记录板、主机板A、主机板B、连接板、电源板一、电源板二）主体化机车信号 主要内容 22 机车信号概述 1 主体化机车信号技术条件 3 主体化机车信号 2 23 主体化机车信号技术条件 主要技术指标

13、1）机车信号接收信息的应变时间应不大于2s，从有信息到无信息的应变时间应不大于4s（为啥，短时间无信息可能是由于颠簸造成的）机车信号应变时间是指从钢轨线路收到新信息开始到给出相应显示所需的时间 2）接收线圈可接收ZPW-2000系列移频信号、交流计数器等（当然也包括UM系列，二者基本属于同一类别，可兼容）3）车载设备在地面提供载频切换信息码时，应自动实现载频锁定或切换（载频切换信息提示列车锁定一种载频，解决邻线干扰）ZPW-2000（UM系列）系列应变时间表低频信息(Hz)应变时间(s)低频信息(Hz)应变时间(s)10.32.020.21.21.221.311.42.01.91.712.51

14、3.614.715.816.91819.1有信息到无信息1.61.51.41.31.222.423.524.626.8291.01.01.00.90.84 24 主体化机车信号技术条件 主要技术指标 4）任何信息掉码大于10s，至接收载频切换信息码（25.7Hz），其他信息停止接收（一般在区间，很少出现，出现自动变为红灯或白灯，这里主要应用于测线进站时）一般侧线进站的时候需要进行载频锁定，在咽喉区往往是收不到信息的，车站的轨道电路480Hz或25Hz信息是无法给机车发送信息的，如果让机车信号能够连续显示，必须要进行站内电码化，但电码化对侧线咽喉区又不进行电码化，此时掉码超过10s默认要侧线进站

15、，只有当收到某种载频切换信息，锁定某一种载频后，才能接收其它信息，防止其它信息错误动作机车信号导致升级显示 5）抗电化干扰强：在钢轨回流为1000A，不平衡系数为10%电话区段，设备应能正常译码（亦即即使牵引电流干扰较大，也不会影响机车信号正常工作）25 主体化机车信号技术条件 主要技术指标 6）ZPW-2000A轨道电路机车信号灵敏度及最小短路电流 7）接收线圈的频率响应（频率越大，感应电压越大）ZPW-2000系列钢轨最小短路电流及机车信号灵敏度载频(Hz)钢轨最小短路电流(mA)机车信号灵敏度170050031031100钢轨短路电流值(mA)感应电压值(10%mV)200050027528100230050025526100260045023524100接收电压(mV)频率(Hz)10509.37.5%钢轨短路电流(mA)2511315.97.5%5509014.67.5%6506912.47.5%7505010.07.5%8503101007.5%17002751007.5%20002551007.5%23002351007.5%2600