CRH6A型动车组维护说明书-第13章 行车安全保护系统_第1页
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文档简介

1、时速200公里城际动车组(统型)维护检修手册 GSYE1100-000-00000SC1第13章行车安全保护系统目 录13.1200H 和利时ATP系统413.1.1 200H 和利时ATP系统介绍413.1.2与车辆之间接口413.2LKJ系统错误!未定义书签。13.2.1 系统概述错误!未定义书签。13.2.2 系统组成错误!未定义书签。13.2.3 LKJ系统原理错误!未定义书签。13.3DMS系统错误!未定义书签。13.3.1DMS概述错误!未定义书签。13.3.2 DMS系统结构错误!未定义书签。13.3.3 DMS系统接口错误!未定义书签。修订记录序号修改标题修改内容编制审核日期备

2、注1初版发行王天宇孙宁2017.0423目前在CRH6-200公里城际动车组安装的行车安全保护系统包含:CTCS2级200H和利时自动列车保护ATP系统、LKJ系统、DMS系统。本章节是200H 和利时ATP系统、LKJ系统以及DMS系统的设备组成、基本功能以及与车辆之间接口等相关内容进行介绍。车载设备本身功能及涉及到使用维护方面内容,仅供参考,具体以车载设备厂家提供给电务部门的使用维护文件为准。13.1 、200H 和利时ATP系统13.1.1 200H 和利时ATP系统介绍200H和利时ATP系统主要由主机柜、显示器(DMI)、车下Bblise天线、STM天线、速度传感器等设备组成,其AT

3、P系统原理图如下: 图13-1 200H和利时ATP系统原理图13.1.2 与车辆之间接口200H ATP系统与车辆之间存在如下接口:1)供电接口车辆向ATP提供电源、接地以及设备的防护性接地。车辆向ATP提供车辆电源电压波动范围以及电源品质,ATP保证能够正常工作。车辆依据现车结构以及ATP回流接地、防护接地的要求设置接点端子台或者接地开关盘给ATP系统用。2)车辆向ATP提供ATP所需的车辆信息ATP进行控车,需要车辆提供ATP所需的车辆信息如下:u 前向信号DFR,当方向手柄处于前向位置时,DFR继电器得电,常开点闭合,车辆向ATP提供高电平信号。u 后向信号DRR,当方向手柄处于后向位

4、置时,DRR继电器得电,常开点闭合,车辆向ATP提供高电平信号。u 制动-B1FR,,当制动手柄处于制动位置时,B1FR继电器得电,常开点闭合,车辆向ATP提供高电平信号。u 牵引RCAR,当车辆状态满足牵引条件,且牵引手柄处于牵引档位时,RCAR继电器得电,常开点闭合,车辆向ATP提供高电平信号。u 零位为组合信号(MCCOR常开点、B0FR常开点、B1FR常闭点串联组合),当牵引手柄处于关位、制动手柄处于运行位时,车辆提供高电平的组合零位信号给ATP。3)ATP向车辆输出的控车信号u 1级制动-KBA1R,ATP输出1级制动,高电平有效(DC100V);u 4级制动-KBA4R,ATP输出

5、4级制动,高电平有效(DC100V);同时制动输出向下兼容,同时1级制动。u 最大常用制动NBR,ATP输出7级制动,失电有效;同时制动输出向下兼容,同时4、1级制动。u 紧急制动EBR,ATP输出紧急制动,失电有效;同时制动输出向下兼容,同时7、4、1级制动。u 牵引切除PCOR,高电平有效(DC100V),高电平表示ATP输出切除牵引的信号;u ATP隔离信号ATPCOR,失电有效(DC100V),低电平表示ATP处于隔离状态;4)ATP设备的设备安装布置司机室操纵台:将ATP 系统的DMI显示器安装在操纵台司机易操作位置。司机室ATP机柜:将ATP主机安装在ATP机柜内。车下:ATP系统

6、的STM天线(左、右)、STM接线盒、Balise天线,依据设备的安装要求,车辆在车下进行设备的布置、安装。转向架:ATP系统的速度传感器安装在转向架的轴端。13.2 LKJ系统13.2.1 系统概述LKJ是中国列车运行控制系统体系的组成部分,是用于防止列车冒进信号、运行超速事故和辅助机车司机(含动车组司机)提高操纵列车运行安全能力的重要行车设备。LKJ是机车、动车组的组成部分。LKJ系统的特点:1)车载存储线路参数 列车运行全部线路设施资料预先存储于主机中,不用在地面增设附加设备,节省了设备投资和维护管理费用。 大量线路资料载于车上,不需要复杂的地面至车上的传输环节,稳定可靠。 对于地点特征

7、、特殊要求信息,LKJ设计了接收传输地面信息的接口。2)采用连续平滑速度模式曲线控制将线路设施固定限速、闭塞指令限速等各种控制要求的限速值沿运行里程形成连续平滑速度模式曲线,最大限度地适应司机正常人工操纵和运行效率的提高,提高了控制精度。3) 实时计算取得速度控制值采用了先进的32位CPU作为系统主机,比前代监控装置具有更高的运行速度、控制精度和更强的数据处理能力。4)控制过程全部采用计算机实现做到了全国铁路采用统一的硬件和统一的基本控制软件,对各运行区域的不同线路条件和不同的行车要求,通过写入不同的线路资料和控制参数予以适应,因此适应性强,便于规范管理。5)提高可靠性设计 LKJ2000采用

8、模块级主从热备冗余。 采用CAN作为系统内部通信方式进行数据交换,具有高强的检错和纠错能力,传输可靠性大为提高。 系统除满足机车振动、温度等环境的国家标准要求外,其电磁兼容性满足IEC61000标准的三级要求6)提高安全性设计LKJ2000的故障安全措施较前代作了很大加强。在双机数据处理方面,在速度信号故障、轨道绝缘节识别故障、通信故障等的监测、判断和处理方面均进行了专门设计。7)采用图形化屏幕显示器LKJ2000型采用10英寸TFT高亮度彩色液晶显示器,以动态图形方式预示运行前方线路的弯度、坡道、桥梁、隧道、道岔以及信号机布置情况,随列车运行滚动显示控制模式限速曲线。13.2.2 系统组成城

9、际列车LKJ系统包含如下设备:LKJ2000主机、TAX07主机、TSC2主机、TPB15型速度信号隔离装置、监控屏、TAL93接线盒、车载通话器、总线扩展盒、GPS信息接收主机、合路器、机车电子标签、光电速度传感器(2个)、三合一天线。装设于动车组上的机车安全信息综合监测装置(TAX)、机车语音记录装置、列车运行状态信息系统车载设备(LAIS车载设备,包括TSC1主机、TAL93接线盒、合路器、车载通话器和三合一天线)、铁路车号自动识别系统(ATIS) 机车车号识别设备为LKJ相关设备,LKJ与LKJ相关设备整体组成列车运行安全监控系统。其系统组成及电气连接示意图如图13.2-1所示。图13

10、.2-1 LKJ系统设备组成及电气连接示意图13.2.3 LKJ系统原理LKJ系统的设备原理以及与车辆、ATP系统之间的接口原理如13.2-2所示。LKJ通过车辆提供的DC110V电源进行启动,并通过WLAN/GPRS、GPS、速度传感器、列车控制与管理系统(TCMS)以及与ATP系统的STM接口通讯等方式获取信息,同时结合预先存入的线路信息进行控车及信息显示,LKJ的输出通过ATP系统来实现,车辆执行。13.2.4 LKJ系统与车辆之间的接口1)、供电接口车辆向LKJ系统提供电源、接地以及设备的防护性接地。车辆向LKJ提供车辆电源电压波动范围以及电源品质,LKJ保证能够正常工作。车辆依据现车

11、结构以及LKJ回流接地、防护接地的要求设置接点端子台或者接地开关盘给LKJ系统用。2)、车辆向LKJ提供LKJ所需的车辆信息LKJ进行控车,需要车辆提供LKJ所需的车辆信息如下:u 前向信号DFR,当方向手柄处于前向位置时,DFR继电器得电,常开点闭合, 图13.2-2 LKJ系统电气原理图u 车辆向LKJ提供高电平信号。u 后向信号DRR,当方向手柄处于后向位置时,DRR继电器得电,常开点闭合,车辆向LKJ提供高电平信号。u 制动-B1FR,,当制动手柄处于制动位置时,B1FR继电器得电,常开点闭合,车辆向LKJ提供高电平信号。u 牵引RCAR,当车辆状态满足牵引条件,且牵引手柄处于牵引档位

12、时,RCAR继电器得电,常开点闭合,车辆向LKJ提供高电平信号。u 零位为组合信号(MCCOR常开点、B0FR常开点、B1FR常闭点串联组合),当牵引手柄处于关位、制动手柄处于运行位时,车辆提供高电平的组合零位信号给LKJ。u 主控信号MCR,当车辆司机室制动手柄处于非拔取位时,此端司机室处于主控激活状态,MCR继电器得电,MCR常开点闭合, 车辆提供高电平的主控信号给LKJ。3)、LKJ向车辆输出的控车信号u 制动指令LKJ依据具体需要,可以输出紧急制动、最大常用7级制动、1级制动、4级制动;紧急制动、最大常用7级制动采用失电制动,1、4级制动采用得电制动。u 牵引切除指令牵引切除采用得电切

13、除牵引。u LKJ隔离信号LKJCOR,失电有效(DC110V),低电平表示LKJ处于隔离状态;4)、LKJ设备的设备安装及检查u 司机室操纵台:将LKJ系统的显示器安装在操纵台司机易操作位置。图13.2-3 LKJ系统显示器位置图u 司机室LKJ机柜:将LKJ主机安装在ATP机柜内,ATP设备顶部。图13.2-4 LKJ系统主要设备位置图应检查信号系统机柜内LKJ各设备有无变形,LKJ各设备的安装和紧固螺栓是否松缓,LKJ各设备内部模块以及各个连接器有无松动。u 车下:TIMS天线,依据设备的安装要求,安装在头车车下枕外位置。检查TCR本体有无变形、损伤,安装和紧固螺栓是否松缓。u 转向架:

14、LKJ系统的光电式速度传感器安装在1、8车转向架的1、7位轴端。速度传感器感应头非常脆弱,应注意重点保护,严禁与其它硬物碰擦。检查时,应注意速度传感器安装和紧固螺栓是否松缓,感应头有无机械损伤。 图13.2-3 LKJ系统速度传感器位置图u 车顶: LKJ系统三合一天线安装在两头车车顶。检查LKJ系统天线本体有无损伤,安装和紧固螺栓是否松缓。图13.2-3 LKJ系统车顶天线位置图13.3 DMS系统13.3.1 DMS概述列控设备动态监测系统(The Dynamic Monitoring System)包括列控设备动态监测装置(DMS)、地面数据中心及列控设备动态监测系统浏览端软件(简称DM

15、S查询终端)三个部分。安装在动车组相应机柜内,在列车运行中完成ATP列控系统运用状态、应答器位置及报文、轨道电路传输特性等信息的采集,其数据通过GPRS /GSM-R传回地面数据中心(TDMS或列控数据管理系统),实现列控设备和地面设备的检测、分析,总体做到列控设备日检测,达到利用车载动态设备检测地面静态设备的目的。13.3.2 DMS系统结构系统结构图如下:图13.3-1 DMS系统结构图13.3.3 DMS系统接口(1)系统功能a. 与列控车载设备接口,接收列控数据状态信息及应答器数据信息;b. 与车载无线通信综合平台接口,接收列车位置、速度及GPS 信息。c. 采用高阻方式并接STM 天

16、线,接收轨道电路信息; d. 具有实时监测接口,供实时监测使用; e. 具有数据输出接口,供数据下载使用。(2)主要技术参数a. 系统适应范围 l 供电电源:DC 110V10% l 电源功率:50W l 环境温度:车内设备-25+70 车外设备-40-+55l 相对湿度:当温度为 25时,相对湿度不大于 90%。 l 大气压力:86 106kpa (海拔 2500m 以下) l 绝缘电阻:10 M b. GPS 搜索时间: 20ms c. GPS 定位精度: 400Km/h f. 模拟量测试精度:2% g. 频率测量范围:4003000Hz h. 实时测试周期:90%(3)DMS设备组成及接

17、口图13.3-2 DMS设备组成及接口图a. GPRS插件:GPRS插件负责和地面数据中心进行通信,将DMS设备的监测信息实时通过移动GPRS网络发送至地面数据中心;同时可以实时接收数据中心发送的信息,通过底板总线传送至CPU插件内核心处理器,实现数据中心与DMS设备双向通信; b. GPS 插件:GPS插件负责接收GPS卫星信号,通过内置高速GPS模块对信号进行差分译码,解析GPS定位信息;GPS插件内部处理器把解析的GPS定位信息通过底板总线发送给CPU插件;c. CPU 插件:CPU插件负责管理底板总线上的设备,管理设备的注册,统计总线上各设备类型、工作状态;接收底板总线上各设备发送的各

18、类数据,对不同的数据调用相应的数据处理程序;将不同的数据按照规定的协议进行打包,发送至GPRS插件和GSM-R插件通过无线网络实时发送到地面数据中心,供用户终端查看;CPU插板将不同设备的数据按类型进行分类,保存到存储单元; d. CIR插件:CIR插件负责与CIR设备进行通信,通信接口为RS422。主要接收CIR设备内的车次号、正副司机编号等信息;同时定时向CIR设备发送速度和里程标等信息。另外在CIR插件上扩展有RS485总线,由该插件负责实时向RS485总线广播列车速度、信号机类型、里程标等信息,方便DMS功能扩展时其它插件获取此类信息;e. TCR 插件:TCR插件主要功能是采集、分析

19、机车感应信号信息。TCR插板从ATP-TCR接口接收原始的机车感应信号信息,将信号通过匹配、隔离电路进入到DMS内部模拟信号处理部分;模拟信号处理部分主要完成机车感应信号的硬件滤波,再由高速DSP处理器进行采集、处理,最终得到载频、低频、有效值等数据;计算结果通过底板总线控制器发送给CPU插板,做进一步的数据处理; f. GSM-R 插件:GSM-R插件负责和地面数据中心进行通信,将DMS设备的监测信息实时通过GSM-R网络发送至地面数据中心;同时可以实时接收数据中心发送的信息,通过底板总线传送至CPU插件内核心处理器,实现数据中心与DMS设备双向通信; g. ATP-C插件:TP-C插件负责与200C类型的ATP设备通信,接收ATP设备发送的列车运行数据,对数据进行校验、解析、处理,并将处理后的数据通过底板总线发送给CPU插件;h. POWER插件:DMS设备的整机功率小于50W,工作电源使用动车组DC110V电源。DC110V由POWER插件前面板的Vin接口接入DMS设备,经过开关、保险、保护电路进入DC/DC电源模块,进行DC110V到设备工作电压的转换,转换效率大于85%。(4)DMS设备状态说明DMS各插板设置有工作状态指示灯,表13.3-1是设备正常时的指示灯状态。表1

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