列控系统课件

电力机车行车安全设备电力机车行车安全设备电力机车行车安全设备2022/12/292第五章LKJ-2000型监控装置的操作第四章LKJ设备技术结构第三章CTCS-2级列控系统第二章列控系统概述第一章机车信号车载设备概况电力机车行车安全设备2022/12/272第五章LKJ-主要内容§3

CTCS-2级列控系统2022/12/293§3-1CTCS-2级列控系统概述§3-5CTCS-2级列控系统控车模式§3-2CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理§3-3CTCS-2级列控系统车载设备§3-4CTCS-2地面设备主要内容§3CTCS-2级列控系统2022/12/27目标2022/12/294A了解CTCS-2级系统的创新点、系统特点、系统的主要技术原则C掌握CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理；列控车载设备、地面设备的功能及构成B熟悉CTCS-2级列控系统控车模式目标2022/12/274A了解CTCS-2级系统§3-1CTCS-2级列控系统概述

CTCS-2级列控系统为车地一体化的列车控制系统，是面向系统提速干线和高速线，是基于轨道电路和点式设备传输信息的列车运行控制系统，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机。CTCS-2级列控系统是一种点连式列车运行控制系统，司机凭车载信号行车，轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息；点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息。CTCS-2级列控系统包括车载设备和地面设备。

地面设备由轨道电路、车站电码化设备传输连续列控信息，由点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。§3-1CTCS-2级列控系统概述CTCS

适用于区间ZPW-2000系列自动闭塞(包括UM系列)、车站计算机联锁或6502电气集中、行车指挥CTC或TDCS(原DMIS)。

能在既有提速线路上叠加，实现在同一线路上与既有信号系统的兼容。CTCS-2级系统的创新点系统集成创新：实现了行车指挥调度、联锁、列控和微机监测的系统集成；实现了铁路信号区间和车站一体化、通信和信号一体化。列控系统自主创新：采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电路；首次采用了按统一标准、功能需求和技术平台研发的具有自主知识产权的列控中心设备；完成了列控车载设备的技术引进、消化吸收和功能提升。适用于区间ZPW-2000系列自动闭塞(包括应答器及LEU再创新：完成了地面应答器和LEU电子单元的技术引进、消化吸收和再创新。报文结合国情再创新：CTCS报文在ETCS信息包框架、组成的基础上，综合考虑动车组开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。确定了统一的安全编码规则和程序，自行研发了报文编制、解析工具。CTCS-2级系统的创新点应答器及LEU再创新：完成了地面应答器和LEU电子单元的技术列控系统课件CTCS-2级系统的主要技术原则

满足运营速度250km/h需要；作为CTCS-3级列控系统后备模式，满足运营速度300km/h需要；

兼顾货运的客运专线，CTCS-2级列控系统应适应客车4分钟、货车5分钟的追踪间隔要求；

客运专线的CTCS-2级列控系统应采用统一的设备配置和运用原则，并应兼容既有线CTCS-2级列控系统功能，具备互联互通运行条件；

满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求；

满足跨线运行的运营要求；

车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行；

作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞中心（RBC）或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行；

动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备；

统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议；

安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC62278等相关标准的要求，关键设备冗余配置。CTCS-2级系统的主要技术原则满足运营速度2§3-2CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理CTCS-2级列控系统是基于轨道电路应答器传输列车运行信息的点连式系统，是采用目标-距离模式连续监控列车安全运行的列车运行控制系统。系统通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，连续向列车传送控制信息，并采用点式应答器向高速列车传送定位信息、进路参数、限速和停车信息等。§3-2CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理图3-1CTCS-2级列控系统总体结构图图3-1CTCS-2级列控系统总体结构图

列控地面设备由列控中心控制，ZPW-2000(UM)系列轨道电路传输连续列控信息，应答器传输点式列控信息。列控车载设备根据地面提供的动态控制信息、线路静态参数、临时限速信息及有关列车数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。列控地面设备由列控中心控制，ZPW-2000图3-2CTCS-2级列控系统地面设备与车载设备结构图图3-2CTCS-2级列控系统地面设备与车载设备结构图地面设备

列控地面设备由临时限速服务器、ZPW-2000(UM)系列轨道电路、车站电码化、应答器和车站列控中心（包括地面电子单元LEU）等设备组成。ZPW-2000系列轨道电路实现列车占用及完整性检查。轨道电路中三个信息码：HU码：0km/h；UU码：45km/h；UUS码：80km/h。为满足列控车载设备运行需要，车站正线接车区段和发车区段轨道电路载频必须交叉配置，不能使用同一频率。

地面应答器分有源应答器(可变应答器)和无源应答器(固定应答器)两种类型。无源应答器设于闭塞分区入口和车站进、出站端处，用于向列控车载设备传输闭塞分区长度、线路速度、线路坡度、列车定位等信息。有源应答器（也称可变应答器）设置于车站进、出站端。

列控中心接收轨道电路占用信息并发送给计算机联锁系统。具有轨道电路编码、应答器报文产生与发送功能，产生CTCS-2级行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给CTCS-2级列控车载设备。地面设备列控地面设备由临时限速服务器、ZPW-车载设备

列控车载设备由车载安全计算机(VC)、轨道电路信息接收单元(STM)、应答器信息接收单元(BTM)、制动接口单元(TIU)、记录单元(DRU)、人机界面(DMI)、速度传感器、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线等部件组成。

安全计算机是ATP的核心。VC基于两个处理器的实时比较达到SIL4级，为了提高系统可用性采用了第三个处理器。STM模块用于接收ZPW2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等传统移频轨道电路的信息，并及时将地面轨道电路信息传输给VC和LKJ监控装置。

应答器信息接收单元通过BTM天线，接收、解调地面应答器的报文信息，并在校核后，将正确的信息传输给VC的模块。车载设备列控车载设备由车载安全计算机(VC)、STM天线安装于前端梁下，左右轨道的正上方。利用电磁感应接收流经钢轨的信号电流，传送到设置在ATP主机柜的STM，STM对该信号进行选择和解调。BTM天线接收地面应答器所发出的高频无线电信号，并通过专用的电缆将该信号传递给设置在ATP本体上的BTM。DMI是周围配置了扬声器和各种按键的10英寸LCD液晶显示器，安装在驾驶台上，作用是通过按键、声音、文字和图像实现司机与ATP车上装置的信息交互。

内部记录器，主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录。STM天线安装于前端梁下，左右轨道的正上方。利EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSRAnnonceNiveau1Niveau1AnnonceNiveau2ConnexionRBCOK050100150200300250350400安全计算机BTM速度传感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列车接口单元欧洲应答器天线轨道电路传感器继电器接口STM图3-3CTCS2级车载列控设备基本结构EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSR

CTCS-2级列控系统工作原理图3-4系统的信息流程图CTCS-2级列控系统TDCS中心与TDCS站机之间传输的信息，包括既有TDCS站场表示信息、调度命令和车次号校核等信息，若是CTC还包括控制信息。

车站列控中心从联锁获得列车进路信息，包括接车进路、发车进路、通过进路、运行方向、股道号等；与TDCS/CTC传输临时限速信息和执行回示确认信息；向微机监测传输列控中心设备状态、操作及故障诊断等信息；车站列控中心、LEU和有源应答器之间传输报文信息。ATP通过BTM、STM接收有源应答器和无源应答器的点式信息；接收轨道电路的信息。TDCS中心与TDCS站机之间传输的信息，包括既ATP与TIU之间的信息传输，EMU向ATP输入信息包括牵引开关、制动位置、前进位置、后进位置、零位（制动/牵引手柄）位置。ATP向EMU输出的信息（指令）包括紧急制动（EB）、常用最大制动（B7N）、常用B4制动（B4N）、常用B1制动（B1N）、切除牵引。ATP与LKJ之间的信息传输，将ATP接收到的轨道电路信号、应答器数据、ATP状态等传输给LKJ；LKJ将时间、司机号、车次号等信息传输给ATP。ATP与TIU之间的信息传输，EMU向A系统的工作原理CTCS2级采用目标距离控制模式（又称为连续式一次速度控制）。目标距离模式根据目标距离、目标速度及列车本身性能确定列车制动曲线，不设定每个分区速度等级，采用一次制动方式。车站列控中心

车站列控中心与CTC或TDCS站机连接获取临时限速命令，与车站联锁连接获取列车进路信息。按照行车计划选择合适时机将临时限速信息和进路信息发送到LEU和有源应答器，向列车发送。系统的工作原理CTCS2级采用目标距离控制模式（车载ATP

列车运行过程中车载ATP设备不断检测列车运行速度，接收轨道电路低频信息，根据空闲闭塞分区数量确定目标距离，结合地面提供的列控动态信息（包括运行许可、进路信息等）、线路静态信息、临时限速信息及有关动车组数据，计算生成控制速度和目标-距离模式曲线，通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，控制列车运行。调度中心

调度中心通过CTC或TDCS网络向车站列控中心发送临时限速命令，车站列控中心接收到临时限速命令后返回确认。当网络中断后，调度中心应授权在CTC或TDCS站机上完成临时限速命令设置操作。CTC或TDCS既有功能不变。车载ATP调度中心§3-3CTCS-2级列控系统车载设备列控车载设备的功能CTCS-2级列控车载设备的功能有测速测距及速度监控满足列车最高运营速度300km/h的要求、能够通过输出常用制动和紧急制动来监控列车运行、能防止列车在无行车许可时运行、在监控到列车超速后执行自动防护、输出的紧急制动仅能在停车后人工缓解。§3-3CTCS-2级列控系统车载设备列控车载设备的功列控车载设备的功能列控车载设备的功能2022/12/2925列控车载设备的构成列控车载设备由主机、人-机界面、速度传感器、应答器信息接收天线、轨道电路信息接收天线等组成。车载设备符合故障-安全原则，采用冗余结构，单系独立设备故障后不影响系统运用。2022/12/2725列控车载设备的构成列控车载设备由主机列控车载设备的构成列控车载设备的构成2022/12/2927安全计算机是列控车载设备的控制核心，采用安全设计结构。整个系统由两套独立运算的主备系统组成。安全计算机采用2乘2取2硬件安全冗余结构。主备系统具有功能相同的两个CPU。两个CPU的处理结果相比较，如果两个CPU的处理结果不一致，则说明系统故障。双重系统中的各系完全平等。2022/12/2727安全计算机是列控车载设备的控制核心，2022/12/2928图3-5CTCS-200C设备主机柜图3-6安全计算机VC2022/12/2728图3-5CTCS-200C设备主2022/12/2929图3-7进口BTM设备图3-8国产BTM设备2022/12/2729图3-7进口BTM设备图3-82022/12/2930图3-10运行记录单元DRU图3-11DMI外观示意显示图2022/12/2730图3-10运行记录单元DRU图32022/12/2931图3-12速度传感器图3-13STM天线2022/12/2731图3-12速度传感器图3-13§3-4CTCS-2级列控系统地面设备车站列控中心车站列控中心是设于各车站的列控核心安全设备，其与计算机联锁或6502电气集中、CTC或TDCS接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控制信息，通过有源应答器和轨道电路传送给列车。TCC主要单元构成包括：安全主机单元、通信接口单元、驱动采集单元、辅助维护单元、冗余电源单元。§3-4CTCS-2级列控系统地面设备车站列控中心车站2022/12/2933图3-14TCC设备结构组成2022/12/2733图3-14TCC设备结构组成2022/12/2934列控中心组成2022/12/2734列控中心组成2022/12/2935列控中心的功能2022/12/2735列控中心的功能2022/12/2936应答器2022/12/2736应答器2022/12/2937应答器的结构应答器由壳子、电路板、灌封材料构成。壳体是玻璃纤维类材料热压而成。电路板厚度为3.2mm，安装在壳体内，它包含了用于发送和接收的电磁感应耦合线圈。2022/12/2737应答器的结构应答器由壳子、电路板、灌2022/12/2938应答器利用电磁感应原理，用于在特定地点实现地面与车载设备间高速点式数据传输。应答器的工作原理图3-15应答器原理框图2022/12/2738应答器利用电磁感应原理，用于在特定地2022/12/2939应答器的工作过程，可分为以下5个步骤：1.平时不工作；2.接收电磁能量，当车载天线接近时，向下发送频率为27.095MHz的连续波；3.建立工作电源，应答器的耦合线圈感应到27MHz的磁场，能量接收电路将其转化为电能，从而建立起应答器工作所需要的电源；4.循环发送报文，应答器将存储的1023位数据报文实时循环地发送出去，直至电能消失；5.恢复休眠状态。应答器的工作原理2022/12/2739应答器的工作过程，可分为以下5个步骤2022/12/29402022/12/27402022/12/2941无源应答器用于发送固定不变的数据。当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中电子电路工作，将存储在地面应答器中的数据循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。无源应答器2022/12/2741无源应答器用于发送固定不变的数据。无2022/12/2942有源应答器通过专门电缆与LEU连接，用于发送来自于LEU的实时变化的信息。当列车经过有源应答器上方时，有源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中发射电路工作，将LEU传输给有源应答器的数据循环实时发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。无源应答器当LEU通信故障时，有源应答器变为无源应答器工作模式，发送存储的固定信息（默认报文）。2022/12/2742有源应答器通过专门电缆与LEU连接，2022/12/2943图3-16应答器2022/12/2743图3-16应答器2022/12/2944应答器的设置区间应答器的设置：在CTCS-2级客运专线，可间隔一个闭塞分区设置区间无源应答器组，用于列车定位和向CTCS-2级列控车载设备发送线路允许速度、线路坡度、轨道区段及特殊区段等线路固定信息。图3-17区间应答器组设置示意图2022/12/2744应答器的设置区间应答器的设置：在CT2022/12/2945当进站口或中继站发送反向线路数据的无源应答器容量不能满足要求时，应在区间设置专门用来提供反向数据的反向中继应答器组（FQ）。反向中继应答器组不与区间应答器组共用。图3-18反向中继应答器组设置示意图2022/12/2745当进站口或中继站发送反向线路数据的无2022/12/2946进站信号机应答器组（JZ）设置：进站信号机（含反向）外方30±0.5m处设置由一个有源应答器和两个及以上无源应答器构成的应答器组。车站应答器的设置图3-19进站应答器组设置示意图2022/12/2746进站信号机应答器组（JZ）设置：进站2022/12/2947出站信号机应答器组（CZ）设置：在车站到发线和有固定转线作业的正线出站信号机设置由一个有源应答器和一个无源应答器构成的应答器组。对客货共线的客运专线，出站信号机处的应答器组安装在出站信号机绝缘节前方65±0.5m处。图3-20客货共线出站应答器组设置示意图2022/12/2747出站信号机应答器组（CZ）设置：在车2022/12/2948对仅开动车组的客运专线，到发线出站信号机处的应答器组安装在出站信号机绝缘节前方20±0.5m处，正线出站信号机处的应答器组安装在出站信号机绝缘节前方30±0.5m处。图3-21客运专线出站应答器组设置示意图2022/12/2748对仅开动车组的客运专线，到发线出站信2022/12/2949进路应答器组（JL）设置：进路信号机外方30±0.5m处设置由1个有源和1个无源应答器构成的应答器组。调车应答器组（DC）设置：对于有调车作业并有可能危及正线列车运行安全的调车信号机外方15±0.5m处设置由1个有源应答器和1个无源应答器构成的应答器组。列车定位应答器组（DW）设置：车站进站信号机（含反向）外方200±0.5m处设置由单个无源应答器构成的定位应答器组，用于列车定位。2022/12/2749进路应答器组（JL）设置：进路信号机2022/12/2950中继站应答器组（ZJ）设置：中继站处，上、下行线路分别设置由有源应答器和无源应答器构成的中继站应答器组，用于发送临时限速信息。中继站应答器组之间的距离应为100±0.5m。图3-22中继站应答器组设置示意图2022/12/2750中继站应答器组（ZJ）设置：中继站处2022/12/2951应答器的运用环境运行温度范围：

-40℃到+70℃；冷却：自然对流；储存：-40℃到+70℃，在最后的检查和测试之后小于5年；震动：符合EN50125-3；抗震：根据标准EN60068-2-75，符合摆锤打桩机冲击试验，根据标准，最高级别是20J；抵抗行人踩踏以2000N的最大力在安装的应答器上行走的可能性；湿度范围：根据EN60721-3-4，为等级4K3；压力范围：根据EN60721-3-4，为等级4K3；风：根据标准EN60721-3-4（50m/s）等级为4Z5；防护等级：根据标准EN60529，为IP68；太阳辐射：根据EN60721-3-4分类，为4K3；生物：根据EN60721-3-4分类，为4B2；机械：根据EN60721-3-4分类，为4S4；MTBF：λ=2,869.10-6/h/+40℃；使用年限：大于20年；安全：根据EN50129，为SIL4（电气系统）。2022/12/2751应答器的运用环境2022/12/2952地面电子单元（LEU）地面电子单元（简称LEU）是一种数据采集与处理单元，LEU应可随外部控制条件产生或存储不少于256种变化信息的数据报文。根据需要车站地面控制中心或联锁系统应能对LEU中存储的数据报文内容进行修改、更新。LEU应能实时监测与地面有源应答器间的发送信息、通道的状态及信息的正确性。报文由同步码、有效信息以及校验码组成。报文的长度根据运用的区段定义，一个地面应答器只能发送一种长度的报文。LEU通过串行通信接口与列控中心设备连接，将来自列控中心的报文连续向有源应答器发送，从而实现向车载设备发送可变信息。2022/12/2752地面电子单元（LEU）地面电子单元（2022/12/2953地面电子单元的类型2022/12/2753地面电子单元的类型2022/12/2954地面电子单元的功能LEU的功能如下：1.接收外部发送的应答器报文并连续向应答器转发；2.接收外部发送的控制命令，根据控制命令选择一条预先存储的报文并连续向应答器发送；3.存储几百条至上千条报文；4.当输入通道故障或LEU内部故障时，向应答器发送预先存储的默认报文；5.当有车载天线经过有源应答器时，LEU不转换新的报文；6.输出开路与短路检测信息；7.设备自检及事件记录，并向外部设备上传。2022/12/2754地面电子单元的功能LEU的功能如下：2022/12/2955

LEU的工作原理图3-23LEU工作原理2022/12/2755LEU的工作原理图3-23LE2022/12/2956报文接收：微处理器通过通信接口周期性地从TCC接收报文，并把报文传送至逻辑控制单元，由逻辑控制单元把周期性的报文输入变为连续性的报文输出。安全通信协议保证了通信的可靠性，除采用常用的编码、帧结构定义和CRC校检外，其最大的特点是引入时间戳的概念。逻辑控制单元逻辑控制单元相当于发送缓冲器，以564.48kbit/s的速率把这个1023位的报文循环地输出。逻辑控制单元除输出报文数据外，还产生C6接口所需要的8.82kHz方波。

LEU的工作原理2022/12/2756报文接收：逻辑控制单元LEU的工作2022/12/2957功率放大由于C接口定义的报文数据C1和接口供电信号C6在频率上相差很大，需要分别进行功率放大。将经过放大后的C1和C6信号耦合到一个变压器内，从而实现在一对传输线上传送两种信号。

LEU的工作原理2022/12/2757功率放大LEU的工作原理2022/12/2958

LEU的结构LEU盒内安装有母板，在母板上插接4块电路板，这四块电路板分别为电源板、数据处理板、S接口通信板和输出板。图3-24LEU实物图2022/12/2758LEU的结构LEU盒内安装有母板，2022/12/2959阿尔斯通的LEU构成：采用外形为3U的盒子，盒内安装有母板，在母板上插接4块电路板，自左向右为电源板、数据处理板、串行输入接口板和输出板。图3-25阿尔斯通LEU结构2022/12/2759阿尔斯通的LEU构成：采用外形为3U2022/12/2960CSEE公司的LEU构成：采用标准的6U电路板，组成模式包括1个组匣、1块CALM电源板、1块MTOR板、1块C接口板及安全子板。图3-26CSEE公司LEU连接示意图2022/12/2760CSEE公司的LEU构成：采用标准的2022/12/2961LEU技术指标1.使用温度范围：-40°C~+70°C；2.冷却：自然对流；3.防护等级：IP21（至少按照IP54在机柜中安装）；4.震动：符合EN50125-3；5.电磁兼容性EMC：符合EN50121-4:2000；6.绝缘：符合EN50124-1:2000；7.平均无故障时间MTBF：>100000h（11.4y），温度40°C时；8.使用寿命：>22年（40°C情况下）；9.安全性：SIL4，根据EN50129，EN50126(RAMS),以及EN50128(SW即软件)；10.错误侧故障概率：10/h。2022/12/2761LEU技术指标2022/12/2962轨道电路

根据CTCS有关技术规范，区间轨道电路制式，不同级别的线路其制式有所不同，主要包括以下制式：CTCS-0级：国产4信息、8信息、18信息移频轨道电路；CTCS-1级：UM-71、ZPW2000；CTCS-2级：UM-71、ZPW-2000A。

2022/12/2762轨道电路根据CTCS有关技术规2022/12/2963ZPW-2000A轨道电路ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞是在法国UM71无绝缘轨道电路技术基础上，在传输安全性、传输长度、系统可靠性以及结合国情提高技术性能价格比、降低工程造价上，都有了提高。ZPW-2000A移频自动闭塞是以移频轨道电路为基础的自动闭塞，它选用频率参数作为控制信息，采用频率调制的方法，把低频信息(Fc)调制到较高频率(载频f0)上，以形成振幅不变、频率随低频信息的幅度作周期性变化的调制信号。

2022/12/2763ZPW-2000A轨道电路2022/12/2964图3-27ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路基本结构示意图

2022/12/2764图3-27ZPW-2000A无绝2022/12/2965ZPW-2000A采用四显示自动闭塞，是一种新型速差式自动闭塞制度，通过信号机显示灯位自上而下为绿、红、黄、绿黄灯显示。采用四显示自动闭塞对保证行车安全、提高区间通过能力以及提高运行速度都是十分有利的。下行线使用载频：1700-1、1700-2、2300-1、2300-2；上行线使用载频：2000-1、2000-2、2600-1、2600-2；低频信息最多18个：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz；绝缘方式：电气谐振；调谐区长度：29m。

2022/12/2765ZPW-2000A采用四显示自动闭塞2022/12/2966载频切换STM可同时接收多个载频，日立200km/h动车组的STM具有可任意指定要接收的载波频率的功能。既可以同时接收所有的载波，反之也可以指定1个载波和指定2个、4个、8个载波。但是，要解调低频信号（VLF），则只能限定1个载波。三种设备可接收的载频比较2022/12/2766载频切换STM可同时接收多个载频，日2022/12/2967载频切换方法2022/12/2767载频切换方法2022/12/2968载频切换与锁定的目的：列车转线运行（由上行线转下行线或相反）时，减少司机操作上、下行转换开关的繁琐；防止因人为操作失误引起对邻线信息的错误接收，通过设备切换提高安全性。载频切换与锁定利用8种载频与25.7Hz的低频信息相结合。

锁定载频的目的是为了防止车载设备错误接收邻线轨道电路中的信息，在车站需要防止接收相邻股道的电码化信息，在区间需要防止接收并行的另一条线路中的轨道电路信息。2022/12/2768载频切换与锁定的目的：锁定载频的目的2022/12/2969载频切换与锁定逻辑表2022/12/2769载频切换与锁定逻辑表2022/12/2970载频切换与锁定的条件：载频切换和锁定主要发生在进入车站股道时和从车站出发进入区间时，通常涉及的情况发生在侧线接车、侧线发车进路中，对于个别改变上下行方面的车站，也发生在正线通过时。图3-28侧线接车时的载频锁定信息的发码时机2秒2300-1+25.72022/12/2770载频切换与锁定的条件：载频切换和锁定2022/12/2971载频切换与锁定的逻辑2022/12/2771载频切换与锁定的逻辑2022/12/2972CTCS2区段载频切换原则的说明符合CTCS2技术标准地面装备的区段，具备应答器载频切换和轨道电路载频切换条件，由于应答器设置地点与轨道电路25.7Hz发送点不同，同时考虑不同列车的混合运营，其处理原则如下：1.对装备ATP的动车组，以应答器载频切换为主体，在车载BTM故障情况下，车载STM应满足主体化机车信号功能，此时依靠轨道电路进行载频切换；2.对安装JT1-CZ2000机车信号的列车，用轨道电路进行载频切换；3.对安装通用式机车信号的列车，按目前的有关规定，由司机人工切换。2022/12/2772CTCS2区段载频切换原则的说明符合2022/12/2973低频信息意义ZPW-2000A发送器发出的低频信息都具有速度的含义。列车速度是分级控制的。连续式机车信号接收设备接收地面ZPW-2000A信息，以提供列车允许行驶的速度值。列车实际行驶速度若比列车允许行驶速度高7km/h时，则无论在哪个速度等级运行，都将产生紧急制动。

2022/12/2773低频信息意义ZPW-2000A发送器2022/12/2974既有线CTCS-1级区段主体化机车信号的低频信息ZPW-2000A系统共有18个低频信息，既有线CTCS-1级区段主体化机车信号定义了14个信息标准，即：10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、22.4Hz、24.6Hz、26.8Hz、29Hz。余4个未作定义：21.3Hz、23.5Hz、25.7Hz、27.9Hz。

低频信息意义2022/12/2774既有线CTCS-1级区段主体化机车信2022/12/2975低频信息意义既有线CTCS-2级区段200km/h动车组运行时的低频信息定义原铁道部对既有线CTCS-2级区段200km/h动车组运行时的低频信息作了补充定义，修订了2个低频信息定义，即：UU码（18.0Hz）：表示进路开通道岔侧向，默认道岔允许速度45km/h；UUS码（19.1Hz）：表示进路开通道岔侧向，默认道岔允许速度80km/h。2022/12/2775低频信息意义既有线CTCS-2级区段2022/12/2976

客运专线CTCS-2级区段低频信息定义原铁道部对客运专线CTCS-2级区段200km/h动车组运行时，增加了2个低频信息L4和L5，规定了3个轨道电路低频信息定义，即：L3码：10.3Hz，表示前方5个闭塞分区空闲；L4码：23.5Hz，表示前方6个闭塞分区空闲；L5码：21.3Hz，表示前方至少7个闭塞分区空闲。

低频信息意义2022/12/2776客运专线CTCS-2022/12/2977车站电码化车站正线电码化，接车进路和发车进路采用不同的载频（以下行正线正方向为例，若接车进路为1700Hz，则发车进路应为2300Hz）；进站信号机前方轨道电路和接车进路电码化采用不同的载频。CTCS-2级区段，ATP车载设备的锁频功能通过应答器信息实现，若应答器信息丢失，由机车乘务员按现行规则手动切换轨道电路载频。2022/12/2777车站电码化车站正线电码化，接车进路和2022/12/2978其他信号设备配套改造行车指挥设备CTCS2适用于装备TDCS或CTC行车指挥设备的线路。CTC或TDCS的车站分机与车站列控中心采用RS-422接口，具有光电隔离措施，接口及通道应冗余配置。调度命令由调度中心传输至车站的时机及准确性应能满足列车运行控制的需要。联锁设备CTCS2适用于装备计算机联锁或6502电气集中的车站。计算机联锁与车站列控中心采用RS-422接口，具有光电隔离措施，接口及通道应冗余配置。6502电气集中与车站列控中心连接，采用继电器接点采集、安全继电器输出方式。2022/12/2778其他信号设备配套改造行车指挥设备联锁2022/12/2979其他微机监测进行配套改造，增加与列控中心的接口及相应的监测功能。有条件时，对车站联锁、闭塞设备、闭环电码化、道岔缺口检查、灯丝报警、电源等监测功能进行整合。有条件时车站采用综合智能电源屏。对既有线路暂按信号电缆方式传输站间信息，需铺设站间贯通电缆。其他信号设备配套改造2022/12/2779其他其他信号设备配套改造2022/12/2980§3-5CTCS-2级列控系统控车模式车载列控系统控制方式2022/12/2780§3-5CTCS-2级列控系统2022/12/2981当采用机控模式时，在确保列车行车安全、满足旅客舒适度的前提下，对列车制动与缓解的控制均由列控装置自动完成，根据需要司机可追加或实施更强烈的制动控制。图3-31设备制动优先模式曲线2022/12/2781当采用机控模式时，在确保列车行车安全2022/12/2982当采用人控优先模式时，列控车载设备只有两挡制动输出，最大常用制动与紧急制动。当列车速度在最大常用制动线以下时，由司机负责实施制动，列控车载设备不干预司机的操作。当列车速度超过最大常用制动线后，列控车载设备将触发制动，当速度降低到一定范围时，由司机缓解。图3-32司机优先模式曲线2022/12/2782当采用人控优先模式时，列控车载设备只2022/12/2983列控车载设备的工作模式2022/12/2783列控车载设备的工作模式2022/12/2984列控车载设备的工作模式转换2022/12/2784列控车载设备的工作模式转换2022/12/2985CTCS-2级各工作模式之间的切换2022/12/2785CTCS-2级各工作模式之间的切换2022/12/29862022/12/27862022/12/29872022/12/27872022/12/29882022/12/27882022/12/29892022/12/27892022/12/29902022/12/27902022/12/29912022/12/27912022/12/29922022/12/27922022/12/29932022/12/27932022/12/29942022/12/27942022/12/29952022/12/27952022/12/29962022/12/27961.简述CTCS-2级列控系统的结构？2.

简述应答器的工作原理？3.列控中心主要由哪几部分组成？其功能是什么？4.无源应答器和有源应答器有何异同？作业题1.简述CTCS-2级列控系统的结构？作业题2022/12/29982022/12/2798电力机车行车安全设备电力机车行车安全设备电力机车行车安全设备2022/12/29100第五章LKJ-2000型监控装置的操作第四章LKJ设备技术结构第三章CTCS-2级列控系统第二章列控系统概述第一章机车信号车载设备概况电力机车行车安全设备2022/12/272第五章LKJ-主要内容§3

CTCS-2级列控系统2022/12/29101§3-1CTCS-2级列控系统概述§3-5CTCS-2级列控系统控车模式§3-2CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理§3-3CTCS-2级列控系统车载设备§3-4CTCS-2地面设备主要内容§3CTCS-2级列控系统2022/12/27目标2022/12/29102A了解CTCS-2级系统的创新点、系统特点、系统的主要技术原则C掌握CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理；列控车载设备、地面设备的功能及构成B熟悉CTCS-2级列控系统控车模式目标2022/12/274A了解CTCS-2级系统§3-1CTCS-2级列控系统概述

CTCS-2级列控系统为车地一体化的列车控制系统，是面向系统提速干线和高速线，是基于轨道电路和点式设备传输信息的列车运行控制系统，适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机。CTCS-2级列控系统是一种点连式列车运行控制系统，司机凭车载信号行车，轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息；点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息。CTCS-2级列控系统包括车载设备和地面设备。

地面设备由轨道电路、车站电码化设备传输连续列控信息，由点式应答器、车站列控中心传输点式列控信息。§3-1CTCS-2级列控系统概述CTCS

适用于区间ZPW-2000系列自动闭塞(包括UM系列)、车站计算机联锁或6502电气集中、行车指挥CTC或TDCS(原DMIS)。

能在既有提速线路上叠加，实现在同一线路上与既有信号系统的兼容。CTCS-2级系统的创新点系统集成创新：实现了行车指挥调度、联锁、列控和微机监测的系统集成；实现了铁路信号区间和车站一体化、通信和信号一体化。列控系统自主创新：采用了具有自主知识产权的ZPW-2000A型无绝缘轨道电路；首次采用了按统一标准、功能需求和技术平台研发的具有自主知识产权的列控中心设备；完成了列控车载设备的技术引进、消化吸收和功能提升。适用于区间ZPW-2000系列自动闭塞(包括应答器及LEU再创新：完成了地面应答器和LEU电子单元的技术引进、消化吸收和再创新。报文结合国情再创新：CTCS报文在ETCS信息包框架、组成的基础上，综合考虑动车组开行、运用要求，并预留了客运专线的发展。确定了统一的安全编码规则和程序，自行研发了报文编制、解析工具。CTCS-2级系统的创新点应答器及LEU再创新：完成了地面应答器和LEU电子单元的技术列控系统课件CTCS-2级系统的主要技术原则

满足运营速度250km/h需要；作为CTCS-3级列控系统后备模式，满足运营速度300km/h需要；

兼顾货运的客运专线，CTCS-2级列控系统应适应客车4分钟、货车5分钟的追踪间隔要求；

客运专线的CTCS-2级列控系统应采用统一的设备配置和运用原则，并应兼容既有线CTCS-2级列控系统功能，具备互联互通运行条件；

满足正向按自动闭塞追踪运行，反向按自动站间闭塞运行的要求；

满足跨线运行的运营要求；

车载设备采用目标距离连续速度控制模式、设备制动优先的方式监控列车安全运行；

作为CTCS-3级的后备系统。无线闭塞中心（RBC）或无线通信故障时，CTCS-2级列控系统控制列车运行；

动车段及联络线均安装CTCS-2级列控系统地面设备；

统一接口标准，涉及安全的信息采用满足IEC62280标准要求的安全通信协议；

安全性、可靠性、可用性、可维护性满足IEC62278等相关标准的要求，关键设备冗余配置。CTCS-2级系统的主要技术原则满足运营速度2§3-2CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理CTCS-2级列控系统是基于轨道电路应答器传输列车运行信息的点连式系统，是采用目标-距离模式连续监控列车安全运行的列车运行控制系统。系统通过轨道电路完成列车占用和完整性检查，连续向列车传送控制信息，并采用点式应答器向高速列车传送定位信息、进路参数、限速和停车信息等。§3-2CTCS-2级列控系统总体结构与工作原理图3-1CTCS-2级列控系统总体结构图图3-1CTCS-2级列控系统总体结构图

列控地面设备由列控中心控制，ZPW-2000(UM)系列轨道电路传输连续列控信息，应答器传输点式列控信息。列控车载设备根据地面提供的动态控制信息、线路静态参数、临时限速信息及有关列车数据，生成控制速度和目标距离模式曲线，控制列车运行。列控地面设备由列控中心控制，ZPW-2000图3-2CTCS-2级列控系统地面设备与车载设备结构图图3-2CTCS-2级列控系统地面设备与车载设备结构图地面设备

列控地面设备由临时限速服务器、ZPW-2000(UM)系列轨道电路、车站电码化、应答器和车站列控中心（包括地面电子单元LEU）等设备组成。ZPW-2000系列轨道电路实现列车占用及完整性检查。轨道电路中三个信息码：HU码：0km/h；UU码：45km/h；UUS码：80km/h。为满足列控车载设备运行需要，车站正线接车区段和发车区段轨道电路载频必须交叉配置，不能使用同一频率。

地面应答器分有源应答器(可变应答器)和无源应答器(固定应答器)两种类型。无源应答器设于闭塞分区入口和车站进、出站端处，用于向列控车载设备传输闭塞分区长度、线路速度、线路坡度、列车定位等信息。有源应答器（也称可变应答器）设置于车站进、出站端。

列控中心接收轨道电路占用信息并发送给计算机联锁系统。具有轨道电路编码、应答器报文产生与发送功能，产生CTCS-2级行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给CTCS-2级列控车载设备。地面设备列控地面设备由临时限速服务器、ZPW-车载设备

列控车载设备由车载安全计算机(VC)、轨道电路信息接收单元(STM)、应答器信息接收单元(BTM)、制动接口单元(TIU)、记录单元(DRU)、人机界面(DMI)、速度传感器、轨道电路信息接收天线、应答器信息接收天线等部件组成。

安全计算机是ATP的核心。VC基于两个处理器的实时比较达到SIL4级，为了提高系统可用性采用了第三个处理器。STM模块用于接收ZPW2000系列轨道电路及4信息、8信息、18信息等传统移频轨道电路的信息，并及时将地面轨道电路信息传输给VC和LKJ监控装置。

应答器信息接收单元通过BTM天线，接收、解调地面应答器的报文信息，并在校核后，将正确的信息传输给VC的模块。车载设备列控车载设备由车载安全计算机(VC)、STM天线安装于前端梁下，左右轨道的正上方。利用电磁感应接收流经钢轨的信号电流，传送到设置在ATP主机柜的STM，STM对该信号进行选择和解调。BTM天线接收地面应答器所发出的高频无线电信号，并通过专用的电缆将该信号传递给设置在ATP本体上的BTM。DMI是周围配置了扬声器和各种按键的10英寸LCD液晶显示器，安装在驾驶台上，作用是通过按键、声音、文字和图像实现司机与ATP车上装置的信息交互。

内部记录器，主要用于设备状态和故障信息以及各种事件的记录。STM天线安装于前端梁下，左右轨道的正上方。利EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSRAnnonceNiveau1Niveau1AnnonceNiveau2ConnexionRBCOK050100150200300250350400安全计算机BTM速度传感器LKJ050150200300250350400050150200300250350400列车接口单元欧洲应答器天线轨道电路传感器继电器接口STM图3-3CTCS2级车载列控设备基本结构EB,SBDMI155Niveau2STMSTBYSR

CTCS-2级列控系统工作原理图3-4系统的信息流程图CTCS-2级列控系统TDCS中心与TDCS站机之间传输的信息，包括既有TDCS站场表示信息、调度命令和车次号校核等信息，若是CTC还包括控制信息。

车站列控中心从联锁获得列车进路信息，包括接车进路、发车进路、通过进路、运行方向、股道号等；与TDCS/CTC传输临时限速信息和执行回示确认信息；向微机监测传输列控中心设备状态、操作及故障诊断等信息；车站列控中心、LEU和有源应答器之间传输报文信息。ATP通过BTM、STM接收有源应答器和无源应答器的点式信息；接收轨道电路的信息。TDCS中心与TDCS站机之间传输的信息，包括既ATP与TIU之间的信息传输，EMU向ATP输入信息包括牵引开关、制动位置、前进位置、后进位置、零位（制动/牵引手柄）位置。ATP向EMU输出的信息（指令）包括紧急制动（EB）、常用最大制动（B7N）、常用B4制动（B4N）、常用B1制动（B1N）、切除牵引。ATP与LKJ之间的信息传输，将ATP接收到的轨道电路信号、应答器数据、ATP状态等传输给LKJ；LKJ将时间、司机号、车次号等信息传输给ATP。ATP与TIU之间的信息传输，EMU向A系统的工作原理CTCS2级采用目标距离控制模式（又称为连续式一次速度控制）。目标距离模式根据目标距离、目标速度及列车本身性能确定列车制动曲线，不设定每个分区速度等级，采用一次制动方式。车站列控中心

车站列控中心与CTC或TDCS站机连接获取临时限速命令，与车站联锁连接获取列车进路信息。按照行车计划选择合适时机将临时限速信息和进路信息发送到LEU和有源应答器，向列车发送。系统的工作原理CTCS2级采用目标距离控制模式（车载ATP

列车运行过程中车载ATP设备不断检测列车运行速度，接收轨道电路低频信息，根据空闲闭塞分区数量确定目标距离，结合地面提供的列控动态信息（包括运行许可、进路信息等）、线路静态信息、临时限速信息及有关动车组数据，计算生成控制速度和目标-距离模式曲线，通过DMI显示列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等，控制列车运行。调度中心

调度中心通过CTC或TDCS网络向车站列控中心发送临时限速命令，车站列控中心接收到临时限速命令后返回确认。当网络中断后，调度中心应授权在CTC或TDCS站机上完成临时限速命令设置操作。CTC或TDCS既有功能不变。车载ATP调度中心§3-3CTCS-2级列控系统车载设备列控车载设备的功能CTCS-2级列控车载设备的功能有测速测距及速度监控满足列车最高运营速度300km/h的要求、能够通过输出常用制动和紧急制动来监控列车运行、能防止列车在无行车许可时运行、在监控到列车超速后执行自动防护、输出的紧急制动仅能在停车后人工缓解。§3-3CTCS-2级列控系统车载设备列控车载设备的功列控车载设备的功能列控车载设备的功能2022/12/29123列控车载设备的构成列控车载设备由主机、人-机界面、速度传感器、应答器信息接收天线、轨道电路信息接收天线等组成。车载设备符合故障-安全原则，采用冗余结构，单系独立设备故障后不影响系统运用。2022/12/2725列控车载设备的构成列控车载设备由主机列控车载设备的构成列控车载设备的构成2022/12/29125安全计算机是列控车载设备的控制核心，采用安全设计结构。整个系统由两套独立运算的主备系统组成。安全计算机采用2乘2取2硬件安全冗余结构。主备系统具有功能相同的两个CPU。两个CPU的处理结果相比较，如果两个CPU的处理结果不一致，则说明系统故障。双重系统中的各系完全平等。2022/12/2727安全计算机是列控车载设备的控制核心，2022/12/29126图3-5CTCS-200C设备主机柜图3-6安全计算机VC2022/12/2728图3-5CTCS-200C设备主2022/12/29127图3-7进口BTM设备图3-8国产BTM设备2022/12/2729图3-7进口BTM设备图3-82022/12/29128图3-10运行记录单元DRU图3-11DMI外观示意显示图2022/12/2730图3-10运行记录单元DRU图32022/12/29129图3-12速度传感器图3-13STM天线2022/12/2731图3-12速度传感器图3-13§3-4CTCS-2级列控系统地面设备车站列控中心车站列控中心是设于各车站的列控核心安全设备，其与计算机联锁或6502电气集中、CTC或TDCS接口，根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控制信息，通过有源应答器和轨道电路传送给列车。TCC主要单元构成包括：安全主机单元、通信接口单元、驱动采集单元、辅助维护单元、冗余电源单元。§3-4CTCS-2级列控系统地面设备车站列控中心车站2022/12/29131图3-14TCC设备结构组成2022/12/2733图3-14TCC设备结构组成2022/12/29132列控中心组成2022/12/2734列控中心组成2022/12/29133列控中心的功能2022/12/2735列控中心的功能2022/12/29134应答器2022/12/2736应答器2022/12/29135应答器的结构应答器由壳子、电路板、灌封材料构成。壳体是玻璃纤维类材料热压而成。电路板厚度为3.2mm，安装在壳体内，它包含了用于发送和接收的电磁感应耦合线圈。2022/12/2737应答器的结构应答器由壳子、电路板、灌2022/12/29136应答器利用电磁感应原理，用于在特定地点实现地面与车载设备间高速点式数据传输。应答器的工作原理图3-15应答器原理框图2022/12/2738应答器利用电磁感应原理，用于在特定地2022/12/29137应答器的工作过程，可分为以下5个步骤：1.平时不工作；2.接收电磁能量，当车载天线接近时，向下发送频率为27.095MHz的连续波；3.建立工作电源，应答器的耦合线圈感应到27MHz的磁场，能量接收电路将其转化为电能，从而建立起应答器工作所需要的电源；4.循环发送报文，应答器将存储的1023位数据报文实时循环地发送出去，直至电能消失；5.恢复休眠状态。应答器的工作原理2022/12/2739应答器的工作过程，可分为以下5个步骤2022/12/291382022/12/27402022/12/29139无源应答器用于发送固定不变的数据。当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中电子电路工作，将存储在地面应答器中的数据循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。无源应答器2022/12/2741无源应答器用于发送固定不变的数据。无2022/12/29140有源应答器通过专门电缆与LEU连接，用于发送来自于LEU的实时变化的信息。当列车经过有源应答器上方时，有源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中发射电路工作，将LEU传输给有源应答器的数据循环实时发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。无源应答器当LEU通信故障时，有源应答器变为无源应答器工作模式，发送存储的固定信息（默认报文）。2022/12/2742有源应答器通过专门电缆与LEU连接，2022/12/29141图3-16应答器2022/12/2743图3-16应答器2022/12/29142应答器的设置区间应答器的设置：在CTCS-2级客运专线，可间隔一个闭塞分区设置区间无源应答器组，用于列车定位和向CTCS-2级列控车载设备发送线路允许速度、线路坡度、轨道区段及特殊区段等线路固定信息。图3-17区间应答器组设置示意图2022/12/2744应答器的设置区间应答器的设置：在CT2022/12/29143当进站口或中继站发送反向线路数据的无源应答器容量不能满足要求时，应在区间设置专门用来提供反向数据的反向中继应答器组（FQ）。反向中继应答器组不与区间应答器组共用。图3-18反向中继应答器组设置示意图2022/12/2745当进站口或中继站发送反向线路数据的无2022/12/29144进站信号机应答器组（JZ）设置：进站信号机（含反向）外方30±0.5m处设置由一个有源应答器和两个及以上无源应答器构成的应答器组。车站应答器的设置图3-19进站应答器组设置示意图2022/12/2746进站信号机应答器组（JZ）设置：进站2022/12/29145出站信号机应答器组（CZ）设置：在车站到发线和有固定转线作业的正线出站信号机设置由一个有源应答器和一个无源应答器构成的应答器组。对客货共线的客运专线，出站信号机处的应答器组安装在出站信号机绝缘节前方65±0.5m处。图3-20客货共线出站应答器组设置示意图2022/12/2747出站信号机应答器组（CZ）设置：在车2022/12/29146对仅开动车组的客运专线，到发线出站信号机处的应答器组安装在出站信号机绝缘节前方20±0.5m处，正线出站信号机处的应答器组安装在出站信号机绝缘节前方30±0.5m处。图3-21客运专线出站应答器组设置示意图2022/12/2748对仅开动车组的客运专线，到发线出站信2022/12/29147进路应答器组（JL）设置：进路信号机外方30±0.5m处设置由1个有源和1个无源应答器构成的应答器组。调车应答器组（DC）设置：对于有调车作业并有可能危及正线列车运行安全的调车信号机外方15±0.5m处设置由1个有源应答器和1个无源应答器构成的应答器组。列车定位应答器组（DW）设置：车站进站信号机（含反向）外方200±0.5m处设置由单个无源应答器构成的定位应答器组，用于列车定位。2022/12/2749进路应答器组（JL）设置：进路信号机2022/12/29148中继站应答器组（ZJ）设置：中继站处，上、下行线路分别设置由有源应答器和无源应答器构成的中继站应答器组，用于发送临时限速信息。中继站应答器组之间的距离应为100±0.5m。图3-22中继站应答器组设置示意图2022/12/2750中继站应答器组（ZJ）设置：中继站处2022/12/29149应答器的运用环境运行温度范围：

-40℃到+70℃；冷却：自然对流；储存：-40℃到+70℃，在最后的检查和测试之后小于5年；震动：符合EN50125-3；抗震：根据标准EN60068-2-75，符合摆锤打桩机冲击试验，根据标准，最高级别是20J；抵抗行人踩踏以2000N的最大力在安装的应答器上行走的可能性；湿度范围：根据EN60721-3-4，为等级4K3；压力范围：根据EN60721-3-4，为等级4K3；风：根据标准EN60721-3-4（50m/s）等级为4Z5；防护等级：根据标准EN60529，为IP68；太阳辐射：根据EN60721-3-4分类，为4K3；生物：根据EN60721-3-4分类，为4B2；机械：根据EN60721-3-4分类，为4S4；MTBF：λ=2,869.10-6/h/+40℃；使用年限：大于20年；安全：根据EN50129，为SIL4（电气系统）。2022/12/2751应答器的运用环境2022/12/29150地面电子单元（LEU）地面电子单元（简称LEU）是一种数据采集与处理单元，LEU应可随外部控制条件产生或存储不少于256种变化信息的数据报文。根据需要车站地面控制中心或联锁系统应能对LEU中存储的数据报文内容进行修改、更新。LEU应能实时监测与地面有源应答器间的发送信息、通道的状态及信息的正确性。报文由同步码、有效信息以及校验码组成。报文的长度根据运用的区段定义，一个地面应答器只能发送一种长度的报文。LEU通过串行通信接口与列控中心设备连接，将来自列控中心的报文连续向有源应答器发送，从而实现向车载设备发送可变信息。2022/12/2752地面电子单元（LEU）地面电子单元（2022/12/29151地面电子单元的类型2022/12/2753地面电子单元的类型2022/12/29152地面电子单元的功能LEU的功能如下：1.接收外部发送的应答器报文并连续向应答器转发；2.接收外部发送的控制命令，根据控制命令选择一条预先存储的报文并连续向应答器发送；3.存储几百条至上千条报文；4.当输入通道故障或LEU内部故障时，向应答器发送预先存储的默认报文；5.当有车载天线经过有源应答器时，LEU不转换新的报文；6.输出开路与短路检测信息；7.设备自检及事件记录，并向外部设备上传。2022/12/2754地面电子单元的功能LEU的功能如下：2022/12/29153

LEU的工作原理图3-23LEU工作原理2022/12/2755LEU的工作原理图3-23LE2022/12/29154报文接收：微处理器通过通信接口周期性地从TCC接收报文，并把报文传送至逻辑控制单元，由逻辑控制单元把周期性的报文输入变为连续性的报文输出。安全通信协议保证了通信的可靠性，除采用常用的编码、帧结构定义和CRC校检外，其最大的特点是引入时间戳的概念。逻辑控制单元逻辑控制单元相当于发送缓冲器，以564.48kbit/s的速率把这个1023位的报文循环地输出。逻辑控制单元除输出报文数据外，还产生C6接口所需要的8.82kHz方波。

LEU的工作原理2022/12/2756报文接收：逻辑控制单元LEU的工作2022/12/29155功率放大由于C接口定义的报文数据C1和接口供电信号C6在频率上相差很大，需要分别进行功率放大。将经过放大后的C1和C6信号耦合到一个变压器内，从而实现在一对传输线上传送两种信号。

LEU的工作原理2022/12/2757功率放大LEU的工作原理2022/12/29156

LEU的结构LEU盒内安装有母板，在母板上插接4块电路板，这四块电路板分别为电源板、数据处理板、S接口通信板和输出板。图3-24LEU实物图2022/12/2758LEU的结构LEU盒内安装有母板，2022/12/29157阿尔斯通的LEU构成：采用外形为3U的盒子，盒内安装有母板，在母板上插接4块电路板，自左向右为电源板、数据处理板、串行输入接口板和输出板。图3-25阿尔斯通LEU结构2022/12/2759阿尔斯通的LEU构成：采用外形为3U2022/12/29158CSEE公司的LEU构成：采用标准的6U电路板，组成模式包括1个组匣、1块CALM电源板、1块MTOR板、1块C接口板及安全子板。图3-26CSEE公司LEU连接示意图2022/12/2760CSEE公司的LEU构成：采用标准的2022/12/29159LEU技术指标1.使用温度范围：-40°C~+70°C；