信号控制设备综合概述

第六章信号控制(kòngzhì)设备概述第一页，共三十三页。第一节联锁(liánsuǒ)设备铁路信号设备是组织指挥列车运行，保证行车平安，提高运输效率，传递信息；改善行车人员劳动条件的关键设施，是铁路主要(zhǔyào)技术装备之一。铁路信号系统大体上可以分为车站联锁设备、区间闭塞设备、机车信号、列车运行控制设备、调度监督和调度集中设备、驼峰调车和道口信号设备。一、联锁1、联锁的概念信号、道岔、进路这三者之间相互制约的关系。2、联锁道岔是指在车站联锁区范围内参加联锁的道岔。〔1〕、道岔定反位定位：道岔经常开通的位置反位：排列进路时临时改变的位置第二页，共三十三页。确定原那么：A、单线车站正线的进站道岔为车站两端向不同线路开通(kāitōng)位置为定位，由左侧行车制决定。B、双线车站正线上的进站道岔，为向各该正线开通的位置为定位。C、所有区间及站内正线上的其它道岔，除引向平安线及避难线外，均以向该正线开通的位置为定位。D、引向平安线、避难线的道岔，以该平安线、避难线开通的位置为定位。E、侧线上的道岔除引向平安、避难线外，为向列车开通的为或靠近站舍的进路开通的位置。〔2〕、联动道岔排列进路时，几组道岔要求定位那么都要定位，要反位时，那么都要求在反位。双动道岔--------1/3复式交分道岔------2/4/6-----2/6；8/〔10〕第三页，共三十三页。〔3〕防护道岔和带动道岔防护道岔：为防止侧面冲突，有时需要将不在所排进路上(lùshɑng)的道岔处于防护的位置，并予以锁闭。带动道岔：为了满足平行作业的需要，排列进路时将某些不在进路上的道岔带动至规定的位置，并对其进行锁闭。对于防护道岔必须进行联锁条件的检查，防护道岔不在防护的位置，进路就不能建立。而对于带动道岔那么无须进行联锁检查，能带动到规定的位置就带动，不能带动到规定的位置〔假设还被锁闭〕，其不影响进路的建立，它不涉及平安，只是影响效率。3、进路列车或车列在站内由一点运行至另一点的全部路径。包括：列车进路、调车进路。进路中包括有假设干个轨道电路区段。第四页，共三十三页。〔1〕、列车进路列车接车进路：列车进入车站〔场〕所经过的进路。始于进站信号机〔或接车进站信号机〕，终于另一咽喉的出站信号机〔进路信号机〕如：下1接车---X---X1列车发车进路：列车经由车站或车场(chēchǎnɡ)驶出所经过的径路；起于出站信号机，止于发车口。如：下行1道发车：X1---站标通过进路：列车经正线不停车通过车站〔车场〕的进路。包括了下行接车和下行发车进路。〔2〕、调车进路短调车进路：从起始调车信号机开始，到次架阻挡信号机止的一个单元调车进路。如：D3---D9长调车进路：由两个或两个以上的单元调车进路组成。如；D3---1G，包括了三个调车单元进路长短不是指进路长度的长短，而是指调车进路中，阻挡信号机是一架还是几架。第五页，共三十三页。〔3〕、根本进路和变通进路站内由一点向另一点运行有几条径路(jìnɡlù)时，规定常用的一条路径为根本进路。一般是两点之间最近的、对其他进路作业影响最小的进路。根本进路以外的其余进路为变通进路。如：下行3道接车有3条；23/25反位，其余定位为根本进路。设计变通进路的目的是为了提高作业效率，增加列车或调车车列运行的灵活性。当正常的行车线路上的道岔故障、轨道电路被占用或故障等原因不能开通根本进路时，可以开变通进路，使列车或调车迂回前进而不受阻。第六页，共三十三页。〔4〕、敌对进路同时行车会危及行车平安的任意两条进路，有以下几种情况：A、同一到发线上对向的列车进路与列车进路。B、同一到发线上对向的列车进路与调车进路。C、同一咽喉区内对向重叠的列车进路或调车进路。D、同一咽喉区内对向重叠或顺向重叠的列车进路与调车进路。E、进站信号机外方制动距离内接车方向有超过6‰下坡道时，而在该下坡道方向的终端未设线路隔开设备时，该下坡道方向的接车进路与另一端咽喉的接车进路、非同一到发线的发车进路，以及对方咽喉的调车进路。F、防护进路的信号机设在侵限绝缘处禁止同时开通的进路。注意：同一到发线对向的调车进路允许。股道、无岔区段有车占用(zhànyònɡ)时允许向其排列调车进路，但不许两端同时向无岔区段办理调车作业。敌对进路必须相互照查，不能同时建立。第七页，共三十三页。4、联锁的根本内容〔1〕、防止建立会导致机车车辆相冲突的进路，必须(bìxū)使列车或调车车列经过的所有道岔锁闭在与进路开通方向相符的位置；必须(bìxū)使信号机的显示与所建立进路相符。〔2〕、进路空闲才能开放信号〔3〕、道岔位置正确要求检查，信号开放后，道岔应锁闭〔4〕、敌对信号未关闭，本信号不能开放二、联锁设备1、概念：控制车站的道岔、进路和信号，并实现它们之间的联锁关系的设备。可以分散或集中控制，可以采用机械的、机电的或电气的方法实现。第八页，共三十三页。2、分类〔1〕电锁器联锁〔几乎已经淘汰，不再使用〕〔2〕电气集中：用电气的方法集中控制或监督全站的道岔、进路和信号机，并且实现他们之间的联锁关系。实现了站内行车指挥的自动控制。〔3〕、继电式电气集中联锁：6502电气集中A、主要技术特征：采用组合式电路，即按道岔、信号机和轨道电电器组合。将各种组合按站场形状平装起来。B、设备的组成室内和室外室内：控制台、区段(qūduàn)人工解锁按钮盘、继电器组合、电源屏、分线盘室外：信号机、转辙机、轨道电路、电缆线路第九页，共三十三页。C、根本工作原理动作层次(céngcì)：选择进路----锁闭进路----开放信号----解锁进路包括：网状电路、局部电路计算机联锁(liánsuǒ)系统框图第十页，共三十三页。3、计算机联锁〔1〕技术特征：A、利用微型计算机对车站值班人员的操作命令和现场监控设备的表示信息(xìnxī)运算后，完成对信号机、道岔、进路的联锁和控制，全部联锁关系由计算机及其程序完成。B、采用串行通信，节省干线电缆C、用屏幕代替表示盘，缩小体积，方便使用。D、采用积木式模块化硬件和软件设计，便于现场变更。〔2〕优点：A、进一步提高了平安性、可靠性。B、增加和完善了联锁功能C、方便设计D、省工省料，降低了造价第十一页，共三十三页。〔3〕、设备的组成监控机：完成值班员操作命令处理和现场信息图象处理以及语音报警功能。联锁机：完成现场信息采集，将采集信息与值班员的操作命令进行联锁运算(yùnsuàn)，对现场设备发出控制命令。执行表示机输入输出接口：完成联锁机的输入输出扩展。信息的采集和控制命令的输出。维修机：记忆功能。〔4〕系统功能单钩溜放、连续溜放，平面溜放调车作业的需要。第十二页，共三十三页。三、联锁图表1、信号平面布置图〔1〕、线路布置和编号〔2〕、道岔(dàochà)、信号机、轨道电路区段、信号表示器编号及符号〔3〕、运行的方向〔4〕、信号楼中心公里标，道岔、信号机距信号楼的距离〔5〕、进站信号机外方下坡道的换算坡度数2、联锁表A方向栏；B进路号码栏；C进路栏；D排列进路按下按钮栏；E确定运行方向道岔栏；F信号机栏；G道岔栏：〔3〕［〔3〕］｛〔3〕｝反位、防护到反位、带动到反位；H敌对进路栏：本咽喉的；I轨道电路栏：侵限绝缘处的带条件检查；J迎面进路栏：同一到发线上的股道号。第十三页，共三十三页。第二节闭塞(bìsè)设备闭塞设备是保证区间行车平安、提高运输效率的区间信号设备。我国目前主要使用的是半自动闭塞和自动闭塞，前者运用于单线铁路(tiělù)，后住用于双线铁路(tiělù)。一、闭塞区间是指两个车站之间的铁路线，车站之间为站间区间，车站与线路所之间为所间区间。可以分为单线区间、双线区间等。按照一定的方法组织列车在区间的运行称为闭塞。行车闭塞制式大致经历了：电报或-------半自动----自动闭塞的开展过程。第十四页，共三十三页。二、半自动闭塞1、根本概念其以出站信号机的允许信号显示作为发车凭证，发车站的出站信号机必须经两站同意，办理闭塞手续后才能开放信号，列车进入(jìnrù)区间自动关闭；而且列车未到达接车站以前，向该区间发车用的所有信号机都不能开放，这样就保证了两站间的区间内同时只有一列列车运行。半自动闭塞区间不设轨道电路，不能监督列车在区间内是否遗留有车辆，列车的整列到达必须依靠值班员确实认，以专用的复原按钮发送到达复原信号之后，区间才能解除闭塞，因此是半自动的。第十五页，共三十三页。2、设备的组成64D继电式半自动闭塞设备包括半自动闭塞机、轨道电路、操纵和表示设备、闭塞电源、闭塞外线等。此外，还包括了车站的进、出站信号机。半自动闭塞轨道电路的作用：〔1〕、监督列车的出发，使发车站闭塞机闭塞〔2〕、监督列车的到达，然后由车站的值班员办理到达复原。〔3〕、它具有设备简单、动作稳定、使用方便、维修(wéixiū)容易、投资少，安装快的优点〔4〕、主要缺点是区间没有检查空闲的设备，在区间遗留车辆或车辆溜迤的情况下，极易发生事故。第十六页，共三十三页。三、自动闭塞1、根本概念根据列车运行以及有关闭塞分区状态，自动变换通过(tōngguò)信号机的显示而司机凭西那好行车的闭塞方式。采用自动闭塞的区段，将站间区间划分为假设干个小区间，叫闭塞分区。在每一个闭塞分区的入口处〔始端〕装设通过信号机。在整个区段，各闭塞分区都装有轨道电路〔或计轴器〕。通过轨道电路将列车运行和通过信号机的显示联系起来，根据列车运行自动变换信号机的显示，在列车运行过程中自动完成闭塞的作用。2、优点：〔1〕、提高了区间的通过能力〔2〕、简化了办理接发列车的程序，既提高了通过能力，又减轻了车站值班员的劳动强度〔3〕、确保了列车在区间的行车平安第十七页，共三十三页。3、单向自动闭塞和双向自动闭塞单线双向自动闭塞双线单向自动闭塞双线双向自动闭塞4、三显示和四显示自动闭塞〔1〕三显示：黄、绿、红，表示前方两个闭塞分区的空闲，但随着(suízhe)列车速度和密度的不断提高，在一些繁忙的客货混运区段，各种列车运行的速度和制动距离相差很大。因此开展了〔2〕四显示：黄、绿、红、绿黄，能够预告运行前方三个闭塞分区的状态。具有速度含义。规定运行速度在120km/h的区段必须采用四显示。第十八页，共三十三页。5、有绝缘和无绝缘按检测列车位置的方式可以分为轨道电路方式和计轴器方式。6、移频自动闭塞以钢轨作为通道，采用移频信号的形式传输控制信号，自动控制区间通过信号机的显示(xiǎnshì)，以指示列车运行。以迎着列车运行方向，自动的向前方闭塞分区传递信息。四、自动站间闭塞不需要人工办理闭塞和到达复原，闭塞作用自动完成。两站之间不划分闭塞分区，也不设置通过信号机，作为一个闭塞分区。第十九页，共三十三页。第三节机车信号及列车运行超速防护(fánghù)机车信号和列车超速防护系统都属于列车运行的控制系统。列车运行控制系统是自动控制列车运行的设备，用来保证行车的平安，并以最正确的运行速度驾驶列车。随着列车速度和行车密度的提高，对列车运行的平安要求越来越高，列车运行控制系统也将得到迅速的开展。一、机车信号1、机车信号及作用设在机车驾驶室内自动反映运行条件，指示司机运行条件的信号显示制度。为实现机车信号而装设的整套技术设备称为机车信号设备。能够较好的防止自然条件的干扰，提高司机接受信号的可靠性。机车信号已经开始从辅助信号转为主体信号，如在双线双向自动闭塞区段，反方向(fāngxiàng)不设信号机，以机车信号作为主体信号。另外，在160km/h及其以上的时速时，必须以机车信号作为主导。第二十页，共三十三页。2、接近式和连续式机车信号连续式机车信号----能在整条线路上连续不断的反映线路状态和运行条件，用于自动闭塞区段接近式机车信号-----在车站的接近区段和站内连续反映地面信号显示，用于半自动闭塞区段。3、通用机车信号解决(jiějué)了机车长交路、自动闭塞多制式的要求，而且也做到了信息的采集、识别的自动化，大大的提高了可靠性。二、列车运行超速防护1、列车自动控制系统以及类型ATC-----列车运行自动控制系统包括：ATS-----列车监控系统。ATP-----列车运行超速防护，对列车运行速度进行分级或连续监控。ATO-----列车自动运行，除超速防护外，还能够完成列车自动启动、自动调速以及定位停车、车门控制等功能。第二十一页，共三十三页。2、列车运行超速防护我国铁路提速之后，列车制动距离增加(zēngjiā)，信号显示距离缺乏，所以开展该系统。按地面信息传输方式：点式：在特定地点安装应答器，车上装查询器，通过查询----应答方式传输信息连续式：通过轨道电路、轨间电缆和无线等方式传输信息。轨道电路更普遍。列车制动模式分为：分级制动：按闭塞分区制动，又分阶梯型、曲线型一级制动：按目标距离制动。列车控制技术的开展方向。第二十二页，共三十三页。第四节调度监督(jiāndū)和调度集中应用远动技术构成的铁路行车指挥系统。调度监督-----遥信，调度集中----遥控。能提高运输调度指挥的质量和水平，充分发挥铁路线路通过能力起到积极作用。现DMIS〔铁路运输调度指挥系统〕将通信、信号、计算机、数据传输和多媒体技术融合在一起。一、调度监督完成由调度区段内各站向调度所发送(fāsònɡ)表示信息的任务。调度员可以通过表示盘及时了解管辖区段内各站的信号设备状态和列车运行情况。1、调度监督的功能列车运行和信号设备状态的采集、处理和显示，监视进站、出站信号机状态，进路开通情况，正线到发线的占用情况等。第二十三页，共三十三页。2、设备组成及原理一个区段设备由一台总机和假设干分机组成，总机装在调度所，分机设在各车站的继电器室内。总机：主机、表示盘、列车车次输入终端、电务维修终端、区艰辛好检测设备、相关软件。主机中的通讯机与各分机连接，接收分机传来的表示信息。表示机主要是驱动表示盘以及(yǐjí)定时刷新彩色显示器的行车信息画面。分机：通过信道和总机连接，并与车站电气集中联锁设备接口，收集与行车有关的信息，并发送给总机。总、分机之间可以采用一对外线或四线制。外线采用电缆或光缆。第二十四页，共三十三页。二、调度集中主要是完成遥控功能，即由行车人员在调度所远距离地集中控制本区段内各站的信号机、道岔，办理接发车进路。与调度监督相比，除了分机向总机发送表示信息外，还有总机向分机发送的控制命令。调度集中的功能：调度员进行接发车信号的开放；原那么上不办理调车进路；记录调度员的操作；储存进路；按运行图自动排列进路；组成与工作原理；调度所设备、调度集中机械室设备、各站继电器室设备、信道。调度员通过(tōngguò)进路控制终端的键盘输入控制命令，由总机编码，经传输信道传至各有关的分机，分机接到控制命令后解调、译码，然后使电气集中设备动作。第二十五页，共三十三页。三、DMISDMIS：铁路运输调度指挥管理系统，理由现代信息技术改造传统的铁路调度方式，建立起融信号、通信、计算机、数据传输和多媒体技术为一体的开放、集中、透明的运输调度指挥系统，以提高行车指挥水平。为调度人员和有关领导及时提供丰富、可靠的信息和决策依据，为调度人员提供先进的调度指挥和处理手段，提高了应变的能力，减少通话和手工制表。DMIS的网络结构以行车调度为核心，站段为根底，实现铁路分局、铁路局和铁道部三级调度管理的体制。是一个(yīɡè)覆盖全国铁路的大型网络，由铁道部调度中心局域网、各铁路局调度中心局域网以及相关分局调度中心局域网构成。第二十六页，共三十三页。第二十七页，共三十三页。管理系统铁道部调度中心的设备主要由数据库效劳器、工作站和显示系统以及各种报表输出系统通过以太网联在一起，构成一个为调度指挥效劳的局域网。其中数据库效劳器是重要的设备，它完成数据通信、信息处理、数据库的访问效劳、应用软件效劳。采用双机热备方式。主干网是部调度中心网络系统的核心，用交换机进行信息交换，路由器提供多个高速通信端口，调度监督实时信息通过专线传输，报告、资料等信息通过X.25网传输。铁路局与铁道部根本(gēnběn)相同，仅是规模较小。铁路分局通过网桥或通信效劳器连接基层调度监督。基层网是DMIS的最下层，负责信息的采集，向分局带哦度中心提供实时信息。显示内容与各调度中心显示根本一致。第二十八页，共三十三页。第三节驼峰(tuófēng)信号设备编组站〔以及区段站〕装备现代化信号设备，是提高解编能力最有效的手段。在编组站信号设备现代化的进程中，重点是驼峰调车的自动化；包括了驼峰推峰机车速度自动控制、溜放车辆进路自动控制和溜放车辆速度的自动控制。一、驼峰溜放作业过程控制推峰机车除根据驼峰信号机的指示进行作业外，还依靠遥控系统进行指挥。溜放进路控制是按溜放作业要求转换分路道岔，将溜放进路通向目的(mùdì)编组线。溜放车组速度控制是对车辆减速器等调速工具进行控制，以保证溜放车组适当的间隔，以及以平安速度与停留车辆连挂。利用计算机，将各种测量设备提供的参数作为依据，对车辆减速器进行自动控制。第二十九页，共三十三页。二、驼峰的分类非机械化驼峰机械化驼峰半自动驼峰自动化驼峰后三种都设置有车辆减速器等调速工具。手动为机械化；由人工确定车辆离开车辆减速器的出口速度(sùdù)，进而进行自动控制的为半自动化驼峰；由计算机