列控系统地面应答器设备

列控系统地面应答器设备1整理课件概述CTCS2,CTCS3列控系统中的应答器应答器地面电子单元LEU报文读写工具BEPT应答器系统的接口2整理课件七.应答器的安装八.应答器维护九.应答器报文编码过程十.应答器报文内容十一.应答器设置一般规那么十二.应答器编号规那么十三.应答器用户数据表3整理课件一.概述1.中国CTCS共划分为五级CTCS0级既有线的控车模式。区间轨道电路+站内电码化+通用机车信号+列车运行监控装置CTCS1级基于既有设备改造的ATP系统。适用于既有线160km/h以下区段。针对中国主要干线装备现状，对既有设备实行强化改造，在主体化机车信号的根底上，通过补点，实现具有中国特色的点连式ATP。即主体化机车信号〔区间、站内轨道电路进行强化改造＋故障平安型机车信号〕＋点式设备＋平安型监控装置。4整理课件一.概述CTCS2级基于轨道电路信息的ATP系统。地面车载一体化系统设计,车载设备有机结合；，也可采取速度距离模式曲线；地面可采用模拟多信息轨道电路，也可采用数字轨道电路，并辅以必要的点式设备，组成点连式ATP。CTCS3级基于轨道电路和无线通信〔GSM-R〕的ATP系统。轨道电路在实现区段占用与列车完整性检查方面具有不可替代的优势；无线通信〔GSM-R〕在满足我国铁路移动信息网需求的同时，又能解决超防信息高速率可靠传输，两者结合是强强互补。再辅以定位校核的点式设备，系统具有与国际接轨的先进性。5整理课件一.概述CTCS4级：完全基于无线通信〔GSM-R〕的ATP系统。该系统具有移动自动闭塞的特征。区间占用靠GPS和GSM-R实时数据传输解决〔站内仍需轨道电路〕。列车完整性检查、定位校核分别靠车载设备和点式设备实现，使得室外设备减少到最低程度。6整理课件2.铁道部关于应答器的文件：科技运函[2004]14?CTC技术标准总那么??CTCS2级技术条件?科技运函[2004]114?应答器技术条件?铁运[2005]21?既有线200km/h动车组ATP车载和地面设备配置及运用技术原那么?运基信号[2005]224?既有线CTCS-2级区段应答器报文定义及应用原那么?运基信号[2005]316?既有线200km/h铁路车站列控中心运用技术原那么?运基信号[2005]431?应答器数据传输电缆?运基信号[2006]27?应答器编号规那么?运基信号[2006]14既有线提速200km/h区段应答器用户数据表编制规定一.概述7整理课件二.C2列控系统构成8整理课件二.CTCS-2列控系统构成1.地面设备构成

联锁设备CTCTDCS轨道电路

TCC—车站列控中心

LEU—地面电子单元应答器(有源、无源)9整理课件2.应答器地面设备构成有源应答器、无源应答器LEU〔地面电子单元〕BEPT〔应答器读写工具〕

10整理课件11整理课件

应答器LEUBEPT

应答器LEUBEPT12整理课件3.应答器地面设备作用

向车载设备发送信息

无源应答器发送固定信息

--线路速度、坡度、轨道电路参数、信号点类型等有源应答器发送实时变化的以及固定的信息

--临时限速、进路坡度、轨道电路参数、信号点类型等

13整理课件4.应答器地面设备主要特性：点式传输设备〔地—车〕适应列车速度：200km/h以上通用性〔符合欧洲标准〕平安传输精度高(精度为1米)信息传输速率:564.48kbits/sLEU传输距离：2.5km14整理课件三.应答器应答器分类:从用途上分:--有源应答器--无源应答器

15整理课件1.应答器外部特性尺寸:480mmx350mmx70mm

重量:7kg

材料:树脂罐封三.应答器16整理课件应答器工作原理17整理课件无源应答器：与外界无物理连接向列车传送固定信息有源应答器通过电缆与LEU连接向列车传送实时可变信息2.用途18整理课件3.无源应答器与有源应答器区别：外观相同。有源应答器连接电缆发送信息无源应答器发送自身预存信息有源应答器发送自LEU来的信息，当电缆断线时发送自身预存信息〔默认报文〕19整理课件三.应答器4.应答器工作过程：接收电磁能量接收车载天线发送的27.095MHz无线电信号建立工作电源通过电磁耦合转换成电能，应答器开始工作循环发送报文，直至能量消失不间断串行发送1023位传输报文20整理课件TR上行27MHz4.2MHz下行BTM的车载天线与应答器21整理课件运行温度范围：-40°C到+70°C震动：EN50125

抗震：EN60068

抵抗行人踩踏:以2000N的最大力在安装的应答器上行走

湿度范围：根据EN60721，等级4K3

压力范围：根据EN60721，等级4K3

防护等级：根据标EN60529，IP68环境分类

生物：根据EN60721，4B2

机械：根据EN60721，4S4绝缘 ：EN50121-4:2000MTBF：λ=2,869.10-6/h/+40°C使用年限：大于20年

平安：根据EN50129，SIL4〔电气系统〕

5.应答器技术指标：22整理课件三.ALSTOM应答器6.应答器应用环境：材料规格应答器的顶层（mm）A级水清澈的200含0.1%的NaCl100雪新鲜的，0℃300潮湿的，含20%的水份300冰无孔100道碴石头100沙子干燥的20潮湿的20泥浆不含盐50含盐，0.5%的NaCl50铁矿石赤铁矿(Fe2O3)20磁铁矿(Fe3O4)20铁尘1制动产生的铁粉10煤尘含8%的硫磺10油和油脂5023整理课件四.地面电子单元LEU1.外部特性尺寸:112mmx150mmx320mm

重量:3kg

材料:金属外壳24整理课件LEU正面25整理课件LEU内部四块电路板电源板与TCC通信CPU板功放板26整理课件2.用途四.地面电子单元LEU从TCC接收报文通过RS485/422串行接口(接口S)向有源应答器发送报文通过电缆〔接口C〕检测外部电缆状态断线、短路记录状态信息向TCC或BEPT提供维护数据27整理课件四.地面电子单元LEU3.主要特征电源：10~36VDC/20W获取报文间隔：500ms驱动应答器数量：4个独立应答器传输距离：2.5km平安通信：采用FBFS/2平安协议28整理课件四.地面电子单元LEU4.硬件结构四块主要电路板：--电源板--处理器板--串行通信板--功放驱动板29整理课件四.地面电子单元LEU电源板10~36VDC/20W2kVrms隔离30整理课件微处理器：MotorolaMPC860Memory:2Mbytes(prog)+2Mbytes(RAM)闪存(1Mbytes)参数和维护数据JTAG测试：IEEE1149-1四.地面电子单元LEU处理器板CPU31整理课件四.地面电子单元LEU串行通信板两路串行通信转换速率：38400bit/s输入隔离：2kVrms32整理课件驱动四个独立的应答器输出隔离：2kVrms输出速率：564.48kbit/s连续输出四.地面电子单元LEU应答器驱动板33整理课件四.地面电子单元LEU5.LEU技术指标使用温度范围：-40°C－+70°C

冷却：自然对流

防护等级： IP21〔至少按照IP54在机柜中安装〕

震动:EN50125-3电磁兼容性EMC: EN50121-4:2000绝缘:EN50124-1:2000平均无故障时间MTBF：>100000，温度40°C时

使用寿命： >22年，40°C情况下

平安性:SIL4根据EN50129，EN50126(RAMS),以及EN50128(SW)。 错误侧故障: 10-14/h34整理课件四.地面电子单元LEU6.LEU外部冗余方案35整理课件五.报文读写工具ＢＥＰＴ36整理课件五.报文读写工具ＢＥＰＴ37整理课件五.报文读写工具ＢＥＰＴ－－应答器编程〔读、写、校验报文〕－－ＬＥＵ编程〔读、写、校验报文〕－－对应答器全面测试－－下载ＬＥＵ维护数据－－接口模拟〔接口A、C、S〕1.BEPT功能38整理课件操作温度-20°C－+50°C震动/冲击从1.2米高处跌落到坚硬地面测试冲击电磁干扰符合ENV50121-4防护程度箱体:IP54屏幕

:IP54尺寸（长×宽×高）/重量箱体:400mmx400mmx200mm/5kgs屏幕

:8.4Inch/222mmx162mmx12,5-29,5mm/710

grams电池供电电脑装配有两块电池（自动从一块切换到另一块）。屏幕另有一块相同的电池。箱内设备：四个小时以上供电屏幕：五个小时以上供电五.报文读写工具ＢＥＰＴ2.BEPT技术指标39整理课件有源应答器工作原理图40整理课件五.报文读写工具ＢＥＰＴ3.BEPT连接--与应答器之间的无线接口

--与应答器连接〔采用连接器〕

--与有源应答器的电缆连接--与LEU输出设备--与LEU接口“S〞连接41整理课件六.应答器地面设备接口--接口A：应答器与车载设备间的无线接口--接口C：有源应答器与LEU间的报文传输接口--接口S：LEU与地面列控中心间的串行通信接口三个接口：42整理课件六.应答器地面设备接口1.接口A--接口A1：上行数据传输链路

--接口A4：无线供电--接口A5：编程接口43整理课件六.应答器地面设备接口接口A1：应答器将数据报文向车载天线发送频移键控调制

FSK中心频率(fH+fL)/2=4,234MHz±200kHz。逻辑0(fL)3,951MHz逻辑1(fH)4,516MHz频偏(fH-fL)/2282,24kHz±5%平均速率564,48kbit/s

44整理课件六.应答器地面设备接口接口A4：车载天线向应答器发送能量信号信号为连续波形磁场频率为27,095MHz±5kHz

45整理课件六.应答器地面设备接口接口A5：应答器编程接口由BEPT对应答器读写报文三种信号用于编程：--27MHz远程供电信号--4.2MHz上行链路信号--9MHz编程信号

46整理课件六.应答器地面设备接口2.接口CLEU与应答器间通信接口--接口C1：LEU至有源应答器的数据传输

--接口C4：应答器向LEU传送被激活的信号(有列车通过)--接口C6：LEU向有源应答器提供接口工作电压

三个接口信号在一对双绞线电缆上传输47整理课件六.应答器地面设备接口接口C1：基带信号传输DBPL编码波形:方波等效负载:120欧姆电平幅值:14~16Vpp〔发送端〕传输速率：564.48Kbit/s信号传输与极性无关即交换两根输入引线不影响数据接收。电缆短路不会造成设备损坏48整理课件DBPL编码564kb/sS(i+1)=S(i)<=>“1〞S(i+1)<>S(i)<=>“0〞六.应答器地面设备接口49整理课件六.应答器地面设备接口接口C4：车载天线经过时，应答器产生低阻信号Z<15Ohm50整理课件六.应答器地面设备接口接口C6：由LEU向应答器提供接口电压信号波形：8.82kHz正弦波等效负载：170欧姆信号幅值：20~23Vpp〔发送端〕信号传输与极性无关即交换两根输入引线不影响数据接收电缆短路不会造成设备损坏。51整理课件六.应答器地面设备接口C1接口波形:发送端远端52整理课件六.应答器地面设备接口C1+C6接口波形:发送端远端53整理课件七.应答器的安装安装前须确认应答器标明的安装地点与实际安装地点是否一致54整理课件55整理课件三个坐标轴;三个夹角X轴—与钢轨平行的坐标轴；Өx—旋转X轴形成的角度Y轴—与钢轨垂直的坐标轴；Өy—旋转Y轴形成的角度Z轴—与钢轨平面垂直的坐标轴；Өz

—旋转Z轴形成的角度七.应答器的安装1.坐标轴及夹角定义56整理课件七.应答器的安装2.安装高度〔Z轴〕57整理课件七.应答器的安装3.横向安装位置〔Y轴〕安装在两钢轨间的中央位置条件误差注释应答器Z参考标记与轨道中心轴间的最大横向误差

15mm常规应用时的误差允许误差：58整理课件七.应答器的安装4.安装角度误差夹角位置容许误差应答器横向安装应答器纵向安装Өy相对于Y轴，应答器允许倾斜

2°Өx相对于X轴，应答器允许俯仰

5°Өz相对于Z轴应答器允许偏离

10°59整理课件七.应答器的安装5.应答器安装限制条件〔1〕无金属空间：60整理课件七.应答器的安装5.应答器安装条件〔2〕应答器下面存在导体材料：

如金属板等，与应答器间距小于210mm时，需调整安装高度61整理课件七.应答器的安装5.应答器安装条件〔3〕有护轮轨情况：

需要在X=±300

mm范围内，将护轮轨断开，其间隔至少为20mm62整理课件影响应答器性能的护轮轨锯轨锯轨要求＞320mm＞320mm护轮轨护论轨应答器运行轨枕63整理课件当护轮轨处空间不够安装应答器时的锯轨情况64整理课件八.应答器的维护1.日常维护内容--检查应答器的存在--检查应答器安装位置正确--检查安装架螺丝紧固--检查有源应答器尾缆连接紧固--在室内发送端测量接口Ｃ信号波形--在室外分线盒测量接口Ｃ信号波形应答器本身是可更换、不可维修的产品65整理课件八.应答器的维护2.更换应答器本卷须知--安装前确认新应答器内报文正确--在原应答器相同位置进行安装--将原应答器交专门部门统一管理--变化应答器安装位置须得到授权及批准--更改应答器报文须得到授权及批准66整理课件用户数据生成用户报文编码报文管理下载到LEU或应答器九.应答器报文的形成67整理课件用户数据：按部文要求准确填写“用户数据表〞生成用户报文：按?技术条件?、系统要求、设计文件生成应答器用户报文〔830位〕编码按?技术条件?生成应答器传输报文〔1023位〕数据管理每个应答器、LEU对应专门的传输报文下载由专业人员用专门设备〔BEPT〕向应答器写入报文九.应答器报文的形成68整理课件九.应答器报文的形成69整理课件十.应答器报文内容报文头(50位)信息包1信息包2…信息包n结束包(8位)70整理课件1.应答器链接2.线路坡度3.线路速度4.等级转换5.特殊区段信息6.调车危险7.轨道区段8.临时限速9.区间反向运行10.大号码道岔十.应答器报文的内容71整理课件十.应答器报文内容1.应答器链接数据内容:--到被链接应答器的距离(或距离增量)--被链接应答器的编号--链接多少个应答器--被链接应答器允许的安装误差--链接失败时ATP采取的措施…72整理课件十.应答器报文内容2.线路坡度数据内容:--到坡度变化点的距离(或距离增量)--距离及长度的单位--坡度值--坡度变化点的数量…73整理课件十.应答器报文内容3.线路速度数据内容:--到速度变化点的距离(或距离增量)--距离及长度的单位--列车类型--线路允许的运行速度--速度变化点的数量--头有效或尾有效…74整理课件十.应答器报文内容4.等级转换数据内容:--到等级转换点的距离--距离及长度的单位--转换的CTCS等级--等级转换预告区段的长度--等级转换的数量…75整理课件十.应答器报文内容5.特殊区段信息数据内容:过分相,桥梁、隧道、无电区段、无线盲区等特殊区段信息76整理课件十.应答器报文内容6.调车危险数据内容:防止列车以调车运行模式进入区间77整理课件十.应答器报文内容7.轨道区段数据内容:--到信号机的距离(或距离增量)--距离的单位--信号机或信号点的类型--轨道区段载频--轨道区段长度--轨道区段数量…78整理课件十.应答器报文内容8.临时限速数据内容:--到临时限速区段的距离--距离的单位--临时限速信息有效区段长度--到临时限速区段的距离--临时限速区段的长度--临时限速对列车头、尾有效性--临时限速的限制速度…79整理课件十.应答器报文内容9.区间反向运行数据内容:--到反向运行开始点的距离--距离的单位--反向运行区间的长度…80整理课件十.应答器报文内容10.大号码道岔数据内容:--到大号码道岔的距离--距离的单位--道岔侧向列车最大允许通过速度…81整理课件十一.应答器一般设置规那么--区间X公里设置应答器--进站和出站口处设置应答器组〔有源、无源〕--级间转换设置应答器组…82整理课件十一.应答器一般设置规那么1.区间无源应答器11号数据范围2号数据范围数据余量数据余量23483整理课件十一.应答器一般设置规那么2.进站和出站口处应答器组84整理课件十一.应答器一般设置规那么3.级间转换应答器组234预告区段预告区段CTCS-2CTCS-0/1185整理课件十二.应答器编号规那么大区编号分区编号车站编号应答器单元编号运基信号[2006]27号:每个应答器(组)都有编号全国铁路应答器编号具有唯一性

应答器编号实行统一管理86整理课件十二.应答器编号规那么大区编号:按区域划分大区(1