城市轨道交通联锁系统维护项目城轨正线ATC系统中联锁设备

项目5

城轨正线ATC系统中联锁设备维护城市轨道交通联锁系统维护知识点1SelTracMBS40型CBTC系统中STC设备组成及作用

知识点2SelTracMBS40型CBTC系统中STC设备工作原理项目5任务1SelTracMBS40型CBTC系统中STC设备维护一、SelTracMBS40型CBTC系统目

录知识点1

SelTracMBS40型CBTC系统中STC设备组成及作用项目5任务1SelTracMBS40型CBTC系统中STC设备维护二、设备集中站主要设备组成及功能PART01SelTracMBS40型CBTC系统一、SelTracMBS40型CBTC系统一、SelTracMBS40型CBTC系统（一）系统管理中心SMC（SystemManagementCenter）

SMC由位于OCC的所有设备（不包括VCC和VCC中央调度员终端VCCCOT）和位于各个车站的现地SMC工作站构成。SMC通过运营控制中心的主工作站，也可以通过现地SMC工作站来提供受时刻表驱动的、可调整的自动列车服务功能。调度员通过工作站和大屏幕系统提供的基于图形的人机界面（HMI）来调用这些功能。HMI将显示中文字符。为了进行测试，当工作站启动时也可以选择英文显示。

SMC向站台旅客向导系统PPG提供列车移动信息报文，然后站台旅客向导系统PPG对报文进行解码并在站台告示板上显示以导引乘客。

SMC的功能是非安全的。一、SelTracMBS40型CBTC系统（二）车辆控制中心VCC（VehicleControlCenter）

在移动闭塞运行时VCC负责计算列车的安全间隔和移动限制。列车移动与列车办理进路所要求的安全道岔转换进行联锁。这些功能然后通过发给VOBC和STC的命令来完成。VCC从SMC接收排路和服务运营命令，然后向SMC提供服务和设备的状态。

VCC计算每列车的目标点并相应地向VOBC发送指令。目标点是指列车经授权后，在沿VCC已经设定的线路运行方向且已经确认空闲安全可以通过的线路上所能到达的位置点。列车运行过程中会不断有新的目标点发送给VOBC。VCC向STC发送道岔转动命令来为列车办理进路。VCC还定期从VOBC和STC取得状态报告（主要是列车位置和道岔位置）。一、SelTracMBS40型CBTC系统（三）车站控制器STC（StationController）STC具体功能如下：1.处理来自于VCC的报文，并检查是否有传输错误；2.向转辙机发出解锁、向左和向右扳动命令；3.处理转辙机的状态信息并发送给VCC；4.将任何传输故障/错误告知VCC；5.监控站台紧急停车按钮的状态；6.按预定的路线控制轨旁信号机（4种显示）；7.执行每个道岔扳动之前的接近、条件和死锁操作；8.处理区间状态信息并将相关的状态码发送给VCC；9.与车场东/西口和国铁接口；10.监控熔丝报警的状态。一、SelTracMBS40型CBTC系统

（四）车载控制器VOBC（VehicleonBoardController）

VOBC安装在列车上并与各种列车单元接口，这样列车才能自动运行。VOBC通过控制列车的牵引和制动系统来控制其运行。当停车到站时它还控制列车门。

VOBC翻译发自VCC的命令并根据所命令的速度曲线和目标点来控制列车。VOBC还把列车位置、速度、运行方向和设备状态数据传送给VCC。在大部分运行模式下，如果VOBC与VCC的通信中断，则VOBC会让列车停车。VOBC通过安装在车架下的天线与VCC通信。

VOBC通过转速计和加速度计来测量列车速度。它利用环线号和环线电缆上的交叉来对列车在线路上的位置进行粗略定位，并通过安装在车轴上的转速计进行精确定位。

VOBC从VCC接收旅客向导信息并将其转发给由其他供货商提供的车载旅客向导系统。VOBC在列车司机显示单元TOD上显示列车运营状态（如实际速度）以及报警信息来指导司机。

VOBC与车载列车管理系统TMS交换健康状态和性能数据信息。一、SelTracMBS40型CBTC系统（五）感应环线

感应环线敷设于整个正线线路上。它允许车载VOBC和VCC进行双向通信。每个环线都有一个由VCC传输的“识别”号，允许VOBC初始化其计数系统。每个环线还有VOBC进行定位所用的交叉（大约每6.25米交叉一次）。（六）计轴磁头和评估器

计轴磁头是一个传感器，用于检测在每个运行方向上所通过的列车轴数。

计轴评估器（ACE）对一组计轴磁头的信号进行处理，以确定计轴闭塞（ACB）的占用情况并用于后退模式运营。每个计轴闭塞（ACB）的占用情况通过比较ACB两端计轴磁头的轴数而确定。请注意由两个相邻信号机所形成的一个（固定）闭塞内可能包括一个或多个ACB。闭塞的占用情况不向VCC报告，但由STC直接向SMC报告。PART02设备集中站主要设备组成及功能二、设备集中站主要设备组成及功能

设备集中站配有数据电缆分线盘、车站LSMC设备、车站控制器STC设备、环线控制单元、计轴评估器、接口架、继电器架、FID设备等。二、设备集中站主要设备组成及功能

（一）数据电缆分线盘数据电缆分线盘（CTF）是位于SER内用于终止进入和导出电缆，安装于墙上的箱子。所有的连接都必须通过位于标准DIN金属安装杆上的终端块。

CTF具备以下功能：

1.是所有进入和导出SER电缆的中央接口点；

2.能够独立地从设备上断开和隔离某条电线而不需要移动电线本身；

3.保护设备不受外部过压的损坏；

4.是所有电缆的接地保护点。CTF分为两类：数据和控制。数据CTF用于OCC和SER之间的电缆。控制CTF则用于连接继电器架和轨旁设备的电缆。二、设备集中站主要设备组成及功能

（二）车站LSMC设备

LSMC（本地SMC工作站）位于信号设备室中，是一台带彩色显示器的台式PC。它与电子架上其中一个INTERSIGCPU的串口相连。它允许维护人员人工控制道岔的扳动并监视道岔和ESD的状态。每个STC和车站都配有一个LSMC。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

1.调制解调器子架

调制解调器子架的作用是将INTERSIG和VCC串行连接，它包括以下模块：24VDC供电单元、适配卡(Adpt)和调制解调卡(Mod)。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

1.调制解调器子架（1）供电单元（PSU）

此PSU是一个DC/DC转换器，输入范围为17VDC到72VDC。此项目中，电源子架供给它的电压为24VDC。此模块有双套12VDC输出，它们一起将24VDC供给调制解调器。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

1.调制解调器子架（3）调制解调卡

调制解调器为INTERSIG和VCC提供串行数据传输。调制解调器必须配置为CCITTV.23(1200Baud)、-10dBm（缺省设置）。子架母板为调制解调器Tx激活线提供了+15VDC。调制解调器将在内部生成±10VDC电压。（2）适配卡

适配卡是一个48-针的连接器板，它将后方的总线与子架的前面相连接。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）

IPA是STC电子架和继电器架之间的物理连接点。它还有各种LED显示器，控制继电器和断路器。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）

（1）

发光二极管PBAIPA板共有19个LED指示等灯，分别指示正线和场内的设备状态：LED编号

显示

右1-8 道岔1到8在右位（如果不亮则表示在左位）锁闭1-8 道岔1到8已锁闭在设定位置INTERSIG激活

INTERSIG状态佳MODEMA激活

通道A调制解调器电源开MODEMB激活

通道B调制解调器电源开二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（2）

控制继电器

CPU1发出“MODB/1”和CPU2发出“MODB/2”的INTERSIG安全输出信号使继电器K2吸起。调制解调器电源使回采信号，即K1的MODA-CB和K2的MODB-CB，通过继电器并以状态信号的形式返回至CPU，以验证继电器的功能是否正确。

控制继电器K1和K2具有激活调制解调器电源的功能。CPU1发出“MODA/1”和CPU2发出“MODA/2”的INTERSIG安全输出信号使继电器K1吸起。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（2）

控制继电器VCC决定并选择与STC进行通信的通道（调制解调器A或B）。正常操作时，两个“激活的调制解调器”的LED都点亮，表示调制解调器能被VCC选择使用。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（3）

断路器

断路器SW1为ACE单元提供60VDC电源，SW2为调制解调器子架提供24VDC电源，SW3为IPP单元提供24VDC电源。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（4）

插件STC根据它的INTERSIG的唯一特定ID进行识别，这个ID由与接口板P3相连的INTERSIGID插件决定。车站

插件部件编号ZOG 300-2-00172-BAAQKL 300-2-00172-BABDZL 300-2-00172-BACHPL 300-2-00172-BAD二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（5）

环路监督插件

位于IPAP2处的环路监督插件用于当内置于ACE内的道岔死锁的硬件功能失去时允许ACE重启。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（6）

连接

电子架和继电器架之间的联络通过48针Harting连接器，安装在IPA前部的P1-P21和AMP连接器与继电器架连接。

安装在IPA前部的接线端子排A和B为调制解调器及为调制解调器和IPP提供的来自于电源子架的12VDC，15VDC和24VDC电源提供连接点。每个终端块安装有闸刀，便于维护和诊断故障时断开来自于继电器架的各种电压。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架

2.接口板总成（IPA）（6）

连接

电缆总成以向后绕线的方式将IPA与电子架背面EISO单元的前部连接器进行连接。EISO的背板与INTERSIG的前部离散输入/输出（DIO）模块连接。

电子架上的每个端口都通过一根电缆与继电器架上的相应端口连接。这两个不同的连接器配置也不同。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架3.电源子架

STC架的电源安装在一个单独的子架上，包括3个独立的切换式电源单元：供电单元-AC/DC+12VDC、供电单元-AC/DC+24VDC(12VDC/12VDC双重的)和供电单元-AC/DC+15VDC/15VDC(双重的)。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架3.电源子架（1）12VDC供电单元(AC/DC,12VDC)

此模块是一个将240VAC输入电压转换为+12VDC输出电压的整流器。前面板上的

LED指示输出电压的状态。此电压将供给INTERSIG的供电单元。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架3.电源子架（2）24VDC供电单元(AC/DC,12VDC/12VDC)

此模块是一个将240VAC输入电压转换为双12VDC来提供+24VDC输出电压的整流器。前面板上的LED指示输出电压的状态。此电压将供给INTERSIG预处理器子架和调制解调器子架。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架3.电源子架（3）30VDC供电单元(AC/DC,15VDC/15VDC)

这两个模块是将240VAC输入电压转换为双15VDC电压来提供一个30VDC的输出的整流器。两个这样的模块一起提供一个+60VDC的输出电压。前面板上的LED指示输出电压的状态。这些供电单元将给ACE供电。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架4.INTERSIG预处理器(IPP)

INTERSIG预处理器(IPP)是INTERSIG单元和VCC之间的通信接口。IPP单元包括的模块：中央处理单元A(CPUA)、中央处理单元B(CPUB)、RS-232组件1、RS-232组件2和变压器。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架4.INTERSIG预处理器(IPP)（1）

中央处理单元A

此模块采用英特尔8032微处理器，将VCC报文（位形式）转化为INTERSIG所需要的标准的SELCOMâ1格式（字节形式）。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架4.INTERSIG预处理器(IPP)（2）

中央处理单元B

此模块采用英特尔8032微处理器，将来自于INTERSIG的SELCOM格式报文（字节形式）转化成VCC格式（位形式）。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架4.INTERSIG预处理器(IPP)（3）RS-232组件

此模块在CPU模块和调制解调器子架之间以及CPU模块和IEU模块之间提供TTL到RS232的电平转换。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）

IEU安全控制并监视道岔扳动，使其与VCC发来的报文保持一致，并监视道岔位置的状态。此单元是采用英特尔80286微处理器的双处理器冗余校验子系统。

IEU只有一个子架，上面安装有加深型欧洲卡模块。子架分为两个子系统；子系统1位于安全监督模块（VS）的左边，子系统2位于它的右边。两个子系统共享一个VS。

INTERSIG电子单元（IEU)包括的模块：中央处理单元1、串行输入/输出、离散输入/输出、安全监督模块、中央处理单元2、供电单元和隔离板。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）

每个CPU模块均采用80C286微处理器，以10兆赫兹（MHz）的频率运行。支持硬件包括一个82284时钟生成器，一个82288总线控制器和1MBRAM。

注意：

微处理器编号部分的字母C表示它是一个补偿式金属氧化物半导体（CMOS）设备。

每个CPU模块有两个串行的I/O端口。其中一个端口用于与另一个CPU进行通信，另一个端口则与INTERSIG前面板上的J6和J7相连的维护员终端通信以提供IEU诊断，或与LSMC通信使维护员能够人工扳动道岔。（1）中央处理单元1和2二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）（1）中央处理单元1和2CPU模块的前部有两个离散的LED显示。较低的LED表示微处理器处于死机或关闭状态（ON亮）。上面那个LED没有使用。两个包括文字和数字的显示用于表示微处理器死机情况下的故障代码。CPU模块包括下列可擦除编程只读存储器芯片（EPROM）：U53-3CU10079FJAA和U45-3CU10079FHAA。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）

串行I/O模块提供INTERSIGCPU与VCC的调制解调器通道之间通信的接口。每个卡均使用双通道的85230加强串口通信控制器（ESCC/1）。只有ESCC/1的通道A专门用于与VCC之间的通信。（2）串行输入/输出二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）

DIO模块为CPU和EISO子架提供接口。它有6组8-位的输入端口和四组8-位的输出端口，总共48组离散输入和32组离散输出。INTERSIG的每个CPU对应四个DIO模块，因此每个CPU子系统有192组离散输入和128组离散输出。

INTERSIG通过这些DIO端口并由经EISO板和IPA与道岔实现接口。DIO的信号输出要通过安装在前部连接器。（3）离散输入/输出模块二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）VSC通过使用IMC执行CPU的“看门狗”功能，由此监控INTERSIG系统的运行和状态状况。每个校验冗余、双处理器配置的INTERSIGCPU都将生成一个“生命”信号。此信号具有固定的循环周期，当任何一个CPU不能正常生成此信号时，IMC将强制启动“HALT”状态并将INTERSIG从安全控制电路断开。（4）安全监督卡二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）（4）安全监督卡VSC具有下列监控功能：①IMC的状态；②+24VDC和+5VDC电源等级的状态③两个CPU子系统FAR的状态；④丢失卡的检测；⑤CPU识别号（ID）检测。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）（4）安全监督卡

VSC通过使用IMC执行CPU的“看门狗”功能，由此监控INTERSIG系统的运行和状态状况。每个校验冗余、双处理器配置的INTERSIGCPU都将生成一个“生命”信号。此信号具有固定的循环周期，当任何一个CPU不能正常生成此信号时，IMC将强制启动“HALT”状态并将INTERSIG从安全控制电路断开。二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）（4）安全监督卡VSC上的六个LED用于显示子系统的状态。最上面的三个LED指示的是CPU子系统2的状态，下面的三个则指示CPU子系统1的状态，如下面所示：

LED

显示上面的

“状态OK”（强制启动继电器闭合）中间的 +5VOK下面的 +12VOK二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）INTERSIGPSU含有能将输入电压（额定12VDC）转化为INTERSIG所需电压等级（5VDC，15VDC，24VDC）的DC/DC逆变器。每个INTERSIG有两个PSU，各用于一个CPU子系统。（5）INTERSIG电源单元二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）

隔离板为串行I/O信号提供过压保护。它也包含有INTERSIG输出失效强制启动继电器（FAR）。FAR受VSC的控制。（6）隔离板二、设备集中站主要设备组成及功能

（三）STC电子架5.INTERSIG电子单元（IEU）IEU上五个连接器的功能如下：①J1–将FAR与IPA连接；②J4–将IEU与IPP连接；③J6–诊断接口CPU1（BITE）；④J7–诊断接口CPU2（BITE）；⑤J8–PSU子架的电源输入。（7）连接器二、设备集中站主要