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铁道信号自动控制专业教学资源库列车运行控制系统维护柳州铁道职业技术学院部分图片来源于网络LEU的功能和结构LEU概述LEU与有源应答器连接，LEU周期接收来自于车站列控中心的报文，并连续不断地向有源应答器发送可变信息的报文。LEULEU设置LEU一般集中设置在信号机械室内。既有线的LEU全部放置在列控中心柜中;新建高速铁路车站的LEU设备全部放置在单独的LEU设备柜中，中继站的LEU设于TCC主设备机柜内。控制进站信号机、线路所通过信号机、中继站处有源应答器的LEU设备采取，“1+1”冗余配置；控制出站信号机、调车信号机、大号码道岔处有源应答器的LEU采取“n+1”备用方式。各站备用1个LEU设备放置在信号机械室。LEU与其控制的有源应答器之间采用专用的数据传输电缆连接，电缆长度不应大于2500m。当有源应答器传输电缆长度超过2500m时，可将LEU设于轨旁，此时列控中心与LEU之间采用专用光纤连接。LEU应具备应答器电缆断线检测功能。需在调车信号机处设置有源应答器时，LEU设置在现场，并直接从信号灯取控制条件。LEU功能（1）接收外部发送的应答器报文并连续向应答器转发。一台LEU可以同时向4台有源应答器发送不同信息内容的报文。（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）当输人通道故障或LEU内部有故障时，向应答器发送预先存储的默认报文。LEU功能（5）当有车载天线经过有源应答器上方时，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。

LEU结构既有线提速区段采用了欧标点式应答器。有阿尔斯通和CSEE两家公司的LEU。两种LEU外形和实现的方式不同，但基本功能相同。LEU安装在列控中心机柜内，占用一层。

LEU结构1、阿尔斯通LEU阿尔斯通的LEU采用外形为3U的盒子。盒内安装有母版，在母板上插接4块电路板，自左至右为电源板、数据处理板，串行输入接口板和输出板。SLEBSERBCALECRTE应答器1应答器2应答器3应答器4DC24V电源至外部设备（车站列控中心）RS-422串行联接阿尔斯通LEU结构LEU结构(1)电源板CALE电源板外接DC24V电源，将其转换为LEU所需的工作电源。(2)数据处理板CRTE数据处理板是LEU的核心处理单元，既有线提速区段使用的LEU采用透明传输模式，即把接收到的报文转发到应答器。LEU结构数据处理板它主要完成以下工作，S接口的安全通信管理。正确接收列控中心发来的报文，向4个有源应答器转发正确报文；S接口异常时，向4个有源应答器发送相应的默认报文，向列控中心传送自检结果，并存储记录。在透明传输模式下，数据处理板不需要与外部连接。除透明传输模式外，LEU还可以存储约1000条报文，根据外部的输入条件，选择相对应的报文输出。

LEU结构（3）串行输入接口板SLEB串行输入接口板与车站列控中心的串行通信，是LEU接收报文的通道。串行通信板将RS-422接口电平转换为数字电路电平，接收列控中心发送的报文。并向列控中心发送LEU的状态。（4）输出板SERB输出板把数据处理板的报文进行DBPL编码以及功率放大，向4个有源应答器输出可变信息的报文。LEU结构2、CSEE公司的LEUCSEE的LEU采用标准的6U电路板，包含有电源板CALM、MTOR板、C接口板及安全子板。列控中心信息编码MTORC接口板应答器MTORC接口板MTORC接口板应答器应答器应答器以太网IP/UDP最多可有4个应答器CESS公司LEU连接示意图LEU结构（1）MTOR板MTOR板接收报文并进行数据处理。采用Coldfire5407处理器。（2）C接口板C接口板配有FPGA，FPGA使MPC能够通过安全机制保证信息及时更新;如果MPC检查到问题，安全开关将断掉同应答器的连接。该接口板有4个C接口用以驱动4个应答器。LEU室外系统1.系统构成LEU室外系统主要设备有:LEU单元、光电转换单元、继电器切换单元、电源单元、防雷单元。2、LEU室外系统接口LEU室外系统2、LEU室外系统接口（1）与列控中心接口LEU室外系统与列控中心传输通道设计为光纤传输方式，以满足速率要求。与列控中心采用2路通道通信，采用单模光纤。LEU室外系统2、LEU室外系统接口（2）继电器切换接口LEU室外系统2、LEU室外系统接口（3）应答器接口室外应答器电缆通过室外LEU机柜内部配线端子和防雷单元后连接到LEU单元，每台LEU机柜最多连接4台应答器。LEU室外系统2、LEU室外系统接口（4）电源接口电源屏输出2路AC220V，经机柜内部电源模块为LEU、光电转换单元提供24V电源。供电设备提供独立电源，向室外LEU系统提供AC220V不间断电源。LEU室外系统3、LEU室外系统接地4、LEU室外系统的使用LEU设备的指示灯。请自已看书学习。LEU的工作原理LEU的工作原理1、报文接收微处理器通过接口周期性地从车站列控中心接收报文，并把报文传送到逻辑控制单元。由逻辑控制单元把周期性的报文输入变为连续的报文输出。如果由于通道故障或LEU内部故障，微处理无法接收到正确的报文，此时，便从报文存储器中选择出相应的默认报文，并传送到逻辑控制单元。LEU的工作原理在采用透明传输模式时，报文存储器只存储LEU的默认报文。即对每一路输出存储一条默认报文。输入通道和接口单元是双套同时工作的，即使有一路通道或接口电路发生故障，也不会影响LEU与列控中心之间的通信。安全通信协议保证了通信的可靠性，除采用常见的编码、帧结构定义和CRC校验外，其最大的特点是引入时间戳概念，从而确保通信信息的正确性、实时性，完整性以及信息顺序的正确性。LEU的工作原理2.逻辑控制微处理器收到报文后，把报文转储在逻辑控制单元中，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。逻辑控制单元还产生C6接口所需要的8.82Kbit/s方波。逻辑控制单元中采用了可编程门阵列FPGA最大限度地减少了元件数量，缩小了体积，提高了可靠性和抗干扰能力。LEU的工作原理3.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。从而实现了在一对传输线上传送两种信号。LEU与有源应答器间应安装防雷单元。LEU的工作原理应答器的功能及分类应答器的功能应答器是CTCS-2级列控系统中车-地信息传输的主要设备之一。随着列车运行速度不断提高，仅依靠轨道电路发送闭塞信息，在信息量方面已经不能满足列车安全高速行驶的要求，需要增加应答器向列控车载设备提供大量固定信息和可变信息。应答器设备的实施主体分别为通号设计院/阿尔斯通联合体、和利时公司/CSEE联合体、西安西门子公司。应答器的功能应答器向列控车载设备传送以下信息：(1)线路基本参数：如线路坡度、轨道区段长度等参数.(2)线路速度信息：如线路最大允许速、列车最大允许速度等。(3)临时限速信息：当由于施工等原因引起的对列车运行速度进行限制时，向列车提供临时限速信息。(4)车站进路信息：根据车站接发车进路，向列车提供“线路坡度“，“线路速度”‘轨道区段，等线路参数。(5)道岔信息：给出前方道岔侧向允许列车运行的速度。(6)特殊定位信息：如升降弓、进出隧道、鸣笛。列车定位等。(7)其他信息：固定障碍物信息、列车运行目标数据、链接数据等。向CTCS-2级列控系统车载设备提供线路速度、线路坡度、轨道电路、临时限速等线路参数信息;CTCS-3级列控系统车载设备提供位置、级间转换、建立无线通信等信息。应答器的分类根据应答器所传输报文是否可变，应答器分为：固定信息应答器（无源应答器）和可变信息应答器（有源应答器）无源应答器预先固定写入一条应答器报文，列车经过该应答器时，固定发送预先写入的报文。无源应答器用于发送固定不变的数据，如设置在区间，线路坡度、最在允许运行速度、轨道电路参数、列控等级切换等信息。有源应答器通过专用的应答器电缆与LEU连接，根据LEU设备所发送的报文，变化地向列车传送应答器报文信息，主要是进路信息和临时限速信息。有源应答器的报文按应答器编码规则编制，内容包括编号、链接关系、临时限速(至限速始点距离、限速区长度、限速速度)、进路长度、电码化及线路载频、线路固定信息等。应答器以报文的形式发送信息，因此需要定义报文的格式和所代表的含义。我国列控系统中，应答器报文采用欧洲标准。每条应答器报文都是由一个50位的报文帧头、若干信息包以及一个8位的结束包构成，共计830位，每个信息包都具有各自的格式和定义。为了保证传输的安全性和可靠性，要按欧洲标准对其进行加扰编码，形成1023位的传输报文，应答器、LEU、列控中心中储存、传输都是1023位的传输报文。因此，应答器必须具有以下功能：接收电能信号，探测、解调远程能量信号;产生上行链路信号，通过接口A1向列控车载设备传送报文。选择启动方式，确定是发送自身存储的报文还是发送接口C来的报文，串音防护;管理/操作摸式。接收来自接口C的数据；控制I/O接口特性;产生列车通过信号。应答器的分类应答器的工作原理应答器的工作原理(1)A接口A接口是应答器与列控车载设备之间的无线传输接口，它具有上行数据传输接口A1、供电接口A4、编程接口A5。应答器的工作原理A1是应答器向列控车载设备传输数据报文的接口。当车载设备经过应答器上方时，应答器连续不断地将1023位的传输报文发出。A1接口采用稳步键控调制方式。A4接口是列控车载设备向应答器提供工作电源的接口。车载天线单元通过连续发送频率27.095MHz的电磁波，应答器感应该电磁波，并将其转换为工作电源。A5接口用于对应答器进行编程，即写入报文及生产制造标识信息。应答器的工作原理(2)C接口C接口是LEU与有源应答器之间的数据传输接口，具有C1接口，C6接口、C4接口。C1接口用于LEU向有源应答器传送报文。LEU将1023位的应答器传输报文进行码型变换，将其转换为DBPL码，通过电缆不间断地向有源应答器发送。C6接口是由LEU给有源应答器接口电路提供电源的接口。C4接口用于有源应答器向LEU发送有列车通过的信息。应答器的工作原理不论是无源应答器有源应答器，其工作原理相同的。当列车经过地面应答器上方时，应答器接收到列控车载设备点式信息接收天线发送的电磁能量后，应答器将电磁能量转换为工作电源，启动电子电路工作，把预先存储或LEU传送的1023位应答器传输报文循环发送出去，直至电能消失（即车载天线离去）。应答器的工作原理应答器编号和名称应答器的编号和名称1.应答器编号每个应答器都有一个编号，并且该编号在全国铁路范围是唯一的。在每一条报文的帧头中，都要包含该应答器(组)的编号以及每个应答器在组中的位置，在链接信息包中，要提供所链接的应答器的编号。每个应答器(组)的编号由大区编号、分区编号、车站编号、应答器单元编号共同构成。应答器编号表示为：大区编号-分区编号-车站编号-应答器单元编号(应答器组内编号)。应答器的编号和名称应答器的编号和名称2.应答器名称每个应答器(组)应有自己的名称。命名以B开头，后加里程标或信号机名称，其中里程标参照区间通过信号机命名规则。应答器的设置应答器的设置在既有线CTCS-2级区段，应答器设置有三种：在进站口外方设置有源和无源应答器组；区间设置无源应答器（组）；设置特殊用途的应答器（组）。（一）进站口外方应答器组设置在正向进站信号机及反向进站信号机外方设置一个有源应答器和一个无源应答器，构成应答器组。应答器的设置1．进站口应答器组设置进站口第一个应答器为无源应答器，用于提供反方向行车时所需要的数据，如反向链接、反向运行、反向运行的轨道区段和调车危险信息包。进站口第二个应答器为有源应答器，用于提供列车正向进站所需要的数据，如正向链接、线路坡度、轨道区段、临时限速信息包。当排列反向发车时，发送反向运行、临时限速等信息。由于这些信息随着排列不同的进路而变化，因此需要靠有源应答器传送。应答器的设置2、区间无源应答器（组）设置区间设置无源应答器（组），用于提供线路固定参数，如线路坡度、线路允许速度、轨道区段、链接信息等。区间每隔2个或3个闭塞分区，设置一个应答器，如果数据量较大，则设置应答器组。对于正向运行的信息，应答器提供至运行前方第二个应答器（组）的线路参数，并增加一个完整列车常用制动距离的数据余量，同时还必须满足覆盖前方应答器从次高允许码到HU码的闭塞分区数量，即取上述两种条件下信息覆盖长度较大值。应答器的设置3、特殊用途应答器（组）设置特殊用途的应答器包括用于列控等级切换和大号码道岔的应答器（组）。

A．等级切换应答器组设置在列控系统等级切换时，需要依靠应答器提供切换信息，使列控车载设备自动切换到相应等级控车，设置方式如图下图所示。应答器的设置列控系统级间切换设置在区间线路允许速度160km/h以下、列车较少使用制动的区段，距进、出站端距离大于450m。切换区段设预告点应答组（2）、执行点应答器组（3）和反向预告点应答器组（4）。预告区段长度应满足列控车载设备投入正常工作和司机确认所需要的时间，按5s设计，一般设置距离为240m。应答器的设置应答器的设置B．大号码道岔应答器设置为了提高列车侧向通过道岔的速度，在大号码道岔（18号以上道岔）前产生U2S码的轨道电路入口处，设置一个有源应答器，根据道岔区段排列进路条件，给出道岔侧向允许列车运行的速度。根据道岔区段排列进路条件的不同，同一大号码道岔其侧向允许列车运行的速度可以有多个等级。当大号码道岔侧向允许列车运行的速度小于或等于80km/h时，应答器可以不给出“大号码道岔”报文。

应答器的设置（二）200-250km/h高速铁路CTCS-2级区段应答器的设置在CTCS-2级区段，应答器的设置分为在进站信号机外方设置的应答器组、出站信号机外方设置的应答器、区间设置的应答器组、设置特殊用途的应答器组(包括用于列控等级切换和大号码道岔的应答器组)。应答器的设置1．进站信号机应答器组进站信号机外方(30士0.5)m(从靠近绝缘节的应答器计算)处设置由有源应答器和无源应答器组成的应答器组(JZ)，提供临时限速、接车进路参数、调车危险以及发车方向的区间轨道电路和线路参数等信息。应答器组距调谐单元或机械绝缘节的距离为(30士0.5)m，组内相邻应答器间的距离为(6士0.5)m。应答器的设置正向进站口第一个应答器为无源应答器，用于提供反方向行车时所需要的数据，如反向链接、反向运行、反向运行的轨道区段和调车危险信息包。进站口第二(三)个应答器为有源应答器，用于提供列车正向进站所需要的数据，如正向链接、线路坡度、轨道区段、临时限速信息包;当排列反向发车时，发送反向运行、临时限速等信息。由于这些信息随着排列不同的进路而变化，因此需要靠有源应答器传送。有源应答器的设置位置靠近进站信号机。应答器的设置反向进站信号机(或标志牌)处设置由有源应答器和无源应答器组成的应答器组，用于列车定位、进路线路参数和临时限速。反向进站口按列车正向运行，该处第一个是有源应答器，当排列正向发车时，有源应答器发送正向链接信息包、临时限速信息包;当排列反向接车时，发送轨道区段、临时限速、反向运行信息包。第二(三)个是无源应答器，提供正向、反向运行的线路坡度、轨道区段和调车危险信息包。应答器的设置2、进路信号机应答器组在进路信号机外方(30士0.5)m(从靠近绝缘节的应答器计算)处应设置由有源和无源应答器构成的进路应答器组。当该进路信号机防护的进路为唯一进路时，该有源应答器可改用无源应答器代替。3、出站信号机应答器组在车站到发线和有固定转线作业的正线出站信号机处设置由一个有源应答器和一个无源应答器构成的出站应答器组(CZ)。用于列车定位、进路线路参数、临时限速、绝对停车(当出站信号关闭时，应答器组发绝对停车报文，车载设备在完全监控、部分监控、调车监控、机车信号等工作模式下接收到该报文均应触发紧急制动)。出站信号机和轨道电路绝缘节均设置在距警冲标55m处(含过走防护距离50m)，出站信号机处的应答器组应安装在出站信号机绝缘节前方(30士0.5)m(从靠近绝缘节的应答器计算)处。应答器的设置4、调车应答器组对于有调车作业并有可能危及列车运行安全的调车信号机外方适当地点应设置由一个有源应答器和一个无源应答器构成的调车应答器组(DC)，提供调车危险信息。应答器的设置5、列车定位应答器组车站进站信号机(含反向)外方(200士0.5)m处、车站各股道中间应设置由单个无源应答器构成的定位应答器组(DW)。6、区间应答器组区间设置无源应答器组，用于提供线路固定参数，如线路坡度、线路允许速度、轨道区段、链接信息等。区间原则上每两个闭塞分区，即间隔一个闭塞分区设两个及以上无源应答器构成应答器组(Q)。应答器的设置区间无源应答器组应设置在闭塞分区人口处外方，并距闭塞分区人口最近的调谐单元<BA)或机械绝缘节(200士0.5)m(从靠近调谐单元或机械绝缘节的应答器计算)。对于正向运行的信息，应答器提供至运行前方第二个应答器(组)的线路参数，并增加一个完整列车常用制动距离的数据余量，同时还必须满足覆盖前方应答器从次高允许码到HU码的闭塞分区数量，即取上述两种条件下信息覆盖长度较大值。应答器的设置7、中继站应答器组中继站处，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(ZJ)，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士0.5)