任务五应答器系统轨道交通课件

任务五应答器系统

-----车地通信设备轨道交通学院2025/4/26

授课教师：黄玉萍电话目二信号基础设备Option02Option01Option03道岔结构与道岔号1转辙机的作用2ZD6型转辙机的结构和工作原理32-4道岔转辙设备主要内容：轨道交通学院2025/4/26

应答器01概述02分类及组成03原理及工作过程04安装及常见故障处理方法一、概述1、定义：应答器是一种用于地面向列车信息传输的点式设备，一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。轨道交通学院2025/4/26

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why？轨道电路：利用钢轨线路和钢轨绝缘构成的电路。它用来监督线路占用的情况，以及将列车运行与信号显示联系在一起，即通过轨道电路向列车传递行车信息（信号机、车载设备）轨道电路/计轴设备应答器

列车定位和精确停车轨道交通学院2025/4/26

两种速度控制模式：1）分级速度控制模式2）目标距离控制模式（理想）适用于各种不同性能和速度列车的混合运行，其追踪运行间隔要比分级速度控制小减速比较平稳，旅客的舒适度也比较好。要求：要实现一次模式曲线控制列车运行，其车载设备需由地面设备提供大量的信息，如列车运行前方区间空闲状态，列车位置，距目标点距离，列车运行前方线路情况。（包括道岔限速，曲线限速，坡道限速等，以及列车进入正线，侧线信息等。）2、应答器的作用应答器设备向列控车在设备传送以下信息：（1）线路基本参数：如线路坡度、轨道区段等参数；（2）线路速度信息：如线路最大允许速度、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限制时，向列车提供临时限速信息；

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（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：固定固定障碍物信息、列车运行目标数据、链接数据等。二、应答器的分类及组成1、应答器的分类按照供电来源区分:有源应答器和无源应答器按照安装位置分类：中心安装式、侧面安装式和立杆式安装轨道交通学院2025/4/26

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(1)无源应答器：

应答器本身不具有电源，只有当查询其位于其耦合谐振位置时，从查询器送出的高频信号作为电源给应答器，使应答器中事先存储的信息被发送出来。用途：无源应答器（组），用于发送固定不变的数据，用于提供线路固定参数，如线路坡度、线路允许速度、轨道电路参数、链接信息、列控等级切换等。

无源应答器01原理：存储固定信息，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，使地面应答器中的电子电路工作，把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）。平常处于休眠状态。轨道交通学院2025/4/26

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有源应答器通过电缆与地面电子单元（LEU）连接，可实时发送LEU传送的数据报文。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）。平常处于休眠状态。

有源应答器02用途：传输可变信息。必须通过专用的应答器电缆与LEU设备连接，可以根据LEU设备所发送的报文，变化的向列车传送应答器报文信息。与LEU（地面电子单元）连接，用于发送来自于LEU的报文，在既有线提速区段，有源应答器设置在车站进站端和出站段，主要发送进路信息和临时限速信息。轨道交通学院2025/4/26

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中心安装应答器安装在铁路两轨中心部位，而查询器安装在机车底下的中间位置，与应答器相对应耦合。立杆安装应答器安装于路旁立杆上，其作用无线电波为无方向性，也可为有方向性，因此，道路上通过装有查询器的移动车辆时，立即可与它起耦合作用，传递相应信息。侧面安装查询器安装在机车的侧面，与之对应，应答器也安装在一根钢轨的侧面，与通过机车的查询器相对应耦合。2、应答器的组成应答器由地面、车载两部分设备构成，其中各个设备通过不同的接口连接。地面设备固定信息应答器可变信息应答器轨旁电子单元LEU车载设备查询主机车载天线天线电缆轨道交通学院2025/4/26

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三、应答器的原理及工作过程1、电磁感应的基本原理车载天线与应答器之间是按电感耦合的原理进行工作的，如图所示，当能量频率≤30MHz时，磁场起着主导作用，电场起着次要作用。轨道交通学院2025/4/26

当列车上的查询器通过地面应答器时，应答器被查询器瞬态功率激活进入工作状态，并向查询器连续发送存储于应答器中的行车数据。轨道交通学院2025/4/26

接口A接口A1接口载频：4.234MHz信号调制：FSK方式频偏：±282.24kHz数据速率：564.48

kbit/sA4接口能量频率

27.095

MHzA5接口TPG编程接口C接口（仅适用可变应答器）C1接口数据速率：564.48

kbit/s

编码方式：DBPL终端阻抗：120±30

(200..600

kHz)

C4接口：锁闭时间：200至350

µs

锁闭阻抗：<

15

C6接口：能量频率：8.82

kHz

技术感应技术对杂质超强的穿透力能在速度高达500km/h时工作能量由27MHz向下的信号提供565kbit/s的信息速率341或1023位的报文长度轨道交通学院2025/4/26

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2、工作过程接收电磁能量接收车载天线发送的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至能量消失不间断串行发送1023位传输报文轨道交通学院2025/4/26

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应答器机械参数四、安装及故障处理轨道交通学院2025/4/26

安装SSCX_BaliseSlides6应答器在轨道中的位置轨道交通学院2025/4/26

固定应答器安装安装方便能够适应多种轨枕具有一定的防盗性应答器安装SSCX_BaliseChannelSlides11轨道交通学院2025/4/26

应答器安装可变应答器安装

与固定应答器安装方式相同电缆保护罩、轨底夹交流信号无极性轨道交通学院2025/4/26

车载设备

BTM查询主机天线电缆车载天线轨道交通学院2025/4/26

BTM查询主机电源DC110V

查寻器发送27MHz功率信号接收器接收来自应答器的数据信号解码板对报文数据进行解码还原，发送给ATP

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车载天线重量：约7,5kg能量传输频率：27.095MHz数据载频：4.234MHz数据传输速率：565kbit/s环境温度:-40°C~+70°C天线电缆长度：9m、13.5m、18m、27m轨道交通学院2025/4/26

应答器数量>2000线路:广深、京沪、郑徐、胶济及浙赣线应答器应用-CTCS2轨道交通学院2025/4/26

应答器编号规则大区编号分区编号车站编号应答器单元编号轨道交通学院2025/4/26

大区编号大区编号由三位十进制表示，编号范围为1～127。全国铁路按区域划分大区。以现行电务段或客运专线区域为参照，根据其管辖范围内车站的数量，每个区域可分配1～3个大区编号。大区编号及范围应保持相对固定，不随电务段或客运专线的管辖区域变化而变化。分区编号分区编号由一位十进制表示，编号范围为1～7。大区编号内以线别和车站分布情况进行分区编号。原则上同一线别的车站应分配在同一分区内。车站数量较多时可分配多个分区。车站数量较少时，多个线别可合并在一个分区内。轨道交通学院2025/4/26

车站编号车站编号由二位十进制表示，编号范围为1～60。一个分区内的车站数量一般按不超过50个进行分配。原则上按分区内车站的下行方向顺次进行车站编号。多个线别合并在一个分区时，线别之间车站编号留出适当余量。既有分区内增减车站时，不得影响其他车站编号。单元编号单元编号由三位十进制表示，编号范围为1～255。对车站管辖范围内（含区间）的全部应答器（组）进行统一编号。以列车正运行方向或用途为参照，按正线贯通、从小到大的原则进行编号，下行编号为奇数，上行编号为偶数。每个应答器组可由1～8个应答器组成，以列车正运行方向为参照，列车首先经过的应答器为①，其他顺次编号。轨道交通学院2025/4/26

①②⑧～①②⑧～正向运行方向应答器组应答器组应答器组轨道交通学院2025/4/26

应答器（组）命名规则每个应答器（组）命名以B开头，后加公里标或信号机名称，其中公里标参照区间通过信号机命名规则执行。轨道交通学院2025/4/26

应答器编号及命名示例轨道交通学院2025/4/26

1.应答器位于045号大区、1号分区、23号车站，在信号平面布置图中表示为045-1-23，放置于车站名称下方。2.7238通过信号机处的应答器，命名为B7238，单元编号为002，图中标识为B7238/002，最终档案编号为045-1-23-002。3.上行进站信号机处的应答器组，命名为BS，单元编号为004，图中标识为BS/004，并用①和②表示两个应答器在组中的位置，最终档案编号分别为045-1-23-004-1、045-1-23-004-2。应答器的地面电子单元LEU地面电子单元（简称LEU）是一种数据采集与处理单元，根据外界变化的条件，选择存储在LEU中的其中一条报文传送给地面有源应答器进行发送，或将外部发送的应答器报文直接向有源应答器传送。轨道交通学院2025/4/26

专用编码器LEU轨道交通学院2025/4/26

专用编码器LEU轨道交通学院2025/4/26

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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：符合EN50125-3

电磁兼容性EMC：符合EN50121-4:2000绝缘：符合EN50124-1:2000

平均无故障时间MTBF：>100000h（11.4y），温度40°C时使用寿命：>22年（40°C情况下）安全性：SIL4，根据EN50129，EN50126(RAMS),以及EN50128(SW即软件)错误侧故障概率：10/h轨道交通学院2025/4/26

LEU主要用途从TCC（客专列控）接收报文，通过RS485/422串行接口（接口S）完成。向有源应答器发送报文，通过电缆（接口C）完成。检测外部电缆状态，包括断线、短路两种状态。记录状态信息，向TCC或BEPT提供维护数据。BEPT是当前现场测试和分析列控中心(TCC)生成的应答器报文的硬件工具。轨道交通学院2025/4/26

应答器典型故障案例1.线路速度数据错误1.故障现象。A站排列SD—S4接车进路(直进侧出)时,动车组越过SD进站信号机,机车信号由U-HU码后运行671.9m停车,ATP输出B4制动指令,无法继续运行进入股道。故障截图如图1所示。轨道交通学院2025/4/26

当排列SD-S4、S4-XN通过进路时,