第四章 列控车载设备控车原理(电务维护)
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高速铁路信号维护规则(暂行)目录第一章总则第二章组织机构与职责第一节组织机构第二节工作职责第三章修程修制第一节通则第二节地面设备维修第三节地面设备中修、大修第四节列控车载设备维修第五节列控车载设备高级检修第四章管理第一节规章制度第二节计划管理第三节技术管理第四节质量管理第五节设备管理第五章安全第一节通则第二节联系、要点、登(销)记第三节故障处理和抢修第四节施工与监管第六章联锁与软件第一节通则第二节联锁管理第三节软件管理第七章报文数据第八章附则附件一:列控地面设备维修工作项目及标准附件二:列控车载设备维修工作项目及标准附件三:列控车载设备技术履历附件四:列控车载设备结合部分工界面附件五:高速铁路信号设备技术标准第一章总则第1条为满足高速铁路运输生产的需要,加强和规范高速铁路信号设备的维护管理、专业技术管理,提高高速铁路信号设备维护质量,特制定本规则。
第2条高速铁路信号设备是控制高速列车运行,保证行车安全,实现行车指挥自动化,提高运输效率,改善行车组织方式的关键技术装备。
电务部门必须贯彻国家有关政策和铁路有关法规,严格执行电务安全生产规章制度和技术标准,坚持以运输生产为中心,做好维护管理工作,保证信号设备处于良好运用状态。
第3条高速铁路信号维护工作必须贯彻“安全第一,预防为主”的方针,严格落实天窗修作业制度,确保高速列车运行安全、可靠。
第4条高速铁路信号设备系统集成度高,涉及自动控制、电子、通信、计算机、网络、机械等多个技术领域,必须实行专业化维护管理。
第5条高速铁路信号维护管理部门要充分借鉴成熟的维护管理方法,利用动静态监测、检测和数据分析设备,强化基础设备质量,积极探索采用科学、先进的维护管理方式。
第6条高速铁路信号维护人员须经专业技术培训,熟悉有关安全生产规章制度,掌握本岗位的安全操作技能和维护作业标准,考试合格,方准上岗作业。
第7条铁路局(含公司,下同)应制定电务与运输、机务、车辆、供电、工务、信息等部门的结合部管理办法,明确分工,落实责任,确保结合部设备质量。
TG/XH 202-2015CTCS-2/3级列控车载设备维护管理办法第一章总则第一条根据《铁路技术管理规程》,为规范CTCS-2/3级列控车载设备(以下简称列控车载设备)管理,保障铁路行车安全,特制定本办法。
第二条本办法适用于国家铁路动车组安装的列控车载设备采购、安装、检修、升级改造及运用管理,规定了列控车载设备维护管理的基本要求、检修周期、修程范围、质量控制和运用管理等内容,是开展运用维护工作的依据。
第三条列控车载设备是保证行车安全、提高运输效率的关键技术装备,有关单位必须贯彻执行列控车载设备的安全生产规章制度和技术标准,规范化管理,标准化作业,确保安全可靠运用。
第四条列控车载设备维护管理应严格实行安全生产责任制、岗位责任制和质量验收责任制。
第五条列控车载设备维护工作涉及电务、机务、车辆、运输等部门。
电务部门负责列控车载设备维护管理工作,机务部门负责列控车载设备运用管理工作,车辆部门负责动车组(含列控车载设备)检修一体化管理工作。
铁路局应加强结合部管理,制定结合部管理办法,明确分工,落实责任。
第六条列控车载设备主要部件包括主机、人机界面单元(DMI)、应答器信息接收单元(BTM)及天线、轨道电路信息读取单元(TCR)及天线、司法/数据记录单元(JRU/DRU)、列车接口管理单元、速度传感器(含雷达天线)、无线传输单元及GSM-R天线、相关电缆及接线盒、列控设备动态监测装置(DMS)等。
第七条列控车载设备部件、器材实行寿命期管理,已达到寿命期的设备部件和器材应结合修程及时更换。
铁路局应根据设备使用情况,合理安排检修和更新改造工作。
第八条铁路局应加强列控车载设备维护管理人员的岗位技能培训,设备维护人员必须持证上岗。
第二章组织机构与职责第一节组织机构第九条列控车载设备实行总公司、铁路局和电务段三级管理。
第十条根据列控车载设备技术管理需要,铁路局电务处、电务段应设置相应列控车载设备专职管理岗位,负责列控车载设备专业技术管理、设备维护工作。
第四章列车运行控制第一节机车信号一.机车信号的由来及作用1.恶劣的地形条件及自然环境(曲线、山区、林区、隧道、多雾、雨雪)2.列车高速度、高密度运行机车信号的作用:机车信号是一种能够自动复式列车运行前方地面信号机显示的机车车载系统。
二.机车信号的显示1.三显示自动闭塞区段的连续式机车信号机(1) 一个绿色灯光:准许列车按规定速度运行,表示列车接近的地面信号机显示绿色灯光(2) 一个黄色灯光:要求列车注意运行,表示列车接近的地面信号机显示一个黄色灯光(3) 一个双半黄色灯光:准许列车经道岔侧向位置,限速越过接近的地面信号机,表示列车接近的地面信号机显示两个黄色灯光(4) 一个半黄半红色灯光:要求及时采取停车措施,表示列车接近的地面信号机显示红色灯光(5)一个红色灯光:表示列车已越过地面上显示红色灯光的信号机(6)一个白色灯光:不复示地面上的信号显示,机车乘务人员应按地面信号机的显示运行。
无显示时,表示机车信号机在停止工作状态2.四显示自动闭塞区段连续式机车信号机(1) 一个绿色灯光:准许列车按规定速度运行,表示列车接近的地面信号机显示绿色灯光(2) 一个半绿半黄色灯光——准许列车按规定速度运行,要求注意,表示列车接近的地面信号机显示一个绿色灯光和一个黄色灯光(3) 一个黄色灯光:要求列车减速运行,表示列车应按规定的限速值越过接近的显示一个黄色灯光的地面信号机(4) 一个带“2”字的黄色灯光:要求列车减速运行,表示列车应按规定的限速值越过接近的显示一个黄色灯光的地面信号机,并预告次一架信号机开放经道岔侧向位置的信号显示(5) 一个双半黄色灯光:准许列车经道岔侧向位置,限速越过接近的地面信号机,表示列车接近的地面信号机显示两个黄色灯光(6) 一个半黄半红色灯光:要求及时采取停车措施,表示列车接近的地面信号机显示红色灯光(7) 一个红色灯光:表示列车已越过地面上显示红色灯光的信号机(8) 一个白色灯光:不复示地面上的信号显示,机车乘务人员应按地面信号机的显示运行。
CTCS2-200C型列控车载设备构成及原理分析随着时代和科技的进步,中国的国力日渐强盛,高速铁路呈跨越式发展,中国的高铁也成为我国递给世界的名片。
高速铁路的最大特点和优势就是速度快、列车密度大、载客量达、行车间隔短、乘客舒适感强,因此,高速铁路对行车安全更高,保证行车安全的难度也更大。
这就不得不提列控车载设备。
它不仅是控车运行的设备,它的更大职责是保证列车运行的安全。
本文就是对列控车载设备的一种——CTCS2-200C型列控车载设备的分析。
CTCS是中国列车运行控制系统的英文缩写,它是一种制定规则。
它的前身是ETCS(欧洲列车运行控制系统),我们通过不断的学习、超越,最终制定了我们的标准。
CTCS一共分为五个级别,分别为CTCS0、CTCS1、CTCS2、CTCS3、CTCS4。
CTCS0级为既有线状态,由通用式机车信号+列车运行监控装置构成。
CTCS1级由主体机车信号+安全型运行监控装置组成。
CTCS2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统。
面向提速干线和高速新线,采用车—地一体化设计。
CTCS3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。
面向提速干线、高速新线或特殊线路,采用基于无线通信的固定闭塞或虚拟闭塞。
CTCS4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统。
面向高速新线或特殊线路,基于无线通信传输平台,可实现虚拟闭塞或移动闭塞。
CTCS2-200C型列控车载设备由车载安全计算机、轨道电路信息接收模块、应答器信息接收模块、应答器信息接收天线、速度传感器、人机界面及LKJ接口等部分构成。
其主要完成的功能有(1)轨道电路信息接收功能;(2)载频锁定功能;(3)应答器信息接收功能;(4)速度、距离计算;(5)制动输出功能;(6)防溜逸功能;(7)显示和提示功能;(8)记录功能;(9)LKJ接口功能;(10)与动态监测设备接口功能;(11)EMU的接口功能。
车载设备主机是系统的核心部件,其包括对外连接器、组匣和空气过滤层。
高铁动车组车载设备维修(电务,信号工)1、1.ATP车载设备在断电后()秒才能重新上电。
——[单选题]A 5B 30C 15D -90正确答案:D2、2.在300km/h及以上线路,CTCS-3级列控系统车载设备速度容限规定为超速2km/h报警、超速5km/h触发常用制动、超速()km/h触发紧急制动。
——[单选题]A 8B 20C 12D 15正确答案:D3、3.轨道电路故障时,列车应在故障区段前停车()分钟,司机确认转目视行车模式。
列车运行至正常的区段,自动转换成完全监控模式。
——[单选题]A 1B 2C 3D 4正确答案:B4、4.TCR主机电源板2可将两块电源板1输出的DC()V转换为DC5V。
——[单选题]A 110B 48C 24D 12正确答案:C5、5.多普勒雷达安装位置及其接口每()需进行维护。
——[单选题]A 3个月B 6个月C 1年D 2年正确答案:B6、6.TCR主机主机板上行/下行灯交替闪亮表示()——[单选题]A 指示主机板工作于上行状态B 指示主机板工作于上行状态C 指示主机板检测到本路接收线圈连接通道开路D 指示处于搜索载频切换信息状态正确答案:D7、7.调车作业时,牵引运行限制速度()km/h。
——[单选题]A 40B 50C 60D 20正确答案:A8、8.CTCS2-200C型FSK天线底部距轨面距离为()——[单选题]A 155±5mmB 135±5mmC 155±10mmD 150±5mm正确答案:A9、9.当车载系统激活时,CAU开始发送频率为()MHz的无线射频信号。
——[单选题]A 27B 28C 29D 30正确答案:A10、10.武广线联锁接近区段的延时是()分钟。
——[单选题]A 3B 5C 4D 6正确答案:C11、11.站内的ZPW-2000A接收器采用什么模式的冗余备用模式?实现轨道电路系统的高可靠性。
TG/JW226-2016动车组司机操控信息分析系统(EOAS)运用维护管理规则第一章总则第一条为规范动车组司机操控信息分析系统(以下简称EOAS)运用维护管理,发挥EOAS作用,制定本规则。
第二条本规则所称EOAS是指,用于规范动车组司机操控行为,分析动车组行车安全信息,通过采集动车组列控车载设备、车辆、列车无线调度通信、音视频等相关信息,进行集中存储、综合分析的动车组司机操控信息分析系统。
第三条EOAS包括车载设备和地面设备两部分。
车载设备主要包括主机、数据转储装置、司机室摄像头、拾音器、线路摄像机,实现动车组司机操控相关信息、司机室音视频、运行前方视频信息的采集、存储、传输;地面设备包括数据中心设备和数据转储终端、读卡器、音视频工作站及存储设备、转储卡、用户分析终端等,实现车载设备采集信息的下载、转储、存储、传输、分析等。
第四条本规则适用于中国铁路总公司(以下简称总公司)及所属运输企业的EOAS运用维护管理。
第五条各级管理及作业人员应通过严格管理、正确使用、精心维护,使设备达到相关技术规范和运行质量指标的要求,以满足EOAS稳定、可靠运用。
第二章管理职责第六条EOAS运用维护工作由铁路机务、电务、车辆、信息部门实行专业化分工管理。
EOAS车载设备电务与车辆设备分工界面见附件1。
第七条全路EOAS运用维护由总公司运输局归口管理。
运输局机务部是EOAS运用管理的业务主管部门,运输局电务部是EOAS设备维护管理的业务主管部门。
第八条铁路局各相关部门职责:(一)机务处是铁路局EOAS运用、数据分析的业务主管部门,应配备专业管理人员。
负责EOAS数据转储终端、音视频文件处理工作站及存储设备、用户分析终端等设备的设置审批;负责EOAS运用、数据分析工作专业管理。
(二)电务处是铁路局EOAS技术、设备的业务主管部门,应配备专业管理人员。
负责组织EOAS车载设备、铁路局EOAS数据中心设备维护管理工作;负责审批EOAS车载设备及铁路局数据中心设备的软件变更、数据更新工作。
第四章车载设备控车原理第一节地面配置条件列控车载设备需要地面设备发送的正确信息,才能正常控车,因此要确保车载设备正常工作,地面设备必需具备一定的技术条件。
这里介绍地面的配置条件。
一 轨道电路㈠区间轨道电路根据CTCS有关技术规范,不同级别的线路其轨道电路制式有所不同,主要包括以下制式:CTCS-0级:国产4信息、8信息、18信息移频CTCS-1级:UM-71、ZPW-2000CTCS-2级:UM-71、ZPW-2000当CTCS-2级列控车载设备运行于CTCS-0级和CTCS-1级线路时,列控车载设备采集轨道电路的信号,但不输出制动。
国产移频载频:550Hz、650Hz、750Hz、850Hz;下行线使用载频:550Hz、750Hz上行线使用载频:650Hz、850Hz;低频信息18个:7 Hz、8 Hz、8.5 Hz、9 Hz、9.5 Hz、11 Hz、12.5 Hz、13.5 Hz、15 Hz、16.5 Hz、17.5 Hz、18.5 Hz、20 Hz、21.5 Hz、22.5 Hz、23.5 Hz、24.5 Hz、26HzUM-71载频:1700Hz、2000Hz、2300Hz、2600Hz;下行线使用载频:1700Hz、2300Hz 上行线使用载频:2000Hz、2600Hz;低频信息18个:10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29HzZPW-2000载频:载频共8种如下表4-1:表4-1 ZPW-2000轨道电路载频信息名称1700-1 1700-22000-12000-22300-12300-22600-1 2600-2频率Hz2598.7 1701.4 1698.72001.41998.72301.42298.72601.4下行线使用载频:1700-1、1700-2、2300-1、2300-2;上行线使用载频:2000-1、2000-2、2600-1、2600-2;低频信息18个:10.3 Hz、11.4 Hz、12.5 Hz、13.6 Hz、14.7 Hz、15.8 Hz、16.9 Hz、18 Hz、19.1 Hz、20.2 Hz、21.3 Hz、22.4 Hz、23.5 Hz、24.6 Hz、25.7 Hz、26.8 Hz、27.9 Hz、29Hz。
㈡站内轨道电路采用与区间同制式的轨道电路。
㈢站内电码化为解决列车在车站内信息传输的问题,采用了站内电码化技术。
站内采用国产移频电码化、UM-71电码化、ZPW-2000电码化。
(四)载频切换和锁定载频切换和锁定的目的主要包括两个方面:一是列车转线运行时,减少司机操作上、下行装换开关的繁琐;二是防止人为操作失误引起对邻线信息的错误接收,通过设备的切换提高安全性。
载频切换与锁定利用8种载频与25.7Hz的低频信息相结合。
锁定载频的目的是为了防止车载设备错误接收邻线轨道电路中的信息,在车站需要防止接收相邻线路的电码化信息,在区间需要防止接收并行的另一条线路中另一条线路中的轨道电路信息。
通常涉及的情况发生在侧线接车、侧线发车进路中。
对于个别改变上下行方面的车站,也发生在正线通过时。
二 应答器配置(一)应答器报文及安装位置应答器都是有编号的,每个应答器(组)的编号由车站编号+应答器(组)编号共同构成,车站编号按照CTCS系统车站编号规则,每个车站编码在全国是唯一的。
应答器编号以每个应答器(组)为一个基本单元进行编写,编号顺序以列车正运行方向为参照,按从小到大的原则进行编排。
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,列车首先通过的应答器其位置为①,其他以此类推。
以各应答器(组)中的第一个应答器①为该应答器(组)的基点位置,相关的应答器(组)位置参数均以此点为基准。
根据不同的用途,应答器里有不同的报文。
报文是以1个或多个信息报组合起来传输。
报文信息包括应答器连接信息(ETCS-5);线路的坡度信息(ETCS-21);静态限速信息(ETCS-27)、等级转换信息(ETCS-41);特殊区间信息(ETCS-68)、轨道电路信息(CTCS-1)、区间反向运行(CTCS-3)、临时限速信息(CTCS-2)、调车危险(ETCS-132)等信息包。
无源应答器把前方一定距离内的线路参数向车载设备传输。
前方一定距离是指从前方第二个应答器组向前到大约相当于制动距离处,传输的内容包括线路坡度信息 (ETCS-5、ETCS-21、ETCS-27、ETCS-41,ETCS-68,CTCS-1)等。
有源应答器传输直到下一站为止的临时控制速度信息等地面应答器的安装位置在线路中心线上,如下图4-1所示:图4-1 应答器地面感应器在线路上布局㈡区间应答器的配置 1、配置原则站间每3~5km ,应在闭塞边界上设置无源应答器。
应答器被用于区分运行方向时,应成对设置,用于其它用途时可以单独设置。
见图4-2图4-2 区间应答器配置应答器应设在车站进站口或在车站区间闭塞临界前16m 。
车站出站口的应答器设在闭塞临界约16m 处。
应答器的最小间隔为3m ,最大为12m 。
2、区间应答器报文内容安排a) 应答器连接信息 b) 线路的坡度信息 c) 静态限速信息 d) 等级转换信息 e) 特殊区间信息 f) 轨道电路信息㈢ 出站有源应答器的配置 1、配置原则在出站口处闭塞电路边界附近,放置1个或多个有源应答器和1个或多个无源应答器,组成应答器组。
见图4-393-190mm正线上应答器布置3~5km图4-3 出站应答器的配置2、出站应答器报文内容无源应答器的报文a)应答器连接信息b)线路坡度信息c)静态限速信息d)等级转换信息e)特殊区间信息f)轨道电路信息有源应答器的报文1)正向发车a)应答器连接信息b)临时限速信息2)反向接车a)应答器连接信息b)线路坡度信息c)静态限速信息d)调车危险e)轨道电路信息f)临时限速信息g)反行㈣进站有源应答器的配置1、配置原则进站应答器放在进站信号机所在闭塞分区的闭塞边界附近。
由1个或多个有源应答器组成应答器组。
见图4-4图4-4 进站口应答器配置2、进站应答器报文内容进站应答器进站应答器无源应答器的报文a) 应答器的连接信息 b) 线路坡度信息 c) 静态限速信息 d) 等级的转换信息 e) 特殊区间信息 f) 轨道电路信息 有源应答器的报文 a) 线路坡度信息 b) 静态限速信息 c) 调车危险信息 d) 轨道电路信息 e) 临时限速信息 f) 反行三 CTCS 级间转换动车组同时装备列控撤载设备与列车运行监控记录装置(LKJ)。
在CTCS-2级区段由列控车载设备控车(LKJ 进行运行管理记录);在CTCS-1级区段,由LKJ 控车(列控车载设备向司机及LKJ 输出机车信号)。
两种控车模式通过应答器自动转换(保留手动转换功能)。
控车权的交接以列控车载设备为主。
见图4-5所示。
图4-5 CTCS 级间转换图㈠从CTCS2到CTCS0在距离转换点适当的位置铺设无源应答器,列控车载设备可从该应答器接收到等级转换信息包。
在CTCS2到CTCS0切换点前方的轨道电路应为UM71 or ZPW2000,它的长度需大于列车从160km/h 刹车到0km/h 所需的制动距离。
见图4-6所示图4-6 CTCS-2到CTCS-0切换点前方的轨道电路㈡从CTCS0到CTCS2在距离从CTCS0到CTCS2切换点适当的位置铺设无源应答器,列控车载设备可从该应答器接收到ETCS-41信息包。
在切换点前方的轨道电路应为UM71 or ZPW2000。
见图4-7所示图4-7 CTCS-0到CTCS-2切换点前方的轨道电路二、 设备控车原理由于CTCS2-200H 型列控车载设备采用目标距离模式曲线,因此运用此设备进行控制就需要具备以下的全部曲线:紧急制动防护控制曲线;最大常用制动防护曲线;临时限速紧急制动防护控制曲线;临时限速最大常用制动防护控制曲线。
这些曲线的生成需要以下几个信息:列车停车边界LMA、报警速度、静态速度限制、动态速度以及最限制速度曲线MRSP 等。
一、基本概念目标-距离(Distance to go)控制曲线:也称一次制动模式速度控制曲线。
列控系统车载设备通对列车行车许可、线路参数、列车信息的综合处理,生成目标距离模式曲线,监控列车安全运行。
见图4-8图4-8 目标-距离曲线轨道电路提供的信息:行车许可;空闲闭塞分区数量;道岔限速等。
应答器提供的信CTCS0区間CTCS2区间FSK△应答器息包括:线路长度(以闭塞分区为单位提供);线路坡度;线路固定限速;临时限速;列车定位等信息。
LMA(Limit of Movement Authority)即列车停车边界,指根据地面信号确定的列车应该停车的轨道电路边界。
基于地面轨道电路的码序是固定的,LMA 的计算根据地面轨道电路的低频信息码确定。
W (The Warning Limit) 即报警速度,指报警发生速度。
SBI (Service Brake Intervention limit)即 常用制动介入限制,在本文中表示为NB(Normal Brake)。
EBI (The Emergency Brake Intervention limit) 紧急制动介入限制,EBI 在本文中表示为EBP:Emergency Brake PerternREL (Release Speed) 即缓解制动速度,在本文中表示为RELTSR(Temporary Speed Restriction)即临时限速,即临时限制路线速度的区间信息 SSP(Static Speed Profile)即静态速度制限,对预知线路有必要限速的区间信息。
静态速度限制是由地面设备、列车特性、地面信号及列控车载设备 设备工作模式所决定的速度限制,共包含以下5 种类型的静态速度限制:(1) 静态速度数据(2) 临时限速数据(3) 最大列车运行速度(4) 轨道电路信号相关速度限制动态速度监控包含两方面的类型:(1) 对顶棚区(CSM)的速度监控;(2) 对速度下降区(TSM)的速度监控。
顶棚速度监视区CSM :CSM(Ceiling Speed Monitoring Section)是允许速度为常数的区域,其限速值是由当前位置处的MRSP 确定的。
根据规定,在CSM 区,最大常用制动的限速值大于MRSP的值 5km/h,紧急制动的限速值大于最大常用制动限速值5km/h,即NBP = MRSP + 5km/h,EBP = NBP + 5km/h。