国外典型高铁的监控与故障诊断技术
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高速铁路接触网零部件的智能监测与故障诊断随着中国高速铁路的不断发展,接触网作为高速列车供电系统的重要组成部分,其稳定运行对列车运行安全和高效性都具有至关重要的作用。
而为了更好地保障接触网的正常运行,智能监测与故障诊断技术逐渐得到了广泛应用。
高速铁路接触网由一系列复杂的零部件组成,包括接触轨、地线、触网支柱等等。
只有这些零部件能够稳定运行,才能够提供可靠的电力供应,确保列车正常运行。
然而,由于高速铁路运行环境的严峻和复杂性,接触网零部件经常面临各种压力和损耗,因此需要进行智能监测与故障诊断。
智能监测与故障诊断技术可以实时、准确地监测接触网的运行状态,及时发现并诊断出潜在的故障问题,从而可以采取相应的措施进行修复或更换,避免因故障导致的列车延误或安全问题。
这些技术通常包括传感器、监测设备、数据分析和故障诊断算法等。
传感器是实现智能监测的关键技术之一。
在高速铁路接触网上,可以使用多种类型的传感器,如应变传感器、温度传感器、震动传感器等。
这些传感器能够感知接触网零部件的各种物理量变化,将实时数据传输至监测设备进行处理。
监测设备可以对传感器数据进行采集、存储和分析,通过算法来判断零部件的运行状态,以及是否存在异常情况。
同时,它还可以将监测结果实时传输至相关管理人员的终端设备,确保监测数据及时得到处理和应用。
数据分析和故障诊断算法在智能监测系统中扮演着重要的角色。
通过对监测数据的分析和处理,可以建立接触网零部件的工作模型和状态评估模型,根据这些模型来诊断和判断接触网零部件是否存在故障或损伤,并预测其运行寿命。
当监测系统检测到接触网零部件发生异常时,可以通过故障诊断算法快速地找出具体的故障位置和原因,以便相关人员进行维修和替换工作。
这种智能监测与故障诊断系统的应用能够大大提高接触网的可靠性和运行效率。
在高速铁路接触网智能监测与故障诊断技术的发展中,还可以应用一些先进的技术手段。
例如,可以利用无人机技术对接触网进行巡检和监测,实现对远程、危险和难以触达的部分的监测。
国外典型高铁的监控与故障诊断技术国外典型高铁的监控与故障诊断技术班级10级铁车二班学号20107306姓名唐聪接收机采用三重系统,三中取二,两个系统正常时即视为设备正常。
ATC 的地面设备除了机房内集中安装的机架和室外的轨道电路外,在区间线和站内还有两种简单设施:其一、在区间点式控制停车的地面传感器,这是一种谐振频率为124kHZ的Y型无电源感应器当列车通过时,车上传感器与它发生电磁耦合。
使车上某个继电器落下,从而检知到它的安装地点(称为 P点),P点设置在每个闭塞分区绝缘节前面约 150m 处,P点地感器装在股道中心,每组装 2个,相距21+-1m,而以30km/h的信号再加上这种P点信号,可用于防止列车进入有车占用的闭塞分区。
其二、在站内控制停车的增线式轨道电路,它设置在距离出发进路警冲标约50m 处,用长约50m的电缆做成8字形环线,敷设在钢轨内则,而由设在道旁的送受信号器发送840HZ(下行900HZ)的音频信息,用以防止列车冒出停车限界标(一种橙黄色十字形反光板。
)日本使用ATC 的区段目前大部分仍是有绝缘的轨道电路,不需要在线路上设置空心线圈,补偿电容和谐振器等部件。
但在一些线路,如青函隧道,某些私营地铁,也有使用无绝缘轨道电路的。
在这些区段,ATC使用的载频频率较高。
划分的轨道电路区段也比较短一些。
在新干线全部使用ATC后,地面信号仍以简易的方式存在,与中国相似,也有主信号机、复示信号机、进路表示器、慢行信号机、慢行预告信号机、慢行解除信号机六种,以及停止限界标志等。
但结构简单。
当ATC发生故障时,依靠这些标志及代用保安方式维持行车。
据说,营运十几年来还从来没有启用过这些地面信号后备设施。
东北和上越新干线的信号保安设备比东海道、山阳新干线又有了进一步的改进和提高。
首先是对ATC装置进行了薪的研究,并改制成由2个信号频率组成的2周波 ATC装置,机车只能接受正确的信号作为ATC信号,大大地提高了信息的可靠性,从而发生了根本的变化。
CTCS-3级列控系统总体技术规范1. 引言CTCS-3级列控系统是一种高铁列车自动控制系统,用于实现高速列车的运行控制和安全保障。
本文档旨在规范CTCS-3级列控系统的技术要求,确保系统能够稳定可靠地运行。
2. 系统概述CTCS-3级列控系统采用分布式控制架构,由列车自动驾驶模块、线路侧设备、通信网络和管理中心组成。
系统通过各个模块之间的通信和数据交互,实现列车的智能控制和安全运行。
3. 功能要求CTCS-3级列控系统应具备以下功能:- 列车自动控制功能:根据线路信息和车载设备数据,自动控制列车的运行、减速和停车。
- 列车运行信息采集:对列车的速度、位置、加速度等运行信息进行实时采集,并传输给管理中心和线路侧设备。
- 安全监控和故障诊断:对列车运行状态进行实时监控和故障诊断,及时发现并处理可能的安全隐患。
- 线路侧设备管理:对线路侧信号机、车站设备等进行实时管理和控制,确保线路侧设备与列车的协同工作。
4. 性能指标CTCS-3级列控系统应满足以下性能指标: - 系统稳定性:系统应能在各种环境条件下稳定可靠地运行,具备抗干扰和容错能力。
- 响应时间:系统对于列车运行状态的监控和响应时间应不超过10毫秒。
- 安全性:系统应具备高度的安全性,能够自动识别和阻止可能的安全事故。
- 可扩展性:系统应支持根据需要进行功能扩展和升级,以适应不同线路和列车的需求。
- 数据传输可靠性:系统中的数据传输通道应具备高可靠性和实时性,确保数据传输不丢失和不延迟。
5. 接口要求CTCS-3级列控系统应满足以下接口要求: - 列车-线路侧设备接口:通过接口实现列车和线路侧设备之间的数据交换和控制命令传递。
- 列车-管理中心接口:通过接口实现列车和管理中心之间的数据交互和命令控制。
- 数据存储接口:支持将系统产生的数据存储到本地或云端服务器,并具备数据读取和备份功能。
6. 数据安全与保护CTCS-3级列控系统应具备以下数据安全与保护措施: - 数据加密:对系统中的敏感数据进行加密保护,确保数据传输和存储的安全性。
高铁轨道车辆运行状态监测与故障诊断高铁轨道车辆的运行状态监测与故障诊断是现代化铁路系统中至关重要的任务之一。
随着高铁行业的快速发展,确保高铁车辆安全、高效、稳定地运行是保障乘客出行的关键。
因此,开发出一套可靠的监测系统,能够实时监测车辆运行状态,并及时准确地诊断车辆故障,对于确保高铁的正常运行具有重要的意义。
首先,高铁轨道车辆运行状态监测是通过车载传感器和数据采集设备获得车辆运行参数,如车速、制动系统状态、电力系统状态、温度等。
传感器将获取到的数据传输到中央处理单元(CPU),通过数据处理软件分析和处理这些数据,以得到车辆的运行状态。
监测范围可以包括运行速度、车体振动、温度、压力等。
这些监测数据不仅可以提供给驾驶员和维修人员,还可以用于制定维护计划和预测故障。
基于数据采集系统,高铁轨道车辆的故障诊断成为了一个重要的任务。
通过对监测数据的分析,可以识别出可能存在的故障或潜在问题。
根据车辆制造商的维护手册和经验知识库,可以建立起一个故障库,其中包含了各种车辆故障模式和可能的原因,以及针对每一种故障的处理方法和维修方案。
当监测系统检测到与故障库中某个故障模式相匹配的运行状况时,警报会被触发,提醒维修人员进行相应的维修工作。
为了提高高铁轨道车辆运行状态监测与故障诊断的准确性和可靠性,应该采用多种技术手段与方法。
首先,可以利用机器学习和人工智能技术,建立起一个能够自动学习和改进的故障诊断模型。
通过对大量的监测数据进行训练和学习,系统可以不断地优化故障诊断的准确性。
其次,应该建立一个完善的监测系统,包括适当的传感器配置、数据采集设备和中央处理单元,在保证数据质量和实时性的同时,减小设备对车辆运行的干扰。
此外,高铁轨道车辆运行状态监测与故障诊断也需要与车辆维护与保养紧密结合。
监测系统应该能够提供实时的车辆运行状态信息,并支持制定合理的维护计划和检修方案,以减少故障发生的可能性,并及时修复已发生的故障。
同时,维修人员也需要及时上报维护记录和故障信息,以便对监测系统的性能进行反馈和改进。
国内外铁路工务监测方法及技术水平一、轨道几何状态动态检测方法车载式添乘仪1车载式添乘仪工作原理车载式添乘仪是通过传感器测定的车体加速度判断线路病害等级的一种简易检测设备。
它根据车体的上下振动加速度和左右摆动加速度来判断线路是否存在病害并记录病害里程和该处车体的加速度,并根据加速度的峰值确定病害等级。
例如ZT-6型轨道智能添乘仪2轨检车我国XGJ-1准高速(140~160km/h)轨检车可检测13项内容,包括:左右轨的前后高低、左右轨的轨向、水平、左右轨的不平顺、曲线外轨超高、曲线半径、轨距、线路扭曲、车体水平和垂直振动加速度、左右轴箱垂直振动加速度等。
除检测轨道几何形位外,还可以从轮轨相互作用和行车平稳性等方面对轨道状态作出综合评价。
中国铁路现役轨检车按检测系统类型划分为四类:GJ-3型,GJ-4型,GJ-4G型,GJ-5型;按车辆速度等级划分为:120km/h 等级、140km/h 等级、160km/h 等级。
随着2007年4月18日铁路第六次大提速200-250km/h动车组的开行,出现了新型的综合检测车(200km/h等级),不仅具有GJ-5的功能,还可以检测供电接触网、信号检测、列车运行动力学指标等。
国外轨道检测车:1、日本East-i综合检测列车East-i是日本完全利用其国内技术开发的综合检测列车,由6辆检测车组成,可以检测轨道几何参数、接触网、通信信号、轮轨作用力、环境噪声等,最高检测速度可达275km/h。
该轨道检测系统安装在列车的第3号车辆上,这个车辆采用了与实际运行车辆相同的两个二轴拖动转向架结构。
East-i综合检测列车可在一次运行过程中实现对线路的综合检测功能,但各检测项目之间的检测数据并不综合到一个统一的中心,各检测单元有各自独立的数据显示、记录、转储和地面分析、处理、维护管理决策等系统,全系统仅有位置、时间和速度是统一的。
2、美国Ensco和ImageMap公司轨检车美国各铁路公司均拥有自主研发的轨检车,美国联邦铁路署还委托Ensco公司研制了技术先进的T10型轨检车,用于抽查各铁路公司的线路质量。
CRH3型动车组安全监控及故障诊断程序SIBAS32概述于海波发布时间:2021-08-31T06:28:01.496Z 来源:《中国科技人才》2021年第15期作者:于海波付琢张晓坤李方正祖瑀擎梁校嘉[导读] 本文主要对CRH3型动车组安全监控及故障诊断程序SIBAS32进行功能介绍,针对 SIBAS32程序列车安全评估、运行安全监控控制、系统运行安全故障诊断、故障复位解锁、安全环路监控等诸多功能进行重点功能实例分析。
中车长春轨道客车股份有限公司,高速动车组制造中心吉林长春 130062摘要:本文主要对CRH3型动车组安全监控及故障诊断程序SIBAS32进行功能介绍,针对 SIBAS32程序列车安全评估、运行安全监控控制、系统运行安全故障诊断、故障复位解锁、安全环路监控等诸多功能进行重点功能实例分析。
关键词:SIBAS32程序;安全环路;故障诊断;诊断码;复位解锁;0.引言随着中国铁路的快速发展,铁路已成为国民经济发展的大动脉,CRH3型动车组的作为运营最多的车辆起到非常重要的作用,而它的运行安全、安全环路状态监控、逻辑控制、故障诊断分析等功能显得尤为重要,SIBAS 32程序的状态监控与诊断功能为动车组日常维护安全运行提供强大的技术支持。
“SIBAS32监控器”程序采用sibas g设计语言,进行逻辑设计与处理,该设计系统支持由输入、编译一直到自动编制文件的整个过程,从而得到一个具有统一设计入口和标准的普遍适用系,是CRH3型动车组最重要的列车安全运行的监控与诊断工具,它诊断服务中央控制单元CCU,中央控制单元是列车控制的心脏,SIBAS32程序可根据司机指令和牵引回路状态以及响应信号进行相应的处理,对各接触器、继电器、电磁阀、发光二极管或数码管、斩波器等发出控制信号,控制单元同时还能够完成多种监测功能,包括对自身功能的诊断和外部数值的监视功能[1]。
1.SIBAS32程序的网络监控功能为了减少传统的机车车辆布线,CRH3型动车组通过列车级总线WTB和车辆级总线MVB两级网络拓扑结构(如图1),采用双绞电缆作为传输介质,将每节车厢Sibas klip设备中的输入端口变量及输出端口变量,及时准确的传输给中央控制单元,SIBAS32程序连接到中央控制单元后,将接收到的输入/输出端口变量状态,可通过线性图表和柱状图表变化直观的在工作窗口显现出来,最终确认监控和诊断车辆最终状态。
高速综合检测列车的自动故障诊断和修复技术随着高铁的快速发展,高速综合检测列车作为维护和保障高铁安全运营的重要手段,其自动故障诊断和修复技术也显得至关重要。
本文将探讨高速综合检测列车的自动故障诊断和修复技术,探索如何提高高铁线路的安全性和可靠性。
高铁对运行安全的要求非常高,因此,高速综合检测列车的自动故障诊断系统应具备高效准确的故障识别能力。
首先,该系统应当采用先进的传感器和监测设备,能够全方位、多维度地监测列车运行状态,包括车体振动、轮轨参数、电气设备工作状态等。
并且在数据采集和传输环节,要确保数据的准确性和实时性,以提供可靠的基础数据供故障诊断使用。
其次,高速综合检测列车的自动故障诊断系统应当依靠先进的模型和算法进行故障识别。
通过建立准确的数学模型和故障诊断算法,可以在出现异常情况时及时判断故障类型和位置,为后续的维修工作提供准确的依据。
这一环节需要结合实际情况,收集大量的运行数据,并与历史故障案例进行对比分析,以不断优化模型和算法,提高故障识别的准确度和可靠性。
针对高速综合检测列车的自动故障修复技术,应当从故障处理流程和维修手段两方面进行考虑。
首先,故障处理流程应当明确、规范,以提高故障修复的效率。
当故障被检测和诊断出来之后,相关信息应当及时传递给相应的维修人员,并按照预定的流程进行处理。
对于简单故障,可以通过系统内部的自动修复功能进行修复,而对于复杂故障,则需要维修人员进行手动操作和修复。
其次,高速综合检测列车的自动故障修复技术还应当包括先进的维修手段。
一方面,可以利用先进的机器人技术,实现自动化的维修操作。
机器人可以根据故障类型和位置,进行精确的操作和修复,提高修复的准确度和效率。
另一方面,可以采用远程维修技术,通过远程操作实现对故障列车的修复,避免了长时间等待救援和维修的情况发生,提高了故障修复的速度和效果。
除了自动故障诊断和修复技术,高速综合检测列车的自动化驾驶技术也是重要的一环。
自动化驾驶技术可以提高列车行驶的安全性和精确度,减少人为错误和疏忽造成的事故风险。
国内外高速列车运行维护技术研究与案例分析随着全球经济的发展和人们对交通出行的需求不断增加,高速列车成为了现代化交通运输的重要组成部分。
然而,高速列车在运行过程中面临着许多技术挑战和维护需求。
本文将对国内外高速列车运行维护技术展开深入研究,并通过案例分析,探讨其应用实践。
一、高速列车运行技术1. 列车牵引系统列车牵引系统是高速列车的核心技术之一,包括电力系统、传动系统和控制系统等。
在国内外高速列车技术中,传统的机械传动系统正在逐渐被电力传动系统所取代,电机牵引技术也得到了广泛应用。
高速列车牵引系统通过电控技术实现,可以提高列车的加速度和牵引力,提高运行速度和运行安全。
2. 列车控制与监测系统高速列车的运行安全需要进行精确的控制与监测。
列车控制系统通过计算机技术实现,可以实时监测列车速度、位置和运行状态,根据列车的运行状况进行智能控制,保证列车的安全和稳定运行。
此外,列车监测系统可以实时监测列车的各种参数,如温度、压力和振动等,及时发现故障并采取相应措施,提高列车的维护效率。
3. 辅助供电系统高速列车在运行过程中需要大量的电能供应。
辅助供电系统是保证列车设备正常运行的重要技术之一。
目前,国内外高速列车普遍采用的是分布式供电模式,即通过各个车厢将电能供应给列车各个装置。
这种供电模式可以提高供电的可靠性和稳定性,减少线路的电阻和能量损耗,提高列车的能效。
二、高速列车维护技术1. 定期检修与维护高速列车作为一种大型机械设备,需要进行定期检修和维护,以保证其正常运行和安全。
定期检修主要包括对列车各个部件的检查、润滑和更换,如机车车体、牵引系统、制动系统、轮对和轨道等。
维护工作需要根据高速列车的运行情况和制造商的建议进行,并及时记录和报告维护情况,以保证维护工作的及时性和有效性。
2. 预防性维护与故障诊断为了提高高速列车的可靠性和安全性,预防性维护和故障诊断技术被广泛应用。
预防性维护主要依靠传感器和监测系统,通过实时监测列车的各个参数和状态,判断设备的健康状况,并及时采取维护措施,避免故障发生。
高铁列车远程监控与故障预警系统设计随着科技的进步和社会的发展,高速铁路在现代快速交通中扮演着重要的角色。
高铁列车的运行速度和复杂性使得对其安全性有着严格的要求。
在这个背景下,高铁列车远程监控与故障预警系统的设计是至关重要的。
本文将针对高铁列车远程监控与故障预警系统的设计进行探讨。
高铁列车的远程监控与故障预警系统的主要目标是实时监测列车各个部分的运行情况,并在出现故障或异常情况时提供及时警报和故障处理。
系统设计应遵循以下几个关键步骤。
首先,系统设计需要确定监控的范围和内容。
高铁列车是一个庞大而复杂的系统,包括动力系统、车辆控制系统、电气系统等多个方面。
设计人员需要仔细研究高铁列车的各个部分,并确定需要监控的关键参数和设备。
例如,动力系统中的牵引电机温度、车辆控制系统中的转向架轴承温度等参数都是需要实时监测的。
其次,系统设计需要选择适合的传感器和监测设备。
高铁列车运行环境复杂,对传感器和监测设备的要求非常高。
设计人员需要选择高精度、高可靠性的传感器和监测设备,以确保系统的准确性和可靠性。
同时,设计人员需要考虑设备的安装位置和布局,最大限度地避免设备故障和损坏。
第三,系统设计需要确定数据采集和传输方式。
高铁列车运行速度快,数据的采集和传输需要具备高效性和稳定性。
设计人员可以使用无线传感器网络和数据总线等技术方案,实现数据的实时采集和传输。
此外,设计人员还需要考虑数据存储和备份,以防止数据丢失和信息泄露。
第四,系统设计需要建立合理的数据分析与处理算法。
监控数据的质量和准确性对系统的性能至关重要。
设计人员可以使用数据挖掘和机器学习等技术,对采集到的数据进行分析和处理。
通过建立合理的模型和算法,系统可以实现对异常情况进行判断和预警,并提供相应的故障处理建议。
最后,系统设计需要确保安全性和可靠性。
高铁列车是承载大量乘客的重要交通工具,对系统的安全性和可靠性要求非常高。
设计人员需要采取安全措施,防止系统遭受黑客攻击和信息泄露。
高速列车运行状态监测与故障诊断随着科技的发展,高速列车已经成为现代化交通工具的重要组成部分,大大提高了人们的出行效率和舒适度。
然而,为了确保高速列车的安全运行,对其运行状态进行监测和故障诊断变得尤为重要。
本文将探讨高速列车运行状态监测与故障诊断的相关技术和方法。
一、高速列车运行状态监测技术1. 基于传感器的监测技术:高速列车运行过程中产生大量的运行状态数据,如速度、加速度、振动等。
利用各种传感器,如加速度传感器、温度传感器、压力传感器等,可以实时监测列车的运行状态。
这些传感器可以安装在列车的不同部位,如车轮、轴承、车架等,用于监测车辆的振动和温度,从而了解车辆的运行状况。
2. 图像识别技术:高速列车的车厢内设施繁多,如座椅、门窗、仪表等。
通过安装摄像头,利用图像识别算法可以实时监测车厢内设施的状态,如座椅的磨损程度、门窗的打开情况等。
同时,还可以利用图像识别技术对轨道进行监测,检测轨道的损坏程度和杂物等。
3. 音频识别技术:高速列车运行时会产生各种各样的声音,通过安装麦克风,利用音频识别技术可以实时监测列车的运行状态。
这些声音包括列车的发动机声、轮轴的摩擦声、风力的声音等。
通过分析这些声音的特征,可以判断列车是否存在异常情况,如轮轴是否磨损、发动机是否正常等。
二、高速列车故障诊断技术1. 基于数据挖掘的诊断技术:高速列车的运行状态监测数据包含了大量的信息,通过采用数据挖掘技术,可以从这些数据中提取出有用的信息,用于故障的诊断和预测。
常用的数据挖掘技术包括聚类分析、分类算法、关联规则挖掘等。
利用这些技术,可以建立故障预警模型,提前判断列车可能出现的故障,并采取相应的维修措施。
2. 专家系统诊断技术:专家系统是一种基于知识的智能系统,可以模拟人类专家的思维过程,用于进行故障诊断。
通过将专家的知识和经验转化为规则和推理规则,建立专家系统模型,可以对高速列车的故障进行准确诊断。
这些知识和规则可以包括列车运行状态的特征、常见的故障类型以及相应的解决方法等。
国外典型高铁的监控与故障诊断技术班级10级铁车二班学号20107306姓名唐聪高速铁路的信号监控系统要保证列车能够安全正常的高速行驶,通讯信号和监控系统是一个非常重要的方面日本、法国、德国、英国等国家在发展其高速铁路的同时,都对所用的通讯、信号设备进行了更新和换代,有些是在原有的基础上加以改造,或造加一套新系统,有的则全部采用新的通讯、信号设备。
现将德、日、法等国家高速铁路设置信号和控制系统的概况分别进行介绍。
(一)德国高速铁路的信号监控系统原联邦德国的铁路一直使用地面固定信号、采用预告信号及主信号。
两台信号机的间距为1000m。
该距离只能适用于速度140km/h时的制动。
如果列车增加磁轨制动、也只能适用于160km/h的速度。
为了适应速度的提高,联邦铁路发展了连续式列车运行自动控制LZB ( Linien Zug Beeintlus-sung),在司机室内设置信号,并可在5km前显示,车内信号将显示线路的空闲状态,需要列车停车或慢行及相应的限制速度。
该项装置具有强制制动的功能,即当列车不能及时正确制动,自控装置就将强迫列车以较大的减速度制动。
如果列车进一步装备有自动牵引及制动控制装最AFB (Automatische Fahr—and Bremssteuerung),列车还能以较乎稳的减速度(0.5m/s2)制动。
由于列车施行常用制动时距信号机的位置大大远于LZB强制制动,如果线路上未安装LZB装置、可以使用自动牵引及制动控制装置AFB,用以控制列车的自动运行。
通过LZB与AFB的联合运用,可以达到列车的全程自动与安全运行。
LZB系统要求在轨道中间的轨枕上敷设一条导线,用以将LZB中心的信息传到列车上。
LZB系统从1965年底用于速度200km/h的客运(慕尼黑——奥格斯堡),投入高速列车应用已经历了很长的时间。
因钢轨与车辆间有蠕滑存在,致使信息在地面与列车间的无线传输及列车准确位置的确定存在着问题。
过去对这个问题的解决方法是采用长回线技术,即每隔12.5m将车辆转动测得的距离与地面的固定距离比较一致。
现今长回线技术有了新的发展,可每隔300m进行一次计算控制,较好地解决了蠕滑的影响。
最近,又发展了改进型的LZB80装置,其指示信号的距离提前到10km。
可满足在125%%的坡道上高速运行的需要。
新线上一般只运行高速客车及货车,在配置了LZB装置以后,原则上可以不安装地面信号,但考虑到轨道养护列车及例处情况下可能在新线上运行的普通列车,仍然安装了三分之一的地面信号,主要装在会让站,越行站及共用线点。
此外,新的LZB80型列车控制系统的机车设备采用了微机,而且把已在全路运用的三频感应谐振式自动停车装置,即Indusi型点式系统作为备用设备。
由于连续式列车控制系统目前要在全路推广还不可能。
故在原来160点式系统的基础上,增加了一些功能,研制成160R型系统,并且已有10套用于现场进行试验。
160R型是一个单信道的微机系统,微机单元是其核心设备,160R型的机车感应器与160型是一样的,每个方向装一个。
160R型与160型相比,增加了对速度与走行距离关系的监督,机车设备则依据监督列车的不同速度而划分为三个等级,其制动系数分别采用110 (0级);70~100 (M级) 和70 (U级)。
列车在地面500HZ频率的作用点时,其减速率分别为0.535m/s2(0级),0.295m/s2(M级)和不减速(V级),当接收500HZ和1000HZ频率时列车速度在30km/h以下不实行紧急制动。
(一)日本高速铁路的信号监控系统日本高速铁路之所以长期保证安全、高效的良好记录,主要技术支柱就是ATC(Automatic Train Contro1)和CTC (Central Train Contro1)两种监控系统。
ATC主要有地面设备和车上设备,其车上设备主要是接收机和驾驶室内自动控制系统司机根据驾驶室显示的信号操作驾驶,当行车速度没有超过ATC装置指示的速度,司机仍可分阶段操作;如果行车速度与指示速度对照的结果大于指示速度,列车就会进行自动控制。
ATC的地面设备集中设置在机房内。
集中范围为20~40km,受控的轨道电路每段长度不超过1.5km,机房与轨道电路间用芯线直径为1.2mm的星绞聚乙烯铝皮电缆连接。
由于收、发电平相差40多分贝。
为避免干扰,接收与发送分开,各使用一根电缆,其传送距离20~25km。
发送机采用双套设备,故障时自动转换,接收机采用三重系统,三中取二,两个系统正常时即视为设备正常。
ATC 的地面设备除了机房内集中安装的机架和室外的轨道电路外,在区间线和站内还有两种简单设施:其一、在区间点式控制停车的地面传感器,这是一种谐振频率为124kHZ的Y型无电源感应器当列车通过时,车上传感器与它发生电磁耦合。
使车上某个继电器落下,从而检知到它的安装地点(称为P点),P 点设置在每个闭塞分区绝缘节前面约150m 处,P点地感器装在股道中心,每组装2个,相距21+-1m,而以30km/h的信号再加上这种P点信号,可用于防止列车进入有车占用的闭塞分区。
其二、在站内控制停车的增线式轨道电路,它设置在距离出发进路警冲标约50m 处,用长约50m的电缆做成8字形环线,敷设在钢轨内则,而由设在道旁的送受信号器发送840HZ(下行900HZ)的音频信息,用以防止列车冒出停车限界标(一种橙黄色十字形反光板。
)日本使用ATC 的区段目前大部分仍是有绝缘的轨道电路,不需要在线路上设置空心线圈,补偿电容和谐振器等部件。
但在一些线路,如青函隧道,某些私营地铁,也有使用无绝缘轨道电路的。
在这些区段,ATC使用的载频频率较高。
划分的轨道电路区段也比较短一些。
在新干线全部使用ATC后,地面信号仍以简易的方式存在,与中国相似,也有主信号机、复示信号机、进路表示器、慢行信号机、慢行预告信号机、慢行解除信号机六种,以及停止限界标志等。
但结构简单。
当ATC发生故障时,依靠这些标志及代用保安方式维持行车。
据说,营运十几年来还从来没有启用过这些地面信号后备设施。
东北和上越新干线的信号保安设备比东海道、山阳新干线又有了进一步的改进和提高。
首先是对ATC装置进行了薪的研究,并改制成由2个信号频率组成的2周波ATC装置,机车只能接受正确的信号作为ATC信号,大大地提高了信息的可靠性,从而发生了根本的变化。
另外,以前在发生紧急停车时,ATC信号是要断电的,即为无电流状态下的停车显示,后来研究了有电流状态下的信号显示,于是就不会接收显示错误的信号。
这两条新干线还设有“ATC监视装置”、目的是为了能及时发现不台适、有故障的装置,甚至在故障发生后能尽早知道故障地点,便于及时救援。
此外,在东京总合调度所内的CTC装置,用于集中管理线路上的列车,并构成列车进路,随时可以确认线路上全部列车所处的位置及状态,而列车乘务员则凭借列车无线通信设施,平时作为行车联络,当发生事故时,能及时调整列车。
新的CTC中央装置中使用了微机,并与运行管理自动化系统连接,既具备了总体的多种功能,又提高了系统的可靠性。
同时,日本几条新干线上还装有许多自动装置来保证其行车安全,主要有:行车转换锁定装置、自动进路设定装置、列车防护装置、供电段自动切换装置、信号用符号收发装置、列车本次信号发送装置。
(二)法国高速铁路的信号监控系统法国铁路(SNCF)在全国大范围运用点式自动停车系统,并在机车上安装二根接收天线(仅一根工作)一般在有预告信号机的线路上都安装接触点式,但有的线路上当列车速度超过160km/h时则安装感应点式,而两者可以互相转换,并自动进行。
感应点式系统采用6个频率(64,67.5,78,81.5,92,98kHZ),其中额率67.5kHZ备用、98kHZ为设备不正常的信号。
法国东南线、大西洋线和在修建的北部线上,其站内及区间都用UM-71无绝缘轨道电路。
它是法国CSEE公司在1971年为满足修建高速铁路多信息的要求研制成功的一种移频制式轨道电路,且具有多信息、无绝缘、抗大电流、防干扰的特点。
它在东南线和大西洋线使用的调谐区分别为30m和20.4m。
轨道电路载频有1700HZ,2300HZ,2000HZ,2600HZ四种,而分上、下行线使用,频偏为士10HZ。
调制信号率为10.3~29HZ,每间隔1.1HZ为一个信息,一共18个信息,但实际使用14个信息。
地面轨道电路采用电气隔离节,为了延长轨道电路传输长度,每隔100m 并联电容一个,容量为30uF 法国UM-71无绝缘轨道电路发送器和接受器均为单套,采用集中方式,电缆芯线直径为 1.2mm、控制长度不大于7km。
地面无信号机,则以机车信号显示为主,并在闭塞分区分界点处设停车标。
车上设备采用TVM-300型带速度监督的机车信号。
这是法国CSEE公司1975年在UM-71型无绝缘轨道电路基础上研制的。
并用于法国东南线大西洋线。
考虑到以机车信号为主,车上采用双套设备,且安装在机车的司机室与机械室之间,包括连续式信息接受设备、点式信息接受设备、测速设备、记录仪、显示器和传感器等。
列车自动控制方式为大阶梯武,并要求列车的出口速度不得超过规定速度当列车超速时设备就自动实施紧急制动。
由于该超速防护系统只监督出口速度,必须设一保护区段,区间采用双红灯。
站内设越警防护区,以保证行车安全。
目前,法国东南线的速度等级为270、220、35、0km/h,而大西洋线的速度等级为300、270、220、160、35、0km/h,开口速度均为35km/h。
而调速系统则采取人机联控,但以入控为主,由司机人工调速。
正在建设中的法国北部高速铁路车上采用微机控制的TVM-430型速度监督的机车信号装置,而地面设备改为编码发送方式,信息量增加到27个(如增加列车运行距离和线路平、纵断面等信息)。
由于列车自动控制是利用一条平滑连续的速度监督曲线,就更接近于司机通常采用的减速控制方式,因而可取消保护区段。
法国TGV 高速线的通信传输通道都采用八芯光纤的光缆,其中二芯光纤采用140Mb/s开通1920路干线数字通信系统,其它六芯光纤用于区段数字通信系统。
法国高速线的传输通道不仅容量大,而且具有备用通道,可靠性高。
法国巴黎高速铁路中央调度室设无线调度,运输调度和电力调度等通信装置。
它们以独立的电话系统与每个车站(区段)相连接,最多可以连接50~60个车站500多个用户。
中央调度员既能实现无线电呼叫及用户通话,又能收集各种信息。
法国高速列车无线系统,除了实现列车调度员与列车司机联络外,还能对车组主要设备进行监视,并随时将监测结果经无线系统传送到中央调度室和维修中心。
高速铁路的开发与建设,实质上是将现代科学技术领域中各项新成就集中运用于铁路和列车上的综合配套成果,它不但反映了铁路本身的技术装备,工程标准和运输组织质量,而且体现出一个国家科学技术和工业发展的水平。