要: 对我国现有的北京、上海、广州的地铁列车自动运行系统进行分析、比较,并指出了国产化列车自动运行系统的设计思路。 关键词: 地铁,列车自动控制系统,列车自动运行系统,国产化 对于城市轨道交通系统高效率、高密度的要求来说,列车自动控制系统(ATC)是必不可少的。其中一个重要的子系统列车自动运行(驾驶)系统(ATO)能模拟有经验的司机完成驾驶列车的任务。ATO子系统利用地面信息实现对列车牵引、制动的控制,使列车经常处于最佳运行状态,提高乘客的舒适度,提高列车准点率,节能能源。 许多国家都在研究ATO系统,且取得了一定的成绩。我国在此项技术上尚属空白。本文将对比分析三套ATO系统技术特点。 1ATC与ATO简介 ATC是一套以安全和效率为目的、调节列车运行间隔的自动控制设备,通过车载设备、地面设备、车站和控制中心组成的控制系统完成列车运行控制。ATC系统包括三个子系统:列车自动监控系统(ATS),列车自动保护系统(ATP)和列车自动运行系统(ATO)。 ATS子系统实现监督、引导列车按预定的时刻表运行,保证地铁运行系统的稳定性。它通过转换道岔建立发车进路,并向列车提供由控制中心传来的监督命令。 ATP子系统具有超速防护、零速度检测和车门限制等功能。ATP提供速度限制信息以保持列车间的安全间隔,使列车在符合限制速度的标准下运行。在打开车门前,ATP先检查各种允许打开车门的条件,检查通过后,才允许打开车门。 ATO子系统能自动调整车速,并能进行站内定点停车,使列车平稳地停在车站的正确位置。 ATO从ATS处得到列车运行任务命令。其信息是通过轨道电路或轨旁通信器传送到列车上的。信息经过处理后传给ATO,并显示相关信息。ATO获得有用信息后,结合线路情况开始计算运行速度,得出控制量,并执行控制命令,同时显示有关信息。到站后,开门条件允许后,ATO打开车门。停站期间,列车通过车-地通信系统把列车信息传送给地面通信器,然后传到ATS。ATS根据列车信息,把运行信息传给车载ATO。ATO的工作原理图如图1。
高速铁路信号是高速列车安全、高密度运行的基本保障。下面是我整理的高速铁路信号技术论文,希望你能从中得到感悟!
基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用
摘 要
高速铁路信号系统是高速列车安全、高密度运行的基本保障。无线通信技术在铁路信号系统的应用,不但减少了高速铁路的信号系统成本,还较好的确保了高速铁路的安全。随着科学技术的进步,高速铁路不断的向着智能信息化转变,这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求,为了适应高速铁路的快速发展,各国都在潜心研究基于无线通信技术的新一代的铁路信号系统。本文介绍了国外无线通信系统在高速铁路信号系统中的发展情况,分析了运用无线通信技术的高速铁路信号系统的特点和问题,并探讨了无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用。
【关键词】无线通信 高速铁路 信号系统
在整个高速铁路工程中,虽然信号系统的投资总额所占比率较小,但其起到的作用十分关键。由于轨道电路传输环境较差、传输信息的速率较低、设备更新维护费用高,所以基于轨道电路的列车控制系统已经不能满足高速铁路的快速发展要求。在80年代,国外开始研究基于无线通信的铁路信号系统TBS(Transmission Based Signalling),希望通过无线通信技术的应用来提高铁路的管理职能、缩短列车间隔时间、节约能源、降低系统的成本。1995年在关于TBS的国际会议中,会议代表分析了无线通信技术在铁路信号系统应用的的可行性,并指出了无线通信技术可能给铁路信号系统带来的积极影响,表明了TBS将会成为未来铁路信号系统的发展方向。
1 国外TBS的发展情况
北美TBS的发展情况
1983年,美国铁道协会和加拿大铁道协会共同最早提出了基于无线通信的先进列车控制系统ATCS。ATCS主要是通过数字数据通信手段和先进的微处理器获取列车的精确位置和速度等信息,并对列车进行安全控制。ATCS的运用不仅避免了很多地面信号设备的安装,节省了系统成本,还消除信号盲区,增强了列车的安全系数。ATCS是由中央控制系统、无线数据通信网络、车载设备、路旁设备和线路维护人员移动终端五个子控制系统构成的。它的系统结构设计和功能模块的划分为以后基于无线通信的铁路信号系统奠定了基础。随着无线通信技术的发展,在ATCS之后北美又出现了很多基于无线通信的铁路信号系统,其中ARES可以提供非常可靠的检查和平衡手段,在很大程度上降低了人为操作失误造成的错误,使列车行驶更加安全。另外,PTS、PTC、AATC、ITCS等系统也是比较著名的。
欧洲TBS的发展情况
1992年国际铁盟下属的欧洲铁路研究机构提出了一套欧洲的铁路运输管理系统,包括车票发售、各国铁路互操作性等多个方面,ETCS就是其中非常重要的一部分。在欧共体委员会设立标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS之前,欧洲各国铁路标准和模式不尽相同,轨距、信号设备、供电设备也不一样,因此各国只能使用自己的ATP、ATC系统。各国铁路制式上的差异使得欧洲铁路很难形成连续运输。在设立了标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS后,各国的铁路开始逐渐按照统一标准进行规范,并逐渐取代各国不同的列车自动控制系统和防护系统。ETCS的目标就是要实现欧洲铁路的统一,提高各国铁路的互操作性,使铁路控制系统的功能和设备更加规范。
日本TBS的发展情况
在日本铁路信号系统的发展历程中,先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统,以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时,采用的最强的自动制动,影响了乘客的舒适程度。在1987年,日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究,为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度,使地面系统能够很好的了解列车运行情况,保证列车的运输安全。
2 TBS的特点和问题
在速度比较高的高速铁路上,距离比较近时,可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时,则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机,通过调度控制计算机的处理,再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作,如果列车司机没有及时作出反应,信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。
TBS的特点
(1)在TBS中,主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行,加大了高速铁路信号系统的管理职能,保证了列车的安全,提高了铁路线路的通行能力。
(2)在无线通信信号系统控制下,列车和地面的可靠信息量增大,列车运行变得更加稳定,且避免了不必要的加速和制动,节约了能源,也让旅客乘车变得更加舒适。
(3)无线通信技术的运用,省掉了大量的地面信号装备,大大减少了设备的安装、维护、修整费用。
(4)无线通信信号系统的适应能力极强,通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高,且能够自动调整运行图,大大的提高了铁路运输管理能力。
(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。
TBS的问题
(1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率,传输环境恶劣,很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。
(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息,列车进行操作可能会有时间上的延迟,可能会给列车的运行造成不良的影响。
(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道,虽然传输信息量大,抗干扰能力强,但设备费用较高,且防盗能力很差,一旦丢失,后果严重。
3 无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 微机联锁
无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究,但ATCS中提出,可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心,并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令,以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心,通过电缆连接现场设备,从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来,无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资,且大型站场道岔众多,干扰较大,但还是具有较好的发展前景。
集中调度
在调度集中系统中,调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况,并根据得到的信息排列进路。但利用TBS,控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度,并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令,保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信,给列车的运行带来了很大的方便,且实现了行车指挥自动化。
中继器
在高速铁路的实际运行中,我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站,这样不但增加了设备投资,还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器,基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号,从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区,还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。
提高平交道口的通过效率
为了提高平交道口的防护能力和和通过效率,防止由于无线设备故障造成不必要的损失,主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态,并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息,可以计算列车通过道口的时间,并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样,列车通过平交道口就有了安全保障,而且还大大提高了道口的通过效率。
加强维修处防护
在高速铁路某路段需要进行维修时,维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中,通过主控中心的传送,列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中,列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作,另外在列车接近维修点事,移动终端接受到地面系统的警报信号,以保证列车能够及时在维修段之前停车。
4 总结
随着高速铁路的不断发展,要确保列车的安全,先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中,无线通信的运用仍处于初期阶段,在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口,使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。
参考文献
[1]闵耀兴.我国铁路列车安全控制系统的现状[J].哈铁科技通讯,1997(04).
[2]姚丽娟.我国铁路信号系统的现状与发展[J].铁道通信信号,2003(04).
[3]步兵.基于通信的列车控制系统的可靠性分析方法[J].交通运输工程学报,2001(01).
[4]杨绚,陈德旺,陈荣高.速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考[J].铁路计算机应用,2012(08).
作者简介
孙屹枫(1982-),男,天津市人。中国民用航空大学大学本科毕业。研究方向:铁路信号。
作者单位
铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处 天津市 300251
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【摘要】介绍基于裂缝波导通信的列车自动控制系统的构成、原理及功能。【关键词】ATC(列车自动控制),裂缝波导,波导信息网,波导信息网基站1 概述 实现基于通信的列车自动控制系统,手段有多种。有在沿轨旁铺设电缆环、泄漏电缆、裂缝波导和安装无线扩频电台等力祛。交叉电缆环方法是目前较为成熟的技术,因该方法需要在沿轨道全线铺设交叉电缆环,安装工作量大,维护麻烦,并且和裂缝波导相比,其线性损耗较大。基于电缆环或泄漏电缆等通信手段的ATC(列车自动控制系统)是通过车站和轨旁的设备交换车的位置信息,列车在线路中的位置需要列车通过车载里程仪(借助电缆环的交叉点同步)测量后经车载通信天线发送给轨道上的电缆环,通过轨旁设备处理后送到车站控制设备,车站控制设备再将这—信息转发给后续列车,后续列车知道了前行列车的位置,可根据事先定义的安全行车原则,保持剐、的行车间距,实现移动闭塞。无线扩频电台方法,目前仅有少量成功应用的例子,虽然该系统兼具设备量少、成本低、安装方便、易于维护等优点,但是在地铁隧道中(特别是拐弯处)需安装信号中继设备,而且其发射功率不能太大。而采用以无线扩频电台和裂缝波导为通信媒介,裂缝波导作为无线电台的天线使用的方法,彻底解决了无线电台在地铁隧道中信号传输的问题,是一个安全、可靠、先进的信号系统,最适合在地铁环境中使用。本文重点介绍基于裂缝波导通信的列车自动控制系统的构成、原理及功能。2 系统构成及原理 基于裂缝波导通信的列车自动控制系统,是采用在沿轨道铺设裂缝波导(缝隙天线)的方式,以波导信息网络、无线扩频电台为基础,采用TDMA(Time Division Multiple Access)多址通信方式,通过有线和无线网络的集合,实现列车与轨旁设备的双向连续通信及列车定位功能,最终实现移动闭塞信号控制系统。2.1 波导信息网络 波导信息网络用于确保列车和本地ATS(Automatic Train Supervision)——列车自动监控系统、控制中心之间的车地双向连续传输信息。波导信息网络是由多个波导信息网通信单元和车载的波导信息网移动站组成,图1为波导信息网络结构图。 波导信息网基站是由车站计算机、无线扩频电台、数据采集卡、无源滤波器、窄缝检测发射器、耦合器等组成。波导信息网移动站是由车载计算机、车载无线电台、数据采集卡、窄缝探测接收器等组成。信号传输是通过ATS中心控制室、车站计算机、车载计算机、车载电台和列车上的定向天线发射和接收信号,轨旁单元通过同轴电缆与裂缝波导连接,以裂缝波导为载体双向传输列车实时信息。
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高速铁路信号是高速列车安全、高密度运行的基本保障。下面是我整理的高速铁路信号技术论文,希望你能从中得到感悟!
基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用
摘 要
高速铁路信号系统是高速列车安全、高密度运行的基本保障。无线通信技术在铁路信号系统的应用,不但减少了高速铁路的信号系统成本,还较好的确保了高速铁路的安全。随着科学技术的进步,高速铁路不断的向着智能信息化转变,这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求,为了适应高速铁路的快速发展,各国都在潜心研究基于无线通信技术的新一代的铁路信号系统。本文介绍了国外无线通信系统在高速铁路信号系统中的发展情况,分析了运用无线通信技术的高速铁路信号系统的特点和问题,并探讨了无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用。
【关键词】无线通信 高速铁路 信号系统
在整个高速铁路工程中,虽然信号系统的投资总额所占比率较小,但其起到的作用十分关键。由于轨道电路传输环境较差、传输信息的速率较低、设备更新维护费用高,所以基于轨道电路的列车控制系统已经不能满足高速铁路的快速发展要求。在80年代,国外开始研究基于无线通信的铁路信号系统TBS(Transmission Based Signalling),希望通过无线通信技术的应用来提高铁路的管理职能、缩短列车间隔时间、节约能源、降低系统的成本。1995年在关于TBS的国际会议中,会议代表分析了无线通信技术在铁路信号系统应用的的可行性,并指出了无线通信技术可能给铁路信号系统带来的积极影响,表明了TBS将会成为未来铁路信号系统的发展方向。
1 国外TBS的发展情况
北美TBS的发展情况
1983年,美国铁道协会和加拿大铁道协会共同最早提出了基于无线通信的先进列车控制系统ATCS。ATCS主要是通过数字数据通信手段和先进的微处理器获取列车的精确位置和速度等信息,并对列车进行安全控制。ATCS的运用不仅避免了很多地面信号设备的安装,节省了系统成本,还消除信号盲区,增强了列车的安全系数。ATCS是由中央控制系统、无线数据通信网络、车载设备、路旁设备和线路维护人员移动终端五个子控制系统构成的。它的系统结构设计和功能模块的划分为以后基于无线通信的铁路信号系统奠定了基础。随着无线通信技术的发展,在ATCS之后北美又出现了很多基于无线通信的铁路信号系统,其中ARES可以提供非常可靠的检查和平衡手段,在很大程度上降低了人为操作失误造成的错误,使列车行驶更加安全。另外,PTS、PTC、AATC、ITCS等系统也是比较著名的。
欧洲TBS的发展情况
1992年国际铁盟下属的欧洲铁路研究机构提出了一套欧洲的铁路运输管理系统,包括车票发售、各国铁路互操作性等多个方面,ETCS就是其中非常重要的一部分。在欧共体委员会设立标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS之前,欧洲各国铁路标准和模式不尽相同,轨距、信号设备、供电设备也不一样,因此各国只能使用自己的ATP、ATC系统。各国铁路制式上的差异使得欧洲铁路很难形成连续运输。在设立了标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS后,各国的铁路开始逐渐按照统一标准进行规范,并逐渐取代各国不同的列车自动控制系统和防护系统。ETCS的目标就是要实现欧洲铁路的统一,提高各国铁路的互操作性,使铁路控制系统的功能和设备更加规范。
日本TBS的发展情况
在日本铁路信号系统的发展历程中,先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统,以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时,采用的最强的自动制动,影响了乘客的舒适程度。在1987年,日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究,为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度,使地面系统能够很好的了解列车运行情况,保证列车的运输安全。
2 TBS的特点和问题
在速度比较高的高速铁路上,距离比较近时,可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时,则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机,通过调度控制计算机的处理,再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作,如果列车司机没有及时作出反应,信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。
TBS的特点
(1)在TBS中,主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行,加大了高速铁路信号系统的管理职能,保证了列车的安全,提高了铁路线路的通行能力。
(2)在无线通信信号系统控制下,列车和地面的可靠信息量增大,列车运行变得更加稳定,且避免了不必要的加速和制动,节约了能源,也让旅客乘车变得更加舒适。
(3)无线通信技术的运用,省掉了大量的地面信号装备,大大减少了设备的安装、维护、修整费用。
(4)无线通信信号系统的适应能力极强,通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高,且能够自动调整运行图,大大的提高了铁路运输管理能力。
(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。
TBS的问题
(1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率,传输环境恶劣,很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。
(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息,列车进行操作可能会有时间上的延迟,可能会给列车的运行造成不良的影响。
(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道,虽然传输信息量大,抗干扰能力强,但设备费用较高,且防盗能力很差,一旦丢失,后果严重。
3 无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 微机联锁
无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究,但ATCS中提出,可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心,并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令,以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心,通过电缆连接现场设备,从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来,无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资,且大型站场道岔众多,干扰较大,但还是具有较好的发展前景。
集中调度
在调度集中系统中,调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况,并根据得到的信息排列进路。但利用TBS,控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度,并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令,保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信,给列车的运行带来了很大的方便,且实现了行车指挥自动化。
中继器
在高速铁路的实际运行中,我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站,这样不但增加了设备投资,还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器,基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号,从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区,还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。
提高平交道口的通过效率
为了提高平交道口的防护能力和和通过效率,防止由于无线设备故障造成不必要的损失,主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态,并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息,可以计算列车通过道口的时间,并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样,列车通过平交道口就有了安全保障,而且还大大提高了道口的通过效率。
加强维修处防护
在高速铁路某路段需要进行维修时,维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中,通过主控中心的传送,列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中,列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作,另外在列车接近维修点事,移动终端接受到地面系统的警报信号,以保证列车能够及时在维修段之前停车。
4 总结
随着高速铁路的不断发展,要确保列车的安全,先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中,无线通信的运用仍处于初期阶段,在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口,使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。
参考文献
[1]闵耀兴.我国铁路列车安全控制系统的现状[J].哈铁科技通讯,1997(04).
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[4]杨绚,陈德旺,陈荣高.速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考[J].铁路计算机应用,2012(08).
作者简介
孙屹枫(1982-),男,天津市人。中国民用航空大学大学本科毕业。研究方向:铁路信号。
作者单位
铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处 天津市 300251
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轨道交通信号安全论文
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。下面我们来看一下关于轨道交通信号的论文吧。
摘 要: 城市轨道交通是缓解现代城市交通压力的重要方式。近年来,我国各大城市纷纷加快了轨道交通的投资与建设,以此提高城市公共交通运输能力缓解地面交通压力。在地铁工程建设与发展中,轨道交通系统作为大容量公共交通工具,其安全性直接关系到广大乘客的生命安全,信号系统是城市轨道交通的重要基础设施之一,作为保证列车安全、正点、快捷、舒适、高密度不间断运行的重要技术装备在轨道交通系统中有着举足轻重的地位,同时也是关系到列车行驶安全的关键。现就城市轨道交通信号系统进行简要论述,主要介绍信号系统的构成、功能、控制模式、在我国的应用情况以及存在的不足和发展对策。
关键词:轨道交通;信号系统;现状;发展趋势
一、城市轨道交通信号的发展
轨道交通信号的发展背景
轨道交通通起源于英国,最早的列车指挥是由一位带绅士礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的,他边跑边以各种手势发出信号指挥列车的前进和停止。
为确保安全,人们开始研究使用固定的信号设备:用一块长方形的板子,横向线路是停车信号,顺向线路是行车信号。可是顺向线路的板子实际上很难观察,故又在顶端加块圆板。当必须在晚间开车时,就以红色灯光表示停车信号,白色灯光表示行车信号。
1841年,英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示,装设在伦敦车站,这是铁路上首次使用臂板式信号机。而慢慢随着科技的发展出现了色灯信号机渐渐代替了臂板信号机,直到现在的列车自动控制系统。
轨道交通信号的发展现状
众所周知,城市轨道交通系统因基建成本高,往往采用高速度、高密度方式运营,这样就必须依靠先进的通信信号设备来进行控制和管理。城市轨道交通的信号系统,已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞,正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据,司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有6个基本目标:以安全的方式控制列车有条件地前进;使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离;防止出现列车冲突进路;使列车能够按要求的时间间隔运行;使列车能够按时刻表速度运行,以便最大程度地避免危及安全的各种干扰;保证关键点闭锁在正确位置。目前世界各国的城市轨道交通信号系统大都采用列车自动控制系统(ATC),已基本上满足上述基本目标。
我国轨道交通的ATC系统目前大多采用进口设备,主要来自德国SIEMENA、英国WESTINGHOUSE、美国US&S、法国ALSTON等公司。国产信号系统由于多种原因尚未形成完整的产品,近年来ATP系统等开始逐步在正线得到应用。
城市轨道交通的发展趋势
当下我国城市轨道交通建设正处于高速发展阶段,各种各样交通信号系统纷纷踏入中国轨道交通市场,那么如何选择先进、安全、可靠、经济、使用性的信号系统成为了当前我国城市轨道交通的一项重要课题。当前国外主流的城市轨道交通通信系统主要有数字轨道电路系统、分析模拟轨道电路系统和基于通信的列车运行控制系统模式,我们要结合国内外各类轨道交通信号的优缺点,寻找出适合我国国情的城市轨道交通信号系统,在未来城市轨道交通系统国产化建设才是正确的发展方向。城市轨道交通国产化,不仅能降低建设成本(国产的CBTC比引进国外的系统造价低20%),而且能降低运营成本,更重要的是促进我国城市轨道交通技术水平的大幅提升,有利于人才培养。并且参与国际竞争。
那么,参与技术服务,国内硬件加工,逐步吸收熟悉国外技术是首要的。其次,通过技术引进,掌握系统功能单元间接口协议和技术标准,最后要积极跟踪并参与CBTC的研究。
城市轨道交通的信号系统,已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞,正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据,司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有六个基本目标:以安全的方式控制列车有条件地前进;使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离,防止出现列车冲突进路;使列车能够按照要求的时间间隔运行;使列车能够按时刻表速度运行,以便最大程度地避免危及安全的各种干扰,保证关键点锁闭在正确位置。
ATP的主要作用是根据故障-安全原则,执行列车间安全间距的监控、列车的超速防护、安全开关门的监督和进路的安全监控等功能,确保列车和乘客的安全;ATO主要执行站间自动运行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能;ATS的主要作用是监督列车状态、产生列车时刻表、自动调整列车运行时刻和保证列车按时刻表正点运行、生成运行报告和统计报告、向旅客向导系统提供信息等。
由于通信技术的发展,ATC系统中ATS子系统的功能也越来越强,已不仅仅是传统意义上的“列车自动监督”,ATS子系统正在向集成化方向发展;维修管理更加重要为了提高系统的可靠性、减少维护费用,信号系统的监控管理以及维修管理信息系统都非常重要。
二、城市轨道交通系统的构成及功能
列车自动监控子系统(ATS)
ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控,实现以下基本功能:
(1)通过ATS车站设备,能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。
(2)根据联锁表、计划运行图及列车位置,自动生成输出进路控制命令,传送至车站联锁设备,设置列车进路、控制列车停站时分。
(3)列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号(服务号、目的地号、车体号)跟踪,列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改,也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。
(4)列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况,自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分,控制发车时间。
(5)ATS中央故障情况下的降级处理,由调度员人工介入设置进路,对列车运行进行调整,由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制,由车站人工进行进路控制。
(6)在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理,并具有较强的人工介入能力。通过设在车辆段的终端,向车辆段管理及行车人员提供必要的信息,以便编制车辆运用计划和行车计划。
(7)列车运行显示屏及调度台显示器,能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视,能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。
(8)能在中央专用设 备上提供模拟和演示功能,用于培训及参观。能自动进行运行报表统计,并根据要求进行显示打印。
(9)能在车站控制模式下与计算机联锁设备结合,将部分或所有信号机置于自动模式状态。
(10)向通信无线、广播、旅客向导系统提供必要的信息。
列车自动防护子系统(ATP)
ATP系统由地面设备、车载设备组成,监督列车在安全速度下运行,确保列车一旦超过规定速度,立即施行制动,主要实现以下功能:
(1)自动连续地对列车位置进行检测,并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息,以确定列车运行的最大安全速度。提供列车速度保护,在列车超速时提供常用制动或紧急制动,保证前行与后续列车之间的安全间隔,满足正向行车时的设计行车间隔和折返间隔。对反向运行列车能进行ATP防护。
(2)确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一径路上的不同列车之间具有足够的安全距离,以及等防止列车侧面冲撞。
(3)防止列车超速运行,保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。
(4)为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。
(5)根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向,确定相应轨道电路发码方向。
(6)任何车—地通信中断以及列车的非预期移动(含退行)、任何列车完整性电路的中断、列车超速(含临时限速)、车载设备故障等均将产生安全性制动。
(7)实现与ATS的接口和有关的交换信息。
(8)系统的自诊断、故障报警、记录。
(9)列车的.实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。具有人工或自动轮径磨耗补偿功能。
列车自动驾驶子系统(ATO)
ATO子系统是控制列车自动运行的设备,由车载设备和地面设备组成,在ATP系统的保护下,根据ATS的指令实现列车运行的自动驾驶、速度的自动调整、列车车门控制。
(1)自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制,以较高的速度进行追踪运行和折返作业,确保达到设计间隔及旅行速度。
(2)在ATS监控范围的入口及各站停车区域(含折返线、停车线)进行车—地通信,将列车有关信息传送至ATS系统,以便于ATS系统对在线列车进行监控。
(3)控制列车按照运行图进行运行,达到节能及自动调整列车运行的目的。
(4)ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。
(5)能根据停车站台的位置及停车精度,自动地对车门进行控制。
(6)与ATS和ATP结合,实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。
信号ATC系统依据控制方式以及信息传输方式的不同,系统结构组成和配置方式也完全不同,在工程设计中选择何种配置,须根据行车组织、车辆性能、车站规模、线路条件等,以安全性、可靠性为基本原则,兼顾成熟性、经济性、合理性,以发挥最大效能为目标,并需适当考虑先进性等。
三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统,实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合,构成一个以安全设备为基础,集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
联锁系统
在铁路车站上,为了保证机车车辆和列车在进路上的安全,有效利用站内线路, 高效率地指挥行车和调车,改善行车人员的劳动条件,利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备,使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系,这种关系称为联锁。为完成联锁关系而安装的技术设备称为联锁设备。
(1)联锁的基本内容
防止建立会导致机车车辆相互冲突的进路;必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置;必须使信号机的显示与所建立的进路相符合。进路上各区段空闲时才能开放信号;进路上有关道岔在规定位置时才开放信号;敌对信号未关闭时,防护该进路的信号机不能开放。同时这三点也是联锁最基本的三个个技术条件,只有在满足了这三点条件,联锁才能成立,列车进路与调车进路才能安全进行。
(2)联锁设备
控制车站的道岔、进路和信号机,并实现它们之间的联锁关系的设备,称之为联锁设备。联锁设备是轨道交通的重要信号设备,用来在车站和车辆段实现联锁闭塞关系,建立进路,控制道岔的转换和信号机的开关,以及进路解锁,以保证行车安全。联锁设备分为正线车站联锁设备合车辆段联锁设备。联锁设备早期为机械联锁,后来发展成为继电器集中联锁。随着3C技术的快速发展,计算机联锁已经成为联锁设备的主要发展方向。
三、结 论
城市轨道交通信号系统是技术含量高,行车指挥自动化和保障安全的重要技术装备,就现在我国的情况而言,城市轨道交通是人们普遍会选择的交通出行方式,安全是我们首要考虑的问题,就目前而言,我国在世界的大发展中还是处于较为落后的局面。对我国城市轨道交通现代信号国产化进程滞后的现状,必须引起高度关注,尽快提高我国信号装备的技术水平,取长补短,吸取国外先进经验,发展具有中国特色的城市轨道交通现代信号系统,使中国的轨道交通通信信号系统处于国际的前沿。
致 谢
本文是在王静老师的精心指导和支持下完成的,所以首先要感谢我的论文老师王静。通过老师的精心指导以及我这一阶段的努力,我的毕业论文《浅谈城市轨道交通通信系统》终于完成了,这同时也意味着大学三年的生活即将结束。
在大学阶段我在学习上和思想上都受益非浅这除了自身的努力外与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中我的导师王静老师倾注了大量的心血从选题到开题报告从写作提纲到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题严格把关循循善诱在此我表示衷心感谢。同时感谢我的爸爸妈妈焉得谖草言树之背养育之恩无以回报你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际我的心情无法平静从开始进入课题到论文的顺利完成有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助在这里请接受我诚挚谢意。
参 考 文 献
〔1〕肖宝弟。 对我国城市轨道交通信号系统发展战略的思考。 [J]。现代城市轨道交通 , 2004
〔2〕何蕾 。 城市轨道交通运营管理。[M]。北京:中国铁道出版社 ,2007
〔3〕徐金祥。 城市轨道交通信号基础。[M]。北京:中国铁道出版社 ,2014
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〔11〕蔡爱华 季锦章 。地铁信号系统的现状及发展趋势。电子工程师。[J]2000
铁路交通运输工作是保证社会经济发展的重要内容。在现代化市场经济环境下,铁路交通运输组织工作面临着新的挑战与发展需求。下文是我为大家搜集整理的铁路交通运输论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈智能交通在铁路运输中的应用
摘要:随着社会的不断进步,我国的交通运输也发生了翻天覆地的变化。在铁路运输的一些领域中智能交通技术已得到了有效的利用,智能交通作为一种思想,从长远发展的角度来看,将成为发展铁路运输的指导思想之一,在铁路运输的各个领域智能化思想将得以体现。
关键词:智能交通;铁路运输;信息
引言
国际上公认的智能交通ITS(Intelligent Transportation System)是有效、全面地将交通运输领域问题解决的根本途径,它建立起车辆、道路及交通使用者之间的有机联系利用现代科学技术,实现人到车再到路的协调统一,通过优化交通的时空分布。最初产生于公路交通系统的ITS思想和技术,尤其是在城市交通系统及高速公路系统。事实上,于其他交通系统ITS思想同样适用,而不同交通系统各有其自身的特点各自适用的具体技术。
近年来,在路网基础设施建设方面中国铁路有了大幅度的发展,不断提高科技含量,计算机技术、信息处理得到了广泛的应用。
一、我国铁路智能化技术的应用
(一)、货运信息技术
目前货运信息已实现了信息的全过程使用、一次输入、网络化传递,并可自动生成相关的数据报表和运输单证。
在TMIS系统中是由货票制票系统产生的货运原始信息录入,该系统不仅具有自动确定合理计算运价和运输路径的功能,而且记载了货物重量、品名、起止点等信息。目前仍处在人工检查控制、依靠制度约束阶段的货运安全工作,发展水平相对滞后,与铁路其他方面的技术相比。
(二)、车辆信息技术
在运行过程中,车辆作为运载工具,不时要关注车辆运输组织所必须的信息包括载重、车号、空重状态、长度等的采集,早期是采用纸张记载、传递的方式、人工抄录完成的。随着TMIS系统的发展,在目前我国的铁路系统中,已能达到计算机存储、人工录入、网络传递的水平,这有了显著的提高较之早期的作业模式。第一,实现了信息采集上的全过程使用、一次录入,这不仅大大节省了人力,同时缩短了作业时间,甚至减省了一部分作业环节,加速了车辆周转,提高了效率;第二,信息传递过程中的差错大大的降低,实现了数字化的信息传递,实现了质的飞跃在信息传递速度的提高上。一般是随列车的位移运输单据而转移的,在以往纸张传递的模式中,这事实上对有关的车辆信息造成了随车辆实体的到达才能够传递,人们对这些信息无法提前预知,虽然可进行预告使用电话等通讯方式,但使得具体操作上难以实现因需传递的信息量过大。以网络为载体数字化信息进行传递,这一困扰我们的问题彻底克服,已不再依附于列车运行这一载体进行信息的传递。
(三)、行车组织智能化
在能够准确及时地获取并传递货运、车辆、客运信息的前提下行车组织的智能化才能实现。目前得以实现的有: 根据编组站的现在车子系统自动生成列车编组顺序表(运统一)及列车编组作业计划,为了预先编制下一作业计划,经网络传输,同时使得计划的兑现率提高。根据列车开行及调车作业计划其中现在车的情况可自动生成,工作人员的劳动强度及差错率大幅度降低,提高了效率,缩短了作业时间。
(四)、客运信息技术
目前主要客运信息技术的应用于客票处理技术,特别是发售客票,实现了客票异地发售和联网售票多窗口。由于共享的客票发售信息,可以对旅客列车的全程对号有效地实现,更进一步地,运输能力的利用率大幅提高。订票业务通过互联网,在一定程度上也让旅客购票非常方便。
(五)、智能安全控制
目前铁路采用的是故障安全原则,是为了确保行车安全,并一系列智能安全技术由此产生。采用了机车地面复示信号,在操纵机车过程中,因误认信号而造成事故的概率得到降低。为了避免引起事故因超速运行列车的可能,采用自动机车停车装置,并可对机车运行的情况完整地记录。使得司机能够对列车调度员的指令准确及时地获得因为通讯技术无线列调的使用。列车运行的安全系数有效地提高通过对改善这些机车的环境操纵,在运行区间列车中克服了以前只是对司机个人判断依靠的弊端。在不具备列车通行条件时,采用设备连锁技术,从设备上保证了信号不得开放,行车安全得到保证。
二、中国铁路智能技术发展方向
(一)、货运信息技术
铁路运输系统内部的数据运用是TMIS系统更为重视的环节,根据使用经验,却如何满足客户对货运信息的需求没有更好地考虑。完善货运服务的途径之一是发展铁路货物运输电子商务,它将实现客户所需的托运、查询、事故理赔、结算、延伸服务委托等功能。货物运输发展的主要趋势将是集装化运输。
在运输过程中集装箱信息始终起着重要作用,根据加拿大、美国集装箱运输的经验,衔接的不同运输方式诸如编组列车计划、装载方案、多形式联合运输等方面,信息及时、准确的获取,更为队各作业环节有机地联系起来,所以将是一项工作至关重要对构建我国的信息管理集装箱系统。应能够实现货运安全工作: 采用采集信息视频技术对装载状态的货物进行控制检查,实现对编组列车的货物运输性质与隔离限制及控制列车智能化的运行速度,以及智能化的运输路径控制与超限装载等级,通过对上面几方面与货运安全的关系准确、高效的控制,将很大程度上对货运的安全状况进行改善。
(二)、客运信息技术
应具有引导、查询、售票功能,客运信息技术主要由客运站旅客引导系统、客票多式联运服务系统两部分组成。在于对旅客的候车、乘车、中转换乘、购票进行引导是客运站旅客引导系统的功能,对车站服务资源、多式联运衔接的利用进行引导;能够使旅客方便地得到预售预定服务、出行信息即是客票多式联运服务系统,实现一票直达、多次换乘。
(三)、车辆信息技术
采集车辆信息,可采用自动识别系统基于视频采集技术的车号,通过电子识别卡、电子车牌技术,识别车辆身份及其固有属性,以替代目前的手工录入、人工采集。除包含车辆身份信息之外,车辆信息还可附加所载运货物的运输属性、车辆空重状态、运行方向等信息,在运输过程中且能够共享。
(四)、智能安全控制
控制系统智能安全,按其功能可划分为智能子系统的安全货运、智能子系统的安全客运、智能子系统的处理事故、智能子系统的安全行车四个部分。智能子系统的安全货运对状态信息的货运安全可以及时地反映,进行控制货物装载有效智能化的安全状态;智能子系统的安全客运对客运安全状态信息可以及时地反映,具有引导功能对旅客乘降安全;智能子系统的处理事故,体现非常高的信息化、智能化,应具有强大的救援处理事故能力;智能子系统的安全行车,其功能主要包括:一是禁止信号防止列车冒入,二是规定速度防止列车超速运行。目前主要有ARES、ATCS、ERTMS/ETCS 、LSB系统在世界各国广泛应用,以数字机车信号通用式为基础我国研发的ATP系统LCF型,对人为参与不作要求,轨道电路制式的各种形式能自动适应和选择,应有的防护安全距离根据参数智能化地给出,既能最大限度地提高效率,又能保证安全。
综上所述,中国智能铁路技术框架体系从而可以绘制出(如图1所示)。
(五)、行车指挥智能化
传统的行车指挥方式,是根据调度员发布的指令,由车站值班员进站排列、办理接发列车、信号开放等作业。根据一定范围内,在各车站、区间的线路使用情况上已经逐步实现自动按需配置列车运行信号,并加以人工干预控制的方式进行调整。采用区间定位的模式,列车定位系统即可满足行车实时指挥的需要。
结语
目前,只能技术在铁路运输中已得到的广泛利用,从未来的发展来看,将是指导铁路发展运输的思想之一,作为一种思想的智能交通,在铁路运输的各个方向的智能化上都将得到体现。
参考文献
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Rail transport in the country's economic development plays a decisive role in ensuring the safe operation of trains and improve transport efficiency has been the subject of rail transport, which requires high-performance train control system to support it. However, traditional cars to the track circuit as a way of communication has been unable to meet the modern requirements of the train control system. With the development of computer communications technology, the use of wireless communications transmission cars, high-capacity two-way information is rapidly train control system development, wireless occlusion Center (RBC) as a train control system for wireless communications core of the ground equipment of the railway system Run command and security plays a crucial role, research centers and car blocking wireless data transmission equipment on the train operation simulation system the process of data transmission and real-time security analysis have a significant role. In this paper, a VC + + as a platform to the ATP analog RBC transmission packet data system design and simulation. Lee Using SQL Server 2000 database server to establish the static information and dynamic information database, to achieve RBC line of information sent to the trains, driving license, temporary speed limit of the function and ATP-side in all kinds of information will be displayed to create based on the C / S mode of communication systems to RBC as a client-side, ATP-side as a server-side, using TCP / IP network protocol. The use of transponder technology and Manchester coding technology of the information encoded message design. Thesis is divided into five sections, the first introduced the research background, the significance and the main contents of this paper and the structure, the second part of a systematic needs analysis, introduced the RBC, ATP functional needs analysis, the third part of the design of a database , transponder code, and Manchester encoding message design, communication interface design, the fourth section describes the development tools, the interface functions of the specific implementation.
如果此人不是很出名的话,想要查他的个人简介是非常困难的一件事,只能通过当地的派出所进行查询。
知名作词人,作曲人,作品有《又见山里红》《红尘情歌》《酒醉的蝴蝶》…传唱度很高。
cct调度集中系统的检修与维护
铁路应急系统中无线通信技术的应用论文
【摘要】 铁路应急系统对抢险救援工作起着重要作用。当紧急状况发生时,铁路应急系统应具备基本的无线通话能力,现阶段接入设备采用Wi-Fi和无线PBX技术,可满足应急系统最基本的要求。分析Wi-Fi和无线PBX技术的特点,比较其优缺点,总结其在应急系统中的应用。
【关键词】 铁路应急系统;无线通信技术;应用
引言
随着我国铁路建设规模的日益扩大,列车速度及密度得到了很大的提高,因此对运输安全及应急通信保障能力的要求相应也越来越严格。一旦出现行车事故或者遇到破坏程度大的自然灾害时,铁路应急通信系统必须立即做出反应,把现场信息发送到应急指挥中心,是上级部门能够切实了解现场的实际状况,并采取应对措施,同时将指令及时传达给现场的抢险救援人员。
1铁路应急系统的概述
铁路应急中心通信设备
应急中心通信设备是铁路应急系统中的核心部分,其所具备的功能主要是对事故现场与应急中心进行有效连接,以此实现语音、视频及数据信息的实时交互,以此使应急指挥中心采取相应的解决措施。主设备利用外部接口和自动电话网、调度通信网之间进行通信,由此一方面完成综合视频系统的接入,另一方面完成静图系统图像信息的接入,同时为图像显示系统提供真实可靠的信息数据。
铁路应急通信接入设备
在铁路应急系统中,应急通信接入设备是其不可或缺的组成部分,通过各种通信技术,将事故现场的语音、数据及视频等信息经由传输网络接入至各级应急救援指挥中心。通常情况下,应急通信接入设备主要包括:现场终端设备、GSM-R基站应急接入设备以及和事故现场相邻的车站或区间的接入点。其中,应急现场终端设备又分为三大类型,即移动影音采集设备、数据终端设备及话音终端。
2铁路应急系统建设的原则
(1)先进性。在应急系统建设中,网络通过无线、光纤、数据网等方式实现传输功能。
(2)便捷性。应急系统现场部署应便捷、简单,接入方式灵活,保证在短时间内开通业务。
(3)经济实用性。充分利用现有的`数据网和光纤资源。
(4)集成性。通过光纤、AV、Z等接口搭建光纤与数据网的联通,实现图像、电话等设备的接入,系统设备应兼容。
(5)可扩展性。通过无线通信技术,将语音、图像等业务拓展至区间,与既有自动电话、调度电话网、动静图互联互通。我国铁路应急系统站点与应急中心之间,可利用既有的光纤与数据网,对其进行优化整合,提高传输稳定性,解决传输带宽窄的问题,而且降低建设投资。应急电话、动静图等业务采用无线平台承载,可接入铁路区间通信业务,接入形式应多样。
3接入方案
在救灾抢险现场,首先要解决无线话音的接入。一般情况下,应急现场配备的专用手机数量不得低于4部,现场基站设备可以轻松挪移,无线网络搭建要快捷。虽然通用的3G/4G系统及GSM-R手机可实现话音接入,但事故区域的移动通信网络可能并未覆盖,若是地震、洪水等自然灾害导致的铁路事故,通用网络往往不能发挥作用,所以有必要引进专用无线网络与专用手机。专用无线网络,若选择GSM或CDMA,涉及设备多,组网复杂。尽管一些厂家已将移动交换中心、基站控制器等重要设备集成于一体,但其重量和体积也难以满足应急通信快捷、便利的需要,而且成本费用极高。为了满足铁路应急事故现场无线话音通信需求,目前最佳的技术方案:①Wi-Fi手机;②无线PBX手机方案。这两种技术均具有着良好的优越性,不但在体积、重量因素上适应铁路应急现场的工作,便于携带,并且成本投入较少,实现起来不存在难度。
技术
在无线局域网络接入的Wi-Fi手机,采取直接接入和增加中继的形式,能够实现无线话音通信功能。在应急系统中,Wi-Fi手机的注册服务器一般由事故现场或应急指挥中心提供,将注册服务器和AP接入点连接,Wi-Fi手机利用AP注册到服务器,实现手机之间以及手机和固定电话之间的通话。当前,在全球范围内Wi-Fi使用的频段属于免费频段,用户在Wi-Fi覆盖区域内可随意拨打或接听电话,不用考虑时间、地点因素。基于WLAN的宽带数据应用完全可以和Wi-Fi一并使用。Wi-Fi传输速度高,有效距离达到300m以上,如果在合适的地点加设AP装置,能够满足铁路应急系统语音通话功能。Wi-Fi使用的频率属于自由频段,AP模块能够实现话音、数据通信的兼容,而且Wi-Fi手机是通用产品,投入费用较少。然而AP和Wi-Fi手机功率不高,通常在400MW以内,如果要满足铁路应急系统规定的500m距离,需在合适地点加设中继设备;另外,Wi-Fi使用频段的波长为,绕射能力不高,当处于隧道、山区等环境复杂境地时,通话质量很难保障。
技术
无线PBX设备的组成部分是主机,每个主机可配备1~90部手机,采用跳频技术,每秒在100个频道内采用伪随机方式跳变100次。此外,无线PBX技术的寻址采用码分多址方式,每一个手机与主机均被授予一个单独的编码,编码容量众多,最多达6万以上,具有良好的安全性及保密性。整个无线PBX系统覆盖面积比较大,在开阔地域能够超过1000m。手机能够设置群组,在脱离主机的情况下,手机之间仍然能够通话,同时具有单呼、组呼及群呼等功能。利用和铁路应急指挥中心通信主设备之间的有效连接,通过应急指挥台,在中心与事故现场之间实现二级调度通信功能及电话会议功能。无线PBX技术的优点:①非视距通信覆盖范围达到1000m以上;②无线PBX模式使用的频段为900MHz,波长较长绕射能力较强;③能够实现全双工双向呼叫、半双工多路通信功能;④能够实现群组呼叫功能;⑤手机具有良好的防尘及防雨功能。无线PBX技术的缺点:①无线PBX技术不属于自由频段,使用时需到国家相关部门进行备案;②主机与手机非通用设备,购买途径具有一定的特殊性,投入成本较高。
4结束语
在铁路应急通信系统中,应用Wi-Fi和无线PBX技术,两者均可以满足铁道应急系统的需求,然而在具体使用Wi-Fi模式时,需要加设中继设备。根据当前的铁路应急现场的使用情况的相关调查,从专业性、便利性、无线覆盖范围及绕射能力的角度来说,无线PBX专用手机所具备的优越性比较显著,所以其在铁路应急系统中得到了良好的推广与应用。对于Wi-Fi而言,其主要的优越性表现在能够充分发挥出IP技术的作用,紧密结合基于IP技术的各种数据、视频业务,无需占用抢险救援现场接入设备的话音通道即可实现无线通信功能。从整体层面来看,Wi-Fi的实现较集中紧凑,投入费用也不高,当事故现场的环境因素不太复杂,对其绕射能力、距离要求不高时,Wi-Fi技术具有一定的应用价值。在日后我国铁路实现光通话主方案后,因为预留IP接口,因此Wi-Fi技术的应用会更加便捷。反之,因为光通话柱内所预留的模拟用户有限,不能和无线PBX设备进行直接对接,还需利用VoIP模拟网关转接,所以日后在铁路通信系统中应用无线PBX会受到一定的制约。
参考文献
[1]李卫华.Wi-Fi和无线PBX技术在铁路应急通信中的应用[J].铁道技术监督,2014(12).
[2]张建华,刘佳伟.无线通信中Wi-Fi技术的发展与应用[J].电视技术,2013(06).
[3]高建荣.与移动协同发展之无线PBX方案探讨[C].中国通信学会信息通信网络技术委员会-2009年年会,2009.
[4]李斌.铁路应急通信无线图像传输系统的研究与实施[J].铁道通信信号,2014(08).
铁路信号计算机联锁毕业论文篇二 浅谈铁路信号计算机联锁及调度监督系统 【摘要】本文简要介绍了我公司铁路运输系统概况、计算机联锁系统及其在我公司铁路信号当中的应用。以计算机网络设备技术为基础,将下属各铁路站场的信息资源集中起来,设计了用于铁路调车作业宏观调控与监督的调度监督系统。 【关键词】计算机联锁 调度监督系统 一、天津石化公司铁路系统运输概况 由于我公司是集石油化工化纤采集、运输、加工、生产、销售于一体的特大型国有企业。二级单位的位置分布决定了我们三个铁路站场的特点是:每个队作为一个相对独立的站场,以各队的调度为中心的线路向各作业部发射延伸、点多线长、位置分散。设备所在地区受风沙、盐碱、潮湿、干燥、地质等方面的不良影响较为严重,从而导致的计算机联锁系统室内外设备尤其是室外设备故障发生率较高。 二、计算机联锁系统 1、联锁及故障导向安全 所谓联锁即道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系,实现联锁的设备叫做联锁设备。计算机联锁系统是在电气集中成功 经验 的基础上,以工业控制计算机装置取代电气集中选择组和执行组的继电器电路,用计算机软件实现电气集中全部技术要求的新型车站集中联锁系统。计算机联锁装置主要由室内设备和室外设备两大部分组成。车站值班人员通过计算机联锁控制台或操作员站办理行车作业、进行人机对话,该控制台包括按钮盘或鼠标和彩色站场 显示器 ,可实时显示该站的各项作业情况和现场设备工作状态。 通俗的来说故障导向安全就是当影响机车运行的设备发生或存在故障时,联锁计算机应当在机车作业前事先发出警报,通知电务或工务人员及时解决,防止机车或列车在作业中发生事故,任何计算机联锁系统都必须首先保证故障导向安全这一前提。 2、VSI 2000A计算机联锁系统 由于我们三个调车场联锁系统大同小异,以二队系统为例对计算机联锁系统做简要分析说明。VSI 2000A计算机联锁系统可以分成三层结构。结构框图如1所示: 上层为操作员站(通常也叫上位机)。是供信号操作员办理进路,操纵设备的人机对话设备。它是由两台高可靠工业控制计算机,构成冗余工作方式。两套操作员站分别设置显示器、鼠标和音箱等操作表示设备。用彩色光带图形和文字语音等手段,提供站场图、设备状态显示及操作提示和报警。 三、调度监督系统及其设计 1、调度监督系统简析。调度监督系统是以信息处理为核心,以 网络技术 为基础构成的实时监督和管理信息系统,它利用各车站计算机联锁系统中的各车站的股道占用、信号显示、进路排列、列车运行及相关资料等重要信息,经处理后及时准确地提供给各级调度指挥人员,实现列车运行和车站站场作业的实时监督显示,提高调度指挥管理水平。 2、调度监督系统的模式选择。调度监督系统的实现通常有两种模式。一种是利用联锁系统的远程点对点通讯功能,每个站场利用电话线将一对调制解调器连接起来配上相应的通讯软件使数据传送到服务器上,服务器提供给 其它 共享终端使用数据。第二种模式是利用联锁系统提供的以太网功能和其它网络进行互联通讯,共享有关数据信息。为了安全起见,不宜对联锁主机进行操作,而是将历史站中时时更新的数据库发送到调度监督系统中的服务器上。 3、调度监督系统的总体设计方案。如图2可以看出,系统的整体结构分为三部分。上层调度监督系统和基层车站系统和公司办公共享部分。上层调度监督系统由服务器、局域网交换机、调监显示工作站、调度员工作站、UPS电源等构成局域网系统。利用计算机联锁系统远程通讯或以太网互联功能,采用客户端/服务器(Client/Server)型数据库,用光纤将上层调度监督系统和各基层站场计算机联锁系统的数据库联接起来构成一个星形专线网络连接,完成基层车站与上层调度系统的数据交换。将各站场的数据库作为监督系统的远程数据库,对于运行在服务器上的应用程序而言,远程、本地数据库是完全一样的,这就保证了监督系统与个站场信息的一致性。 调度监督 操作系统 采用通用标准的网络操作系统WindowsNT/2000和网络通信协议TCP/IP,为调度监督系统的扩展和资源共享提供软件基础。根据各铁路系统不同条件,服务器可考虑采用高可靠性的DELL微机或双机热备份系统,以确保适应恶劣的环境。 四、计算机联锁系统和调度监督系统的维护与检修 (1)在日常巡检时,加强对执行机、模块状态灯、电源各种板块、联锁机的检查,只有这样才能及时通过状态灯的变化发现并处理设备中存在的问题。(2)加强对UPS、电源的监控,对电源电流、电压每日进行在线测试,按季度对UPS实行容量和充放电检查。通过对电源进行实时测试,发现二路电源具有不稳定性,停电次数较多。所以为了减少单电源运行对现场运输作业造成的安全隐患,应该制订信号电源停电的应急方案,找出突发停电状况下现场运输操作的注意事项。(3)定期对电源、上位机、通讯板、UPS等进行切换试验,从而避免设备长期运行造成通讯异常、 死机 等问题,在降低对现场作业产生影响的基础上,定期实行重新起机测试、切换试验等操作,从而使设备能够长周期运行。(4)利用计算机联锁系统和调度监督系统的监测机和电务维修机记录的数据,并根据回放的站场运行情况、电压电流值的检索记录,正确的对电源供电状态、执行机模块状态、联锁机、通讯状态等进行分析,从而准确把握整个系统的运行趋势。重点分析执行机模块的进行状态,记录执行模块产生问题时的原因和状态,并提出相应地维修建议。 通过对计算机联锁系统和调度监督系统的关键部位进行精细维护检修,充分利用和分析监测机记录的数据,这两个系统一定能长期、稳定、安全地运行,确铁路的运输安全。 参考文献 [1] [美]Sue Plumley 著. 中小型网络联网宝典. 北京:电子工业出版社 [2] 李馥娟 编. 局域网经典案例教程. 北京:清华大学出版社 [3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二铁路信号计算机联锁系统 [4] 铁道通信信号.铁道科学研究院通信信号研究所 [5] 中华人民共和国铁路技术管理规程.中华人民共和国铁道部 铁路信号计算机联锁毕业论文篇三 浅谈安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现 摘要:铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础,能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比,计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势,便于日后的改造和管理,推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。 关键词:计算机联锁;铁路信号;提升 随着信息技术的不断发展,铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期,有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转,提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。 一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计 铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点,设计实用性能较高的双机热备系统。 1、双机热备系统 双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制,进行逻辑运转计算。在工作过程中,只有一台计算机控制输电线路,另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障,则自动切换到备机工作,由备机切换成主机,继续控制输电线路运行。 在传统铁路信号计算机联锁系统中,大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性,但与双机热备系统相比,这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时,需要用人工来切换备机设备,便捷性能差。其次,在主机和备机切换过程中,容易出现信息缺失。最后,在安全性能方面,双机冷备系统具有明显缺陷,单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足,因此要加快双机热备系统研制工作。 2、设计双机热备系统的原则 在设计双机热备系统过程中,要明确设计工作的前提、目标和原则,保证设计过程的科学性。、 设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性,最大程度保证行车安全。 在设计过程中,要考虑到以下几个因素: (1)准确性:主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时,要保证备机能准时发送信号并开始工作,同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时,备机要将信息再次传输回主机。 (2)便捷性:便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。 3、系统功能的实现 双机热备系统要从五个层次加以实现,包括:人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面,对开展设计分析。 (1)人机对话层 人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息,通过串口传输到两台计算机中。通常情况下,可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量),也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示,方便工作人员检查管理。当主机出现故障时,要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯,保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。 在设置人机对话层过程中,要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警,方便操作人员管理维修。 (2)联锁运算层 在双机热备系统中,联锁计算机是整个系统的核心部分,它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中,联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中,两台热备份联锁计算机要具有相同的配置,保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时,通过共享器完成信息的自动切换或人工切换,使故障计算机退出应用信息管理程序,并发出警报。 (3)复核驱动层 复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息,并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统,它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态,也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。 (4)接口层 接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务: ①时刻监控车站现场的监控,完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。 ②监控专用电路控制设备运行,并支持系统完成监控。 (5)监控对象层 监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中,监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。 二、 系统安全 保护 在提高计算机联锁系统安全性过程中,国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性,二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源,结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中,可以根据具体形式选择解决方案。 结束语:本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程,为未来铁路信号信息化发展提供一个方向,希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中,会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况,希望工作人员能克服实际困难,大胆实践,不断丰富双机热备系统,使双机热备系统更具体化、实用化。 猜你喜欢: 1. 计算机联锁毕业论文 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 计算机应用毕业论文范本 4. 车站计算机联锁论文
引言可变程序控制器(PLC)是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自60年代问世以来,PLC得到了突飞猛进的发展,尤其在数据处理、网络通信及与DCS等集散系统融合方面有了很大的进展,可变程序控制器已经成为工业自动化强有力的工具,得到了广泛的普及和推广应用。本文以交通信号灯控制系统为例,着重讲述可变程序控制器(PLC)与上位计算机工控组态软件组态王之间的通信。1、FX-0N-60MR PLC及其编程软件MELSEC-F FX Applications日本三菱公司的FX0N系列是近年来推出的高性能微型可编程序控制器,外观结构小巧美观、功能强大,系统配置灵活,用户除了可以选用多种基本单元外,还可以选择适当的扩展单元和扩展模块,根据控制要求灵活方便地进行系统配置,组成不同I/O点数和不同功能的控制系统,各种不同的配置都可以得到很好的性能价格比。FX0N系列有较强的通讯功能,可与内置RS-232C通讯接口的设备通讯。三菱公司FX系列的编程软件MELSEC-F FX Applications是适用于PC机的一种编程软件,可用梯形图、指令表两种编程语言编制程序,程序编制完成之后,利用PLC与计算机专用的F2-232C AB型RS232C电缆传送程序至PLC。2、组态王组态王是一个集成的人机界面(HMI)系统和监控管理系统,可与可编程控制器(PLC)、智能模块、板卡智能仪表、远程数据采集装置(RTV)等多种外部设备进行通讯。而其软件系统与用户最终使用的现场设备无关,对于不同的硬件设施,用户只需要按照安装向导的提示完成I/O设备的配置工作,为组态王配置相应的通讯设备的硬件驱动程序,并由硬件设备驱动程序完成组态王与I/O设备的通讯。在系统运行的过程中,组态王通过内嵌的设备管理程序完成与I/O设备的实时数据交换。3、交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统即十字路口红、黄、绿交通信号灯的控制。控制要求如下:按下启动按钮,交通信号灯开始工作,东西方向绿灯亮56S,同时南北方向红灯亮60S,东西方向绿灯亮56S后,闪烁2S,然后过渡到东西方向黄灯,黄灯亮2S;之后东西方向红灯亮60S,南北方向绿灯亮56S后闪烁2S后,随之黄灯亮2S后灭......I/O分配如下:输入 输出启动 X0 东西绿灯 Y1 南北红灯 Y5停止 X1 东西黄灯 Y2 南北绿灯 Y6东西红灯 Y3 南北黄灯 Y7部分控制程序见图1。4、PLC与上位计算机组态王软件的通讯PLC与上位计算机的通讯可以利用高级语言编程来实现,但是用户必须熟悉互连的PLC及PLC网络采用的通讯协议,严格的按照通讯协议规定为计算机编写通讯程序,其对用户要求较高,而采用工控组态软件实现PLC与上位计算机之间的通讯,则相对简单因为工控组态软件中一般都提供了相关设备的通讯驱动程序,例如西门子公司的S7系列PLC与工控组态软件WinCC之间可进行连接实现PLC与上位计算机之间的通讯。下面介绍组态王与FX-0N-60MR PLC 之间通讯的实现步骤。FX-0N-60MR PLC采用RS232或RS422进行通讯,占用计算机的一个串行口。在不添加扩展卡的情况下可以使用编程口和计算机进行通讯。第一、设备连接利用PLC与计算机专用的F2-232CAB型RS232C电缆,将PLC通过编程口与上位计算机串口(COM口)连接,进行串行通讯。串行通讯方式使用”组态王计算机”的串口,I/O设备通过RS-232串行通讯电缆连接到”组态王计算机”的串口。第二、设备配置在组态王工程浏览器的工程目录显示区,点击”设备”大纲项下PLC与上位计算机所连串口(COM口),进行参数设置。FX系列PLC编程口的通讯COM口参数设置:然后在组态王浏览器目录内容显示区内双击所设COM口对应的”新建”图标,会弹出”设备配置向导”对话框。在此对话框中完成与组态王通讯的设备的设置。利用设备配置向导就可以完成串行通讯方式的I/O设备安装,安装过程简单、方便。在配置过程中,用户需选择I/O设备的生产厂家、设备型号、连接方式,为设备指定一个逻辑设备名,设定设备地址(FX系列PLC在使用编程口进行通讯时,不需要设备地址)第三、构造数据库数据库是”组态王”软件的核心部分,在工程管理器中,选择”数据库\数据词典”,双击”新建图标”,弹出”变量属性”对话框。定义FX-0N-60MR PLC相应寄存器:斜体字dddo、dddd、ddd等表示格式中可变部分,d表示十进制数,o表示八进制数,变化范围列于取值范围中。组态王按照寄存器名称来读取下位机相应的数据。组态王中定义的寄存器与下位机所有的寄存器相对应。如定义非法寄存器,将不被承认。如定义的寄存器在所用的下位机具体型号中不存在,将读不出数据。第四、设计图形界面并建立动画连接在组态王“画面”上创建十字路口红、黄、绿交通信号灯的控制示意图,见图2,建立启动和停止按钮,并将各个控制信号灯及启动和停止按钮与所建立相应变量关联,进行动画连接。第五、系统运行启动组态王运行系统TOUCHVIEW,运行交通信号灯的控制。将PLC开关指向“RUN”状态,按下启动按钮,观察交通信号灯系统的控制结果。实验结果表明,系统运行正常,动画效果良好。5、结束语PLC及PLC的多机联用与计算机的联网通信应用越来越多,它综合了计算机和PLC的长处,计算机作为上位机提供良好的人机界面,进行全系统的监控和管理,PLC作为下位机执行可靠有效的分散控制,利用工控组态软件实现PLC与上位计算机通信的方法简单易行,它降低了对用户的要求,大大缩短了设计周期,系统继承性较好,尤其对于大规模复杂控制系统来说,这当优点更为突出。
利用plc制作交通灯100 双击自动滚屏 文章来源:一流设计吧 发布者:16sheji8 发布时间:2009-1-14 10:49:40 阅读:152次 利用PLC实现十字路口交通灯的控制 摘要:介绍如何用PLC实现十字路口交通灯的控制,说明其设计方法,解释了程序的工作原理。关键词:PLC;交通灯;状态转移图 Abstract:How to conlrol trafic tights with PLC in crossroad was inlroduced.Design and working principles oftheprogram were explained. Key words:PLC; trafic light; state Iran sition graphic 交通十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。那么控制系统是如何实现红、绿、黄三种颜色信号灯有条不紊工作的呢?交通信号灯控制方式很多,可以用电子电路来实现,也可以用单片机编程控制来实现。本文主要介绍如何利用PLC来实现十字路口交通灯的控制。1 交通灯的控制要求 1.1 控制要求 信号灯受启动及停止按钮的控制,当按下启动按钮时,信号灯系统开始工作,并周而复始地循环工作,当按下停止按钮时,系统将停止在初始状态,所有信号灯都熄灭。 1.2 控制时序 交通灯示意图如图1所示,在东西南北两个方向均安装信号灯,两个方向各6个灯,分为红、黄、绿三种颜色。工作时序如图2所示,假设东西向较忙,绿灯时间是南北向的2倍(40s)。按下起动按钮后,南北向绿灯亮维持20s,20s后,南北黄灯闪烁3次,计6S,期间,东西向红灯也亮,并维持26s;26s后,东西方向绿灯亮40s,后东西向黄灯闪烁3次,计6s,期间,南北向红灯也亮,并维持46so接下去周而复始,直到停止按钮被按下为止 本文来自: 一流设计吧( ) 详细出处参考:
信号自动化毕业论文
论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,下面是关于信号自动化毕业论文的内容,欢迎阅读!
【摘要】 为了保证铁路行车安全,减少人工操作,就需要通过自动控制系统来进行控制铁路电务信号工作,安全型继电器是铁路信号继电器的主要定型产品,是进行铁路电务信号控制的主要自动化控制设备。本文将对铁路电务信号设备的安全型继电器进行探讨,以提高铁路电务信号设备的自动化控制技术的运行效率。
【关键词】 铁路电务信号 安全型继电器 自动化控制技术
前言
铁路是我国国民经济的大动脉,在促进我国经济发展中发挥了重要作用,尤其是近年来,我国经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,人们对交通运输的快捷性和安全性提出了更高的要求。为了保证铁路的安全稳定的运输,以铁路电务信号设备故障的有效控制已经成为提高安全系数的主要关键之一,是保证铁路安全有序运行的重要保障。铁路信号设备是铁路的主要设备之一,其功能就是发挥组织指挥列车安全运行,提高列车运输效率,传递各种运输信息,完善行车人员劳动条件的主要设施,其重要性是不言而喻的。为了保证铁路行车安全,减少人工操作,就需要通过自动控制系统来进行控制铁路电务信号工作,安全型继电器是铁路信号继电器的主要定型产品,是进行铁路电务信号控制的主要自动化控制设备。
一、安全型继电器的概述
安全型继电器是我国自行设计和生产的铁路信号专用继电器。是运用24V直流系列的重弹力式直流电磁继电器,工作方式是重、弹力返回的来进行的,其基本结构是无极继电器。结构组成是由电磁系统和接点系统构成,电磁系统包括线圈、固定的铁心、轭铁和可动的衔铁,接点系统包括拉杆、动静接点组。动作原理:当线圈中通入一定数值的电流后,由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力,吸引衔铁,由衔铁带动接点系统,改变其状态、从而反映输入电流的状况。也可以说是:电→磁→力→动作拉杆,F吸引力>F重力为吸起状态。安全型继电器有插入式(型号内带有C字)和非插入式两种。在信号设备中,插入式多单独使用,非插入式常应用在有防尘外壳的组匣式设备中。
二、铁路电务信号中的继电器的应用
铁路电务信号中继电器的选择,继电器的名称表述,以及继电器的定位都非常重要,才能更安全有效的应用在继电器中。
1、继电器的选择原则。首先要知道继电器的原理、技术参数、使用条件、结构工艺特点和规格型号,同时还要知道线圈电阻,被控回路的性质、特点以及对继电器的要求,并满足每种电路的基本要求。其次还要知道继电器的关键技术性能,尤其是触点负荷 ,动作时间参数,机械和电气寿命等。尤其是在铁路电路中使用串联使用继电器时,串联继电器的数量满足电压的要求。继电器接点通过的电流不要小于电路的工作电流,当无法满足要求时需要采用并联技术。继电器接点数量不够,尤其是无法满足电路要求时,设置复示继电器反映主继电器工作状态。电路中串联继电器接点时,接点的接触电阻满足电路要求,以更好满足电路正常工作为原则。
2、继电器的表述。继电器的名称符号一般是根据它的主要用途和功能来命名的,例如:按钮继电器为AJ,信号继电器为XJ等。在同一功能和作用会用到许多继电器,,它们的名称必须加以区别。如:XLAJ,SLAJ等。XLA,代表下行进 站信号机的列车进路按钮继电器,STAJ代表上行通过按钮继电 同一个继电器的线圈和接点必须用该继电器的名称符号来标记,以免互相混淆。而且在同一个继电器的'各接点组还要用其编号来区分,以杜绝重复使用的目的。
3、继电器的定位。继电器有吸起状态与落下状态两种。在电路图里只可以表达这两种状态中的一种。电路图中继电器呈现的状态称为通常状态或者叫做称为定位状态。在铁路信号系统里需要遵循以下原则来规定定位状态。一是继电器的定位状态应和设备的定位状做到相一致,信号布置图中所反映的设备状态约定为设备的定位状态。如:信号机通常以关闭为定位状态;道岔以开通定位为定位状态,轨道电路以空闲为定位状态。二是依照故障、安全的原则,要求继电器的落下状态和设备的安全侧做到相同。如信号继电器的落下应与信号关闭相一致,轨道继电器 落下应与轨道电路占用相一致。这样,才能实现电路发生断线故障 时导向安全侧。在电路中只要是以吸起为定位状态的继电器,其接点和线圈均以“↑”符号表示,只要是以落下为定位状态的继电器,其接点和线圈以“↓”表示。三是继电器的符号。对于线圈必须注明其定位状态箭头和线圈端子号。对于继电器的前接点和后接点,只标出其接 点组号,而不必详细表明动接点、前接点、后接点号。
三、安全型继电器检修和调整
在铁路电务信号设备的应用过程中,难免会出现一些问题状况,所以对于安全型继电器应该还需要做好检修与调整工作。
1、电磁系统的检修。电磁系统的检修包括线圈和磁路的检修,磁路又包括钢丝卡,轭铁,衔铁和磁系统的清理工作,在线圈的检查工作中要对破损并没有影响机械强度,可采取环氧棚旨粘补。假设线圈引线出现断股与假焊的问题,就需要进行重新焊接工作。在磁路检修中,检查衔铁要对有没有变形进行查看,在衔铁工作要看和铁心的表面是不是平行。同时要注意气隙的均匀保证,这样才可以使得其具有良好的导磁性。对衔铁的扭曲时要在钳工平台上修理。假设出现衔铁刃磨损严重应用细锉修理,达到无法修复要对其及时更换。
2、接点系统的检修。接点系统的检修,包括对托片及接点片是不是有伤痕,查看镀层是不是完好无损,接点片与银接点的焊接牢固不牢固。对拉杆、绝缘轴和动接点轴,要平直安装拉杆,不能偏离固定角度。偏离角度要做校正工作。
3、调整磁路与接点系统工作。一是接点架与轭铁间隙调整,假设间隙没有达到4mm这个标准,应该取出的进行修理,调整接点架的角度,以及安装的高度。这一步做好后要用螺丝紧固,并再次打眼装稳钉。二是衔铁角度口,应先取出衔铁,用量角器量出衔铁角度,角度大小应根据间隙值而确定大小。三是衔铁做自由落下,用塞尺做检查工作。衔铁动程和后接点共同行程,后接点压力需用测牛(克)计测量。还有包括对对后接点初压力进行调整;调整后接点和动后离间隙的位置;调整接点接触齐度;下止片和重锤片间的间隙距离~lmm范围,要对其做调整工作。以及电气特性测试等方面的工作。
参考文献
[1] 龙凡.关于铁路信号工程施工的思考[J].中小企业管理与科技,2011(4).
[2] 张清清. 铁路信号设备故障诊断专家系统设计研究[J]. 企业技术开发. 2016(09)