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信號控制設備概述.ppt

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信號控制設備概述 鐵路信號設備是組織指揮列車運行,保證行車安全,提高運輸效率,傳遞信息;改善行車人員勞動條件的關鍵設施,是鐵路主要技術裝備之一。鐵路信號系統大體上可以分為: 車站聯鎖設備、 區間閉塞設備、 機車信號、列車運行控制設備、 調度監督和調度集中設備、 駝峰調車 道口信號設備。第一節 聯鎖設備一、聯鎖(interlocking) 1、在鐵路車站上,為了保證機車車輛和列車在進路上的安全,有效利用站內線路,高效率地指揮行車和調車,改善行車人員的勞動條件,利用機械、電氣自動控制和遠程控制、計算機等技術和設備,使車站范圍內的信號機、進路和進路上的道岔相互具有制約關系,這種關系稱為聯鎖。為完成聯鎖關系而安裝的技術設備稱為聯鎖設備。2、聯鎖道岔是指在車站聯鎖區范圍內參加聯鎖的道岔(turnout, switch, point)。(1)道岔定反位 定位(switch normal position):道岔經常開通的位置反位(switch reverse position) :排列進路時臨時改變的位置確定原則:A、單線車站正線的進站道岔為車站兩端向不同線路開通位置為定位,由左側行車制決定。B、雙線車站正線上的進站道岔,為向各該正線開通的位置為定位。C、所有區間及站內正線上的其它道岔,除引向安全線及避難線外,均以向該正線開通的位置為定位。D、引向安全線、避難線的道岔,以該安全線、避難線開通的位置為定位。E、側線上的道岔除引向安全、避難線外,為向列車開通的或靠近站舍的進路開通的位置。(2)聯動道岔排列進路時,幾組道岔要求定位則都要定位,要反位時,則都要求在反位。雙動道岔(Crossover )--------1/3復式交分道岔(slip switch) ------2/4/6-----2/6;8/(10)(3)防護道岔和帶動道岔防護道岔:(protective switch ) 為防止側面沖突,有時需要將不在所排進路上的道岔處于防護的位置,并予以鎖閉。帶動道岔:(switch with follow up movement) 為了滿足平行作業的需要,排列進路時將某些不在進路上的道岔帶動至規定的位置,并對其進行鎖閉。對于防護道岔必須進行聯鎖條件的檢查,防護道岔不在防護的位置,進路就不能建立。而對于帶動道岔則無須進行聯鎖檢查,能帶動到規定的位置就帶動,不能帶動到規定的位置(若還被鎖閉),其不影響進路的建立,它不涉及安全,只是影響效率。 注:道岔型號——道岔型號一般包括鋼軌類型和道岔號數,例如“60-12號道岔”表示60公斤/米鋼軌的12號道岔。 鋼軌類型以其每米質量(大致的公斤整數)來表示,例如75公斤/米、60公斤/米、50公斤/米、43公斤/米等。60公斤/米及以上為重型軌,50公斤/米為中型,43公斤/米為輕型。每米質量數越大,鋼軌斷面的面積也大,鋼軌強度也更高。 道岔的號數用轍叉角的余切值表示,常見的有9號、12號、18號等,號數越大,轍叉角越小,允許列車側向通過的速度越高,但道岔也就越長,造價越高。秦沈客運專線上所使用的60公斤/米鋼軌38號單開道岔,全長136.2米,為當時我國最大號碼道岔。 道岔號(比如9號道岔、12號道岔、18號道岔等等)是轍叉角(α)的余切值,也就是轍叉心部分直角三角形兩條直角邊FE和AE的比值,即N=ctgα=FE/AE,N就是道岔號。顯而易見,轍叉角α越小,N值就越大,導曲線半徑也越大,列車側線通過道岔時就越平穩,允許過岔速度也就越高。所以采用大號道岔對于列車運行是有利的。 3、進路(route)列車或車列在站內由一點運行至另一點的全部路徑。包括:列車進路、調車進路。進路中包括有若干個軌道電路區段。 (1)列車進路(Train Route)列車接車進路:列車進入車站(場)所經過的進路。始于進站信號機(或接車進站信號機),終于另一咽喉的出站信號機(進路信號機)如:下1接車---X---X1列車發車進路:列車經由車站或車場駛出所經過的徑路;起于出站信號機,止于發車口。如:下行1道發車:X1---站標通過進路:列車經正線不停車通過車站(車場)的進路。包括了下行接車和下行發車進路。(2)調車進路(Shunting Route)短調車進路:從起始調車信號機開始,到次架阻擋信號機止的一個單元調車進路,如:D3---D9。長調車進路:由兩個或兩個以上的單元調車進路組成,如;D3---1G。包括了三個調車單元進路,長短不是指進路長度的長短,而是指調車進路中,阻擋信號機是一架還是幾架。 (3)基本進路和變通進路 (Basic Route and Detour Route)站內由一點向另一點運行有幾條路徑時,規定常用的一條路徑為基本進路。一般是兩點之間最近的,對其他進路作業影響最小的進路?;具M路以外的其余進路為變通進路。如:下行3道接車有3條;23/25反位,其余定位為基本進路。設計變通進路的目的是為了提高作業效率,增加列車或調車車列運行的靈活性。當正常的行車線路上的道岔故障、軌道電路被占用或故障等原因不能開通基本進路時,可以開變通進路,使列車或調車迂回前進而不受阻。(4)敵對進路(Conflicting Route)同時行車會危及行車安全的任意兩條進路。4、聯鎖的基本內容在《鐵路信號維護規則》5 聯鎖 5.1 通則中對聯鎖的基本內容有如下規定:5.1.1聯鎖設備必須工作可靠并符合故障-安全原則。5.1.2當外線任何一處發生斷線或混線時,不能導致進路錯誤解鎖、道岔錯誤轉換以及信號機錯誤開放。5.1.3當進路上的有關道岔開通位置不正確,道岔的尖軌與基本軌、心軌與翼軌有4MM及以上間隙、敵對進路未解鎖或照查條件不符時,防護該進路的信號機不能開放。5.1.4信號機開放后,與該進路有關的道岔應被鎖閉,其敵對信號機不得開放。5.1.5向占用線路排列進路時,有關列車信號機不得開放(引導信號機除外)。5.1.6正線出站信號機末開放時,進站信號機的通過信號不能開放,主體信號機末開放時,預告、接近信號機或復示信號機不得開放。5.1.7 站內聯鎖設備中,除引導接車外,敵對進路(必須互相照查,不能 同時開通的進路)為: a)同一到發線上對向的列車進路與列車進路。 b)同一到發線上對向的列車進路與調車進路。 c)同一咽喉區內對向重疊的列車進路。 d)同一咽喉區內對向重疊的調車進路。 e)同一咽喉區內順向重疊的列車進路與調車進路。 f)進站信號機外方,列車制動距離內接車方向為超過6‰的下坡道,而在該下坡道方向的接車線末端未設線路隔開設備時,該下坡道方向的接車進路與對方咽喉的接車進路、非同一到發線順向的發車進路以及對方咽喉調車進路。 g)防護進路的信號機設在侵入限界的軌道絕緣節處,禁止同時開通的進路。 h)向駝峰推送列車占用的股道與另一端向該股道的接車進路或調車進路。 i)咽喉區內無岔區段上對向的調車進路(。省略部分。超速防護外,還能夠完成列車自動啟動、自動調速以及定位停車、車門控制等功能。2、列車運行超速防護我國鐵路提速之后,列車制動距離增加,信號顯示距離不足,所以發展該系統。按地面信息傳輸方式:點式:在特定地點安裝應答器(beacon 、balise — A” balise” is an electronic beacon or transponder placed between the rails of a railway as part of an Automatic Train Protection system. The French word "balise" is used to distinguish these beacons from other kinds of beacon. ),車上裝查詢器,通過查詢----應答方式傳輸信息連續式:通過軌道電路、軌間電纜和無線等方式傳輸信息。軌道電路更普遍。列車制動模式分為:分級制動:按閉塞分區制動,又分階梯型、曲線型一級制動:按目標距離制動。列車控制技術的發展方向。第四節 列車調度指揮系統、調度集中 (Train Operation Dispatching Command System and Centralized Traffic Control)應用遠動技術構成的鐵路行車指揮系統。調度監督--遙信,調度集中--遙控。能提高運輸調度指揮的質量和水平,充分發揮鐵路線路通過能力起到積極作用?!都家帯分嘘P于“列車調度指揮系統、調度集中”的有關規定:第87 條 鐵路運輸指揮應裝備列車調度指揮系統(TDCS)或調度集中(CTC)。第88 條 列車調度指揮系統是鐵路運輸調度指揮的基礎設施,是鐵路運輸生產的重要技術裝備,由鐵道部、鐵路局、車站三級構成。列車調度指揮系統應能實時自動采集列車運行及現場信號設備狀態信息,并傳送到鐵道部調度指揮中心和鐵路局調度所,完成列車運行實時追蹤、無線車次號校核、自動報點、正晚點統計分析、交接車自動統計、列車實際運行圖自動繪制、階段計劃人工和自動調整、調度命令及行車計劃下達、站間透明、行車日志自動生成等功能,實現各級運輸調度的集中管理、統一指揮和實時監督。列車調度指揮系統應能滿足高安全、高可靠、高實時性的要求,建立維護管理體制,保證設備不間斷使用。第89 條 列車調度指揮系統配置獨立的處理平臺,關鍵設備采用冗余配置。列車調度指揮系統采用獨立的業務專網,鐵道部調度指揮中心和鐵路局調度所采用雙局域網,車站可采用單局域網。各級局域網通過專用數字通道互連。第90 條 調度集中系統應在列車調度指揮系統基礎上構建,由鐵路局、車站兩級構成。調度集中區段,車站應設集中聯鎖,區間應設自動閉塞或自動站間閉塞?!  ≌{度集中除實現列車調度指揮系統的全部功能外,還應實現列車編組信息管理、調車作業管理、綜合維修管理、列/調車進路人工和計劃自動選排、分散自律控制等功能?!  ≌{度集中原則上應將同一調度區段內、同一聯鎖控制范圍內所有車站(車場、線路所)的信號、聯鎖、閉塞設備納入控制范圍。調度集中區段的兩端站、編組站、區段站,以及調車作業較多、有去往區間岔線列車或中途返回補機的中間站,可不列入調度集中操縱,但出站信號機均應受調度集中控制?!  ‘斦{度集中設備故障、維修、施工及運輸需要時,由中心控制轉為車站控制。一、調度監督 完成由調度區段內各站向調度所發送表示信息的任務。調度員可以通過表示盤及時了解管轄區段內各站的信號設備狀態和列車運行情況。1、調度監督的功能 列車運行和信號設備狀態的采集、處理和顯示,監視進站、出站信號機狀態,進路開通情況,正線到發線的占用情況等。2、設備組成及原理 一個區段設備由一臺總機和若干分機組成,總機裝在調度所,分機設在各車站的繼電器室內。 總機:主機、表示盤、列車車次輸入終端、電務維修終端、區間檢測設備、相關軟件。主機中的通訊機與各分機連接,接收分機傳來的表示信息。表示機主要是驅動表示盤以及定時刷新彩色顯示器的行車信息畫面。 分機:通過信道和總機連接,并與車站電氣集中聯鎖設備接口,收集與行車有關的信息,并發送給總機。 總、分機之間可以采用一對外線或四線制。外線采用電纜或光纜。二、調度集中主要是完成遙控功能,即由行車人員在調度所遠距離地集中控制本區段內各站的信號機、道岔,辦理接發車進路。與調度監督相比,除了分機向總機發送表示信息外,還有總機向分機發送的控制命令。調度集中的功能:調度員進行接發車信號的開放;原則上不辦理調車進路;記錄調度員的操作;儲存進路;按運行圖自動排列進路;組成與工作原理;調度所設備、調度集中機械室設備、各站繼電器室設備、信道。調度員通過進路控制終端的鍵盤輸入控制命令,由總機編碼,經傳輸信道傳至各有關的分機,分機接到控制命令后解調、譯碼,然后使電氣集中設備動作。第五節 駝峰信號設備編組站(以及區段站)裝備現代化信號設備,是提高解編能力最有效的手段。在編組站信號設備現代化的進程中,重點是駝峰調車的自動化;包括了駝峰推峰機車速度自動控制、溜放車輛進路自動控制和溜放車輛速度的自動控制。一、駝峰溜放作業過程控制推峰機車除根據駝峰信號機的指示進行作業外,還依靠遙控系統進行指揮。溜放進路控制是按溜放作業要求轉換分路道岔,將溜放進路通向目的編組線。溜放車組速度控制是對車輛減速器等調速工具進行控制,以保證溜放車組適當的間隔,以及以安全速度與停留車輛連掛。利用計算機,將各種測量設備提供的參數作為依據,對車輛減速器進行自動控制。二、駝峰的分類非機械化駝峰機械化駝峰半自動駝峰自動化駝峰后三種都設置有車輛減速器等調速工具。手動為機械化;由人工確定車輛離開車輛減速器的出口速度,進而進行自動控制的為半自動化駝峰;由計算機確定出口速度,全部進行自動控制的為自動化駝峰。三、駝峰信號設備及特點信號機:駝峰信號機,調車信號機道岔:峰上ZD6,峰下為ZD7-A或ZK軌道電路:峰上交流連續式,峰下雙區段高靈敏度四、推峰機車速度控制與溜放速度計算機控制系統聯網,實現自動變速。遙控方式:無線和移頻電路兩方式。五、駝峰溜放進路控制主要是對分路道岔的控制。預先儲存各車組的溜放進路命令,溜放時依次輸出和傳遞進路命令,自動控制分路道岔的轉換,為各溜放車組排列溜放進路。計算機系統已經將功能擴大到了峰上全部聯鎖范圍。六、溜放速度控制調速工具:點式,連續式;測量設備:測重、測長、測速;控制設備:計算機系統七、編組站綜合自動化包括從列車到達、推峰、解體、溜放、編組直至新編列車出發,全生產過程的管理和車輛控制的全部自動化。,用于路網性編組站,可大幅度提高其解編能力。第六節 道口信號設備一、道口(crossing)    鐵路與道路在同一平面內交叉。鐵路鋪面寬度在2.5m以上,直接與道路貫通的平面交叉稱為道口。二、道口信號   指示道路上的車輛、行人通過或禁止通過道口的聽覺和視覺信號(wigwag) 。三、道口信號設備的組成  道口信號機、閃光器、音響器、控制器、道口控制盤等。
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