动车组信号系统课件.ppt
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1、1,第九章 动车组信号系统,随着运输需求的发展,监控装置逐渐成为了列车车载运行信息中心,为多种安全监测、运行信息传输提供基础。,2,第九章 动车组信号系统,一般说来,以保障运行安全为目的,以监测运行速度为手段对列车进行控制的系统我们称为列车自动防护系统ATP(Automatic Train Protection)。通常,ATP系统由运行指令信息传递、运行所处线路参数信息传递、列车自身运行状况信息采集等信息获取环节和对信息进行处理并做出控制的主机来组成。,3,第九章 动车组信号系统,监控装置以在中国铁路已普遍使用的轨道电路及机车信号设备作为列车运行指令信息源,以线路数据预置于主机的独特方式获取运
2、行线路参数信息,采用计算机智能处理对列车运行速度进行安全监控,实现ATP功能。,4,第九章 动车组信号系统,我国监控装置的研究开发从1990年代初开始,1995年起形成全路普及使用的规模。LKJ2000型监控装置吸取了JK-2H型和LKJ-93型监控装置的成熟技术经验,在技术等级、功能、性能和可靠性等方面都有了较大程度的提高。,5,第九章 动车组信号系统,在功能扩展性和与各项发展中的技术设备的接口配合方面作了适应设计,是监控装置的新一代设备。与JK-2H型及LKJ-93型装置相比,LKJ2000型监控装置的技术性能具有明显优势。,6,第九章 动车组信号系统,一、系统组成 LKJ2000型列车运
3、行监控记录装置基本组成结构主要由主机箱、显示器、事故状态记录器(选件)、速度传感器、压力传感器以及双针速度表组成(见图9.25)。,7,第九章 动车组信号系统,图9.25 LKJ2000型监控装置系统结构图,8,第九章 动车组信号系统,显示器分数码显示器与屏幕显示器两种。速度信息来自安装在机车轮对上的TQGl5型或DFl6型光电式速度传感器,速度信号的基本配置为二通道(可扩充至三通道)。,9,第九章 动车组信号系统,如果二通道速度信号相位相差90,则可以满足装置相位防溜功能的需要。在无相位防溜功能的情况下,二通道速度信号可分别取自两个速度传感器。,10,第九章 动车组信号系统,机车信号信息可取
4、自JTl-A(SJ93)、JT1-B(SJ94)型通用式机车信号装置的点灯条件,也可通过RS485/RS422串行通信方式获取。,11,第九章 动车组信号系统,压力信息除了检测列车管压力外,还检测机车均衡风缸压力及制动缸压力。均衡风缸压力信号用于反馈控制以提高常用制动减压量控制精度;制动缸压力信号主要在机车单机运行时作为状态记录依据。,12,第九章 动车组信号系统,压力传感器可采用TQGl4型机车压力变送器,指针式速度指示可采用ZL型或EGZ3/8型双针速度表,双针速度表实际速度与限制速度指针依靠装置主机驱动,驱动信号为020mA的电流信号。,13,第九章 动车组信号系统,在装置关机情况下,实
5、际速度指针可由数/模转换盒驱动。工端双针速度表的里程计指示可由监控装置驱动,在安装了数/模转换盒的情况下,也可由数/模转换盒驱动。双针速度表照明电源采用机车照明电源。,14,第九章 动车组信号系统,1.主机箱 主机箱采用6Ul60mm标准机箱结构,其宽度尺寸为84R。主机箱为系统控制中心,其内部由A、B二组完全相同的控制单元组成,每组有8个插件位置(包括一个预留位置),各插件位置以机箱中心线为基准对称排列,从中心线开始往左、右排列。,15,第九章 动车组信号系统,各插件排列顺序依次为:监控记录、地面信息、通信、模拟量输入/出、预留、数字量输入、数字量输人/出、电源。各插件之间采用VME标准总线
6、母板连接。机箱采用背板对外出线方式,所有输入输出信号均通过机箱背部连接器引出。,16,第九章 动车组信号系统,2屏幕显示器 作为人机界面的显示器、采用10英寸TFT高亮度彩色液晶显示屏,以屏幕滚动方式显示实际运行速度轨迹曲线及模式限制速度(或线路允许速度)曲线。,17,第九章 动车组信号系统,以图形、符号和文字形式显示地面信号机的位置、种类以及运行线路的曲线、坡道、桥梁、隧道及道口等信息,同时可显示指导性机车优化操纵运行速度曲线和手柄级位曲线,以便提示或引导乘务员操作。,18,第九章 动车组信号系统,屏幕显示器内部采用PC/104模块结构,并具备语音提示功能以及大容量IC卡数据读写功能。,19
7、,第九章 动车组信号系统,3事故状态记录器 列车事故状态记录器(黑匣子)将记录30min以内的最新列车运行状态数据(事故发生后将自动停止记录),并且其记录密度大大高于监控主机数据记录密度,列车走行距离超过5m时,将产生一次相关参数记录。,20,第九章 动车组信号系统,事故状态记录器在发生严重事故后可提供详细、准确的列车运行状态数据。事故状态记录器具备抗冲击性能。,21,第九章 动车组信号系统,4转储器 转储器可将车载记录数据转录至地面微机系统以供分析处理。其内部数据存储器采用大容量非易失性数据存储器。转储器与车载主机的数据传输以及与地面微机的数据转录均采用RS232标准通信方式,通信具备数据校
8、验功能。,22,第九章 动车组信号系统,转储器既可转储LKJ2000型监控装置数据,也可转储LKJ-93型监控装置数据,并且能自动识别不同设备类型及记录数据格式。,23,第九章 动车组信号系统,二、系统通信结构 装置主机采用双套热备冗余工作方式,由A、B二组完全独立的控制单元组成。每组单元都有完整的信号输入及控制输出接口模块,单元内部各不带CPU的模块之间采用VME并行总线与监控记录模块连接。,24,第九章 动车组信号系统,不带CPU的模块包括模拟量输入/输出模块、数字量输入模块、数字量输入/输出模块及电源模块,监控记录模块作为VME并行总线的主机单元。,25,第九章 动车组信号系统,带CPU
9、的模块之间采用CAN标准串行总线连接,这些模块包括监控记录模块、地面信息处理模块及通信模块。系统内部串行通信网络CAN也采用A、B组冗余方式。,26,第九章 动车组信号系统,由于CAN总线采用多主通信方式,CAN总线各模块在通信上不存在主/从关系,因此任何模块均可主动对外发送数据,而CAN的数据链路层协议可以避免数据的冲突问题。,27,第九章 动车组信号系统,系统A、B组监控记录模块之间采用同步通信方式进行数据交换,同步通信主要用于A、B机记录数据的传输,以实现二机记录数据的完全一致。主机箱与显示器及事故状态记录器之间采用与主机箱内部网络相同的双路CAN网络进行连接。系统通信结构如图9.26所
10、示。,28,第九章 动车组信号系统,系统通信框图图9.26,29,第九章 动车组信号系统,三、车载软件系统结构 1.车载软件构成 LKJ2000型监控装置车载软件包含四部分独立的软件:监控记录插件软件、对外通信软件、地面信息处理插件软件、显示器软件。,30,第九章 动车组信号系统,各软件的功能:1)监控记录插件软件 依据预先存储的地面数据、乘务信息卡揭示,接受过机信息,接受乘务人员操作,监控列车防冒进防超速。,31,第九章 动车组信号系统,实时发送列车运行的状态,例如速度、距离、公里标、管压、柴速等信息,以供显示器进行显示。,32,第九章 动车组信号系统,记录列车运行的各种状态、设定信息、乘务
11、人员操作、监控装置自身的状态,并可通过显示器、转储器进行运行记录的转储。,33,第九章 动车组信号系统,2)地面信息处理插件软件 轨道过机信号的识别:将通过机感线圈感应出的地面轨道信号,通过AD采样量化,根据监控记录插件发来的地面制式信息,进行相应的数字处理,识别出过机信息,然后以中断方式实时通知监控记录插件。,34,第九章 动车组信号系统,通过双口RAM与地面点式信息设备通信,并将收到的地面点式信息发送至CAN总线上(此项功能需要附加点式信息选件)。将自身的自检报告发送至CAN总线上。,35,第九章 动车组信号系统,3)对外通信软件 将CAN总线上的LKJ2000型信息转换为LKJ93A的格
12、式发送至RS485总线上。RS485总线上目前接有TAX2机车安全信息综合监测装置。,36,第九章 动车组信号系统,与地面点式应答器通信,并将收到的地面点式应答器信息发送至CAN总线上(此项功能需要附加点式应答器设备)。,37,第九章 动车组信号系统,UT系统并不等同于四显示信号自动闭塞,根据行车需要,UT系统可以实现不同数目显示的自动闭塞。,38,第九章 动车组信号系统,4)显示器软件 通过CAN总线与监控记录插件通信,显示列车运行的各种状态。接收乘务人员的操作及乘务信息卡设定信息及揭示,发送至监控记录插件。,39,第九章 动车组信号系统,可将运行记录转储至乘务信息卡。,40,第九章 动车组
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