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JT-C型主体机车信号系统的认知信号1101班第三组樊晋韬（组长）陈涛邹阳黄展鸿程伟王雪李灵一发展由来二作用和技术特点三机车信号系统的地面设备四JT-C车载设备系统构成、功能及原理五JT-C与其他设备的关联一发展由来（一）早期机车信号车载设备主机译码电路由继电器组成，只对交流计数进行接收、译码并通过6显示机车信号机给出显示。（二）JT1-A/B型通用式机车信号随着地面发码制式的不断增加和电子技术的发展，相应地促成“通用式机车信号”设备的研制和应用。“通用式机车信号”可以完成对地面所有发码制式的信息接收、译码、输出工作，其主要技术特点是首次采用数字信号处理技术，对于不同制式、不同频率的信号采用同一硬件处理通道。（三）JT1-CZ2000型机车信号车载设备机车信号车载设备以往一直被定位为附属信号设备，地面信号为主体信号，司机在列车运行中仍以地面信号作为行车凭证。随着列车运行交路的不断延长和运行速度的不断提高，客观上对机车信号系统的安全性、可靠性提出了更高的要求。铁道部2000年以“提高机车信号车载设备系统的可靠性、安全性，满足机车信号主体化要求”为目标，开展新一代机车信号设备的研发。JT1-CZ2000型机车信号车载系统，吸取了JT1-A/B型通用式机车信号的运用经验，创新性地应用了“二乘二取二”的容错安全结构、频域处理和时域处理相结合技术、机车信号数据记录技术等十多项先进的安全技术措施，极大提高设备的安全性和可靠性，充分满足了铁路信号设备“故障—安全”原则。该系统于2002年7月通过铁道部技术审查，于2003年10月10日在北京通过了铁道部科研成果技术鉴定。其后开始在全路推广应用。（四）JT-C系列机车信号车载设备2006年后按照铁道部《JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）》（科技运[2006]82号）要求，对系统进行了优化设计，将“主机”和“带电源接线盒”进行合并设计，定型为一体化机车信号车载设备。凡在产品设计、生产、功能等方面符合《JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）》技术要求的机车信号车载设备，都定名为“JT-C系列机车信号车载设备”。JT-C系列机车信号车载设备，是机车信号车载设备的升级换代产品，应用最为广泛。二作用和技术特点作用：机车信号主要是为复式前方通过信号机显示或接受前方轨道信息的设备，其为减轻司机的压力，提高列车安全可靠运行做出了重大贡献。技术特点：1.采用“2×2取2”的冗余容错安全结构，机车信号主机内双套热备、双套电源、双路接收线圈接收等冗余措施，提高设备的安全性与可靠性。2.采用32位浮点高速DSP运算、频域处理和时域处理相结合技术，提高接收设备可靠工作的信干比。3.各制式信号并行处理，提高了信息译解速度。4.采用带有动态控制点灯电源的故障——安全电源，进一步提高了系统的安全性。5.配套研制了双面点阵式LED显示器，或者使用配套的双面8色灯LED显示器，可靠性高，功耗低。6.预留CAN总线和RS-485输出，为机车计算器系统一体化、远程监测等设备提供了条件。三JT-C信号系统的地面设备机车信号系统是由地面设备和车载设备构成的系统。机车信号是由地面设备向机车上传递线路空闲与进路状况的信息，地面设备保证提供正确的机车信号信息。轨道电路和站内电码化组成了机车信号的地面设备。自动闭塞区间由轨道电路发送和传输连续式机车信号信息。半自动闭塞区间由轨道电路发送接近连续式机车信号信息。半自动闭塞区间由轨道电路发送接近连续式机车信号信息。站内正线接车进路、侧线股道应采用与区间同制式的轨道电路或实现闭环电路电码化。我国目前的机车信号系统的地面设备主要采用区间自动闭塞（UM71、WG-21A、ZPW-2000、UM2000等）、站内电码化及闭环电码化四JT-C车载设备系统构成、功能及原理（一）设备构成机车信号主机机车信号机双路接收线圈机车信号记录器机车信号远程监测终端（DTU选配）JT-C机车信号组成框图1-1图1-1监控装置JT-C系列机车信号主机机车信号机TAX2箱并口双路接收线圈TAX2箱机车信号通信板车上连接端子机车电源机车信号机双路接收线圈串口车上连接端子司控开关(I/II端)信号1.机车信号主机主机是设备的核心部分。主机将接收线圈接收到的地面轨道电路信息进行分析处理，输出译码结果，控制机车信号机显示，并将输出结果提供给列车运行监控装置（LKJ）作为控制基础信息。设备组成：两块主机板一块连接板两块电池板一块记录器板（1）主机功能1.适用轨道电路制式2.译码输入输出信息表3.载频切换功能4.机车信号设备载频切换的逻辑（2）主机板主机板是主机的核心部件，负责对通过接收线圈接收到的地面轨道电路信息进行处理，并完成向后级设备的并口、串口输出和主机的输入输出控制。一个主机中有2块主机板，构成双机热备冗余结构。主机板为二取二结构，具有高安全性。（3）电源板主机中有2块电源板，每块电源板上有一个动态电源模块，实现将DC110V变成一路DC48V的主机板和记录器板工作电源及一路DC48V的动态点灯电源。电源板2上面单独设置了一块将DC48V转换为DC12V的电源模块，用于向远程监测装置提供电源，12V电源输出受记录板控制（4）连接板连接板主要用于双套主机的主备机切换控制，还实现Ⅰ、Ⅱ端接收线圈选择切换控制，Ⅰ、Ⅱ端机车信号机上开关（上下行开关、模式开关）工作电源选择控制。另外，上、下行输入隔离继电器，接收线圈匹配负载电阻等均在连接板上2记录器记录器以独立插板形式插在主机箱内，要求故障后不影响主机的正常接收功能。记录器板采用底板上插CPU板的形式，方便故障定位及软件升级。（1）电源部分记录器板电源采用主机内变换后的48V电源（2）开关量采集记录器板采用与主机板相同方式的输入接口电路，通过光电隔离接口读入开关量状态信息：机车载频切换开关位置、机车运行方向等信息；机车信号主机输出的点灯信息、速度等级、制式、绝缘节、工作主机、主机工作状态等信息；110V供电状态信息（过压、欠压）、（3）主机串口信息接收通过CAN总线或者RS-485总线接收主机发出的信号载频、信号低频、信号幅度、故障代码、条件设置线、载频切换状态等信息（4）TAX2箱辅助信息接收记录器通过RS-485总线读取来自TAX2箱的线路公里标、机车类型和编号、速度、信号机类型和编号、车站号等信息，为记录数据增加辅助定位、说明等附加信息。（5）接收线圈信号接收信号隔离放大电路采用与主机板相同的电路。由于记录器只对一路信号进行记录，输入的两路接收线圈信号，通过一个切换继电器进行选择，如果主机板A为工作机，则继电器接通A路接收线圈，如果主机板B为工作机，则继电器接通B路接收线圈。（5）接收线圈信号接收信息隔离放大电路系统用与主机板相同的电路。由于记录器只对一路信号进行记录，输入的两路接收线圈信号通过一个切换继电器进行选择。若主机板A为工作机，则继电器接通A路接收线圈。若主机板B机为工作主机，则继电器接通B路接收线圈。（6）存储介质记录器采用大容量CF卡作为存储介质，用于存储文件索引信息、状态变化信息、实时变化信息、波形信息等。转储数据时可以直接拔取CF卡，也可以通过USB数据转存期从USB接口转储全部状态信息和实时变化信息及部分波形信息。（7）记录器功能机车信号记录器用于实现对机车信号运行相关的信息的采集和存储，以便在地面进行记录数据的回放与分析，为机车信号的使用与维护提供有效手段。3.信号机及开关（1）信号机设备使用双面八显示信号机。采用LED显示方式，主机输出的灯位信息直接反映到信号机上，给出相应的显示。图3-31为机车信号机的外观图。信号机共有8个灯位，其显示从上到下排列依次为：绿、半绿半黄、黄、黄2（黄色印“2”字）、半黄半红、双半黄、红、白。（2）开关信号机下部设置有载频选择开关（上下行）和模式开关（可选）。中间的LED表示“操作端”，只有该LED亮的情况下，对应的开关才能能有效地向主机输入上下行信息。正常情况下，两个司机室的信号机的“操作端”LED只有一个亮，同时表明此时该端接收线圈有效。司机通过开关可以手动控制主机允许接收的载频信息。当将有效的上下行开关手动打在上行位时，“SX”LED将稳定亮，主机将只接收上行方向信息；打在下行位时，“XX”LED将稳定亮，主机将只接收下行方向信息。4.无线远程监测装置（车载部分）机车信号远程监测装置有车载终端和地面设备两大部分构成。车载终端将机车信号运行相关数据以无线方式发送到地面设备，由地面设备处理有关显示，实时提供运用部分，为机车信号的使用、维护与管理提供便捷手段。车载终端有两种型号，一种是相对独立的A型，其有专用的机箱，通过通信电缆与机车信号主机形成一个主体。可以任何JT-C型机车信号主机配套使用。另一种是B型，其主要功能集成在带有USB接口的新纪录器板内，无线接收模块安装在I端机车信号机内，中间连接复用机车信号机电缆。A型只有小范围内使用，B型因其结构简单、安装方便、功能更强大，而被广泛推广使用，但要使用带有USB接口的新记录器板。5.接收线圈通过电磁感应原理接收地面轨道电路信号。双路接收线圈中的两组线路为双套冗余关系，同时系统闭环测试时可互为测试线圈。这种双路线圈具有简单可靠的特点。五JT-C与其他设备的关联1.与列车运行控制系统（LKJ）JT-C与LKJ构成系统的CTCS-1级，主要面向列车最高时速为160的区段。2.与机车信号记录器系统（地面）JT-C车载部分的主机记录器板对列车运行的相关信息进行采集记录存储，通过转储设备，在电脑上利用专用的软件对列车运行的相关信息进行分析，以便更好地保证列车运行安全。3.与远程监测系统JT-C中的天线运程监测设备与地面的设备相结合构成运程监测系统，其可事实监测机车信号运用状态，分析车载或地面信号设备存在问题，消除设备隐患，提高运用可靠性。