CTCS2-200C车载设备介绍

CTCS2-200C车载设备铁道科学研究院通信信号研究所北京市华铁信息技术开发总公司2007年3月目录一、CTCS2-200C系统介绍二、CTCS2-200C系统硬件描述三、系统功能描述四、DMI描述五、级间转换六、CTCS2-200C设备的操作七、环境要求及设备性能八、CTCS2-200C设备的维护欧洲铁路运输管理系统（ERTMS）欧洲是世界轨道交通最为发达的地方，现有的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂多样、互不兼容。为保证高速列车在欧洲铁路网内互通运行，1989年12月欧洲运输部长会议作出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。国际铁路联盟开始组织专题项目，分析与列车控制和运输管理有关的问题，ERTMS项目由此诞生。ERTMS欧洲铁路运输管理系统欧洲列车控制系统ETCS安全核心欧洲铁路运输管理ERTML调度指挥无线移动通信系统GSM―R传输平台ERTMS体系结构欧洲列控系统（ETCS）目前ETCS历经提出规范、系统评估、试验、改进和实施阶段，已完成1级和基本完成2级规范和相关技术标准的制订。2001年欧盟通过立法形式确定ETCS成为强制性技术规范。欧洲各国列车安装符合ETCS技术规范的列车运行控制系统，不仅使列车能够在欧洲各国实现互通运行，并且能提高列车运行的安全性。ETCS的运用分级•0级：在未配备ETCS设备的线路运行；•1级：基于点式信息传输（EUROBALISE)；•2级：基于无线信息传输（GSM-R)＋轨道电路；•3级：基于无线信息传输（GSM-R)＋列车完整性•检查；•STM级：专用列控模块。中国列车控制系统（CTCS）中国列车运行控制系统（CTCS）是中国铁路为了保证列车安全运行，并以分级形式满足不同线路运输需求的技术规范。CTCS安全性功能在任何情况下防止列车无行车许可运行。防止列车超过进路允许速度。防止列车超过线路结构规定的速度。防止列车超过机车车辆构造速度。防止列车超过临时限速及紧急限速。防止列车溜逸。CTCS结构•符合CTCS规范的列车运行控制系统由地面子系统和车载子系统两大部分组成。车载设备机车乘务员轨道电路列控中心联锁设备点式设备无线通信模块人机界面输出模块列车输入模块点式信息接收模块车载安全计算机测速模块地面设备连续信息接收模块无线通信模块CTCS记录单元运行管理记录单元调度集中系统维护管理中心GSM-R相邻列控中心CTCS分级列车运行控制系统根据系统配置按运用划分为5级：•CTCS0级•CTCS1级•CTCS2级•CTCS3级•CTCS4级CTCS0级•CTCS0级为既有线的现状，由通用机车信号和运行监控记录装置构成，不满足CTCS技术规范要求。CTCS1级•由主体机车信号+安全型运行监控记录装置组成，面向160km/h以下的区段，在既有设备基础上强化改造，达到机车信号主体化的要求，增加点式设备，实现列车运行安全监控功能。CTCS2级CTCS2级面向干线提速和新建客运专线。地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。CTCS2级是基于轨道电路和应答器传输信息的列车运行控制系统。CTCS2级适用于各种限速区段，有临时限速防护功能。CTCS3级CTCS3级等同ETCS2级。CTCS4级CTCS4级等同ETCS3级。一、CTCS2-200C系统介绍CTCS2-200C车载设备示意图Speed速度传感器EurobaliseBTM天线DMIDMI车载ATP设备-标准元件CTCSTVM传感器CTCS0/1传感器LKJBTMATPCTCS2-200C系统由车载设备和地面设备组成。车载设备•确保系统功能的车载安全计算机（目标点的计算、速度控制、显示信息的管理…），•人机界面，提供驾驶信息，•用于CTCS2级、TVM秦沈线的连续传输传感器和CTCS0/1级的连续传输传感器(也称为STM天线)，•速度传感器，•与LKJ接口，•BTM和天线,确保欧标应答器传输信息的译码和接收，•TVM秦沈线上列车装配的点式传输传感器。地面设备对于CTCS0级，地面设备具备：•FSK或1/p既有连续传输。对于CTCS1级，地面设备具备：•1/p既有连续传输，•固定欧标应答器的点式传输。对于CTCS-2级，地面设备具备：•1/p连续传输，•固定和可变应答器的点式传输。对于TVM，地面设备具备：•1/p（装备TVM300的区段）或n/p（装备TVM430的区段）的连续传输，•BSP和EMBO点式传输地-车传输地-车传输主要使用两种传输方式：轨道电路连续传输欧标应答器点式传输轨道电路连续传输轨道电路连续传输可传输18个低频中的一个信息（轨道电路代码）。车载设备读取代码并选择停车信息或相应于装备线路的速度值。固定欧标应答器固定欧标应答器是完全独立的，传输不可修改的信息。对于CTCS应用，固定欧标应答器传输前方的线路描述。可变欧标应答器可变欧标应答器传输随信号机状态可改变的信息，它们连接到位于信号楼或应答器附近的控制设备上；对于CTCS应用，CTCS-2使用它们来传输与信号机状态相关的信息（特别是在车站进出口处）。欧标应答器可单独或成组设置。欧标应答器点式传输传输特征CTCS2-200C车载设备管理下面的传输类型：•在CTCS0线路上的FSK传输，•在CTCS0/1线路上的ZPW2000或UM71传输，•在CTCS2线路上的ZPW2000或UM71传输，•在秦沈线路（TVM430）上的UM71(1/p)和UM2000(n/p)传输，•欧标应答器•EMBO和BSP（用于秦沈线的点式传输）。CTCS2-200C设备的管理CTCS2-200C设备的主要功能：在CTCS0/1级：•获取轨道电路信息并传输给LKJ，•获取欧标应答器信息并传输给LKJ，•向司机显示机车信号信息和速度，•存储内部维护数据并传输给LKJ。在CTCS2级：•获取和处理TC信息和欧标应答器信息，•管理CTCS2级控制模式，•控制列车速度，•向司机显示驾驶信息，•存储内部维修数据并传输给LKJ。CTCS2-200C二、CTCS2-200C系统硬件描述系统框图66412列车I/O列车I/OTVM传感器BTM欧标天线.CTCS2-200C速度传感器LKJFSK传感器LKJ速度传感器的DMICTCS2-200C的DMILKJ维护连接连接器控制面板组匣继电器组匣PSTC-A组匣散热风扇组PSTC-B组匣散热风扇组空气过滤组CTCS2-200C机柜控制面板(8)(7)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)ATP切除开关(5)电源连接(2)紧急制动隔离开关(6)测试连接(3)塑料插头(7)保护电路断路器(4)测试开关(8)报警电路断路器报警电路断路器报警电路断路器功能MCB(DF)MAJ-AA处理链的MID中存储有重大故障MCB(DF)MAJ-BB处理链的MID中存储有重大故障MCB(DF)MIN-AA处理链的MID中存储有非重大故障MCB(DF)MIN-BB处理链的MID中存储有非重大故障保护电路断路器保护电路断路器功能MCBATP-1(4A)UT1的保护电路断路器（在ACSDV1的输入端）MCBATP-2(4A)UT2的保护电路断路器（在ACSDV2的输入端）MCBATP-3(2A)UT3的保护电路断路器（在ACSDV3的输入端）MCBBAT(2A)紧急制动和常用制动电源链的保护电路断路器MCBDMI(2A)DMI的保护电路断路器MCBBTM(2A)BTM的保护电路断路器MCBFAN(2A)风扇保护电路断路器MCBTEST(8A)测试保护电路断路器ATP切除开关POSITION1POSITION2POSITION3POSITION4NORMALACUT-OFFALLCUT-OFFBCUT-OFF位置1位置2位置3位置4正常A切除全部切除B切除注：ATP切除开关主要由维护人员使用。CTCS2-200C总开关，用来切除A链、B链或双链的电源。它锁定（铅封）在位置1“正常”。紧急制动隔离开关隔离紧急制动和强常用制动，也就是使速度控制功能无效。它锁定（铅封）在位置1“正常”。POSITION1POSITION2NORMALISOLATED位置1位置2正常隔离测试开关它锁定（不是用铅封）在位置1“正常”。在位置2（或位置4）时，开始“请求测试”。位置3和测试箱一起使用。注：测试开关由维护人员使用。测试开关在“测试箱”位置（位置3）时，应断开与轨道电路传感器（包括FSK传感器）、速度传感器和BTM的连接，以便使用测试箱进行模拟测试。POSITION1POSITION2POSITION3POSITION4NORMALTESTTESTSUITCASETEST位置1位置2位置3位置4正常测试测试箱测试PSTC-APSTC-ACBOP-1ACSDV-1CCTE-1(+PMCifCTCS-3)CODOUH-1CTVMSCRNB50CTP(秦沈)CDP(秦沈)CFSKCOR6UMTORE电路板标记1111AAAAAAAVME总线VME1(4slots)位置123456789101112131415161718192021PSTC-BPSTC-B-2ACSDV-2CCTE-2(+PMCifCTCS-3)CODOUH-2CTVMSCRNB50CTP(秦沈)CDP(秦沈)CFSKCOR6UMTORE(CLIRifCTCS-3)CIMRE3ACSDV-3CCTE-3CODOUH-3CBOP电路板标记2222BBBBBBBCC333VME总线VME2(4slots)位置123456789101112131415161718192021PSTC组匣插板的功能插板功能CBOP-1,CBOP-2配置板，包含有一个存储器，存储各种配置参数。ACSDV-1,ACSDV-2,ACSDV-3,电源板。每个CCTE板均配有一个ACSDC板。CCTE-1,CCTE-2,CCTE-3计算机板。CCTE-1是A处理链（正常运算）的核心，CCTE-2是B处理链（冗余）的核心，考虑到可用性采用了CCTE-3。CODOUH-1,CODOUH-2,CODOUH-3,测速板，接收并处理来自速度传感器的信号，将处理结果传递给相应的CCTE板。CTVMS连接板，在CRNB50板、CTP板以及CDP板的VME总线和CCTE-1(或CCTE-2)板的串口之间提供接口。CRNB50连续信息的接收板。其输入来自TVM2G连续传感器。CTP适用于秦沈，有两个功能：-在TVM1/p模式下接收点式信息。-产生测试信号（用于测试时）CDP适用于秦沈。在TVMn/p（125kHz）模式时，接收点式信息。CFSK接收FSK信号和1/p信号。其输入来自FSK传感器。COR6U继电器板MTORE接口模块，通过ProfiBus总线和CCTE-1(或CCTE-2)板连接。它提供数字（开/关）输入输出。CIMRE3继电器板，提供到紧急制动的接口。CLIR和GSM-R调制解调器（仅用于CTCS-3）的接口。BTM和天线BTM模块和欧标应答器天线（车载设备）连同一个欧标应答器（地面设备）一起，组成一个点式通信系统。BTM处理从欧标应答器接收到的信息，该信息通过欧标应答器天线接收。BTM前视图和顶视图BTM欧标应答器天线欧标应答器天线包含两个天线：•调谐到27MHz的发送线圈，当从应答器上经过时，它给应答器发送射频功率，应答器利用接收到的功率向欧标应答器天线发送信息。•调谐到4.2MHz的接收线圈，接收欧标应答器发送的信息。欧标应答器天线下表面距钢轨轨面的距离：190~200mm（典型值）。TVM连续传感器（TVM2G）TVM连续传感器在轨道和CTCS2-200C设备之间提供一个接口，在CTCS2和TVM级时，能从轨道接收到连续数据。TVM连续传感器安装在机车下部、第一轴前方，每个轨道上有一个传感器。TVM点式传感器（TVM1/P和TVM430）TVM点式传感器仅适用于运行在秦沈线上的列车。TVM点式传感器在轨道和CTCS2-200C设备之间提供一个接口，能够从用于点式数据传输的感应环路接收数据。TVM1/