车站自动控制原理第一章

SWJTURailwaySignaling杨扬2010《车站信号自动控制》SWJTURailwaySignaling杨扬2010教学内容•第一章车站信号控制系统概述•第二章电气集中联锁系统概述•第三章选择组电路•第四章执行组电路•第五章计算机联锁控制系统SWJTURailwaySignaling杨扬2010第一章.车站信号控制系统概述•第一节概述**•第二节车站信号设备平面布置图****•第三节进路*****SWJTURailwaySignaling杨扬2010第一节概述一、概述–交通运输是国民经济和社会发展的命脉。–轨道交通相对于其它交通形式具有环保、节能等显著优点，是我国国家发展战略中重点发展的交通形式。–轨道交通的首要任务是保证行车安全。SWJTURailwaySignaling杨扬2010二、铁路信号–含义：•保证行车安全的技术大部分和信号相联系，所以把用技术手段保证行车安全的系统一般称做铁路信号系统，或简称铁路信号。–作用：•铁路信号的主要功能是保证行车安全；•但随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运输效率、实现运输管理自动化和列车运行自动控制以及改善铁路员工的劳动条件的重要技术手段。SWJTURailwaySignaling杨扬2010–按其应用场所，铁路信号系统可分为：•车站信号控制系统→车站联锁系统•区间信号控制系统•编组站调车控制系统→编组站综合自动化•铁路行车指挥控制系统→综合调度指挥系统•列车运行控制系统•其它控制和信息系统SWJTURailwaySignaling杨扬2010车站A车站B区间车站联锁系统区间信号控制系统车站联锁系统列车运行控制综合调度指挥系统SWJTURailwaySignaling杨扬20101.1.3车站联锁系统–研究内容：•以车站信号控制为研究内容。•学习车站信号控制系统的功能、构成原理及实现方法。–车站联锁系统中涉及的技术：•1.故障—安全技术。•2.联锁技术•3.可信性技术–可靠性、可用性、可维性、安全性。•4.计算机技术SWJTURailwaySignaling杨扬20101．故障—安全技术•任何技术设备不管它如何可靠，总有发生故障的可能，铁路信号系统也不例外。对铁路信号系统来说，必须考虑在发生故障后，其后果不应危及行车安全。即，故障的后果必须导致行车安全，这已成为不可动摇的原则，在铁路信号领域里，称这一原则为故障－安全原则。实现这一原则的技术称为故障－安全技术。•凡涉及行车安全的器械、部件和系统都必须具有故障－安全性能。SWJTURailwaySignaling杨扬20102.联锁技术•车站信号控制系统主要功能：对车站内信号机、道岔、轨道电路等基本信号设备进行实时控制。•为了保证行车安全，车站内信号、道岔、轨道电路等基本信号设备必需遵循一定的条件，按照一定的程序来严格执行，我们称这些条件和程序为联锁，而实现联锁的技术称为联锁技术。•车站信号控制系统的主要功能是实现联锁功能，所以有时也称车站信号控制系统为车站联锁系统。目的：保证站内运行安全SWJTURailwaySignaling杨扬2010–车站联锁系统的基本结构（如图）被控对象下发操作命令；设备状态实时显示执行车站联锁控制功能SWJTURailwaySignaling杨扬2010–车站联锁设备（系统）主要类型：•我国铁路上使用着多种联锁设备。•目前，主要有：–6502电气集中联锁设备。通过继电器电路实现联锁控制功能。–计算机联锁系统。主要通过计算机设备（和软件）实现联锁控制功能。继电器联锁计算机联锁SWJTURailwaySignaling杨扬2010第二节车站信号设备布置图一、车站信号设备平面布置图二、基本信号设备–信号机–道岔–轨道电路SWJTURailwaySignaling杨扬2010一、车站站场图东郊：单线双向北京/天津：双线单向能接发车的股道：5G、IIIG、4G设备：信号机、道岔、轨道电路D75XD3SIII天津方面IIIGIG5GD11D9D13S571591113232521173XDD1D15D51927S4D18编组场1IIG4GX522X4D17XII北京方面东郊XIIIXIYXDIAGIIAG1/19WGXDGSIISWJTURailwaySignaling杨扬2010•实际信号平面布置图实例–设计院勘测、设计；–AUTOCAD绘制。各信号设备在站场中位置各道岔的型号站场说明SWJTURailwaySignaling杨扬2010二、基本信号设备•信号机–功能：决定列车或车列是否可以前行、列车或车列前行的速度级别。–分类：按信号机性质分，主要有：IIIGXIII股道列车信号机（X,S）调车信号机（D）出站兼调车信号机SWJTURailwaySignaling杨扬2010进站信号机：XD，X，XF；S，SF出站信号机：进路信号机:尽头信号机：如D15差置信号机：D5和D15并置信号机：D7和D9单置信号机：其它调车信号机D15D7D9D15D51/19WGD11713尽头型列车信号机调车信号机差置并置单置SWJTURailwaySignaling杨扬2010–方向：–信号机状态：•关闭状态：禁止灯光点灯。（平时状态）–调车信号机禁止灯光为蓝灯（A）；列车信号机禁止灯光为红灯（H）；出站（或出站兼调车）信号机禁止灯光为红灯。•开放状态：允许灯光点灯–允许灯光：调车信号机白灯（B）；列车信号机的允许灯光有多种（区分进/出正线还是侧线，…，运行速度！）。•灭灯状态：所有灯位均不点灯–灯泡内部灯丝断丝，信号熄灭。禁止其前方车列前进。IIAG接近区段1DG防护区段D1接近区段防护区段D7（接车方向）（发车方向）SWJTURailwaySignaling杨扬2010•状态的继电器表示：–灯丝是否断丝，用灯丝继电器DJ来反映：DJ↑（完好），DJ↓（断丝）–是否开放，用信号继电器（XJ）来反映：DJ↑，XJ↑:点允许灯光DJ↑，XJ↓:点禁止灯光–说明：»对调车，为调车信号继电器（DXJ），对列车为列车信号继电器（LXJ）；»列车允许灯光有多种，需要其它信号辅助继电器来配合进行显示。SWJTURailwaySignaling杨扬2010–防护作用：•用来防护信号机后方的区段（信号机不开放允许灯光，车列就不能进入信号机防护的区段）–例：左图，由于D1亮蓝灯（禁止灯光），车列不能进入D1内方（1DG）；右图，D7亮白灯（允许灯光），车列可以进入D7所防护的区段。•对列车信号机，通过显示不同颜色间接控制列车运行速度；但同时显示的灯位不超过2个（如进站信号机：正线通过点L灯、正线接车点U灯、侧线接车点UU灯、引导接车点HB灯）。接近区段防护区段D7IIAG接近区段1DG防护区段D1SWJTURailwaySignaling杨扬2010•简化表示：调车信号机列车信号机D75XD3SIII天津方面IIIGIG5GD11D9D13S571591113232521173XDD1D15D51927S4D18编组场1IIG4GX522X4D17XII北京方面东郊XIIIXIIAGIIAG1/19WGXDGSII简化后的站场图SWJTURailwaySignaling杨扬2010•道岔–道岔作用：确定车列在站内运行路线–类型：•单动道岔，如21,22•双动道岔，如23/25，17/19–对双动道岔的基本要求是：定位时都必须转换到定位；反位时又都必须转换到反位。•交叉渡线：由2个双动道岔组成2122232519171115139SWJTURailwaySignaling杨扬2010–道岔状态：•正常工作状态：–道岔位置：定位、反位。–正常工作状态：道岔的定位和反位为道岔的～。•非工作状态：四开状态–指两根尖轨同时不密贴于基本轨。–例如：道岔正在转换途中不密贴；道岔挤岔时。•状态的继电器表示：–用定位表示继电器DBJ和反位表示继电器FBJ表示。定位：DBJ↑且FBJ↓；反位：DBJ↓且FBJ↑；四开状态：DBJ↓且FBJ↓定位在直股定位在弯股SWJTURailwaySignaling杨扬2010–道岔转换•指道岔由定位→反位或由反位→定位；•道岔转换通过道岔转换器（转辙机）来进行。•道岔转换过程：–三个过程：解锁（空闲）转换锁闭。先解锁后转换再锁闭，是所有道岔转换设备必须遵循的设计原则。–道岔锁闭的继电器表示：道岔锁闭继电器SJSJ↑：道岔解锁，可以转换；（平时状态）SJ↓：道岔锁闭，不能转换。–转换时间：道岔转换超过正常转换时间（一般以不超过13s计），说明道岔出故障，应报警，以便维修。定位反位四开SWJTURailwaySignaling杨扬2010•轨道电路区段–作用：确定车列在站场中具体位置。–类型：•道岔区段，如1DG，11－13DG，•无岔区段（存放调车，短），如1/19WG：•股道（存放列、调车，长），如1G，IIG（正线）•牵出线和尽头线（转线，存放机车），如D18G–状态：•空闲状态。•占用（或故障占用）状态。•状态表示：用安全型轨道继电器DGJ来反映。DGJ↑：轨道电路区段空闲，DGJ↓：车列占用区段或轨道电路故障占用。SWJTURailwaySignaling杨扬2010第三节进路一、进路–进路概念–进路类型–进路方向和范围–敌对进路–进路状态二、进路控制过程SWJTURailwaySignaling杨扬2010一、进路1.进路概念：–列车或调车车列在站内运行时所经由的路径。–含义：•只能是站内运行时通过的路径．•车列在站内不能在没有进路的路径上运行．•要保证车列在站内运行安全，必须保证车列所运行进路的安全．•每条进路始端都有一架信号机来防护该进路：–信号机点禁止灯光时进路不安全，车列不能进入；–信号机点允许灯光时进路安全，车列可以进入进路．SWJTURailwaySignaling杨扬2010D75XD3IGD9D1315923173D1D15D519271IIGD17XII北京方面XIIAGIIAG1/19WGSIII例：D3→IG之间有几条进路？答案：3条（D3→D9,D9→D13,D13→IG）D1→IIG之间有几条进路？答案：2条（D1→D15,D15→IIG）X→IG之间有几条进路？答案：1条（X→IG）?1.每条进路的始端都有一架信号机进行防护，只有该信号机开放允许灯光之后，车列才能进入该进路。2.一条进路的终端往往就是下一条进路的始端！SWJTURailwaySignaling杨扬20102.进路类型：–如按照作业性质，可分为：列车进路调车进路接车进路（列车进站所经由的路径）进站信号机防护发车进路（由车站发往区间所经由的路径）出站信号机通过进路（列车正线通过车站所经由的路径）进站，正线出站转场进路（列车由车站的某一车场开往另一车场时经由的路径）X→IIG：接车进路；XII→S：发车进路X→S：通过进路（X和XII必须均开放允许灯光）；12XSD1S1SIIX1XII1GIIGD2D44问：S→S1,SII→X,S→X?SWJTURailwaySignaling杨扬2010例：将IIG上机车调到1G上？（为1G上货车安上车头）牵出进路折返进路调车进路调车进路由调车信号机防护！调车作业一般不出站。12XSD1S1SIIX1XII1GIIGD2D44牵出进路：SII→D1；折返进路：D1→IG；或者：牵出进路：XII→D2；折返进路：D2→S1；牵出进路：XII→D4；折返进路：D4→S1；牵出折返SWJTURailwaySignaling杨扬2010–再如：将IIIG上车列调到IG上。•先建立SIII→D3的调车牵出进路；•再建立D13→IG的调车折返进路。D75XD3SIII天津方面IIIGIG5GD11D9D13S571591113232521173XDD1D15D519271IIGD17XII北京方面东郊XIIIXIYXDIAGIIAG1/19WGXDGSII说明：1.折返进路始端一定要有与牵出进路方向相反的折返信号机（D13），车列一定要牵出到折返信号机前方。2.