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1、第一节,自动闭塞系统,一、 自动闭塞工作原理及构成,定义 自动闭塞工作原理,1.定义,自动闭塞是根据列车运行及有关闭塞分区状态，自动变换通过信号机显示，而司机凭信号行车的闭塞方法。,自动闭塞的优点,（1）由于两站间的区间允许续行列车追踪运行，就大幅度地提高了行车密度，显著地提高区间通过能力。 （2）由于不需要办理闭塞手续，简化了办理接发列车的程序，因此既提高了通过能力，又大大减轻了车站值班员的劳动强度。 （3）由于通过信号机的显示能直接反映运行列车所在位置以及线路状态而确保了列车在区间运行的安全。,2.自动闭塞工作原理,自动闭塞通过轨道电路（或计轴器等列车检测设备）自动地检查闭塞分区 的占用情
2、况，根据轨道电路的占用和空闲状态，通过信号机自动地变换其显示，以指示列车运行。图2所示为三显示自动闭塞原理图。,二、 自动闭塞系统的分类,按照行车组织方法分 单线双向 双线单向 双线双向,四、自动闭塞系统的分类,2.按传输信息的数量分 (1)三显示自动闭塞 (2)四显示自动闭塞 (3)多信息自动闭塞闭塞,二、 自动闭塞系统的分类,按照行车组织方法分 按传输信息的数量分 按信息传递方式分 架空线路 电缆线路 按自动闭塞设备放置方式（分散和集中） 按传递信息的特征（极性、频率、数目等）,四、自动闭塞系统的分类,按传递信息的特征分 交流计数电码自动闭塞 极频自动闭塞 移频自动闭塞 基于无线通信的自动
3、闭塞,四、自动闭塞系统的分类,从闭塞制式的角度来分 装备列车运行控制的自动闭塞可分为三类：固定闭塞、准移动闭塞（含虚拟闭塞）和移动闭塞。 按是否设置轨道绝缘分 自动闭塞按是否设置轨道绝缘分为有绝缘自动闭塞和无绝缘自动闭塞。,自动站间闭塞,一、自动站间闭塞概念,64D型继电半自动闭塞，由于区间没有列车占用检查设备，不能检查区间是否空闲，列车的完整到达，需靠车站值班员人为确认，既危及行车安全，又影响运输效率。特别严重的是，在区间有车占用的情况下还能用事故复原解除闭塞，造成“双发”的可能性。列车在区间丢车或车辆溜逸至区间时，都不能及时发现，严重影响行车安全和运输效率。为此，必须增加区间空闲检查设备，
4、和继电半自动闭塞设备配套，自动检查区间占用或空闲，实现列车到达后的自动复原，构成自动站间闭塞。,计轴自动站间闭塞系统的组成及其工作原理,1组成 2功能 3工作原理,组成,功能,当发车站办理发车进路时， 站间自动构成闭塞状态，列车到达接车， 经计轴检查区间空闲后，自动解除闭塞。根据两站办理发车进路情况及区间空闲条件，自动实现闭塞申请，同意接车及到达确认，取消过去人工办理闭塞、人工同意接车及人工确认到达手续，实现站间自动闭塞，提高区间运输效率，保障行车安全性。,工作原理,甲站办理发车进路，联锁系统通过结合电路自动向乙站发闭塞申请； 若乙站未办理发车进路，利用计轴设备自动检查区间没有车辆，若两端计轴
5、设备记录的轴数相等，说明区间空闲，乙站自动发回同意接车信息； 甲站闭塞设备具备发车条件；甲站出发信号点亮，允许发车；列车离开甲站，发车口计轴器对进入区间列车轴数计数，区间闭塞； 列车进入乙站，接车口计轴器检查列车完整出清区间，闭塞自动复原。 这里两站计轴设备的计轴信息需要及时互相传输，即使列车达到接车站，但两端计轴器记录的轴数不一致，不能认为列车完整出清区间，发车站与接车站的QGJ保持落下，闭塞不能自动复原。,计轴自动站间闭塞的主要技术条件,（1）列车进入自动站间闭塞区间的凭证是出站信号机开放。 （2）当办理发车进路时, 站间自动构成闭塞状态。 （3）出站信号机开放, 应连续检查闭塞状态正确及
6、区间空闲。 （4）两站不能同时向同一区间开放出站信号机。 （5）列车进入发车进路后, 出站信号机应自动关闭。在闭塞解除前, 两站向该区间的出站信号机均不能再次开放。,计轴自动站间闭塞的主要技术条件,（6）列车到达接车站、补机返回发车站, 经检查区间空闲后, 自动解除闭塞。 （7）区间闭塞后, 发车进路解锁前, 不能解除闭塞; 取消发车进路, 发车进路解锁后, 闭塞随之自动解除。 （8）当计轴设备故障, 可按规定经人工办理,转为半自动方式。,三、自动闭塞区间通过信号机的布置,同向运行列车的间隔时间 布置原则,三、自动闭塞区间通过信号机的布置,同向运行列车的间隔时间 闭塞分区长度 三显示制式闭塞分
7、区长度与列车运行间隔时间的关系 三显示制式的追踪运行,三、自动闭塞区间通过信号机的布置,布置原则 1）通过信号机的布置原则 区间通过色灯信号机在以货运为主的线路上，应按货物列车运行速度曲线及时间点布置，但闭塞分区长度应满足较高速度旅客列车制动距离要求；在以客运为主的线路上，应按旅客列车运行速度曲线及时间点布置。 在一般情况下，应在两追踪列车之间以三个闭塞分区间隔布置通过信号机。在上坡道上，列车运行速度低，当按三个闭塞分区布置，追踪间隔时间增大时，可按两个闭塞分区布置；技术作业站及单线区间的中间站，发车时应按两个闭塞分区布置。,三、自动闭塞区间通过信号机的布置,1）通过信号机的布置原则 区间通过
8、信号机，应在车站进站、出站信号机位置确定后布置。 为了节省投资及维修方便，上、下行方向的通过信号机，在不影响行车效率和司机望的情况下，尽可能并列布置。 在利用动能闯坡和在列车停车后可能脱钩的处所，不宜设置通过信号机。在启动困难的坡道上，也应尽量避免设置通过信号机，如必须设置时，应装设容许信号。但进站信号机前方第一架通过信号机不得装设容许信号，并应涂三条黑斜线，以与其他通过信号机相区别。,三、自动闭塞区间通过信号机的布置,1）通过信号机的布置原则 在大型桥梁上和隧道内，尽量避免装设通过信号机。凡需在这些建筑物出口处设置时，也应该距该建筑物保留一个列车长度的距离，如受通过能力和制动距离条件限制，不
9、能按此要求装设信号机时，可与有关方面共同协商解决。 通过信号机在正常情况下，应设置在便于司机望的直线上，在最不利条件下，信号机显示距离应不小于200m。 在无缝线路上设计自动闭塞时，对长钢轨接缝，即缓冲区，应详细调查了解，并应由铁路工务部门提供长轨的设计图纸，在不影响行车安全和效率的条件下，信号机尽可能设在长钢轨缓冲区的中心位置。如信号机布置的位置与缓冲区坐标相差很大时，应与工务部门协商锯轨或变更长轨的缓冲区位置。,三、自动闭塞区间通过信号机的布置,布置原则 2）列车运行时分点的刻划,四、移频自动闭塞概述,概念（移频、载频、偏频、低频） 原理 设备 特点,移频自动闭塞,所谓移频，就是在载频的中
10、心频率为f0的基础上，将f0移动了f，其结果得到f0+f 和f0-f两种频率的电流，称为移频。其中f0+f 称为高端频率，f0-f称为低端频率。f 称为偏频。,移频自动闭塞,在4信息移频自动闭塞中，采用11Hz、15Hz、20Hz、26Hz四种低频信号。四种低频信号的显示意义如表1所示。为了适应上、下行及绝缘破损的需要，移频自动闭塞的载频中心频率选550Hz、650Hz、750Hz和850 Hz四种。650、850 Hz用于上行线或单线区段，550、750 Hz用于下行线，偏频固定为55Hz。,移频自动闭塞特点,具有较高的抗干扰性能，既能适用非电化区段，又能适用于干扰较大的电化区段。 信息量能
11、满足三显示自动闭塞和六显示的机车信号的需要。 信号显示的应变速度不大于2s。,移频自动闭塞特点,设备既可分散安装在铁路沿线，也可集中安装在邻近的车站继电器室内。 在非电化区段，移频轨道长度可达1.952.1km。在电化区段可达1.852km。,移频自动闭塞特点,设备以采用电子元件为主，耗电省，体积小，重量轻。在电子元件发生故障条件下能满足“故障安全”的要求。 有较完善的过压防护措施，在雷电冲击下能起到保护作用，保证设备不间断使用。,移频自动闭塞特点,在分散设置的移频箱内，采用了双重系统和设备故障自动报警装置，可靠性高。 移频信息能直接用于机车信号，无需增加地面设备。,31,车载设备,五、18信
12、息移频自动闭塞,ZPY1-18型信息移频自动闭塞 ZPY2-18型信息移频自动闭塞 ZPW1-18型信息移频自动闭塞 WG-21A 型信息移频自动闭塞 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞 18信息移频自动闭塞的运用和维修,谐振式无绝缘轨道电路,1）谐振式无绝缘轨道电路构成和工作原理 谐振式无绝缘轨道电路由设于室内的发送器、接收器、轨道继电器和设于室外的调谐单元78、空心线圈498、带模拟电缆的匹配变压器A8B CD4 及若干补偿电容组成。,谐振式无绝缘轨道电路,WG-21A 型无绝缘自动闭塞,主要由发送器、接收器、轨道继电器、匹配变压器、模拟电缆盒、调谐单元、空心线圈、电缆、补偿电容等构成
13、。其中发送器、接收器、模拟电缆盒、轨道继电器集中设在室内，其他设备设在室外。,ZPW2000A移频自动闭塞,ZPW-2000无绝缘轨道电路移频自动闭塞低频、载频延用了UM71技术。载频分别为四种：1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ。其中上行线使用2000 HZ和2600 HZ交替排列，下行线用l700HZ和2300 Hz交替排列。,ZPW2000A型自动闭塞系统构成图,(1)在解决调谐区断轨检查后，实现了对轨道电路全程断轨的检查，大幅度减少了调谐区死区长度(20m减小到5m以内)，实现了对调谐单元的断线检查和对拍频信号干扰的防护，大大提高了传输的安全性。 (2)利用新开发的
14、轨道电路计算软件实现了轨道电路参数的优化，大大提高了轨道电路的传输长度，将1.0km道碴电阻的轨道电路传输长度提高了44%(从900m提高到1300m)，将电气-机械绝缘节的轨道电路长度提高了62.5%(800m提到1300m)，改善了低道床电阻轨道电路工作的适应性。,(3)用SPT国产铁路信号数字电缆取代法国的ZCO3型电缆，线径由1.13mm降至1.0mm，减少了备用芯组，加大了传输距离(从7.5km提高到10km)，使系统的性能价格比大幅度提高，显著降低了工程造价。调谐区设备的70mm2铜引接线用钢包铜线取代，方便了维修。 (4)用单片微机和数字信号处理芯片代替晶体管分立元件和小规模集成
15、电路，提高了发送移频信号频率的精度和接收移频信号的抗干扰能力。 (5)系统中发送器采用“n“+1“冗余，接收器采用成对双机并联运用，提高了系统可靠性，大幅度提高了“系统无故障工作时间“。,第二节,计算机联锁系统,铁路信号的功能为：指挥行车 保证行车安全 提高运输效率 改善劳动条件 计算机联锁既用计算机取代继电器构成联锁机构来完成车站信号的联锁任务。目前，铁道部已定点四个研制单位，分别为铁道科学研究院、北京全路通号通信信号研究设计院、北京交通大学和卡斯柯信号有限公司 .,一 概述,2、 铁路信号系统的安全性与可靠性,铁路信号是保证行车安全的有效措施 影响安全的因素有：1）路外因素 2）路内因素
16、有时用管理措施无法完全消除行车事故。而铁路信号从保证行车安全的角度出发，尽量用技术手段代替安全措施中的人为因素。保证行车安全的基本措施是向行车人员提供安全信息。 信息的安全程度取决于： 信号显示应能反映所防护的区段是否在空闲状态 信号显示应能反映防护区段内是否存在危及行车安全的因素 信号显示应能指挥安全运行速度,以上信号给出的安全信息程度是在设备完好的情况下，若系统发生故障时，就必须遵循“故障-安全”原则。 故障-安全原则是铁路信号安全系统必须贯彻的原则。 因此铁路信号系统的安全性表现在两个方面：1）、功能安全 即系统在正常工作中有保证行车安全的性能 2）、技术安全 即系统在发生故障时，其后果仍然导致行车安全。 而系统的“故障-安全”则是由构成系统的元器件、部件、电路、数据代码等实体的“故障-安全”性能来达到的。,每一实体有两个状态，在故障或干扰时，总是一种状态的概率极大，另一种极小。利用这种不对称性，用概率极大的状态表示安全侧，用概率极小的状态表示危险一侧。则实体就有了“故障-安全”性能，用这种实体构成的铁路信号系
