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1、第二章 机车信号设备简介机车信号是指设在司机室内反映列车前方运行条件的信号显示，通常实现机车信号功能的车载设备也被简称为机车信号。机车信号发展初期，其功能是为了改善司机瞭望条件而向司机复示地面信号。随后在机车信号设备的基础上增加了自动报警、自动停车设备，机车信号设备不仅向司机提供信号显示，同时向后级设备提供信号来源，机车信号成为提高运输安全，实现车上自动报警、自动停车功能所必备的重要车载设备，被作为机车“三大件”之一。我国铁路目前采用的机车信号分为接近连续式和连续式两种。接近连续式多用于非自动闭塞区段。在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备，并从固定地点到进站信号机之间加装一段轨道
2、电路。从列车最前面的车轮轧在轨道电路上时起，发送装置就连续不断地向机车上传送地面信号的信息，使机车信号机连续复示进站信号机的显示。连续式机车信号没有距离限制，只要列车在轨道上行驶，被机车第一轮对短路的轨道信号电流就会在钢轨周围产生磁场。装在机车上的感应器接收到信号，经过解码使机车信号机不断地显示与前方地面信号机相同的信号。随着运输要求的提高和技术的发展，要求机信号的译码输出提供给已广泛配备的列车运行监控装置，对机车信号设备的性能要求随之提高，机车信号除了向司机提供显示外，向后级列车运行监控设备提供信息成为一项重要功能。随着列车运行速度的进一步提高，司机已难以仅通过地面信号来驾驶列车，这样就对机
3、车信号的可靠性与安全性有了更加严格的要求，机车信号系统的概念也进一步明确：机车信号系统由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。车载信号设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。机车信号是否安全、可靠，取决于地面信号设备和车载信号设备构成的系统是否安全、可靠。第一节 机车信号的发展史一、 JT1型通用式机车信号设备JT1-A/B型通用式机车信号，是采用数字信号处理技术及高速超大规模集成电路设计而成的新一代通用式机车信号装置。JT1-A型为单套，JT1-B型为双套，设备能够自动接收移频4信息、8信息、18信息、交流计数（25Hz、50 Hz、7
4、5 Hz和微码化）信息、极频信息、UM71信息及ZPW2000（UM系列）等自动闭塞信息。通过制式自动识别并处理后，将相应的信息显示在八显示机车信号机构上。技术特点1、采用高速DSP数字信号处理技术，减少了信号反应识别时间，抗干扰能力增强；2、JT1-B型机车信号设备主机的每块主机板内采用二取二容错安全结构，并采用双机热备提高系统的可靠性；3、使用双面8色灯LED机车信号显示器提高了显示器的可靠性；4、为监控装置提供机车信号灯位、速度等级、绝缘节等信息。JT1-A（93）型主机JT1-B（94）型通机整套设备二、 JT1CZ2000主体化机车信号设备JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统
5、，吸取了JT1-A/B型通用式机车信号十多年来大面积推广运用的经验，它采用尖端的DSP译码技术、创新性的安全冗余技术、完备的海量数据记录技术，充分满足了铁路信号设备“故障导向安全”原则，具备高度可靠与高度可用的特点。该系统于2002年7月通过铁道部技术审查，2003年10月通过铁道部科技成果鉴定，并已在全路推广使用，为保障中国铁路的提速与发展发挥着重要的作用。JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统由主体化机车信号接收主机（含机车信号记录器）、机车信号带电源接线盒、机车信号双路接收线圈、机车信号显示器构成。JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统设备的构成如下图所示，显示器可选用双面8
6、色灯LED机车信号显示器或双面点阵式机车信号显示器。 主机 信号机 开关盒 接线盒主体化机车信号车载系统设备构成框图JT1-CZ2000型主体化机车信号技术特点是：1、 采用“二乘二取二”的容错安全结构，提高了设备的安全性；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，提高了系统的抗干扰能力。使其抗干扰性能比JTA、B型有较大提高，移频干信比满足用钢轨电流迭加法测试的3：l的要求，UM71信息接收干信比比TVM300略有提高。3、 具备UM2000数字编码信息接收功能；4、 采用主机双套热备、双套电源、双路接收线圈接收等冗余技术和LED机车信号显示器，提高了系统的可靠性；5
7、、 该系统的多制式并行接收处理、动态控制安全点灯电源、双路线圈同时接收、系统冗余结构、记录信号原始波形、地面数据处理软件等技术具有创新性。三、 JT-C一体化机车信号设备JT1-CZ2000型一体化机车信号车载系统设备是根据2000年铁道部科技司“主体化机车信号的研制”项目要求，开发设计的新一代机车信号设备。JT1-CZ2000型一体化机车信号车载系统设备采用了“2二取二”的冗余容错安全结构，满足铁路信号设备的“故障安全”要求。其技术已经广泛应用于轨道车机车信号领域，并在城市轨道交通领域得到应用。JT1-CZ2000型机车信号车载系统在全路使用，其系列产品占全路机车信号保有量的90%以上，在多
8、次铁路大提速中起到了重要作用，创造了巨大的经济效益和社会效益，获得了各个路局的广泛认可。2008年11月，JT1-CZ2000型机车信号车载系统获得铁道部科技进步一等奖。该设备符合科技运函2006 82号JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）和运基信号2006 243号JT-C系列机车信号车载系统设备安装规范（暂行）。该设备适用于运行速度160km/h及以下的内燃机车、电力机车、动车组。主要技术特点：1、采用 “2二取二”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
9、合技术，提高接收设备可靠工作的干信比；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RS485输出，为机车计算机系统一体化、远程监测等设备提供了条件。 主机 信号机第二节 JT-C系列机车信号车载系统的由来JT1A/B数字化通用式机车信号的主要使命是：在辅助信号的技术条件下较好解决了多制式通用的问题，以及和运行监控结合提供信息的问题。从铁路运输的要求看，列车速度越来越快，交路越来越长，对机车信号的要求越来越高，随着
10、机车信号重要性的提高，如何解决提速区段机车信号的主体化问题，变得十分突出，经过各方对机车信号的深入研究，统一认识,认为提速区段的机车信号必须走主体化的道路。铁道部令第29号颁布，2007年4月1日起施行的铁路技术管理规程第93条规定“机车信号作为行车凭证时，由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。车载信号设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。”2000年，科技司设立“主体化机车信号设备的研制”项目，要求北京交通大学从整个车载的故障安全性、可靠性、可用性角度出发，全面研制包括主机、机车感应器、电源系统在内的全新的机车信号系统，满足提速区段
11、列控设备的需要。2001-2002年，北京交大研制了两批样机，2002年7月进行审查，2003年10月，通过了铁道部技术鉴定，2004年4.18铁路提速开始，JT1-CZ2000主体化车载系统装备于六大干线2000余台客运提速机车上，正式进入批量应用。JT-C系列机车信号车载系统设备发展动态：2006年底9月底 1.5个亿投资2006年底 2个亿投资2007年 5个亿投资2008年 5个亿投资 截至本书定稿时，JT-C型一体化机车信号在全路已全面运用，从二十多年来各种类型、型号机车信号设备实际使用情况来看，JT-C型一体化机车信号设备是目前运用状态最稳定、安全性能最可靠、实用功能最全面、维修防护最便捷的在用设备，也是今后一个时期使用的主要车载设备之一。请读者重点关注、研究本书中的JT-C型一体化机车信号所属设备。6
