鐵路機車安全工程技術

1、鐵路機車安全工程主要技術簡介主講郭正平LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置v一、系統(tǒng)組成v（一）系統(tǒng)結構v 主要由車載設備、數(shù)據轉儲器（或AC卡）和地面微機系統(tǒng)組成。車載設備包括一個主機箱（A、B兩組）、兩個屏幕顯示器、速度傳感器、壓力傳感器等。v（二）屏幕顯示器v 1人機對話鍵盤v 2屏幕顯示器v二、裝置監(jiān)控模式v （一）防冒和防超控制v 1、固定限速模式v 2、減速控制模式v 3、停車控制模式v （二）信號變更的控制v （三）ZTL狀態(tài)控制v （四）防溜控制v （五）調車速度控制v三、功能v （一）監(jiān)控功能v 1、防止列車越過前方關閉的信號機v 2、防止列車超過線路（道岔）允許速度及機車、

2、車輛允許的構造速度的情況下運行。v 3、防止機車以高于規(guī)定的速度進行調車作業(yè)v 4、在停車時防止列車向前或向后溜逸v 5、防止列車在臨時限速區(qū)段超速v（二）記錄功能v 1、開關機相關參數(shù)的記錄v 2、乘務員輸入參數(shù)記錄v 3、列車運行參數(shù)記錄v 4、IC卡達示參數(shù)記錄v（三）顯示功能v 1、顯示列車運行實際速度及限制速度v 2、顯示前方線號機種類及前方信號機距離v 3、顯示前方線路的情況v 4、顯示機車工況等信息參數(shù)v 5、顯示前方分相位置v（四）語音提示功能v 1、限制由高向低變化時的限速語音提示v 2、色燈變化時的色燈語音提示v 3、支線、側線輸入的提示語音v 4、語音報警等各種提示語音v

3、 它是一電務機車信號設備作為列車運行指令的信息源，以線路數(shù)據預置于主機的方式獲取運行線路參數(shù)，輔助人工校準列車走行位置，實現(xiàn)列車超速防護功能，同時完成機車運行管理和機車操縱規(guī)范化所需的列車運行實際參數(shù)的采集記錄工作實現(xiàn)機車自動管理。機車信號裝置v 是將列車運行前方鐵路地面信號的顯示狀態(tài)，正確的復示與機車上的一種單方向的遠程控制設備。它由信息接收、信息鑒別、信息譯解、信息放大和雙面六顯示（或八顯示） 色燈信息柱及電源等部分組成，v 機車信號裝置分為連續(xù)式、接近連續(xù)式、通用式機車信號機。列車無線調度電話v 是供列車調度員、車站值班員等行車指揮人員和機車司機、運轉車長及列車乘務員直接通話的設備。運行

4、中隨時在移動自己的位置，便于指揮機動靈活，提高運輸效率，同時對防止行車事故，保證運行安全、遇有特殊情況的臨時處理有積極意義。v 它由車站電臺、機車電臺、有線調度電話設備和有線、無線轉接設備等組成。列車尾部安全裝置v 簡稱列為裝置，是用于無守車貨物列車的安全裝置。主要由尾部主機和安裝在機車司機室內的機車發(fā)碼盒（也稱機車遙控盒）及無線調度電臺并聯(lián)接口等組成，是保證無守車貨物列車的運行安全不可缺少的一項重要設備，可代替一下功能：v 1、監(jiān)報列車尾部風壓v 2、檢測折角塞門的非正常關閉v 3、代替車長閥由司機遙控列尾排風制動v 4、作為列車完整的尾部標志快速自動降弓裝置v 是在受電弓上安裝沖氣滑條、拉

5、出值超限閥及控制管道，在發(fā)生弓網故障時：如沖氣滑條破裂、管路損壞、接觸導線超過限位位置時，均可通過氣路的壓力變化，由氣動控制箱發(fā)出關閉升弓主氣路、切斷機車主斷路器、排空受電弓風缸內殘余壓縮空氣等控制信號，使受電弓迅速脫離導線自動降弓，達到保護受電弓及接觸網的目的。v v自動降弓裝置的主要功能v 1、在受電滑板出現(xiàn)斷裂、大溝槽、磨耗到限等損耗時、實現(xiàn)快速自動降弓。v 2、在受電弓弓頭被打翻、打偏時、實現(xiàn)快速自動降弓。v 3、在接觸導線拉出值超過受電弓弓頭兩側誘導角下的限位位置時，實現(xiàn)快速自動降弓。v 4、降弓動作的同時，自動切斷機車主斷路器，避免帶負載降弓產生拉弧火花而損壞受電弓和接觸導線。v

6、5、自動降弓的同時，可實現(xiàn)聲響和指示燈報警，即內置報警；當機車語音想接口連接時，可同時實現(xiàn)語音報警，即外置監(jiān)控語言報警箱，便于乘務員了解情況，及時采取措施。v 6、可方便實現(xiàn)運用和停用功能的快速切換，當自動降弓發(fā)生故障時，不影響機車正常運行。車頂高壓報警裝置v 主要由吸盤天線和主機音箱兩部分組成。v 主要用途：當作業(yè)人員打開車頂門時，若接觸網有電，發(fā)出報警信號，并隨之發(fā)出“有電危險，嚴禁攀頂”的語音報警聲，提醒作業(yè)人員勿攀車頂，避免電擊事故的發(fā)生。JYA安全系統(tǒng)v 用專用的讀卡器與主服務器（綜合信息處理）及待乘、出勤、監(jiān)控裝置信息檢索、退勤、監(jiān)控裝置信息管理、監(jiān)控裝置質量管理六個工作站聯(lián)絡組成

7、。v 是一個既能適應機車乘務員作業(yè)程序管理的需要又能實現(xiàn)鐵道部、鐵路局和站段有關各項安全制度信息反饋和會總要求的應用管路軟件。通過機車乘務員專用AC卡和管理AC卡構成待乘出勤段外待乘運行監(jiān)控結果的智能分析退勤的全過程控制。讀卡器待乘管理 工作站打印機AC卡主服務器UPS退勤管理 工作站出勤管理 工作站綜合信息處理器打印機讀卡器打印機監(jiān)控裝置質量管 理工作站監(jiān)控裝置信息管理工作站運行記錄器列控ATP系統(tǒng)v 是超速防護和機車信號系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)，由車載設備和地面設備組成。v 1、防止冒進關閉的信號機；v 2、防止列車錯誤出發(fā)；v 3、防止列車退行；v 4、防止列車超速通過信號；v 5、防止列車超速

8、通過道岔；v 6、防止列車超速通過線路允許的最大速度；v 7、在出入庫無信號區(qū)段限制列車速度；v 國外主要有日本新干線ATC系統(tǒng)、法國TGV系統(tǒng)和韓國TVM300及TVM430系統(tǒng)、德國及西班牙LZB系統(tǒng)以及瑞典EBICA900系統(tǒng)。ATP系統(tǒng)的技術分類如下：v 1、按照地面向機車傳送信號的連續(xù)式來分類v （1）連續(xù)式列控系統(tǒng)v 如：德國LZB系統(tǒng)、法國的TGV系統(tǒng)、日本的ATC系統(tǒng)v 日本新干線列車追蹤間隔為5min ,法國TGV北部線區(qū)間能力甚至達到3min,可分為階梯式和速度控制方式v （2）點式列控系統(tǒng)：如瑞典EBCAB系統(tǒng)v 接收地面信息不連續(xù)，但對列車運行與司機操縱的監(jiān)督不間斷。v

9、 2、按照列車速度防護方式v （1）階梯式控制v 出口速度檢查：如法國的TVM300；入口速度檢查：日本的新干線ATC；v （2）曲線控制v 分級曲線模式 如TVM430，速度距離模式 如德國LZB、日本新干線數(shù)字ATCv 3、按照人機關系來分類v （1）設備優(yōu)先控制方式 如日本新干線ATCv （2）司機優(yōu)先控制方式 如法國TVM300/430 ,德國LZBv vATP以保障運行安全為目的，以監(jiān)測運行速度為手段，是對列車運行進行控制的系統(tǒng)，稱為列車自動防護系統(tǒng)。通常由系統(tǒng)指令信息傳遞、運行所處參數(shù)線路信息傳遞、列車自身運行狀況信息的采集和對信息進行處理并作出控制的主機組成。CTCS中國列控系統(tǒng)

10、v 以分級方式滿足不同線路的運輸需求，在不干擾機車乘務員正常駕駛的前提下有效的保證列車運行的安全。v CTCS包括鐵路運輸管理層、網絡傳輸層、地面設備層、和車載設備層。v 運輸管理層是行車指揮中心，通過通信網絡實現(xiàn)列車列車運行控制；v 網絡傳輸層以無線和有線的方式實現(xiàn)數(shù)據的傳輸；v 地面設備層包括列控中心、點式設備、軌道電路等；v 車載設備層包括車載安全計算機、連續(xù)信息接收模塊、點式信息接收模塊、無線通信模塊；v CTCS的主要功能：v1、按照故障安全原則，任何情況下禁止列車無行車憑證許可運行。v2、防止列車超速運行、包括超過列車進路允許速度、線路結構規(guī)定速度、機車車輛構造速度、和緊急限速、鐵

11、路有關運行設備的速度；能以數(shù)字及圖形等方式顯示列車運行速度、允許速度、目標速度、和目標距離；能夠實時給出列車超速、制動、允許緩解等表示設備故障狀態(tài)的報警。v3防止列車溜逸。v針對不同的線路、不同的傳輸方式和閉塞方式CTCS劃分為5個等級vCTCS0：既有線的現(xiàn)狀，目前使用的通用式機車信號機和運行監(jiān)控記錄裝置。vCTCS1：由主體信號安全運行監(jiān)控記錄裝置。面向160km/h以下的區(qū)段。vCTCS2：提速干線和高速新線，采用車地一體化設計，基于軌道電路傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設通過信號機，機車乘務員可通過車載信號行車。vCTCS3：面向提速干線、高速干線或特殊線路，

12、基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運行控制系統(tǒng)。適用于各種限速區(qū)段，地面可不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。vCTCS4：面向高速新線或特殊線路，基于無線傳輸信息的列車運行控制系統(tǒng)。地面可不設通過信號機，機車乘務員憑車載信號行車。列車定位和完整性由無線閉塞中心和車載驗證系統(tǒng)完成。v1單元列車v列車質量一般為600015000以及20000噸以上，路網規(guī)模大、行車密度小，通過貨物集中發(fā)運、快速裝卸、加快列車周轉，運輸成本降低。固定機車、固定車底、固定編組、單一貨物、單一到站在裝車站至卸車站之循環(huán)往復直達運行。v2組合列車v對幾列列車首尾相接組合運輸分解，無需對固定設備

13、進行大規(guī)模改造，可根據需要進行靈活組合、分解對于緩和繁忙干線的運力得到緩解。v3整列式重載列車v有一臺或兩臺機車置于前部整列牽引運行v按照普通列車的編組方式，充分利用車站到發(fā)線的有效長度，作業(yè)方式與普通貨物列車相同重載列車的運輸模式v1986年加拿大召開的第三屆國際重載會議決定：v 重載運輸應滿足下列三個條件的兩個條件：v1、年運量不少于2000萬t的線路；v2、列車質量達到或超過5000t；v3、車輛軸重至少為21t;重載列車的簡介： 20世紀60年代以來 美國諾福克西方鐵路公司開行運煤重載列 車，全長6500m，編組500輛，總重達44066t； 南非鐵路公司礦石重載列車全長7200m,編

14、組660輛，總重達71600t; 澳大利亞BHP鐵礦公司在揚迪爾黑德蘭港間開行一列凈重8200t，總重99734T的重載列車，編組682輛，列車長度為7300m,由8臺功率為6000馬力（4474kw)的AC6000CW交流傳動的內燃機車牽引； 我國2004年12月12日在大秦線首次進行了2萬t組合重載列車的試驗， 由4臺各組5000t的列車牽引，總質量2002萬t,全長653m,目前年運輸量達4億T； v重載列車技術：v軸重大：30t、大型敞車達35t（美國）；澳大利亞BHP公司35t，巴西卡拉奇斯30t,南非窄軌26t,瑞典30t,俄羅斯27t,我國25tv新型材料：鋁合金敞車、高強度合成

15、材料試制的漏斗車；v新型結構：大宗貨物和集裝箱采用絞接式連接；v貨車緩沖器MT2；v貨車車鉤我國最強的13號車鉤，采用級鋼，抗拉強度達以上；v車輛使用80；vLOCOTROL（美國GE公司）傳輸距離790m，800HZ,同步無線遙控技術；vCCB型電控微控技術；v徑向轉向架；v交流傳動：交直交；交直；v大秦線2萬t組合方式：4x5000tSS4牽引運行；v 2x1000t4臺SS4牽引運行；v 2x1000t2臺HRD牽引運行；v以及多種組合方式等；v 重載列車的技術研究方向v1)采用IT技術改進整個重載運輸管理服務系統(tǒng)，包括電子商務、電子咨詢與追蹤、電子預告及快捷可靠的運輸服務系統(tǒng)。(2)采用IT技術包括GPS技術改進重載運輸?shù)耐ㄓ嵭盘柤白詣涌刂葡到y(tǒng)，保證指揮系統(tǒng)有效決策，并滿足客戶的各種需求。(3)采用IT技術建立軌道與設備的連續(xù)自動監(jiān)測診斷系統(tǒng)，包括改進鋼軌探傷技術，建立優(yōu)化的軌道維修體系。(4)建立車載及道旁的機車車輛安全性能參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，包括應力應變式，聲學檢測，圖象顯示式等。(5)廣泛地應用系統(tǒng)工程的觀點深入研究輪軌相互作用，列車與線路橋梁的相互作用，用系統(tǒng)工