城市軌道交通通信信號(hào)系統(tǒng)詳解演示文稿

城市軌道交通通信信號(hào)系統(tǒng)詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有78頁\編輯于星期三優(yōu)選城市軌道交通通信信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)在是2頁\一共有78頁\編輯于星期三一、軌道交通通信系統(tǒng)概述

二、軌道交通通信系統(tǒng)構(gòu)成

三、各子系統(tǒng)介紹

現(xiàn)在是3頁\一共有78頁\編輯于星期三一、軌道交通通信系統(tǒng)概述為了保證城市軌道交通系統(tǒng)能可靠、安全、高效運(yùn)營，并有效地傳輸?shù)罔F運(yùn)營、維護(hù)、管理相關(guān)的語音、數(shù)據(jù)、圖像等各種信息，就必須建立可靠的、易擴(kuò)充的、獨(dú)立的通信網(wǎng)。軌道交通通信網(wǎng)系統(tǒng)是直接為軌道交通運(yùn)營、管理服務(wù)的，是保證列車及乘客安全、快速、高效運(yùn)行的一種不可缺少的智能自動(dòng)化綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)?，F(xiàn)在是4頁\一共有78頁\編輯于星期三二、軌道交通通信系統(tǒng)構(gòu)成：●傳輸系統(tǒng)●公務(wù)電話系統(tǒng)●專用電話系統(tǒng)●無線系統(tǒng)（列車調(diào)度、公安、消防）●廣播系統(tǒng)●電視監(jiān)控系統(tǒng)●時(shí)鐘系統(tǒng)●電源及接地系統(tǒng)

現(xiàn)在是5頁\一共有78頁\編輯于星期三

三、各子系統(tǒng)介紹

1傳輸系統(tǒng)：（1）功能（信息通道——高速公路）（2）主要解決的問題容量/線路利用率話音質(zhì)量/干擾現(xiàn)在是6頁\一共有78頁\編輯于星期三

（

3）分類按傳輸媒介分：光纖數(shù)字通信系統(tǒng)微波數(shù)字通信系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)現(xiàn)在是7頁\一共有78頁\編輯于星期三

按采用技術(shù)分PDH（異步數(shù)字通信系統(tǒng)）SDH（同步數(shù)字通信系統(tǒng)）OTN（開放的傳輸網(wǎng)絡(luò)）ATM（異步傳輸模式）現(xiàn)在是8頁\一共有78頁\編輯于星期三

（4）傳輸系統(tǒng)構(gòu)成硬件：終端設(shè)備中繼設(shè)備光纜網(wǎng)管及維護(hù)終端軟件：系統(tǒng)軟件、管理維護(hù)軟件現(xiàn)在是9頁\一共有78頁\編輯于星期三

2、公務(wù)及專用電話系統(tǒng)（1）功能：解決電路交換任務(wù)

●公務(wù)電話系統(tǒng)：用于各部門間進(jìn)行通話及業(yè)務(wù)聯(lián)系。

●專用電話系統(tǒng)：控制中心調(diào)度員、車站、車輛段值班員組織指揮行車、運(yùn)營管理以及保證行車安全而設(shè)置的專用電話系統(tǒng)。現(xiàn)在是10頁\一共有78頁\編輯于星期三

（2）系統(tǒng)組成：交換機(jī)（接口模塊、交換模塊、控制模塊）、線路、電話機(jī)、調(diào)度臺(tái)、軌旁電話、錄音裝置、維護(hù)終端?，F(xiàn)在是11頁\一共有78頁\編輯于星期三3、電視監(jiān)控系統(tǒng)：（1）功能：電視監(jiān)視系統(tǒng)具有直觀、實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)視、記錄和跟蹤控制等獨(dú)特功能，是通信指揮系統(tǒng)一個(gè)重要組成部分，具有其獨(dú)特的指揮和管理能力，已成為城市軌道交通實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度管理的必備設(shè)施?，F(xiàn)在是12頁\一共有78頁\編輯于星期三運(yùn)營電視監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)營調(diào)度控制中心在實(shí)施列車調(diào)度、運(yùn)營管理和防災(zāi)控制指揮中，借助電視監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)時(shí)直觀地了解線路運(yùn)營和事故災(zāi)害信息，使調(diào)度指揮人員能夠在管理事件的第一時(shí)間獲取事件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的直觀資料，從而能在最早時(shí)機(jī)做出控制反應(yīng)?，F(xiàn)在是13頁\一共有78頁\編輯于星期三公安電視監(jiān)視系統(tǒng)公安電視監(jiān)視系統(tǒng)為公安指揮中心提供全線各車站實(shí)時(shí)場(chǎng)景圖像，及時(shí)了解全線安全情況，發(fā)現(xiàn)治安事件，判斷事件性質(zhì)和規(guī)模，從而實(shí)施快速反應(yīng)和高效指揮?，F(xiàn)在是14頁\一共有78頁\編輯于星期三（2）電視監(jiān)視系統(tǒng)的組成攝像機(jī)視頻切換矩陣圖像分配放大器發(fā)射器彩色監(jiān)視器控制器及鍵盤視頻信號(hào)編解碼器現(xiàn)在是15頁\一共有78頁\編輯于星期三4、無線系統(tǒng)（1）功能：軌道交通無線通信系統(tǒng)是軌道交通通信系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，是提高地鐵運(yùn)輸效率、保證運(yùn)營行車安全的重要手段。無線系統(tǒng)主要用于地鐵列車運(yùn)行指揮、公安治安、防災(zāi)應(yīng)急通信和設(shè)備及線路的維修施工通信。現(xiàn)在是16頁\一共有78頁\編輯于星期三1、列車無線調(diào)度系統(tǒng)：主要用于地鐵列車調(diào)度員、司機(jī)、車站值班員、車輛段信號(hào)樓值班員之間以及車站值班員與站臺(tái)值班員之間通信聯(lián)絡(luò)，滿足列車運(yùn)行需要。2公安無線系統(tǒng)供公安調(diào)度員與車站公安值班員及公安外勤人員之間通信聯(lián)絡(luò)。3消防無線：供防災(zāi)調(diào)度員、車站防災(zāi)員、現(xiàn)場(chǎng)指揮人員及有關(guān)人員聯(lián)絡(luò)，進(jìn)行事故搶修及防災(zāi)救災(zāi)。現(xiàn)在是17頁\一共有78頁\編輯于星期三（2）無線調(diào)度系統(tǒng)與公共無線系統(tǒng)區(qū)別集團(tuán)使用，半雙工通話具有組呼、群呼功能具有多級(jí)優(yōu)先、緊急呼叫、強(qiáng)插功能具有控制電話呼叫及通話時(shí)限功能具有呼叫記錄和通話錄音處理功能現(xiàn)在是18頁\一共有78頁\編輯于星期三（3）集群無線系統(tǒng)組成集群控制器無線交換機(jī)調(diào)度臺(tái)基站收發(fā)信機(jī)天饋線系統(tǒng)機(jī)車電臺(tái)漏泄電纜維護(hù)終端現(xiàn)在是19頁\一共有78頁\編輯于星期三5、廣播系統(tǒng)（1）功能：對(duì)乘客廣播（到發(fā)站信息、意外情況疏導(dǎo)）對(duì)工作人員廣播（通知信息）（2）結(jié)構(gòu)：廣播系統(tǒng)采用二級(jí)廣播控制方式（控制中心、車站）廣播分區(qū)為：上行站臺(tái)、下行站臺(tái)、售票區(qū)、站廳層、出入口、辦公區(qū)。當(dāng)軌道交通發(fā)生故障或?yàn)?zāi)害時(shí)，廣播系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為搶險(xiǎn)通信設(shè)備，環(huán)境調(diào)度員具有最高優(yōu)先權(quán)?，F(xiàn)在是20頁\一共有78頁\編輯于星期三（3）廣播系統(tǒng)構(gòu)成：車控室廣播臺(tái)、車站廣播設(shè)備、揚(yáng)聲器等?，F(xiàn)在是21頁\一共有78頁\編輯于星期三6電源及接地系統(tǒng)（1）功能：電源系統(tǒng)是為滿足通信系統(tǒng)不間斷、無瞬變地供電需求。（2）構(gòu)成：配電設(shè)備、整流設(shè)備、蓄電池現(xiàn)在是22頁\一共有78頁\編輯于星期三6、時(shí)鐘系統(tǒng)為地鐵所有系統(tǒng)提供一統(tǒng)一的時(shí)間系統(tǒng)現(xiàn)在是23頁\一共有78頁\編輯于星期三

8、幾個(gè)常用的概念

模擬通信：在電話通信中，用戶線上傳送的電信號(hào)是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個(gè)變化的電信號(hào)無論在時(shí)間上或是在幅度上都是連續(xù)的，這種信號(hào)稱為模擬信號(hào)。在用戶線上傳輸模擬信號(hào)的通信方式稱為“模擬通信”。

數(shù)字通信：“數(shù)字通信”是指用數(shù)字信號(hào)作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健，F(xiàn)在是24頁\一共有78頁\編輯于星期三

通信協(xié)議：通信協(xié)議實(shí)際上是一組規(guī)定和約定的集合。

以太網(wǎng)：以太網(wǎng)是XEROX公司在20世紀(jì)70年代為解決網(wǎng)絡(luò)中零散的和偶然的堵塞而開發(fā)的基帶標(biāo)準(zhǔn)。它采用帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議（CSMA/CD），速度為10Mbps傳輸介質(zhì)為同軸電纜?，F(xiàn)在，以太網(wǎng)泛指所采用CSMA/CD協(xié)議符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)?，F(xiàn)在是25頁\一共有78頁\編輯于星期三城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)在是26頁\一共有78頁\編輯于星期三1、軌道交通信號(hào)的作用信號(hào)是列車運(yùn)行的憑證。信號(hào)設(shè)施用于指揮和控制列車運(yùn)行。盡管投資額在整個(gè)工程中所占的比例低（通常在3％以下），但對(duì)于提高列車通過能力、提高運(yùn)能、保證行車安全有著至關(guān)重要的作用。確保列車運(yùn)行的安全，防止追尾和沖突。提高運(yùn)行效率。實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的自動(dòng)化。現(xiàn)在是27頁\一共有78頁\編輯于星期三2、城市軌道交通信號(hào)的特點(diǎn)與軌道交通其他設(shè)施、系統(tǒng)一樣，信號(hào)系統(tǒng)也沿用鐵路的概念、設(shè)施和手段。城市軌道交通線路短、站間距小、運(yùn)營密度大、運(yùn)營線路條件差（隧道、彎道多），不能完全套用鐵路信號(hào)的概念、設(shè)施和手段。信號(hào)系統(tǒng)要根據(jù)城市軌道交通的這些特點(diǎn)加以改進(jìn)、更新和發(fā)展。現(xiàn)在是28頁\一共有78頁\編輯于星期三3、城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)組成軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是“信號(hào)（顯示）”、閉塞、聯(lián)鎖“的總稱。軌道交通信號(hào)系統(tǒng)是由各類信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主題設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的體系?，F(xiàn)在是29頁\一共有78頁\編輯于星期三色燈信號(hào)機(jī)4、軌道交通信號(hào)機(jī)現(xiàn)在是30頁\一共有78頁\編輯于星期三上海地鐵色燈信號(hào)機(jī)現(xiàn)在是31頁\一共有78頁\編輯于星期三機(jī)車信號(hào)將地面信號(hào)傳遞給機(jī)車，在司機(jī)操作臺(tái)上顯示，這就是機(jī)車信號(hào)。在線路條件不好、氣候條件不好的情況下，機(jī)車信號(hào)的作用是不可估量的。現(xiàn)在是32頁\一共有78頁\編輯于星期三機(jī)車信號(hào)在軌道交通線路中，由于站間距小、運(yùn)營線路條件差，僅僅靠機(jī)車信號(hào)顯示、由司機(jī)來控制機(jī)車是很難做到大密度運(yùn)營的。較為先進(jìn)的軌道交通系統(tǒng)已摒棄了“用信號(hào)顯示指揮列車”的舊有概念，引進(jìn)了ATC（AutomaticTrainControl）系統(tǒng)，司機(jī)臺(tái)上顯示的是反映列車運(yùn)營的狀態(tài)?，F(xiàn)在是33頁\一共有78頁\編輯于星期三5、閉塞的概念軌道交通運(yùn)營中安全問題是最至關(guān)重要的。列車在軌道交通線路上運(yùn)行時(shí)，確定列車在線路的確切位置是保證安全的關(guān)鍵?，F(xiàn)在是34頁\一共有78頁\編輯于星期三閉塞的概念最簡單的確定位置的方法是劃分一定長度的“區(qū)段”，在某一時(shí)間段內(nèi)，在此區(qū)間內(nèi)只容許一列車占有（運(yùn)行、停放），這就是“閉塞”的概念。為保證行車安全，將列車正在運(yùn)行、停放的線路區(qū)段予以”封閉“，不允許其他列車進(jìn)入此區(qū)段，以防止對(duì)向列車、后續(xù)列車的正面沖突或追尾事故的發(fā)生?，F(xiàn)在是35頁\一共有78頁\編輯于星期三5-1閉塞區(qū)段的劃分長久以來，均以車站作為閉塞區(qū)段1）車站值班員”眼見為實(shí)“作為判斷標(biāo)準(zhǔn)；2）站間電報(bào)、電話多次確定作為允許列車通行的先決條件；3）各種形式的信號(hào)指揮列車運(yùn)行。隨著軌道交通電路的發(fā)展、完善，逐漸改為以軌道電路作為閉塞區(qū)段。城市軌道交通的閉塞現(xiàn)在已開始取消固定”閉塞區(qū)段“的概念，從固定閉塞向移動(dòng)閉塞方向發(fā)展?，F(xiàn)在是36頁\一共有78頁\編輯于星期三5-2軌道電路鋼軌是導(dǎo)體，左右兩根鋼軌可以組成閉合電路，用來檢查列車占用鋼軌線路的狀態(tài)，這就是軌道電路。軌道電路的出現(xiàn)，代表鐵路自動(dòng)信號(hào)的誕生?，F(xiàn)在是37頁\一共有78頁\編輯于星期三沒有列車進(jìn)入的軌道電路現(xiàn)在是38頁\一共有78頁\編輯于星期三列車進(jìn)入后的軌道電路現(xiàn)在是39頁\一共有78頁\編輯于星期三5-3半自動(dòng)閉塞人工開啟信號(hào)，列車經(jīng)過時(shí)自動(dòng)關(guān)閉信號(hào)的閉塞方式。在進(jìn)站和出站處各安裝一個(gè)軌道電路，就可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)閉塞?，F(xiàn)在是40頁\一共有78頁\編輯于星期三5-4自動(dòng)閉塞如果全線分段鋪設(shè)軌道電路，每段軌道電路都設(shè)置信號(hào)，在列車占用該軌道電路線路時(shí)，信號(hào)自動(dòng)顯示紅燈；前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示黃燈；再前一段線路信號(hào)自動(dòng)顯示綠燈。閉塞區(qū)段突破了“站”的限制，若車站區(qū)間8Km，一段軌道電路1.3Km，理論上站間可以同時(shí)有三列車?，F(xiàn)在是41頁\一共有78頁\編輯于星期三自動(dòng)閉塞示意圖現(xiàn)在是42頁\一共有78頁\編輯于星期三5-5軌道電路的連接接頭現(xiàn)在是43頁\一共有78頁\編輯于星期三現(xiàn)在是44頁\一共有78頁\編輯于星期三有絕緣接頭軌道電路的缺點(diǎn)有絕緣移頻軌道電路的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離長、信息量大。但隨著無縫線路的出現(xiàn)，有絕緣軌道電路在運(yùn)營中的最薄弱環(huán)節(jié)是其軌端絕緣節(jié)，故障率比較高，逐步暴露出其在自動(dòng)閉塞系統(tǒng)中的不適應(yīng)性。因此，需要將有絕緣軌道電路進(jìn)行無絕緣改造。現(xiàn)在是45頁\一共有78頁\編輯于星期三無絕緣軌道電路示意（1）現(xiàn)在是46頁\一共有78頁\編輯于星期三無絕緣軌道電路示意（2）現(xiàn)在是47頁\一共有78頁\編輯于星期三無絕緣軌道電路示意（3）現(xiàn)在是48頁\一共有78頁\編輯于星期三無絕緣軌道電路示意（4）軌道電路中再并聯(lián)一個(gè)同樣的電路則可以在這個(gè)電路中產(chǎn)生振蕩信號(hào)，這就是接收端?，F(xiàn)在是49頁\一共有78頁\編輯于星期三無絕緣軌道電路列車進(jìn)入則產(chǎn)生短路（車軸短路），振蕩信號(hào)消失，發(fā)出另一種信號(hào)。在相連的軌道電路中，使用不同的信號(hào)加以區(qū)分，可以不相互干擾?？梢詤^(qū)分不同的軌道交通線路區(qū)段，進(jìn)而將控制信息通過軌道電路送到機(jī)車上。現(xiàn)在是50頁\一共有78頁\編輯于星期三無絕緣軌道電路的應(yīng)用現(xiàn)在是51頁\一共有78頁\編輯于星期三現(xiàn)在是52頁\一共有78頁\編輯于星期三6、聯(lián)鎖的概念聯(lián)鎖的概念是在線路中引進(jìn)了道岔，線路平面由“一維”變?yōu)椤皟删S”后產(chǎn)生的。為了確定車輛在線路平面中的位置，必須首先確定列車走的線路，既確定“進(jìn)路”；若要列車進(jìn)入確定的線路，則必須扳動(dòng)相關(guān)的道岔；扳動(dòng)道岔后，不能讓其他人員再扳動(dòng)這組道岔，即必須“鎖定”道岔。若要司機(jī)知道走的線路，則必須給出相應(yīng)明確的信號(hào)?，F(xiàn)在是53頁\一共有78頁\編輯于星期三6-1聯(lián)鎖定義聯(lián)鎖——是指為保證行車安全，而將軌道交通線路中的所有信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔等相對(duì)獨(dú)立的信號(hào)設(shè)備構(gòu)成一種相互制約、互為控制的連帶環(huán)扣關(guān)系，即“聯(lián)鎖”關(guān)系?，F(xiàn)在是54頁\一共有78頁\編輯于星期三現(xiàn)在是55頁\一共有78頁\編輯于星期三現(xiàn)在是56頁\一共有78頁\編輯于星期三6-3微機(jī)聯(lián)鎖利用微型電子計(jì)算機(jī)對(duì)車站值班員操作命令及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備表示信息進(jìn)行邏輯計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)機(jī)、軌道電路及道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)等設(shè)備進(jìn)行集中控制的車站聯(lián)鎖設(shè)備?，F(xiàn)在是57頁\一共有78頁\編輯于星期三現(xiàn)在是58頁\一共有78頁\編輯于星期三7、城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)

——列車自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)

AutomaticTrainControl列車自動(dòng)防護(hù)（ATP）子系統(tǒng)AutomaticTrainProtection列車自動(dòng)監(jiān)控（ATS）子系統(tǒng)AutomaticTrainSupervision列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）子系統(tǒng)AutomaticTrainOperation現(xiàn)在是59頁\一共有78頁\編輯于星期三ATC系統(tǒng)ATC系統(tǒng)：列車按地面?zhèn)魉偷乃俣龋ɑ蚓嚯x）信息，自動(dòng)控制列車運(yùn)行的信號(hào)設(shè)備?！艉罄m(xù)列車根據(jù)與先行列車之間的距離和進(jìn)路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，或按設(shè)定的運(yùn)行條件達(dá)到容許速度的距離信息。◆根據(jù)上述信息，列車自動(dòng)地控制運(yùn)行速度，進(jìn)行超速防護(hù)，確保列車高效、安全的運(yùn)行?，F(xiàn)在是60頁\一共有78頁\編輯于星期三7-1城市軌道交通ATC系統(tǒng)的特點(diǎn)傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)是通過設(shè)置在地面的色燈信號(hào)機(jī)來傳遞不同的行車命令，這種制式基本上是依賴司機(jī)進(jìn)行速度控制和調(diào)整，依靠司機(jī)保證行車安全。ATC系統(tǒng)將機(jī)車信號(hào)作為主體信號(hào)，傳遞給列車的信號(hào)是具體的速度或距離信息，列車按調(diào)度人員設(shè)置的時(shí)刻表，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)折返、自動(dòng)調(diào)整停站時(shí)分，以及運(yùn)用程序定位實(shí)現(xiàn)列車在車站的停車控制?，F(xiàn)在是61頁\一共有78頁\編輯于星期三7-2ATC系統(tǒng)的組成ATC系統(tǒng)的設(shè)備組成現(xiàn)場(chǎng)軌旁設(shè)備、車載信號(hào)設(shè)備、控制中心及車站信號(hào)設(shè)備ATC系統(tǒng)的功能組成ATO、ATS、ATP現(xiàn)在是62頁\一共有78頁\編輯于星期三現(xiàn)在是63頁\一共有78頁\編輯于星期三ATO——列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)“地對(duì)車控制”，即用地面信息實(shí)現(xiàn)對(duì)列車驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)的控制。使用ATO子系統(tǒng)后，可以使列車經(jīng)常處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，避免了不必要的、過于劇烈的加速或減速，因此明顯提高了乘坐的舒適度，提高了列車準(zhǔn)點(diǎn)率及減少輪軌磨損。ATO子系統(tǒng)與列車的再生制動(dòng)相配合，可以節(jié)省電能的消耗?，F(xiàn)在是64頁\一共有78頁\編輯于星期三ATS——列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)ATS子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的監(jiān)督和控制，輔助行車調(diào)度人員對(duì)全線列車運(yùn)行進(jìn)行管理。它給行車調(diào)度人員顯示全線列車的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)督和記錄運(yùn)行圖的執(zhí)行情況，在列車因故偏離運(yùn)行圖時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)（提出調(diào)整建議或者自動(dòng)修整運(yùn)行圖）。通過ATO的接口，向旅客提供運(yùn)行信息通報(bào)（列車到達(dá)、出發(fā)時(shí)間、運(yùn)行方向、中途?？空久，F(xiàn)在是65頁\一共有78頁\編輯于星期三ATP——列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)ATP子系統(tǒng)是ATC系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。ATP子系統(tǒng)具有實(shí)現(xiàn)列車的間隔控制、超速防護(hù)、進(jìn)路的安全監(jiān)控、車門和站臺(tái)屏蔽門的控制等功能?，F(xiàn)在是