項目5 信號與通信系統(tǒng)《城軌運輸設備》教學課件

《城軌運輸設備》?精品課件合集信號與通信系統(tǒng)內容一、識別城市軌道交通信號及顯示二、認識城市軌道交通信號系統(tǒng)三、使用聯(lián)鎖設備辦理進路四、辦理閉塞五、認識列車自動控制系統(tǒng)ATC五、

認識列車自動控制系統(tǒng)ATC二、基于CBTC的ATC系統(tǒng)基于CBTC的ATC系統(tǒng)根據通信介質不同又分為有線和無線兩種。有線是基于軌間電纜（感應環(huán)線），無線通信采用波導管、漏泄電纜和無線空間波三種方式?；跓o線通信的CBTC系統(tǒng)是指通過無線通信方式（而不是軌道電路），來確定列車位置和實現車---地雙向實時通信。（一）CBTC系統(tǒng)結構CBTC系統(tǒng)的主要組成部分有：列車自動監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）、數據存儲單元(DSU)、區(qū)域控制器(ZC)、車載控制器(VOBC)及司機顯示、數據通信系統(tǒng)(DCS)1、車載控制器(VOBC)列車上的設備包括1個車載控制器、2個移動無線設備和駕駛員顯示單元。以及用于檢測站臺軌旁接近盤的接近傳感器，用于檢測線路定位信標的應答查詢天線，用于測量列車速度的速度傳感器等。車載數據通信系統(tǒng)(DCS)由移動通信系統(tǒng)(MR)和MR天線構成。在列車每端，安裝有一個MR或兩個MR天線。MR是車載無線設備，用來在車載設備（如ATP和ATO）和軌旁設備間傳輸數據。1、車載控制器CC包括一個安全的帶數字式輸入/輸出控制器的二取二處理器。這個子系通過檢測軌道上應答器，從數據庫中檢索收到的數據信息，確定車輛位置，同時負責列車速度的監(jiān)測，根據ZC發(fā)來的移動授權、軌旁設備、進路狀態(tài)和車載數據地圖，計算安全防護曲線和運行曲線，實現列車自動防護(ATP)和列車自動駕駛(ATO)的功能。速度傳感器、加速度計和查詢器（信標）與車載控制器接口用于確定列車的位置。列車駕駛員顯示器(TOD)被連接到了車載控制器以便顯示相關的駕駛信息、設備狀態(tài)以及給駕駛員的報警信息。兩個移動通信系統(tǒng)（MR）天線位于列車端并連接到車載控制器，實現與軌旁設備間的信息傳遞2、數據庫存儲單元(DSU)數據庫存儲單元是一個安全型設備，包含了其他列車控制子系統(tǒng)使用的數據庫和配置文件。在區(qū)域控制器和車載控制器之間，從數據庫存儲單元下載線路數據庫。3、數據通信系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)的所有設備都和數據通信系統(tǒng)(DCS)相連。DCS設備包括：軌旁光纖骨干網、軌旁無線設備接入點(AP)、車載無線設備、控制中心和集中聯(lián)鎖站的局域網及交換機。車地無線通信系統(tǒng)主要由三部分組成：軌旁無線接入點（AP）、車載通信單元、空間無線通道。車—地無線網絡傳輸的是列車位置、速度、方向及運行命令等重要信息車地無線通信系統(tǒng)結構4、區(qū)域控制器ZC區(qū)域控制器用于接收其控制范圍內列車通過無線通道發(fā)出的所有位置信息；根據控制中心發(fā)出的進路請求，控制道岔、信號機，并完成聯(lián)鎖功能；它負責根據所有已知障礙物的位置和運行權限來確定其區(qū)域內所有列車的運行權限。障礙物包括其它列車、封閉區(qū)段、失去狀態(tài)的道岔以及任何外部因素，如緊急停車按鈕、站臺屏蔽門、防淹門和隔離保護門的動作等。ZC還負責對相鄰區(qū)域控制器的移動授權請求作出回應，完成列車從一個區(qū)域到另一個區(qū)域的交接ZC的信息交換5、列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS非安全子系統(tǒng)，ATS向區(qū)域控制器發(fā)送對應于每列車的排列進路指令，ATS控制中心調度員提供人機界面，ATS的調度監(jiān)督屏上，顯示線路狀態(tài)、信號設備狀態(tài)、各列車位置、列車工作狀態(tài)；同時，ATS也提供調度員各種調度命令，如臨時限速、車站“跳?！?、關閉區(qū)域等。CBTC的工作原理CBTC的工作原理（三）CBTC的模式1、連續(xù)式通信級連續(xù)式通信級即在虛擬閉塞（移動閉塞）的模式下，控制中心將線路上的計軸區(qū)段再分為若干個虛擬閉塞，列車上的車載控制器自動上報列車位置時，ATS可監(jiān)控列車具體位置，當列車前方的虛擬閉塞顯示被占用時，系統(tǒng)將向列車發(fā)出制動命令。虛擬閉塞相當于在計軸區(qū)段內再次劃分閉塞，從而達到縮短列車運行間隔，提高行車密度的效果。最終的移動閉塞模式即通過判斷列車獲得的移動授權來控制運行間隔。如圖5-40所示。計軸區(qū)段固定閉塞移動閉塞移動授權安全距離制動曲線圖5-40CBTC系統(tǒng)模式2、點式通信級所謂后備系統(tǒng)是指在現有CBTC基于通信的列車位置檢測系統(tǒng)之外，另外配備的一套以傳統(tǒng)方式(如軌道電路或者計軸設備)進行列車位置檢測的系統(tǒng)，在點式通信級，使用應答器進行軌旁到列車的通信，此時，移動授權來自信號機的顯示。在這套系統(tǒng)的支持下，能滿足在CBTC系統(tǒng)部分或者全部故障，或者未裝載通信設備的列車進入線路時，保證整個ATC仍然能夠正常運轉。在后備模式中，全線主要靠計軸器劃分區(qū)段，計軸系統(tǒng)根據輪對的數量來判斷區(qū)段占用的情況以及列車行駛的方向，并將信息傳給區(qū)域控制器，由區(qū)域控制器來控制進路、道岔、信號機，并將信息通過骨干網傳遞送給控制中心，同時將命令通過AP傳遞給車載控制器，從而實現列車的自動運行。3、聯(lián)鎖級如果連續(xù)式或點式通信級故障，作為降級運行模式，可由信號機系統(tǒng)為列車提供聯(lián)鎖防護，此時，沒有軌旁到列車的通信。三、ATC系統(tǒng)控制模式1、控制中心自動