交通運(yùn)輸信號(hào)PPT第3章第3-4節(jié)(新)

第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

自動(dòng)閉塞是目前國內(nèi)外大量應(yīng)用較為先進(jìn)的行車閉塞方法。它在確保安全運(yùn)行的條件下，增加列車運(yùn)行密度，提高列車在區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行速度。應(yīng)用較先進(jìn)的元、器件可以設(shè)計(jì)成高可靠性和安全性的自動(dòng)閉塞系統(tǒng)（設(shè)備）。2023/2/51第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類一、自動(dòng)閉塞工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成

利用通過信號(hào)機(jī)將一個(gè)區(qū)間劃分為若干個(gè)閉塞分區(qū)（一般不小于1200m），每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)都裝有軌道電路（或列車檢測設(shè)備），通過軌道電路將列車和通過信號(hào)機(jī)的顯示聯(lián)系起來，使信號(hào)機(jī)的顯示依列車運(yùn)行或區(qū)間狀態(tài)自動(dòng)變換的系統(tǒng)（或制式）叫做自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。2023/2/52第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類圖3－9雙線單向自動(dòng)閉塞

2023/2/53第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

在圖3－9中的每個(gè)閉塞分區(qū)的始端都設(shè)置一架通過信號(hào)機(jī)，防護(hù)其后方的閉塞分區(qū)。這些通過信號(hào)機(jī)平時(shí)顯示綠燈，即“定位開放式”，只有當(dāng)列車占用該信號(hào)機(jī)所防護(hù)的閉塞分區(qū)或線路發(fā)生斷軌、坍方等故障時(shí)，才顯示紅燈停車信號(hào)。2023/2/54第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類對(duì)三顯示自動(dòng)閉塞可以總結(jié)以下幾點(diǎn)：1．通過信號(hào)機(jī)的顯示是隨列車所在位置而自動(dòng)改變顯示，當(dāng)顯示綠燈，機(jī)車前方至少有二個(gè)閉塞分區(qū)空閑。2023/2/55第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

2．禁止信號(hào)（紅顯示）是利用軌道電路傳送，而其它命令可以利用軌道電路，也可利用其它通信道（架空明線或電纜）傳送。對(duì)三顯示自動(dòng)閉塞必須傳遞三種以上的信息。

2023/2/56第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

3．若利用軌道電路傳送信息時(shí)，在每一個(gè)信號(hào)點(diǎn)處不但有接收本信號(hào)點(diǎn)信息的接收設(shè)備，同時(shí)還具有向前方信號(hào)點(diǎn)發(fā)送信息的發(fā)送設(shè)備。2023/2/57第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

根據(jù)以上原理可以把自動(dòng)閉塞系統(tǒng)劃分為各子系統(tǒng)，由各子系統(tǒng)來構(gòu)成自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的原理框圖，以適應(yīng)各種制式的自動(dòng)閉塞。系統(tǒng)原理框圖如圖3-11所示。2023/2/58第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類圖3－11自動(dòng)閉塞系統(tǒng)原理框圖2023/2/59第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類信息形成：它是自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息源，根據(jù)自動(dòng)閉塞所需要的信息數(shù)量及特征而構(gòu)成；信息編碼：它是根據(jù)本信號(hào)點(diǎn)的顯示，把并行的信息源編制成符合設(shè)計(jì)要求的串行信息，它主要是由繼電邏輯電路構(gòu)成；2023/2/510第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類信息發(fā)送：它是把編碼環(huán)節(jié)輸出的串行信息進(jìn)行調(diào)制及功率放大；信息接收：它是把通道中接收的信息進(jìn)行解調(diào)，以恢復(fù)原串行的信息；

2023/2/511第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

信息譯解：它的作用是把接收的串行信息譯解出信息內(nèi)容，按設(shè)計(jì)要求動(dòng)作規(guī)定的執(zhí)行元件；執(zhí)行元件一般都采用安全型繼電器，通過繼電器的接點(diǎn)，控制通過信號(hào)機(jī)的信號(hào)顯示。2023/2/512第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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圖3-12是利用軌道電路傳遞自動(dòng)閉塞信息的原理框圖。2023/2/513第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

由圖3－12可以看出，區(qū)間通過信號(hào)機(jī)的顯示是調(diào)整列車運(yùn)行的命令。三顯示自動(dòng)閉塞區(qū)間通過信號(hào)機(jī)的顯示意義如下：

2023/2/514第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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綠燈

準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度運(yùn)行，表示運(yùn)行前方至少有二個(gè)閉塞分區(qū)空閑。

黃燈

要求列車注意運(yùn)行，表示運(yùn)行前方有一個(gè)閉塞分區(qū)空閑。

紅燈

列車應(yīng)在該信號(hào)機(jī)前停車。2023/2/515第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類二、自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的分類自動(dòng)閉塞系統(tǒng)按照運(yùn)營上和技術(shù)上的特征，大致可分為以下幾類：

2023/2/516第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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（一）按照行車組織方法，分為單線雙向自動(dòng)閉塞系統(tǒng)、雙線單向自動(dòng)閉塞系統(tǒng)和雙線雙向自動(dòng)閉塞系統(tǒng)

在單線區(qū)段上，一條線路需要雙方向行車，為了調(diào)整雙方向的列車運(yùn)行而在線路兩側(cè)都裝設(shè)通過色燈信號(hào)機(jī)，這樣的自動(dòng)閉塞稱為單線雙向自動(dòng)閉塞，如圖3－13（a）所示。2023/2/517第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類2023/2/518第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類

在雙線區(qū)段上，一般都采用單方向運(yùn)行，即一條線路只允許上行列車運(yùn)行，而另一條線路只允許下行列車運(yùn)行。為此，對(duì)于每條線路僅在一側(cè)裝設(shè)通過信號(hào)機(jī)，這樣的自動(dòng)閉塞稱為雙線單向自動(dòng)閉塞，如圖3－13（b）所示。2023/2/519第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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2023/2/520第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類為了充分發(fā)揮線路的運(yùn)行能力，在雙線區(qū)段的每一條線路都能雙方向運(yùn)行列車，這樣的自動(dòng)閉塞稱為雙線雙向自動(dòng)閉塞。在這種系統(tǒng)中地面通過信號(hào)機(jī)的設(shè)置與圖3－13（b）一樣，反方向運(yùn)行的列車是按機(jī)車信號(hào)的顯示作為行車的命令。2023/2/521第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類不管單線或雙線的雙向自動(dòng)閉塞，都必須對(duì)機(jī)車的尾部和頭部兩個(gè)方向進(jìn)行防護(hù)。為了防止兩方向的列車正面沖突，平時(shí)規(guī)定一個(gè)方向的通過色燈信號(hào)機(jī)亮燈，另一個(gè)方向的信號(hào)機(jī)滅燈（或雙線區(qū)段另一個(gè)方向機(jī)車信號(hào)沒有信息）。2023/2/522第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類只有在需要改變運(yùn)行方向，而且區(qū)間是空閑的條件下，由車站值班員辦理一定的手續(xù)后才能允許反方向的列車運(yùn)行。所以雙向自動(dòng)閉塞要比單向自動(dòng)閉塞復(fù)雜。2023/2/523第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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（二）按通過信號(hào)機(jī)顯示制式，分為二顯示、三顯示和四顯示信號(hào)顯示制式，不論二、三、四顯示制式，既適用于單向自動(dòng)閉塞系統(tǒng)，又適用于雙向自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。2023/2/524第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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二顯示自動(dòng)閉塞是通過信號(hào)機(jī)具有兩種顯示，能預(yù)告列車前方一個(gè)閉塞分區(qū)狀態(tài)的自動(dòng)閉塞。圖3－14是二顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。

2023/2/525第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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圖3－14二顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)2023/2/526第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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三顯示自動(dòng)閉塞是通過信號(hào)機(jī)具有三種顯示，能預(yù)告列車前方二個(gè)閉塞分區(qū)狀態(tài)的自動(dòng)閉塞。圖3－15是三顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。由圖可知，通過信號(hào)機(jī)的顯示決定于兩個(gè)軌道電路狀態(tài)，例如通過信號(hào)機(jī)6的顯示決定于6G和4G區(qū)段的狀態(tài)。2023/2/527第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類圖3－15三顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)

2023/2/528第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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四顯示自動(dòng)閉塞是通過信號(hào)機(jī)具有四種顯示，能預(yù)告列車前方三個(gè)閉塞分區(qū)狀態(tài)的自動(dòng)閉塞。圖3－16是四顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)。由圖可知，通過信號(hào)機(jī)的顯示決定于三個(gè)軌道電路狀態(tài)，例如通過信號(hào)機(jī)8的顯示決定8G、6G、和4G。

2023/2/529第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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圖3－16四顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)2023/2/530第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類為保證列車運(yùn)行安全，列車與列車之間必須保持一定的間隔，也就是要相隔一定數(shù)量的閉塞分區(qū)。2023/2/531第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類二顯示自動(dòng)閉塞追蹤間隔時(shí)間：2023/2/532第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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l0

列車長度，（m）；

lb

閉塞分區(qū)長度，（m）；

列車平均運(yùn)行速度，（km/h）；

0.06

化km/h為m/min的系數(shù)。2023/2/533第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類在經(jīng)常保持在綠燈下三顯示自動(dòng)閉塞系統(tǒng)中，為了使后續(xù)列車運(yùn)行，采用了間隔三個(gè)分區(qū)的列車追蹤間隔，如圖3－15所示。

2023/2/534第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類三顯示自動(dòng)閉塞的列車追蹤時(shí)分按下式確定：

（min）

2023/2/535第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類四顯示自動(dòng)閉塞由于增加了一種黃綠顯示，它規(guī)定高速列車以規(guī)定的速度越過黃綠顯示后必須減速，以便使列車在抵達(dá)黃燈顯示下運(yùn)行時(shí)不大于規(guī)定的黃燈容許速度，保證在顯示紅色燈光的信號(hào)機(jī)前停車，而對(duì)于低速制動(dòng)距離短的列車越過黃綠燈光后不減速。

2023/2/536第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類由于增加了這一顯示，對(duì)于高速列車，相鄰兩個(gè)閉塞分區(qū)的總長度應(yīng)大于高速列車最大運(yùn)行速度時(shí)的制動(dòng)距離，每個(gè)閉塞分區(qū)的長度應(yīng)大于高速列車從最高速度降低到通過黃燈的允許速度所需要的制動(dòng)距離和從黃燈容許速度到紅燈前停車所需的制動(dòng)距離。2023/2/537第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類比較理想的是兩個(gè)距離相等，也就是說要求每個(gè)閉塞分區(qū)的長度大于高速列車的制動(dòng)距離的一半。這樣就能解決上述矛盾。2023/2/538第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類四顯示自動(dòng)閉塞在綠燈下運(yùn)行的間隔時(shí)分為：

2023/2/539第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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（三）按信息傳遞方式，分為有線路自動(dòng)閉塞和無線路自動(dòng)閉塞有線路自動(dòng)閉塞還可以分為架空線路和電纜線路二種。無線路自動(dòng)閉塞是利用軌道電路作為通信道，由于它不需要架設(shè)架空線路或電纜線路，比較經(jīng)濟(jì)，但設(shè)備較復(fù)雜。

2023/2/540第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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（四）按自動(dòng)閉塞設(shè)備放置方式，分為分散式和集中式自動(dòng)閉塞

分散式自動(dòng)閉塞的設(shè)備都放置在區(qū)間每架通過信號(hào)機(jī)處。世界各國研制了把沿線的自動(dòng)閉塞設(shè)備集中到車站的集中式自動(dòng)閉塞，它具有設(shè)備集中便于維修，并能改善設(shè)備的工作條件等優(yōu)點(diǎn)。2023/2/541第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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（五）按傳遞信息的特征分為極性、頻率、數(shù)目以及它們相互組合的各種自動(dòng)閉塞

自動(dòng)閉塞以軌道電路作為傳遞信息的通道時(shí)，因?yàn)樗菀缀蜋C(jī)車信號(hào)設(shè)備相結(jié)合，因此得到廣泛應(yīng)用。

2023/2/542第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

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根據(jù)三顯示自動(dòng)閉塞原理，在有列車時(shí)顯示紅燈，在信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)也能顯示紅燈。因此，把“零值”（無電）作為控制紅色燈光的信息。除零值信息外，還需要黃和綠信息，這樣三顯示自動(dòng)閉塞需要傳遞三種以上的信息。2023/2/543第三節(jié)自動(dòng)閉塞的基本

原理和分類為了確保行車安全，不能采用振幅性質(zhì)的信息，因?yàn)檫@種信息具有互依性，當(dāng)振幅畸變時(shí)，會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的動(dòng)作。2023/2/544第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

一、交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞是以鋼軌作為通道傳遞交流脈沖，以脈沖的數(shù)目來控制地面和機(jī)車信號(hào)機(jī)顯示的一種自動(dòng)閉塞制式。交流計(jì)數(shù)電碼的信息特征如表3－3所示。其信息與信號(hào)顯示的關(guān)系如圖3－17所示。2023/2/545第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－17交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞信息與信號(hào)顯示的關(guān)系

2023/2/546第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理這種自動(dòng)閉塞在內(nèi)燃牽引區(qū)段采用50Hz工頻交流計(jì)數(shù)電碼，而在電力牽引區(qū)段，為了抵制工頻交流干擾，防止通過信號(hào)機(jī)出現(xiàn)錯(cuò)誤顯示，則采用75Hz和25Hz交流計(jì)數(shù)電碼。

2023/2/547第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理為了完成地面通過信號(hào)機(jī)三顯示和機(jī)車信號(hào)四顯示的控制任務(wù)，交流計(jì)數(shù)電碼共有四種信息，其與信號(hào)顯示的關(guān)系如表3－4所示。2023/2/548第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞一個(gè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的基本組成設(shè)備如圖3－18所示。

2023/2/549第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

圖3－18交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的設(shè)備組成2023/2/550第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理從圖中可以看出，送電端由給定值（即通過信號(hào)機(jī)3的狀態(tài)）、編碼（由電動(dòng)發(fā)碼器FD產(chǎn)生）和發(fā)送（由電碼傳輸繼電器CJ控制發(fā)碼）三部分組成；受電端則由接收（接收變壓器JB和軌道繼電器GJ組成）和譯碼器兩部分組成。

2023/2/551第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（一）發(fā)送電碼系統(tǒng)1．電動(dòng)發(fā)碼器它的作用是把連續(xù)的交流電流變?yōu)橛幸?guī)律的交流電碼脈沖。在內(nèi)燃牽引區(qū)段，電動(dòng)發(fā)碼器有FD1和FD2兩種類型。它由單相異步交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)凸輪動(dòng)作接點(diǎn)系統(tǒng)，從而產(chǎn)生L、U、HU三種電碼脈沖。2023/2/552第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

2．電碼傳輸繼電器它由電動(dòng)發(fā)碼器FD輸出的直流脈沖帶動(dòng)，然后經(jīng)其接點(diǎn)向軌道電路內(nèi)發(fā)送交流電碼脈沖（參看圖3－18的送電端）。2023/2/553第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理為了符合電動(dòng)發(fā)碼器產(chǎn)生的電碼時(shí)間特性和軌道電路傳輸特性的要求，該繼電器的動(dòng)作速度要快，而且還要具有能輸出大功率的加強(qiáng)接點(diǎn)，因此采用一種特殊型的電碼繼電器。

2023/2/554第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（二）接收及譯碼系統(tǒng)

1．脈沖軌道繼電器為了準(zhǔn)確地接收軌道電路中傳輸來的電碼脈沖，采用了一種能夠隨脈沖電流快速動(dòng)作的高靈敏度脈沖繼電器，即JM2C－110型極化脈沖軌道繼電器。2023/2/555第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理它是一種直流脈沖繼電器，但因在軌道電路中傳輸?shù)氖墙涣麟姶a脈沖，所以在繼電器中裝有橋式整流器，以便把接收到的交流電碼脈沖變?yōu)橹绷髅}沖，使脈沖軌道繼電器GJ作有規(guī)律的脈動(dòng)動(dòng)作。2023/2/556第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

2．譯碼器采用YMQ－63型譯碼器，它的作用是把脈沖軌道繼電器CJ按接收到的各種電碼信息進(jìn)行的脈動(dòng)動(dòng)作，譯成相應(yīng)的信號(hào)顯示。

2023/2/557第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理二、微電子交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞為了克服有接點(diǎn)式交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞的缺點(diǎn)，1989年7月，鐵道部科學(xué)研究院與沈陽鐵路局合作，終于在沈山線的馬三家—山海關(guān)間，建成了403km的第一個(gè)微電子交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞工程，并全部開通使用。2023/2/558第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

微電子交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞的特點(diǎn)是：

(1)信息為時(shí)間計(jì)數(shù)電碼；

(2)信息量由3個(gè)增加為5個(gè)；

(3)縮短了信號(hào)顯示應(yīng)變時(shí)間，由十幾秒鐘降為5秒；

(4)提高了設(shè)備的抗干擾能力和軌道絕緣破損防護(hù)能力；

2023/2/559第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

(5)采用大規(guī)模集成電路元件和微處理機(jī)技術(shù)，設(shè)備達(dá)到了小型化、輕量化、方便了施工和維修。微電子交流計(jì)數(shù)電碼自動(dòng)閉塞可以向軌道發(fā)送五種信息：L、LU、U、UU、HU，能夠滿足四顯示自動(dòng)閉塞和七顯示機(jī)車信號(hào)的需要。

2023/2/560第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理三、極性頻率脈沖自動(dòng)閉塞極性頻率脈沖自動(dòng)閉塞是以鋼軌作為傳輸通道，以傳輸不同極性頻率脈沖的信息，控制地面信號(hào)機(jī)顯示，并通過機(jī)車感應(yīng)線圈控制機(jī)車信號(hào)的顯示。2023/2/561第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理為了傳輸多種信息，滿足地面信號(hào)機(jī)三顯示及機(jī)車信號(hào)六顯示（反映進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示側(cè)線停車雙黃顯示）的要求，必須具有五種信息（包括零值信息）。極性頻率脈沖自動(dòng)閉塞采用極性特征和二種頻率特征來區(qū)分四種信息。

2023/2/562第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

圖3－21極頻自動(dòng)閉塞信息與信號(hào)顯示關(guān)系2023/2/563第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

極性頻率脈沖信息的優(yōu)點(diǎn)是：①平均消耗功率小，瞬時(shí)發(fā)送的功率卻很大，因而有利于提高抗干擾能力；②

由于是脈沖式軌道電路，所以轉(zhuǎn)道電路的傳輸特性較好；③可以簡化地面接收設(shè)備。2023/2/564第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理極頻脈沖自動(dòng)閉塞一個(gè)區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的設(shè)備方框圖如圖3－22所示。由圖可見，極頻脈沖自動(dòng)閉塞由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備和電源三大部分組成。2023/2/565第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

圖3－22極頻脈沖自動(dòng)閉塞區(qū)間信號(hào)點(diǎn)的設(shè)備方框圖2023/2/566第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

四、移頻自動(dòng)閉塞（一）移頻信息與信號(hào)顯示的關(guān)系

移頻自動(dòng)閉塞是一種頻率調(diào)制式的自動(dòng)閉塞，它以軌道電路為通道，利用移頻信號(hào)的形式傳送低頻控制信息，自動(dòng)控制區(qū)間通過信號(hào)機(jī)的顯示。

2023/2/567第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

移頻信號(hào)是一種調(diào)制信號(hào)，它是以低頻控制信號(hào)對(duì)載波信號(hào)的參數(shù)進(jìn)行改變，這種技術(shù)稱為“調(diào)制”。移頻信號(hào)的調(diào)制方式，是使載頻信號(hào)的頻率f0隨低頻控制信號(hào)的頻率Fc產(chǎn)生一定形式的變化，因而也稱它為頻率調(diào)制或調(diào)頻。圖3－23為調(diào)頻波形圖。2023/2/568第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－23調(diào)頻波形圖2023/2/569第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

移頻信號(hào)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可以防止外界信號(hào)的侵入，因而它既適用于內(nèi)燃牽引區(qū)段，也適用于干擾大的交流電氣牽引區(qū)段。在采用三顯示自動(dòng)閉塞的內(nèi)燃牽引區(qū)段，移頻信號(hào)的低頻控制信號(hào)頻率Fc共有四種，可參看表3－6。經(jīng)過整形后的調(diào)制信號(hào)，其與信號(hào)顯示的關(guān)系，如表3－6所示。2023/2/570第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

移頻自動(dòng)閉塞的中心載頻f0也設(shè)計(jì)為四種，即上行線采用650Hz和850Hz兩種頻率交錯(cuò)排列，下行線以550Hz和750Hz兩種頻率交錯(cuò)排列。這樣，便可以防止同一線路兩相鄰閉塞分區(qū)之間，因鋼軌絕緣雙破損造成的錯(cuò)誤干擾；以及防止雙線區(qū)段上、下行線路相互間的錯(cuò)誤干擾。2023/2/571第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理在單線自動(dòng)閉塞區(qū)段，因?yàn)椴淮嬖卩従€相互間干擾問題，所以只采用650Hz和850Hz兩種中心載頻交錯(cuò)排列。在雙線區(qū)段，由于上、下行線路間存在鄰線干擾的問題，因此采取在上行線以650Hz和850Hz，下行線以550Hz和750Hz交錯(cuò)排列的方法，如圖3－24所示。2023/2/572第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－24雙線區(qū)段載頻頻率配置圖26Hz15Hz11Hz2023/2/573第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理當(dāng)先行列車A在閉塞分區(qū)4內(nèi)行駛時(shí)，防護(hù)該閉塞分區(qū)的通過信號(hào)機(jī)4顯示紅燈。這時(shí)通過信號(hào)機(jī)4處的發(fā)送設(shè)備FS，自動(dòng)產(chǎn)生以26Hz低頻控制信號(hào)調(diào)制中心載頻850Hz的移頻信號(hào)，并向后方閉塞分區(qū)6內(nèi)發(fā)送；通過信號(hào)機(jī)6處的接收設(shè)備JS，接收到此移頻信號(hào)以后，通過信號(hào)機(jī)6顯示黃燈。2023/2/574第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理此時(shí)通過信號(hào)機(jī)6的發(fā)送設(shè)備FS，自動(dòng)產(chǎn)生以15Hz低頻控制信號(hào)，調(diào)制中心載頻650Hz的移頻信號(hào)，并向其后方閉塞分區(qū)8發(fā)送；在通過信號(hào)機(jī)8處的接收設(shè)備JS，接收到此移頻信號(hào)后，通過信號(hào)機(jī)8便顯示綠燈。2023/2/575第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理同理，通過信號(hào)機(jī)8的發(fā)送設(shè)備FS，自動(dòng)向其后方閉塞分區(qū)10發(fā)送，以11Hz調(diào)制中心載頻850Hz的移頻信號(hào)，使通過信號(hào)機(jī)10顯示綠燈。這時(shí)追蹤列車B的司機(jī)，便可以在綠燈下輕松地按線路中允許最大速度駕駛列車運(yùn)行。2023/2/576第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

移頻自動(dòng)閉塞一個(gè)區(qū)間信號(hào)的設(shè)備組成框圖，如圖3－25所示。2023/2/577第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－25移頻自動(dòng)閉塞一個(gè)區(qū)間信號(hào)的設(shè)備組成2023/2/578第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（二）發(fā)送設(shè)備發(fā)送盒FS由低頻振蕩器、四級(jí)分頻器、移頻振蕩器、激勵(lì)級(jí)及功率放大器等單元電路組成，如圖3－25所示。低頻振蕩器產(chǎn)生哪一種頻率的低頻控制信號(hào)Fc，是受本信號(hào)點(diǎn)通過信號(hào)機(jī)顯示狀態(tài)決定的。2023/2/579第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

低頻振蕩器產(chǎn)生的正弦交流信號(hào)，經(jīng)整形器變成方波，然后由分頻器降低頻率，最后變?yōu)殚g隔對(duì)稱的11、15、20或26Hz調(diào)制方波，送入移頻振蕩器對(duì)中心載頻進(jìn)行調(diào)制。產(chǎn)生的移頻信號(hào)，經(jīng)功率放大后送入軌道，向后方閉塞分區(qū)傳送。

2023/2/580第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理根據(jù)中心載頻的不同，發(fā)送盒共分為FS－550、FS－650、FS－750和FS－850四種類型。2023/2/581第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（三）接收設(shè)備接收盒JS由衰耗器、限幅放大器、鑒頻器、低通濾波器、選頻放大器、末級(jí)觸發(fā)開關(guān)以及信號(hào)控制繼電器等組成。

2023/2/582第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

通過軌道電路傳送來的移頻信號(hào)輸入給接收盒JS后，經(jīng)衰耗器和限幅放大器，使較弱的移頻信號(hào)得到放大，而對(duì)較強(qiáng)的移頻信號(hào)或干擾信號(hào)進(jìn)行限幅削波，然后由雙穩(wěn)觸發(fā)器進(jìn)行整形。2023/2/583第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

整形后再經(jīng)鑒頻器還原（解調(diào)）為低頻信號(hào)，由低通濾波器波除其中的高次諧波，經(jīng)選頻放大器選出相應(yīng)的低頻控制信號(hào)，進(jìn)一步突出頻率特征。2023/2/584第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理例如，在11Hz或15Hz時(shí)，則綠燈繼電器LJ吸起，通過信號(hào)機(jī)顯示綠燈。如果是26Hz，則黃燈繼電器UJ吸起，通過信號(hào)機(jī)顯示黃燈。當(dāng)無信號(hào)輸入或接收的信號(hào)頻率與本信號(hào)點(diǎn)不符時(shí)，LJ和UJ同時(shí)落下，則通過信號(hào)機(jī)顯示紅燈。

2023/2/585第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理與發(fā)送盒FS配套，接收盒也分為JS－550、JS－650、JS－750和JS－850四種類型。2023/2/586第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（四）電源設(shè)備電源盒DY是供給發(fā)送盒、接收盒電子電路工作及區(qū)間通過信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈之用的綜合電源設(shè)備。分為DY－1型區(qū)間電源盒和DY－2型站內(nèi)電源盒兩種。

2023/2/587第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理五、雙向自動(dòng)閉塞的控制原理（一）雙向自動(dòng)閉塞的兩種方案由于單向自動(dòng)閉塞在每一條線路上只準(zhǔn)許運(yùn)行一個(gè)方向的列車，故只需防護(hù)列車的尾部，信息可以始終按照一個(gè)方向傳送，不用改變。2023/2/588第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理在雙向自動(dòng)閉塞時(shí)，由于區(qū)間線路上既要運(yùn)行上行列車，又要運(yùn)行下行列車，所以除了對(duì)列車尾部需要防護(hù)，對(duì)列車頭部也必須防護(hù)。2023/2/589第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理為了對(duì)列車頭部進(jìn)行防護(hù)，就要求兩個(gè)方向的通過色燈信號(hào)機(jī)間和防護(hù)區(qū)間的兩個(gè)車站間發(fā)生一定的聯(lián)系，準(zhǔn)許上行列車運(yùn)行時(shí)，下行的通過色燈信號(hào)機(jī)和出站信號(hào)機(jī)不能開放，反之亦然。2023/2/590第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

實(shí)現(xiàn)上述要求的雙向自動(dòng)閉塞方案有下列兩種：

1．平時(shí)（區(qū)間內(nèi)沒有列車運(yùn)行時(shí)）不規(guī)定運(yùn)行方向。雙方向的通過色燈信號(hào)機(jī)都開放，當(dāng)列車要從防護(hù)區(qū)間的某一站出發(fā)時(shí)（開放了出站色燈信號(hào)機(jī)），使反方向的通過色燈信號(hào)機(jī)都關(guān)閉，并使對(duì)方站的出站色燈信號(hào)機(jī)不能開放，如圖3－26所示。2023/2/591第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－26不規(guī)定運(yùn)行方向的雙向自動(dòng)閉塞信號(hào)顯示2023/2/592第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

這種方案的缺點(diǎn)是兩個(gè)車站的出站信號(hào)機(jī)有同時(shí)開放的可能，并且改變運(yùn)行方向的時(shí)間較長，故我國沒有采用該方案。2023/2/593第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

2．平時(shí)規(guī)定運(yùn)行方向。規(guī)定方向的通過色燈信號(hào)機(jī)開放，反方向的通過色燈信號(hào)不亮燈，對(duì)方站的反方向出站信號(hào)機(jī)也不能開放，如圖3－27所示。2023/2/594第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－27規(guī)定運(yùn)行方向的雙向自動(dòng)閉塞信號(hào)顯示2023/2/595第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

這種方案能彌補(bǔ)第一種方案的缺點(diǎn)，所以我國目前采用此種方案。由于此方案平時(shí)只有規(guī)定運(yùn)行方向的通過色燈信號(hào)機(jī)開放，而反方向的通過色燈信號(hào)機(jī)是滅燈的，所以每個(gè)信號(hào)點(diǎn)處可以用一個(gè)方向繼電器來完成轉(zhuǎn)接任務(wù)。2023/2/596第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

這個(gè)繼電器要由專設(shè)的改變運(yùn)行方向電路驅(qū)動(dòng)。為了避免電路發(fā)生故障時(shí)錯(cuò)誤地改變運(yùn)行方向，最好是利用電流的極性選擇方向，因此方向繼電器要采用有極繼電器。2023/2/597第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

這個(gè)方案，因?yàn)橐?guī)定發(fā)車站的出站色燈信號(hào)機(jī)可以隨時(shí)開放，而接車站的出站色燈信號(hào)機(jī)應(yīng)該被鎖于關(guān)閉的位置，因此兩個(gè)車站上也都必須設(shè)有表示運(yùn)行方向的方向繼電器，通過它們控制出站色燈機(jī)的開放與否。2023/2/598第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

六、自動(dòng)閉塞與車站聯(lián)鎖設(shè)備的聯(lián)系電路在自動(dòng)閉塞區(qū)段，通過信號(hào)機(jī)的顯示是隨著列車在閉塞分區(qū)的運(yùn)行而自動(dòng)變換的，而車站的進(jìn)站和出站信號(hào)機(jī)的開放，仍需要車站值班員在控制臺(tái)上來操縱。2023/2/599第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

為了便于車站值班員掌握列車接近或離去車站的情況，及時(shí)準(zhǔn)備接、發(fā)車進(jìn)路，因此設(shè)有自動(dòng)閉塞與車站聯(lián)鎖設(shè)備的聯(lián)系電路。它包括接近表示電路和離去表示電路，電路原理如圖3－29所示。2023/2/5100第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

圖3－29接近及離去表示燈電路原理圖2023/2/5101第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（一）接近表示電路接近表示電路是用來反映列車接近車站的情況。在車站值班員室控制臺(tái)上設(shè)有1接近和2接近兩個(gè)表示燈。2023/2/5102第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理將進(jìn)站信號(hào)機(jī)前方的兩個(gè)閉塞分區(qū)，作為該站第一接近區(qū)段1JG和第二接近區(qū)段2JG，并用這兩個(gè)區(qū)段的軌道繼電器1JGJ和2JGJ的接點(diǎn)，來控制接近表示燈和電鈴電路。2023/2/5103第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（二）離去表示電路離去表示電路是用來反映列車離開車站的情況。在車站值班員室控制臺(tái)上設(shè)有1離去、2離去兩個(gè)表示燈。2023/2/5104第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理將站界標(biāo)外方的兩個(gè)閉塞分區(qū)作為該車站的第一離去區(qū)段1LQG和第二離去區(qū)段2LQG，并用這兩個(gè)區(qū)段的軌道繼電器1LQGJ、1LQGJ的接點(diǎn)，來控制離去表示燈電路。2023/2/5105第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理七、法國多信息自動(dòng)閉塞法國多信息自動(dòng)閉塞是在區(qū)間采用UM71型無絕緣軌道電路的四顯示自動(dòng)閉塞。

2023/2/5106第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理（一）概述自動(dòng)閉塞是提高通過能力保證行車安全的一種有效手段。提高通過能力的效果主要表現(xiàn)在增加列車密度方面。2023/2/5107第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理根據(jù)需要如果要改造我國雙線三顯示自動(dòng)閉塞，主要有兩個(gè)要求：一是使其適合于提高列車運(yùn)行速度，二是使其適合于加大列車運(yùn)行密度。2023/2/5108第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理實(shí)際上，如果只著眼于三顯示自動(dòng)閉塞，則不可能解決既提高列車運(yùn)行速度，又加大列車運(yùn)行密度這一對(duì)相互矛盾的問題，故提出了四顯示自動(dòng)閉塞，它可以在保證行車安全的基礎(chǔ)上，最大限度地提高區(qū)間通過能力。2023/2/5109第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理四顯示自動(dòng)閉塞在三顯示的基礎(chǔ)上，增加一種顯示，即除紅、黃、綠三種顯示外，再增加一種黃綠顯示（或黃閃）。黃綠顯示的含義是規(guī)定當(dāng)列車以全速通過黃綠色信號(hào)機(jī)后，司機(jī)用常用制動(dòng)方式立即開始減速，以便列車減速到規(guī)定的速度，通過下一個(gè)也為黃綠燈或黃燈的信號(hào)機(jī)，并保證列車在黃燈之后遇到的紅燈信號(hào)機(jī)前方使列車停車。2023/2/5110第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理在機(jī)車上裝有超速防護(hù)系統(tǒng)的情況下，列車以全速通過黃綠信號(hào)機(jī)后，超速防護(hù)系統(tǒng)用緊急制動(dòng)方式，使列車以規(guī)定速度越過黃燈信號(hào)機(jī)后，在下一個(gè)紅燈信號(hào)機(jī)前使列車停車。因此，四顯示自動(dòng)閉塞的信息都有速度的含義。列車的制動(dòng)距離一般為兩個(gè)閉塞分區(qū)，而三顯示為一個(gè)閉塞分區(qū)。2023/2/5111第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理（二）發(fā)展情況國外的四顯示自動(dòng)閉塞是從兩種運(yùn)輸類型發(fā)展起來的。第一種類型是運(yùn)輸繁忙的市郊鐵路，這種線路的運(yùn)輸特點(diǎn)是既有密度大，速度低而且時(shí)間集中在上、下班的市郊列車，又有直快和特快的干線列車。2023/2/5112第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理這些列車的速度和制動(dòng)距離相差比較大，在這種區(qū)段采用四顯示自動(dòng)閉塞制式之后，對(duì)于慢車可以把四顯示當(dāng)作三顯示運(yùn)用，即把新增加的“黃綠”或“黃閃”顯示當(dāng)作三顯示的綠燈處理。對(duì)于直快和特快列車即按四顯示運(yùn)行，其制動(dòng)距離為兩個(gè)閉塞分區(qū)。

2023/2/5113第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－30直快和特快列車的追蹤間隔和顯示情況2023/2/5114第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理圖3－31市郊列車的追蹤間隔和顯示情況2023/2/5115第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

第二種類型是運(yùn)輸繁忙的高速鐵路，這種線路的運(yùn)輸特點(diǎn)是列車速度高，制動(dòng)距離長，在這種線路上，由于司機(jī)無法確認(rèn)地面信號(hào)顯示，列車的運(yùn)行主要遵照多信息機(jī)車信號(hào)顯示和超速防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行。2023/2/5116第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理例如法國巴黎一里昂高速鐵路（TGV）。它的列車運(yùn)行速度分為四擋：第一擋為270km／h；第二擋為220km／h；第三擋為160km／h；第四擋為35km／h。2023/2/5117第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理為了使列車經(jīng)常保持在線路空閑狀態(tài)追蹤運(yùn)行，兩列車的追蹤間隔為6個(gè)閉塞分區(qū)。每個(gè)閉塞分區(qū)為2.1km，最大常用制動(dòng)距離為三個(gè)閉塞分區(qū)。

2023/2/5118第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理嚴(yán)格講這種高速鐵路所采用的區(qū)間信號(hào)設(shè)備，由于不設(shè)地面信號(hào)機(jī)，而是以機(jī)車信號(hào)為主體信號(hào)，已不再是四顯示自動(dòng)閉塞。2023/2/5119第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理另外由于加裝了超速防護(hù)系統(tǒng)對(duì)速度進(jìn)行控制，則需檢查出口速度，從而需要把一個(gè)閉塞分區(qū)當(dāng)作保護(hù)區(qū)段，從而形成一個(gè)以機(jī)車信號(hào)為主體的多信息列車間隔自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。2023/2/5120第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

（三）我國采用的四顯示自動(dòng)閉塞

1．信息量的確定我國鄭武段四顯示自動(dòng)閉塞采用了法國UM71型無絕緣軌道電路及TVM300型帶速度監(jiān)督的機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)。它的信息量也是根據(jù)鄭武線的實(shí)際情況確定的。2023/2/5121第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理

由鄭武線的實(shí)際情況可見，基于四顯示自動(dòng)閉塞和超速防護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)整體，因此信息量除滿足四顯示自動(dòng)閉塞本身的要求外，還應(yīng)滿足區(qū)間和站內(nèi)列車速度等級(jí)的要求。2023/2/5122第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息特征和傳遞原理例如將客車和貨車分成四種速度等級(jí)?？蛙囁膿跛俣葹椋?20km／h、100km／h、85km／h、25km／h；貨車四擋速度為：80km／h、70km／h、55km／h、25km／h。2023/2/5123第四節(jié)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的信息