項(xiàng)目5 信號(hào)與通信系統(tǒng)《城軌運(yùn)輸設(shè)備》教學(xué)課件

《城軌運(yùn)輸設(shè)備》?精品課件合集信號(hào)與通信系統(tǒng)內(nèi)容一、識(shí)別城市軌道交通信號(hào)及顯示二、認(rèn)識(shí)城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)三、使用聯(lián)鎖設(shè)備辦理進(jìn)路四、辦理閉塞五、認(rèn)識(shí)列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC五、

認(rèn)識(shí)列車自動(dòng)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(jù)通信介質(zhì)不同又分為有線和無(wú)線兩種。有線是基于軌間電纜（感應(yīng)環(huán)線），無(wú)線通信采用波導(dǎo)管、漏泄電纜和無(wú)線空間波三種方式?；跓o(wú)線通信的CBTC系統(tǒng)是指通過(guò)無(wú)線通信方式（而不是軌道電路），來(lái)確定列車位置和實(shí)現(xiàn)車---地雙向?qū)崟r(shí)通信。（一）CBTC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CBTC系統(tǒng)的主要組成部分有：列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)（ATS）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(DSU)、區(qū)域控制器(ZC)、車載控制器(VOBC)及司機(jī)顯示、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(DCS)1、車載控制器(VOBC)列車上的設(shè)備包括1個(gè)車載控制器、2個(gè)移動(dòng)無(wú)線設(shè)備和駕駛員顯示單元。以及用于檢測(cè)站臺(tái)軌旁接近盤(pán)的接近傳感器，用于檢測(cè)線路定位信標(biāo)的應(yīng)答查詢天線，用于測(cè)量列車速度的速度傳感器等。車載數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(DCS)由移動(dòng)通信系統(tǒng)(MR)和MR天線構(gòu)成。在列車每端，安裝有一個(gè)MR或兩個(gè)MR天線。MR是車載無(wú)線設(shè)備，用來(lái)在車載設(shè)備（如ATP和ATO）和軌旁設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)。1、車載控制器CC包括一個(gè)安全的帶數(shù)字式輸入/輸出控制器的二取二處理器。這個(gè)子系通過(guò)檢測(cè)軌道上應(yīng)答器，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索收到的數(shù)據(jù)信息，確定車輛位置，同時(shí)負(fù)責(zé)列車速度的監(jiān)測(cè)，根據(jù)ZC發(fā)來(lái)的移動(dòng)授權(quán)、軌旁設(shè)備、進(jìn)路狀態(tài)和車載數(shù)據(jù)地圖，計(jì)算安全防護(hù)曲線和運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)防護(hù)(ATP)和列車自動(dòng)駕駛(ATO)的功能。速度傳感器、加速度計(jì)和查詢器（信標(biāo)）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(guān)的駕駛信息、設(shè)備狀態(tài)以及給駕駛員的報(bào)警信息。兩個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)（MR）天線位于列車端并連接到車載控制器，實(shí)現(xiàn)與軌旁設(shè)備間的信息傳遞2、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元(DSU)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元是一個(gè)安全型設(shè)備，包含了其他列車控制子系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)和配置文件。在區(qū)域控制器和車載控制器之間，從數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元下載線路數(shù)據(jù)庫(kù)。3、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)的所有設(shè)備都和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(DCS)相連。DCS設(shè)備包括：軌旁光纖骨干網(wǎng)、軌旁無(wú)線設(shè)備接入點(diǎn)(AP)、車載無(wú)線設(shè)備、控制中心和集中聯(lián)鎖站的局域網(wǎng)及交換機(jī)。車地?zé)o線通信系統(tǒng)主要由三部分組成：軌旁無(wú)線接入點(diǎn)（AP）、車載通信單元、空間無(wú)線通道。車—地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖橇熊囄恢?、速度、方向及運(yùn)行命令等重要信息車地?zé)o線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4、區(qū)域控制器ZC區(qū)域控制器用于接收其控制范圍內(nèi)列車通過(guò)無(wú)線通道發(fā)出的所有位置信息；根據(jù)控制中心發(fā)出的進(jìn)路請(qǐng)求，控制道岔、信號(hào)機(jī)，并完成聯(lián)鎖功能；它負(fù)責(zé)根據(jù)所有已知障礙物的位置和運(yùn)行權(quán)限來(lái)確定其區(qū)域內(nèi)所有列車的運(yùn)行權(quán)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(tái)屏蔽門、防淹門和隔離保護(hù)門的動(dòng)作等。ZC還負(fù)責(zé)對(duì)相鄰區(qū)域控制器的移動(dòng)授權(quán)請(qǐng)求作出回應(yīng)，完成列車從一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域的交接ZC的信息交換5、列車自動(dòng)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(duì)應(yīng)于每列車的排列進(jìn)路指令，ATS控制中心調(diào)度員提供人機(jī)界面，ATS的調(diào)度監(jiān)督屏上，顯示線路狀態(tài)、信號(hào)設(shè)備狀態(tài)、各列車位置、列車工作狀態(tài)；同時(shí)，ATS也提供調(diào)度員各種調(diào)度命令，如臨時(shí)限速、車站“跳?！?、關(guān)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(jí)連續(xù)式通信級(jí)即在虛擬閉塞（移動(dòng)閉塞）的模式下，控制中心將線路上的計(jì)軸區(qū)段再分為若干個(gè)虛擬閉塞，列車上的車載控制器自動(dòng)上報(bào)列車位置時(shí)，ATS可監(jiān)控列車具體位置，當(dāng)列車前方的虛擬閉塞顯示被占用時(shí)，系統(tǒng)將向列車發(fā)出制動(dòng)命令。虛擬閉塞相當(dāng)于在計(jì)軸區(qū)段內(nèi)再次劃分閉塞，從而達(dá)到縮短列車運(yùn)行間隔，提高行車密度的效果。最終的移動(dòng)閉塞模式即通過(guò)判斷列車獲得的移動(dòng)授權(quán)來(lái)控制運(yùn)行間隔。如圖5-40所示。計(jì)軸區(qū)段固定閉塞移動(dòng)閉塞移動(dòng)授權(quán)安全距離制動(dòng)曲線圖5-40CBTC系統(tǒng)模式2、點(diǎn)式通信級(jí)所謂后備系統(tǒng)是指在現(xiàn)有CBTC基于通信的列車位置檢測(cè)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(jì)軸設(shè)備)進(jìn)行列車位置檢測(cè)的系統(tǒng)，在點(diǎn)式通信級(jí)，使用應(yīng)答器進(jìn)行軌旁到列車的通信，此時(shí)，移動(dòng)授權(quán)來(lái)自信號(hào)機(jī)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(shè)備的列車進(jìn)入線路時(shí)，保證整個(gè)ATC仍然能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在后備模式中，全線主要靠計(jì)軸器劃分區(qū)段，計(jì)軸系統(tǒng)根據(jù)輪對(duì)的數(shù)量來(lái)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(lái)控制進(jìn)路、道岔、信號(hào)機(jī)，并將信息通過(guò)骨干網(wǎng)傳遞送給控制中心，同時(shí)將命令通過(guò)AP傳遞給車載控制器，從而實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)運(yùn)行。3、聯(lián)鎖級(jí)如果連續(xù)式或點(diǎn)式通信級(jí)故障，作為降級(jí)運(yùn)行模式，可由信號(hào)機(jī)系統(tǒng)為列車提供聯(lián)鎖防護(hù)，此時(shí)，沒(méi)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(dòng)