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1、第7章　城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成——信號與通信系統(tǒng),【理論知識】 7.1　城市軌道交通信號系統(tǒng)的作用、特點和組成,1.信號系統(tǒng)的作用和特點 信號系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一。信號系統(tǒng)的作用是指揮行車，保證安全，提高效率。并且根據(jù)城市軌道交通高密度、短間隔、短站距和快速的特點，有著安全要求高、通過能力大、抗干擾能力強、可靠性高、自動化程度高等特點。改變了傳統(tǒng)的鐵路以地面信號顯示指揮行車的方式，以車載信號為主體信號

2、，用計算機系統(tǒng)實現(xiàn)了速度控制、進路選擇、進路控制等，并逐步的向無人駕駛的方向發(fā)展。2.信號系統(tǒng)的組成 信號系統(tǒng)的設(shè)備主要有信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路、聯(lián)鎖系統(tǒng)和列車自動控制（ATC）系統(tǒng)（如圖7－1）。,圖7-1　信號系統(tǒng)的組成,【理論知識】 7.1　城市軌道交通信號系統(tǒng)的作用、特點和組成,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,圖7-2　信號機,(1)色燈信號機　色燈信號機是以其顯示燈光的顏色、數(shù)目和亮燈的狀態(tài)來表示信號。

3、,1.信號機,(2)地面信號機1)地面信號機的設(shè)置原則。2)信號機的設(shè)置。3)信號顯示的顏色。2.轉(zhuǎn)轍機1)轉(zhuǎn)換道岔的位置，根據(jù)需要定位和反位，要求具有足夠大的拉力，可帶動尖軌往返運動；當尖軌受阻不能運動到底時，應隨時通過操縱使尖軌回復原位。2)道岔轉(zhuǎn)至所需位置而且貼緊后，實現(xiàn)鎖閉。3)正確地反映道岔的實際位置，道岔的尖軌貼于基本軌后，正確地給出相應的表示。4)道岔被擠或因故處于“四開”(兩側(cè)尖軌均不密貼)位置時，及時給出報

4、警或表示，在道岔被擠未修復前不應再使道岔轉(zhuǎn)換。,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,3.軌道電路(1)軌道電路的基本原理　軌道電路是以鐵路線路軌道作為導體，兩端加以機械絕緣，接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路(見圖7-3)。,圖7-3　最簡單的軌道電路,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,1)軌道電路的兩端分別設(shè)有送電端和軌道繼電器(見圖7-4)。,圖7-4　軌道繼電器,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,2)當軌道電路內(nèi)鋼軌完整，沒有列車

5、占用軌道時，繼電器吸起，表示軌道電路空閑。3)當軌道電路被列車占用，軌道電路被輪對分路，輪對電阻遠小于軌道繼電器線圈的電阻，流經(jīng)軌道繼電器的電流大大減小，軌道繼電器落下，表示軌道電路被占用，這時軌道電路呈分路狀態(tài)。4)當軌道電路的鋼軌被折斷，軌道電路受電端軌道繼電器中無電流通過，此時，軌道電路設(shè)備反映鋼軌斷軌。(2)音頻軌道電路　城市軌道交通的軌道電路不僅用來檢測列車的占用，更重要的是傳輸列車的行車信息。,【理論知識】 7.2　信

6、號基礎(chǔ)設(shè)備,圖7-5　音頻軌道電路原理圖,1)傳輸軌道電路報文。2)傳輸ATP列車報文。3)雙向發(fā)送信息，具有方向性。4)作為列車的定位設(shè)備。,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,4.UPS電源設(shè)備,圖7-6　UPS結(jié)構(gòu)圖,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,【理論知識】 7.2　信號基礎(chǔ)設(shè)備,(1)后備式UPS　市電正常工作時，僅對市電起穩(wěn)壓作用。(2)在線式UPS　在線式開機逆變器始終處于工作狀態(tài)，市電正常時，UPS先將市電

7、變成直流給蓄電池充電，然后逆變成交流電給負載；市電故障時，由蓄電池供電，逆變器輸出正常交流電。(3)在線互動式UPS　市電正常時，逆變器反向工作給蓄電池充電；市電異常后，逆變器工作，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)化為交流電并給負載供電。,【理論知識】 7.3　聯(lián)鎖設(shè)備,聯(lián)鎖系統(tǒng)是城市軌道交通的重要組成部分，用來在車站和車輛段實現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系。所謂聯(lián)鎖，是指信號設(shè)備與相關(guān)因素的制約關(guān)系，我們這里所說的聯(lián)鎖其實是指車站信號設(shè)備之間的制約關(guān)系，是信號、道岔

8、、進路之間的制約關(guān)系。聯(lián)鎖的基本內(nèi)容是：防止建立會導致機車車輛相沖突的進路，必須使列車或調(diào)車車列經(jīng)過的所有道岔均鎖閉在與進路開通方向相符合的位置，必須使信號機的顯示與所建立的進路相符。,【理論知識】 7.3　聯(lián)鎖設(shè)備,1、6502電氣集中。(1)控制臺　控制臺是車站值班員指揮行車、調(diào)車控制中心指揮列車運行和調(diào)車作業(yè)的控制中心。(2)區(qū)段人工解鎖　區(qū)段人工解鎖是在更換繼電器、軌道電路停電恢復時解鎖設(shè)備，恢復電路到正常狀態(tài)；或者道岔區(qū)

9、段不能解鎖時辦理故障解鎖，取消進路時不能關(guān)閉信號的情況下關(guān)閉信號。(3)繼電器、繼電器組合及組合架　繼電器部分是6502電氣集中的邏輯核心。,【理論知識】 7.3　聯(lián)鎖設(shè)備,2.計算機聯(lián)鎖(1)表示操作層　表示操作層是人機界面，是將設(shè)備和列車運行情況進行圖形化顯示，可通過鼠標和鍵盤操作命令實現(xiàn)聯(lián)鎖命令操作，接受操作員命令給邏輯層處理。(2)邏輯層　邏輯層是系統(tǒng)核心，是對聯(lián)鎖邏輯的處理。,1)2取2。,圖7-7　2取2系統(tǒng),【理論知

10、識】 7.3　聯(lián)鎖設(shè)備,2)3取2。(3)執(zhí)行表示層　執(zhí)行表示層是邏輯層和設(shè)備驅(qū)動層的接口，它分解邏輯層的命令，控制設(shè)備驅(qū)動層驅(qū)動設(shè)備，將采集設(shè)備驅(qū)動層的表示信息給邏輯層。(4)設(shè)備驅(qū)動層　設(shè)備驅(qū)動層是現(xiàn)場設(shè)備的驅(qū)動設(shè)備。(5)現(xiàn)場設(shè)備層　現(xiàn)場設(shè)備層如道岔、轉(zhuǎn)轍機、信號機和軌道電路等現(xiàn)場設(shè)備。3.聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制(1)進路的建立　進路建立指進路開始辦理到防護該進路的信號機開放的這一階段。(2)進路解鎖1)取消進路。,【理論知