《城市轨道交通信号与通信系统》课件

城市轨道交通信号与通信系统目录Contents12项目一信号机与转辙机

………………………4任务一信号机……………5任务二转辙机……………17

项目二继电器、轨道电路、计轴器和应答器………………27任务一继电器……………28任务二轨道电路…………38任务三计轴器和应答器…………………45

项目三联锁系统……………49任务一联锁概述…………50任务二6502电气集中联锁……………51任务三计算机联锁………………………58任务四联锁系统的控制…………………6432目录Contents45项目四列车自动控制系统…………………71任务一列车自动控制系统概述…………72任务二列车自动防护(ATP)系统………75任务三列车自动驾驶(ATO)系统……………………78任务四列车自动监控(ATS)系统………82任务五基于通信的列车控制……………85

项目五通信传输

……………94任务一通信基本知识……………………95任务二通信传输系统……………………103任务三传输介质………………………110任务四传输技术………………………116

项目六电话和无线调度系统………………123任务一电话系统………………………124任务二无线通信系统…………………134

63目录Contents78项目七闭路电视和广播系统………………143任务一闭路电视………………………144任务二广播系统………………………151

项目八其他通信系统………………………157任务一时钟系统………………………158任务二民用通信系统…………………161任务三乘客信息系统…………………16441项目一信号机与转辙机5

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任务一

信号机诸如在公路上的行驶，城市轨道交通列车在各自轨道上的行驶也需要遵从一定的信号指挥。为了保证列车行驶的安全，提高运输的效率，设有多种的信号用来指挥列车的行车作业，城市轨道交通的信号主要有地面固定信号、车载信号、轨旁指示标志和手信号等。手信号的使用

信号的种类6

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任务一

信号机城市轨道交通的信号1.地面固定信号

地面固定信号是固定设置在规定位置的信号装置，城市轨道交通采用色灯信号机，通过地面信号机颜色的显示，来指示列车的运行。2.车载信号

城市轨道交通为满足大容量和小间隔的运输多采用列车自动控制(ATC)系统，自动化程度比较高。3.轨旁指示标志

轨旁指示标志是在线路上提醒司机注意或者是在施工时临时加入的部分需要注意的信息。4.手信号

手信号多在信号设备故障或者是特殊的运营时段等情况下使用，手信号员必须手持信号旗或手提信号灯发出手信号。手信号的使用

手信号的使用

7任务一

信号机城市轨道交通采用色灯信号机，以其显示灯光的颜色、数目和亮灯的状态来表示信号。色灯信号机有高柱和矮柱２种。高柱信号机安装在钢筋混凝土信号机柱上，主要使用在需要显示距离远、观察位置明显的地方，如车辆段的进段、出段信号机，矮柱信号机安装在信号机水泥地基上。手信号的使用

色灯信号机一、信号机的种类8任务一

信号机透镜色灯信号机透镜式色灯信号机的种类有:高柱(安装在钢筋混凝土信号机柱上，由机柱、机构、托架、梯子组成)、矮柱(安装在信号机水泥地基上)、单机构(单显示、双显示、三显示)、双机构(四显示、五显示，还可以带引导信号、容许信号机构和进路表示器)。1图1-2透镜式色灯信号机

9任务一

信号机ＬＥＤ色灯信号机LED小型信号机采用高亮度发光二极管(LED)作为信号机构的发光器件，解决了LED散射光聚焦等关键问题，采用高强度聚碳酸酯材料用于多点LED聚焦的蜂房式透镜，大幅度提高了LED显示距离，采用铸铝外壳的密封拼装组合结构。信号机构的宽度由260ｍｍ降低到１５０ｍｍ，机箱宽度由200ｍｍ减低到170ｍｍ，实现了信号机构的小型化。图1-3

LED色灯信号机

210任务一

信号机二、信号机点灯电路控制信号机灯光显示的电路称为信号机点灯电路，城市轨道交通信号机点灯电路一般仍然采用了继电电路，通过室内控制设备对有关继电器的驱动和采集，实现对地面信号机的控制和监督，以调车信号机点灯电路为例，如图1-4所示。图1-4调车信号机点灯电路

11任务一

信号机三、信号机的设置及显示城市轨道交通采用右行车制，地面信号机设于列车运行方向的右侧，地下部分一般装在隧道壁上。特殊情况下，可设于列车运行方向的左侧或其他位置。信号显示定位是指信号机经常显示的状态为信号机定位，其定位的选择一般考虑行车安全、行车效率等，除进出站信号机和通过信号机以绿色为定位，其他信号机以禁止信号为定位。色灯信号机的使用

12任务一

信号机四、各种用途信号机的灯光配列及命名１.进站信号机进站信号机设置在车站入口外方适当距离，用于防护车站内作业安全，如图1-5中Ｆ。２.出站信号机进站信号机出站信号机设置在车站出口ꎬ即列车由车站向区间发车处前方，指示列车能否由车站进入区间，如图1-5中Ａ。图1-5进站、出站信号机、预告信号机

３.预告信号机将主体信号机的信号显示状态提前告诉司机，如图1-5中Ｃ，其灯光配列与主体信号相同，预告信号机命名第一字母为Ｙ，后面缀主体信号机编号。134.防护信号机在正线道岔岔前和岔后适当地点设置防护信号机，如图1-6中X3、X7。5.阻拦信号机在线路尽头处设置阻拦信号机，表示列车停车位置，如图1-7中的X9、X11。6.调车信号机装设在经常进行调车作业的线路上，用来指示机车进行调车作业，如图1-8所示。一般采用白蓝两显示机构。7.通过信号机采用ATC系统的城市轨道交通，自动闭塞通过信号机已经失去主体信号的作用，一般在区间不设置通过信号机。任务一

信号机四、各种用途信号机的灯光配列及命名图1-6防护信号机图1-7阻拦信号机图1-8调车信号机14一、道岔任务二

转辙机道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分，由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点。与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节，它的基本形式有３种，即线路的连接、交叉、连接与交叉的组合。常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔，交叉有直交叉和菱形交叉，连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等。手摇道岔

15任务二

转辙机二、转辙机的作用和要求转辙机是道岔控制的执行机构，它对于保证行车安全、提高行车效率有着非常重要的作用。在集中联锁设备中，转辙机的作用是接收到命令后带动道岔转换。其主要功能为:(1)转换道岔、锁闭道岔尖轨、表示道岔所在位置和监督道岔。(２)道岔转换至规定位置而且密贴后，自动实行机械锁闭，防止外力改变道岔位置。(３)当道岔尖轨与基本轨密贴后，正确反映道岔位置，并给出相应表示。(４)发生挤岔以及道岔长时间处于“四开”位置(尖轨与基本轨不密贴)时，及时发出报警，道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。道岔与转辙机

16任务一

信号机三、转辙机的分类1.按动作能源和传动方式分电动转辙机电动液压转辙机2.按供电电源分直流转辙机交流转辙机3.按锁闭方式分内锁闭转辙机外锁闭转辙机电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动方式，ZD6系列、S700Ｋ型转辙机都属于电动转辙机，电动液压转辙机由电动机提供动力。采用液压传动方式，简称电液转辙机。直流转辙机采用直流电动机，目前使用较多的ZD6系列电动转辙机就是直流转辙机，交流转辙机采用三相交流电液，电动机为三相异步电动机，一些地铁公司采用的S700K型、ZD（J）9等转辙机即为交流转辙机，交流电动机没有换向器和电刷，故障率低，单芯电缆控制距离远。内锁闭转辙机锁闭机构设置在转辙机内部，尖轨通过锁闭杆与锁闭装置连接，ZD6等系列电动转辙机大多采用内锁闭方式，外锁闭转辙机依靠转辙机之外的锁闭装置直接锁闭密贴尖轨和基本轨，不仅锁闭可靠程度较高，而且列车过岔时对转辙机冲击力小，有利于减少转辙机故障。17任务二

转辙机四、ＺＤ-６型转辙机图1-1城市轨道交通车辆的运用和检修工作流程

ZD6转辙机

在城市轨道交通车辆段和停车场使用ＺＤ-６型直流转辙机。Ｚ-６型电动转辙机主要由电动机、减速器、摩擦连接器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等组成。18任务二

转辙机

电动机电动机要有较大的起动转矩ꎬ以克服尖轨与滑床板之间的静摩擦，同时道岔需要定反位转换，要求电动机能够逆转，通过改变定子绕组中或电枢(转子)中的电流的方向来实现，两个定子绕组通过公共端子分别与转子的绕组串联如图1-10所示。图1-10电动机接线图为了得到足够的转矩要求将电机的高速旋转降下来，其由２级组成:第１级小齿轮带,动大齿轮，减速103∶27，第２级为行星传动式，减速比为41∶１，其总的减速比,103/27×41/1＝156.4减速器传动装置包括有减速齿轮、输入轴、减速器、输出轴、起动片、主轴，起动片是介于减速器与主轴间的传动媒介，它连接输出轴与主轴ꎬ利用

其正反两面相互垂直成“十”字形的沟槽，在旋转时补偿两轴不同心的误差，同时，还能够对自动开闭器起到控制作用，主轴带动锁闭齿轮，通过与齿条块配合完成转换和锁闭道岔。减速器32119任务二

转辙机

转换锁闭装置锁闭齿轮和齿条块将旋转运动变为直线运动以带动道岔的尖轨位移，并完成内部锁闭，如图1-11所示。图1-11锁闭位置

自动开闭器是用来及时、正确反映道岔尖轨的位置，并完成控制电动机和挤岔表示的功能。自动开闭器摩擦连接器是保护电动机和吸收转动惯量的连接装置。摩擦连接器挤切装置包括挤切削和移位接触器，用来进行挤岔保护，并给出挤岔表示。挤切装置457620任务二

转辙机五、ＺＤ(Ｊ)９型电动转辙机ＺＤ(Ｊ)９型系列电动转辙机是一种能适应交、直流电源的新型转辙机，它有着安全可靠图1-13ＺＤ(Ｊ)９型交流转辙机的机内锁闭功能，因此既可适用于联动内锁道岔，又可适用于分动外锁道岔,既适用于单点牵引，又适用于多点牵引，安装时，既能角钢安装，又能托板安装，城市轨道交通正线以及车辆段试车线使用ＺＤ(Ｊ)９型交流转辙机。ZDJ9转辙机

21任务二

转辙机１.ＺＤ(Ｊ)９型电动转辙机的工作原理(１)电动机接通电源后，电动机上的小齿轮通过齿轮箱中的传动齿轮进行两级减速把动力传递到摩擦连接器的齿轮上。(２)通过摩擦连接器中的内外摩擦片的摩擦作用,齿轮的旋转运动传递到滚珠丝杠上，滚珠丝杠把传动齿轮的旋转运动转换成与丝杠联结的推板套的水平运动。(３)推板套水平运动,推动安装在动作杆上的锁块，在锁闭铁的辅助下使动作杆水平运动，完成道岔的锁闭功能，图1-15所示为推板套、动作杆、锁块、锁闭铁的运动关系简图。图1-15推板套、动作杆、锁块、锁闭铁的运动关系简图22任务二

转辙机【实训】手信号班级：姓名：学号：时间：１.实训目的学习和练习手信号的打法。２.实训设备红、黄、绿、白信号旗(灯)３.实训步骤(１)复述手信号的适用范围和常用手信号显示含义；(２)学习和练习各种手信号:①发车手信号(图1-16)站台发车端列车驾驶室侧窗旁安全位置，右手持绿色信号灯/展开的绿色信号旗面对司机作顺时针圆形转动ꎻ列车起动后收回，

实训项目

23任务二

转辙机②停车手信号(图1-17)来车方向站台发车端端头，面向来车方向,手(轨道侧)持红色信号灯/展开的红色信号旗平举,列车至规定停车位置停稳时收回。

实训项目

图1-16发车手信号图1-17停车手信号24任务二

转辙机③调车手信号(图1-18)。调车进路首架信号机处安全位置，面向来车方向，右手持黄(白)色信号灯/展开的黄色信号旗高举头上左右摇动，列车头部越过显示地点时收回。

实训项目

图1-18调车手信号图1-19紧急停车手信号④紧急停车手信号(图1-19)危及行车安全事发点处迎来车方向安全位置，手持红色信号灯/展开的红色信号旗高举头顶左右急剧摇动，无信号灯/旗时两臂高举头顶左右交叉急剧摇动，列车停稳后收回。25任务二

转辙机【实训】手摇道岔班级：姓名：学号：时间：１.实训目的学习和联系手摇道岔。２.实训设备道岔、转辙机[ZD-6、ＺＤ(Ｊ)９]、遮断器挂锁钥匙、手摇把、钩锁器、钩锁器钥匙、扳手、信号灯、对讲机、手电筒。３.实训步骤(１)明确需要手摇道岔情形。(２)下线前准备工作。(３)手摇道岔做到“一看、二开、三摇、四确认、五加锁、六汇报站台

实训项目

26任务二

转辙机

１.实训目的

实训项目

图1-20手摇道岔

图1-21开钩锁器图1-22开ZD-6型遮断器

图1-23开ZD(J)9遮断器

图1-24三摇

图1-25确认开通位置

图1-26确认密贴

图1-27加锁

272项目二继电器、轨道电路、计轴器和应答器28任务一

继电器一、继电器的基本原理继电器是一种特殊的开关，大都由电磁系统(由线圈、固定的铁芯和轭铁以及可动的衔铁组成)和接点系统(由动接点和静接点组成)构成。继电器的基本工作原理是:当线圈中通入一定的电流后，根据电磁原理，线圈中因为电流产生磁性，衔铁被吸引，当线圈中没有足够的电流时，衔铁由于重力作用被释放，衔铁上的触点随着衔铁的动作，动触点与静触点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。继电器构造

29任务一

继电器二、继电器的继电特性继电器的特性是当输入量达到一定值时，输出量发生突变，如图2-2所示，继电器线圈回路为输,入回路，继电器接点所在回路为输出电路，当线圈中电流Ｉｘ增加到某一定值时，继电器衔铁被吸引。接点闭合，此后，若线圈中电流Ｉｘ继续增大，由于接点回路中阻值不变，Ｉｙ保持不变，当线圈中电流Ｉｘ减小到一定值时，继电器衔铁释放ꎬ输出电流Ｉｙ突然减小到０，此后，线圈中电流再减小，Ｉｙ保持为０不变。图2-2继电器的继电特性

30３.按动作时间分类正常动作继电器缓动继电器任务一

继电器三、继电器的分类１.按动作原理分类电磁继电器感应继电器是利用电流通过线圈产生的磁场来实现动作的继电器，信号设备中使用的大多数是这类继电器。是由直流电源供电的继电器，大部分信号机继电器都是直流继电器。２.按动作电流分类直流继电器交流继电器４.按工作可靠程度分类安全型继电器非安全型继电器是由交流电源供电的继电器，例如，信号机灯丝继电器，用于信号机灯泡主、副灯丝转换的灯丝转换继电器。依靠自身结构满足系统的安全要求，主要靠重力缓放衔铁。断电后依靠弹力保证继电器落下，又称为弹力式继电器。衔铁动作时间0.1~0.3s大部分信号继电器属于此范围。包括缓吸和缓放两种ꎬ衔铁动作时间超过0.3s。是利用电流通过线圈产生的交流磁场与其翼板转动而动作的继电器，例如，相敏轨道电路所使用的交流二元继电器。31任务一

继电器四、安全型继电器安全型继电器是直流24V系列的重力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其他各型继电器由无极继电器派生，因此，绝大部分零件都能通用，如图2-3所示。图2-3插入式无极继电器(尺寸单位:ｍｍ)

32任务一

继电器安全型继电器的型号表示法安全型继电器型号用汉语拼音字母和数字表示，字母表示继电器种类，数字表示线圈的电阻值(单位:Ω)。继电器型号的文字符号含义，如表2-1所示.1继电器型号的文字符号含义

33任务一

继电器

安全型继电器的特点所谓安全型继电器是指它的结构必须符合故障-安全原则(发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性。2图2-4无极继电器的电磁系统和磁路

无极继电器无极继电器由电磁系统和接点系统两大部分组成，电磁系统包括线圈、铁芯、轭铁和衔铁，直流无极继电器的结构，如图2-4所示。334任务一

继电器整流式继电器整流式继电器用于交流电路中，它通过内部的半波或全波整流电路将交流电变为直流电而动作，整流式继电器的电磁系统与无极继电器相同。4有极继电器有极继电器根据线圈中电流极性不同而具有定位和反位两种稳定状态，这两种稳定状态在线圈中电流消失后，仍能继续保持，故又称极性保持继电器。5偏极继电器偏极继电器是为了满足信号电路中鉴别电流极性的需要设计的，它与无极继电器不同，衔铁的吸起与线圈中电流的极性有关，只有通过规定方向的电流时，衔铁才吸起，而电流方向相反时，衔铁不动作，但它又与有极继电器不同，只有一种稳态，即衔铁靠电磁力吸起后，断电就落下，落下是稳定状态。635任务一

继电器交流二元二位继电器交流二元二位继电器，二元指有两个互相独立又互相作用的交变电磁系统，二位指继电器有吸起和落下两种状态，根据频率不同，交流二元二位继电器分为２５Ｈｚ和５０Ｈｚ两种。交流二元二位继电器由电磁系统、翼板、接点等主要部件组成，其结构如图２-５所示。交流二元继电器接点组编号如图2-6所示。7图2-5交流二元继电器结构(尺寸单位:ｍｍ)

图2-6交流二元继电器接点组编号36任务一

继电器五、继电器的应用１.继电器的文字符号继电器一般是根据它的主要用途和功能来命名的。为了便于标记，继电器符号用汉语拼音字头或英文单词的缩写来表示，例如按钮继电器表示为ＡＪ，信号继电器表示为ＸＪ。２.继电器的定位继电器有两个状态:吸起状态和落下状态。电路图中继电器呈现的状态称为通常状态(简称常态)或称为定位状态。继电器应用

37任务一

继电器五、继电器的应用３.继电器图形符号在继电电路中，涉及继电器线圈和接点组，它们的图形符号分别如表2-2和表2-3所列.继电器的图形符号38一、轨道电路的基本原理轨道电路是以钢轨作为导体，两端加以机械绝缘，接上送电和受电设备构成的电路。轨道电路的基本原理任务二

轨道电路39二、轨道电路的作用(１)监督列车对轨道区段的占用，检测列车所占用的轨道区段。(２)传递行车信息。轨道电路的作用任务二

轨道电路40任务一

继电器三、继电器的分类1.根据传输的信息分类模拟轨道电路数字轨道电路２.按照工作方式分类开路式轨道电路闭路式轨道电路3.按照所传送的电流特性分类连续式脉冲式交流计数电码式数字编码式4.按照轨道区段的分割方式分类有绝缘轨道电路无绝缘轨道电路５.按照设置地点分类站内轨道电路区间轨道电路６.按照列车牵引方式分类非电化区段轨道电路电化区段轨道电路41四、工频交流轨道电路工频交流轨道电路采用工频50Hz交流电源，又有连续式轨道电路和相敏轨道电路的区分。50Hz相敏轨道电路的组成如图2-16所示。它由送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、钢轨接续线、回流线以及钢轨组成。图2-16

50Hz相敏轨道电路组成任务二

轨道电路42五、音频轨道电路城市轨道交通的轨道电路不仅用来检测列车的占用，更重要的是传输列车的行车信息，所以在正线区段采用音频轨道电路，如图2-17所示。在音频条件下，轨道电路的衰耗很大，限制了音频轨道电路的有效作用距离，为了增加音频轨道电路的有效作用距离，通常采用中间馈电式音频轨道电路，在轨道电路中间发送，两端接收，如图2-18所示。图2-18中间馈电式音频轨道电路任务二

轨道电路图2-17音频轨道电路原理43六、道岔区段的轨道电路道岔区段的轨道电路主要有串联式和并联式。串联式轨道电路(见图２-19)，电流要流经整个区段的所有钢轨,可以检查所有跳线和钢轨的完整,较安全。并联式轨道电路(见图２-20)，这种轨道电路简单，但是因侧线只检查了电压,而没有检查电流。一送多受轨道电路(见图２-21)，设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一个受电端。图2-19串联式轨道电路任务二

轨道电路图2-20并联式轨道电路图2-21一送多受轨道电路44七、轨道电路的极性交叉有钢轨绝缘的轨道电路，为了实现对钢轨绝缘破损的防护，要使绝缘节两侧的轨面电压具有不同的极性或相反的相位，这就是轨道电路的极性交叉。如图２-２２所示，１Ｇ和３Ｇ是两个相邻的轨道电路，它们没有实现极性交叉。如图２-２３所示，当按极性交叉来配置，绝缘破损时，轨道继电器中的电流就是两者之差，只要调整得当，１ＧＪ和３ＧＪ都会落下。图2-22未实现极性交叉的轨道电路任务二

轨道电路图2-23实现极性交叉的轨道电路45一、计轴器计轴器是计算车辆进出区段的车轴数来监督列车占用，它不受轨道线路、道床状况的影响，在ＣＢＴＣ城市轨道交通线路无线设备故障时用计轴器检查列车位置，构成“降级”信号。计轴器基本原理和使用任务三

计轴器和应答器46二、应答器应答器是一种可以发送数据报文的高速数据传输设备，分为无源应答器和有源应答器２种，地面应答器实现地对车的数据传输。(１)无源应答器(２)有源应答器应答器基本原理和使用任务三

计轴器和应答器47【实训】轨道电路对信号灯的控制班级：姓名：学号：时间：１.实训目的熟悉轨道电路的作用并进行信号灯控制。２.实训设备轨道模型2-4段(可导电)、无极继电器３个、直流电源６个(分别与继电器和信号机电压相匹配)、信号机(ＬＥＤ可以为可用模型)３架。３.实训步骤(１)铺设轨道并按照极性交叉对轨道电路进行配置ꎮ(２)测试轨道电路是否可用ꎬ使用小车或者轮对在轨道行走ꎬ观察轨道继电器是否可靠吸起和落下。(３)设计轨道电路对信号机的控制。信号机的显示逻辑见表2-4

实训项目

48任务三

计轴器和应答器按照显示逻辑设计电路，参考电路如图2-28

实训项目

(４)按照设计电路搭建信号机显示电路ꎮ(５)验证设计。图2-28电路图49任务三

计轴器和应答器3项目三联锁系统50任务一

联锁概述

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在车站上，为了保证机车车辆和列车在进路上的安全，有效利用站内线路，高效率地指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，这种关系称为联锁，联锁是车站联锁的简称，是信号设备的重要组成部分。联锁系统

51任务二

6502电气集中联锁

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电气集中联锁电路曾有很多种制式，但经使用，并经过几次改善，6502电气集中被认为是较好的定型电路，并且在我国轨道工程中得到广泛应用.

6502电气集中是组合式电路，也就是按道岔、信号机、轨道电路区段为基本单元设计成定型的单元电路，称为继电器组合，将各种组合按站场形状拼装起来即成为组合式电路站场图即为电气集中的基础，如图3-2所示。图3-2站场图52一、6502的组合电路电气集中电路由定型电路环节组成，将此定型电路环节称为继电器组合。为了便于设计，根据电气集中站场的各种情况，在不改变组合内部配线的前提下，将定型电路绘制成各种组合类型图，其主要组合类型有如右９种:任务二

6502电气集中联锁(１)引导信号组合:２/YX；(２)列车信号主组合:Ａ-２/LXZ、Ａ-１LXZ；(３)列车信号辅助组合:Ａ-２/１LXF、Ａ-１/１LXF；(４)区段组合:１/Ｑ、２/Ｑ；(５)双动道岔辅助组合:Ⅱ-２/SDF、Ⅰ-１SDF；(６)双动道岔主组合:Ⅱ-２/SDF、Ⅰ-１/SDZ；(７)调车信号组合:Ｄ-２/DX；(８)调车信号辅助组合:２/DXF；(９)单动道岔组合:２/DD。53道岔区段选用的组合类型有列车经过的无岔区段和每个道岔区段都要选用一个Ｑ组合，如图3-4、图3-5所示.任务二

6502电气集中联锁进站信号选用的组合类型本设计中运行区段为单线双向运行ꎬ每架信号机选用１LXF、YX、LXZ３个组合，如图3-3所示。1图3-5无岔区段组合类型(二)

2图3-3进站信号机选用类型图3-4无岔区段组合类型(一)

54出站兼调车信号机选用的组合类型本设计中车站兼调车信号机仅有一个发车方向，每架信号机选用LXZ和1LXF2个组合，如图3-8所示.任务二

6502电气集中联锁道岔选用的组合类型每组双动道岔选用一个ＳＤＺ和半个ＳＤＦ，如图3-6所示。3图3-8出站兼调车信号机选用组合类型

4图3-6双动道岔区段选用组合类型图3-7单动道岔区段选用组合类型

55二、联锁表联锁表是说明车站信号设备之间联锁关系的图表，它显示了进路道岔、信号以及轨道区段之间的基本联锁内容，联锁表是依据车站信号平面布置图展示的线路，道岔、信号机以及轨道区段等情况，按照规定的原则和格式编制出来的。任务二

6502电气集中联锁图3-10某车辆段站场56(１)方向栏:填写进路性质、列车、调车进路和运行方向(接、发车方向)。(２)进路栏:逐条列出车站范围内的全部列车和调车的基本进路。(３)进路号码栏，填写所有进路的顺序编号。(４)按钮栏:顺序填写排列进路应按下的按钮名称，即进路始端信号机按钮填在始端栏，终端信号机按钮填在终端栏。(５)信号机栏:填写排列进路时，应写已开放信号机的名称和显示ꎮ(６)道岔栏:顺序填写所有排列进路上的全部道岔，以及有关防护道岔和带动道岔的编号和位置。(７)敌对信号栏:填写所排列进路的全部敌对信号，在填写时若是有条件敌对则把有条件的敌对填写在信号一栏的末尾。(８)轨道区段栏:填写排列进路所应检查的轨道区段名称，其中还要写出对于侵限绝缘的检查是有条件的。(９)迎面进路栏:应填写同一到发线上，对向的列车和调车进路的敌对关系。按照以上原则，如果有如图3-10的站场，那么其部分联锁见表3-1。任务二

6502电气集中联锁57三、控制台6502电气集中控制台是用各种定型的标准单元块拼装而成的，称为单元拼装式控制台，在控制台盘面上设有各种用途的按钮和表示灯及电流表.任务二

6502电气集中联锁图3-14控制台58任务三

计算机联锁

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计算机联锁是指利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即微机集中联锁。联锁设备

59一、计算机联锁的结构计算机联锁设备主要有人机交互层、联锁控制层、采集/驱动层和室外设备层，如图3-15所示.图3-15联锁系统的结构任务三

计算机联锁60任务三

计算机联锁人机交互层在计算机联锁系统中ꎬ要求将计算机采集的信号设备状态(如站场中信号机显示的颜色、道岔实际位置和轨道占用情况等信息)以及其他相关信息显示出来，常用的显示方式有ＣＲＴ显示和ＬＥＤ(或ＬＣＤ)方式，如图3-16所示。1图3-16计算机联锁显示

61任务三

计算机联锁

联锁控制层联锁控制层是车站联锁系统的核心ꎬ联锁控制层设备设置在车站信号楼的机械室内，联锁控制层的基本功能是实现联锁逻辑控制。2图3-17

2取2系统

图3-18

3取2系统62二、典型计算机联锁TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统是我国铁道科学研究院通号所研制的，为双机热备系统。１.系统结构TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统(见图3-19)为分布式多微机系统，主要由监控机(又称上位,机)、控制台、联锁机、执行表示机(简称执表机)、继电接口电路、电务维修机、电源屏和室外设备组成。图3-19

TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统结构任务三

计算机联锁63二、典型计算机联锁２.系统组成（1）监控机（2）控制台（3）联锁机（4）执表机（5）接口系统（6）电务维修机系统组成任务三

计算机联锁系统组成监控机控制台联锁机执表机接口系统电务维修机64一、列车运行控制列车运行进路控制采用３级控制，即控制中心控制(ＡＴＳ自动控制)、远程控制终端控制和车站工作站控制，如图3-20所示.(１)中心级控制。(２)远程控制终端的控制。(３)站级控制图3-20联锁系统的控制任务四

联锁系统的控制65二、进路解锁(１)前一轨道区段(Ⅰ)和本轨道区段(Ⅱ)同时被占用。

(２)前一轨道区(Ⅰ)段出清并解锁。(３)本轨道区段(Ⅱ)和下一轨道区(Ⅲ)段同时被占用。(４)本轨道区段(Ⅱ)出清且后一轨道区段(Ⅲ)占用。

图3-21三点解锁任务四

联锁系统的控制１.取消进路取消进路是指进路建立后，因人为需要而取消进路的一种解锁方式。

２.正常解锁正常解锁指列车通过进路中的轨道区段后自动解锁，

一般采用三点解锁法，以图3-21中Ⅱ区段为例，当满足以下条件时，Ⅱ区段自动解锁:66三、进路１.多列车进路２.追踪进路３.保护区段４.侧面防护图3-23追踪进路示意图任务四

联锁系统的控制图3-22多列车进路示意图67【实训】控制台的操作班级：姓名：学号：时间：１.实训目的熟练６５０２操作台的操作ꎬ进行进路排列、取消进路和解锁进路等.２.实训设备多媒体实训计算机一台(已安装６５０２操作软件)、实体６５０２控制台一套.３.实训步骤(１)多媒体辅助控制台实训①排列列车进路,

从进路始端,先按下列车始端按钮,则按钮表示灯闪绿光,这时控制台上方的排列进路表示灯点亮红色灯光,如图３-24所示.然后,按下进路终端处的列车按钮,该按钮表示灯也闪绿光,按钮表示灯闪光表明对值班员的动作作了记录,

排列进路表示灯点亮红色灯表明正在排列进路,记录排列完成后,进路白光带亮起,如图3-25所示.

实训项目

任务四

联锁系统的控制68

实训项目

②排列调车进路,

从进路始端,先按下所要开放的调车信号按钮,则调车按钮表示灯闪白光,排列进路表示灯亮红光,然后,按下终端处的调车按钮,该按钮表示灯光也闪白光,如图3-26所示.在按下进路上２个按钮以后,

进路上的道岔即自动选定,并转换到规定位置,当终端按钮表示灯熄灭,始端按钮点亮稳定白色灯,表明进路上的道岔位置已经选动,当道岔转到规定位置点亮白色光带时,表明进路已被锁闭,调车信号开放后,其复示器点亮白色灯光，此时始端按钮白色灯光熄灭,如图3-27所示.图３-２４排列列车进路(１)图３-２５排列列车进路(２)任务四

联锁系统的控制69

实训项目

③排列通过进路，办理下行通过进路时，需按下通过按钮ＸＴＡ和列车进路终端按钮ＸＬＺＡ，

如果是分段办理，则需要先办正线发车进路，后办正线接车进路，则进站信号机显示绿色灯光指示列车通过车站，

如图３-２８、图３-２９所示。图３-２６排列调车进路(１)图３-２７排列调车进路(２)任务四

联锁系统的控制70

实训项目

③排列通过进路，办理下行通过进路时，需按下通过按钮ＸＴＡ和列车进路终端按钮ＸＬＺＡ，

如果是分段办理，则需要先办正线发车进路，后办正线接车进路，则进站信号机显示绿色灯光指示列车通过车站，

如图３-２８、图３-２９所示。图３-２８排列通过进路(１)图３-２９排列通过进路(２)任务四

联锁系统的控制714项目四列车自动控制系统72一、不同闭塞制式的ATC系统为了防止列车发生相撞和追尾事故，确保区间行车安全而采取一定措施的方法称为行车闭塞法，简称为闭塞，

闭塞的基本原则是在一个区间或闭塞分区内任何时刻只允许有一列车运行。闭塞任务一

列车自动控制系统概述73二、不同结构的ATC系统TC系统按照其信息传递的方式可以分为点式ATC系统和连续式ATC系统。１.点式ATC系统点式ATC系统因其主要功能是实现列车超速防护，所以又称为点式ＡＴＰ系统。２.连续式ATC系统连续式ATC系统有速度码系统和距离码系统２种。点式和连续式ATC任务一

列车自动控制系统概述74三、列车驾驶模式列车的驾驶模式分为在正线的列车自动驾驶模式(ＡＴＯ模式)、ＡＴＰ监督下的人工驾驶模式(ＣＭ模式或ＡＴＰＭ模式)、限制人工驾驶模式(ＲＭ模式)和非限制人工驾驶模式(ＵＲＭ模式或者ＮＲＭ模式)以及在列车折返时的列车自动折返模式(ＡＲ模式或者ＳＴＢＹ模式)不同的驾驶方式任务一

列车自动控制系统概述75一、列车自动防护(ATP)系统的基本原理１.列车超速防护ＡＴＰ轨旁单元从联锁和轨道空闲检测系统获得数据(包括目标速度、目标距离、最大允许线路速度和线路坡度等)，形成计划数据后传输至ＡＴＰ车载设备ꎮＡＴＰ车载设备通过此数据计算现有位置的列车允许速度。ATP速度防护任务二

列车自动防护(ATP)系统76二、列车自动防护(ＡＴＰ)系统的设备ＡＴＰ系统的设备主要是轨旁设备和车载设备２部分。１.轨旁设备ＡＴＰ轨旁设备主要由轨旁单元和发送/接收器组成。２.车载设备ＡＴＰ车载设备将地面传来的数据通过ＡＴＰ接收装置接收，然后与预先储存的列车数据一起进行计算。ATP系统的构成任务二

列车自动防护(ATP)系统77三、列车自动防护(ＡＴＰ)系统的功能ＡＴＰ应该具备检测列车位置、停车点防护、超速防护、列车间隔控制(移动闭塞时)、临时限速、测速测距、车门控制、记录司机操作等功能。

ATP监督任务二

列车自动防护(ATP)系统78一、列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统的组成ＡＴＯ系统主要由轨旁设备和车载设备２部分组成。ＡＴＯ轨旁设备兼用ＡＴＰ轨旁设备，接收与列车自动运行有关的信息。ATO系统作用和构成任务三

列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统79二、列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统的工作原理１.自动驾驶。ＡＴＯ系统执行的自动驾驶过程是一个闭环反馈控制过程，其基本关系框图如图４-１９所示。２.车站程序停车线路上的车站都有预先确定的停站时间间隔。３.车站定位停车４.车门控制ＡＴＯ是车门控制命令的发出者，ＡＴＯ只在自动模式下执行车门开启。图4-19列车自动驾驶原理任务三

列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统80三、列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统的功能１.自动驾驶。２.无人自动折返３.自动控制车门开闭４.巡航/惰行功能ATO自动驾驶功能任务三

列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统81四、列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统和列车自动防护(ＡＴＰ)系统的比较ＡＴＰ是安全设备，保证列车的安全运行，ＡＴＯ是最大限度地提高效率、增加车辆运行的舒适性，如图４-２０所示。图4-20ATO和ATP任务三

列车自动驾驶(ＡＴＯ)系统82一、列车自动监控(ＡＴＳ)系统的组成１.列车自动监控(ATS)系统控制中心设备ATS系统主要由控制中心设备、车站设备和车辆段设备组成，如图4-22所示。控制中心设备是ATS的核心用于状态表示、运行控制、运行调整、车次追踪、时刻表编制及运行图绘制、运行报告、调度员培训与其他系统的接口，其设备组成，如图4-23所示。

图４-22

ATS系统组成任务四

列车自动监控(ＡＴＳ)系统图４-23

ATS控制中心设备83二、列车自动监控(ＡＴＳ)系统的功能和工作原理１.自动列车跟踪２.自动排列进路３.时刻表系统４.列车自动调整任务四

列车自动监控(ＡＴＳ)系统ATS进路办理84三、列车自动监控(ＡＴＳ)系统的控制ＡＴＳ系统的控制分为中央级和车站级。１.中央级控制ＡＴＳ系统的正常运行，在大部分情况下，是自动进行的，无须行车调度员干预。ＡＴＳ系统根据联锁表、计划运行图自动设置列车进路，根据计划运行图自动控制列车运行时分和停站时分。２.车站级现地控制

ＡＴＳ系统正常情况的车站级控制，车站值班员未修改，所有原自动控制仍由中央ＡＴＳ自动控制，原人工控制由车站值班员人工控制，原自动调整和非自动调整列车维持原方式。任务四

列车自动监控(ＡＴＳ)系统85正常的自动运行发生问题ATS分机向OCC发出报警信号行车调度员人为干预脱离系统的自动运行ＴＳ能提供对列车分配、进路办理和道岔转换二、基于通信的列车控制(ＣＢＴＣ)的关键技术列车-地面间双向通信技术，它是标志ＣＢＴＣ不同于基于轨道电路的列车控制(ＴＢＴＣ)的根本点。车-地之间双向通信方式有下列几种:１.轨间交叉电缆采用轨间电缆的列车控制，是利用轨间铺设的电缆传输信息的，轨间电缆是车-地通信的唯一通道。图4-26轨间电缆的交叉配置任务五

基于通信的列车控制86二、基于通信的列车控制(ＣＢＴＣ)的关键技术２.漏泄波导管基于漏泄波导通信的列车运行控制系统是以漏泄波导为通信媒介，通过车站和轨旁的设备实现地面与列车的信息交换，从而达到对列车运行的控制。图4-27波导信息网络结构图任务五

基于通信的列车控制87二、基于通信的列车控制(ＣＢＴＣ)的关键技术３.无线通信采用无线通信的列车控制ꎬ利用无线通信传输列车信息，地面信息接入点将列车限制速度、坡度、距离等有关数据通过天线发送到列车上ꎬ由车载控制器对信息进行处理ꎬ计算出列车目标速度ꎬ对列车进行控制。图4-29采用无线通信的列车控制系统结构88任务五

基于通信的列车控制三、典型的基于通信的列车控制(ＣＢＴＣ)典型的基于通信的列车控制(ＣＢＴＣ)系统的功能框图，如图４-３１所示。图4-31典型的CBTC系统的功能框图示意89任务五

基于通信的列车控制阿尔卡特SelTracS40系统SelTracS40系统结构，如图４-３２所示。1图4-32SelTracS40系统示意系统分为管理层、运算层和执行层３个层次，

车辆控制中心VCC是整个列车控制系统的核心ꎮＶＣＣ运行系统控制软件，负责列车安全间隔、列车允许速度和进路联锁等逻辑运算，

ＶＣＣ的运算结果以通信报文的形式通过通信子系统发送给执行单元。90任务五

基于通信的列车控制完全国产的ＣＢＴＣLCF-300型ＣＢＴＣ信号系统由６个主要的子系统组成，包括:列车自动监督(ＡＴＳ)、列车自动防护(ＡＴＰ)、列车自动驾驶(ＡＴＯ)、计算机联锁(CI)、数据通信(ＤＣＳ)和维修支持系统(ＭＳＳ)。2图4-34LCF-300型CBTC信号系统模块化结构

图4-33LCF-300型CBTC信号系统的结构任务五

基于通信的列车控制91【实训４.１】列车驾驶中ＡＴＰ的作用１.实训目的熟悉在列车驾驶中ＡＴＰ如何实现对列车的安全防护。２.实训设备模拟驾驶器。３.实训步骤(１)初步感受模拟驾驶器的操作和熟悉ＤＭＩ。

(２)进行模拟驾驶。

(３)尝试在超过目标速度、超过最高限速、运行中改变驾驶模式、运行中松开司机控制器、ＣＭ模式下尝试退行、长距离退行等情况下，列车驾驶状态的改变。

实训项目

任务五

基于通信的列车控制92【实训４.２】认识ＡＴＳ人机交互界面元素１.实训目的认识和熟悉ＡＴＳ人机交互界面元素的显示意义。２.实训设备装有ＡＴＳ控制软件的计算机。３.实训步骤

(１)认识工作站的显示。

(２)认识工作站的布局(见图４-３５)。

(３)熟悉站场布置(见图４-３６)。

实训项目

图４-３５图４-３6任务五

基于通信的列车控制93(４)跳停扣车的控制(见图４-３７)。

(５)信号机及轨道的控制(见图４-３８)。以上只是其中很小的一部分，请在实训过程中认识并通过操作等牢记各个元素及其功能。

实训项目

图４-３8图４-３7任务五

基于通信的列车控制945项目五通信传输95信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号，发送设备:产生适合于在信道中传输的信号。信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质，它分为有线信道和无线信道２大类。

噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的噪声。

接收设备:从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息。一、通信系统的模型通信的目的是传输信息。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。图5-1通信系统的模型任务一

通信基本知识96任务一

通信基本知识二、模拟通信系统模型和数字通信系统模型消息的传递是通过它的物理载体———电信号来实现的ꎬ即把消息寄托在电信号的某一参量上(如连续波的幅度、频率或相位，脉冲波的幅度、宽度或位置)，按信号参量的取值方式不同ꎬ可把信号分为２类:模拟信号和数字信号。图5-2模拟信号和数字信号

97任务一

通信基本知识模拟通信系统模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统ꎬ其模型如图５-３所示。1图5-4数字通信系统数字通信系统数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信９４系统，如图５-４所示。2图5-3模拟通信系统98任务一

通信基本知识三、通信及传输方式图5-5单工通信

图5-6半双工通信１.通信通信可分为单工通信、半双工通信和全双工通信，

采用单工和半双工可以节省无线信道资源，并降低无线终端设备耗电。单工通信1单工是只支持数据在一个方向上传输，就和传呼机一样，如甲可以向乙发送数据，但是乙不能向甲发送数据，单工时每个移动台只占用１个无线频道，如图５-５所示。半双工通信2半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数。99任务一

通信基本知识三、通信及传输方式图5-7全双工通信

全双工通信1全双工可以同时进行双向传输,此时收发信机同时打开,双发可以同时讲话,全双工时每个移动台同时占用２个无线频道,如图５-７所示.100任务一

通信基本知识三、通信及传输方式图5-8并行传输

图5-9串行传输２.传输方式并行传输1并行传输是将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在２条或２条以上的并行信道上同时传输.串行传输2串行传输是将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输,

其优点是只需一条通信信道ꎬ节省线路铺设费用,但是其传输速度慢且需要外加码组或字符同步措施,如图-９所示.101任务一

通信基本知识四、信道及信道容量信道1信道是连接发送端和接收端的通信设备,其功能是将信号从发送端传送到接收端,

按照传输媒质的不同,信道可以分为两大类:无线信道和有线信道.

信道容量2信道容量是指信道能够传输的最大平均信息速率,

信道是传输信息的通道,信道容量描述了信道无差错地传输信息的最大能力,可以用来衡量信道的好坏.对于信噪比为Ｓ/Ｎ、带宽为Ｂ的加性高斯白噪声信道ꎬ其信道容量为:log２(１＋ＳＮ)为信道传输信息的频谱效率,即单位时间、单位带宽上能够传输的信息量,单位为ｂ/ｓ.信道有线信道无线信道无线信道利用电磁波在空间中的传播来传输信号有线信道则是利用人造的传导电或光信号的媒体来传输信号102按调制信号的种类正弦波调制正弦波幅度调制正弦波频率调制正弦波相位调制脉冲调制任务一

通信基本知识五、调制调制就是对信号源的信息进行处理加到载波上，使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术，一般来说，信号源的信息(也称为信源)含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。按调制信号的形式模拟调制数字调制103

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传输系统是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，为各种业务信息提供多种宽窄带传输通道，构成传送语音、文字、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。传输系统的作用任务二

通信传输系统104任务二

通信传输系统一、传输系统结构传输系统由光纤骨干网、网络节点、用户接口卡、网络管理系统组成，如图5-10所示

。图5-10传输系统结构

105任务二

通信传输系统二、网络结构传输系统由光纤骨干网、网络节点、用户接口卡、网络管理系统组成，如图５-１０所示

。根据业务的不同，控制中心和车站业务点的连接还可能有总线形、星形和网状的网络结构，星形网络结构是以中心节点为中心，但是这种网络结构过分依赖中央节点、组网费用高、布线比较困难，如图5-12所示。图5-11环形网络图5-12星形网络结构106任务二

通信传输系统二、网络结构总线型结构，网络中的各个节点设备用一根总线(如同轴电缆等)挂接起来，实现网络的功能。网状型网络中ꎬ节点之间的连接是任意的，没有规律，

网状结构分为全连接网状和不完全连接网状２种形式。图5-13总线型结构图5-14网状型网络107任务二

通信传输系统三、节点间的连接方式环路连接方式，每个光/电收发器模块分别与前一节点和后一节点通信，如图５-１５所示。链路连接方式，一个光/电收发器负责与前一节的通信，而另一个光/电收发器负责与后一节点通信，如图５-１６所示。图5-15环路连接方式图5-16链路连接方式108任务二

通信传输系统四、运行方式和故障恢复传输系统采用双环路运行方式，一个环路运行，负责传送信息，另一环路备用，

两个环路功能一致，系统运行，不断监测备用环路，确保备用环路能随时启动，主路故障，备用环路立即启动。当出现双环路故障(同点)和节点故障时，采用回环措施，即一节点将输出的主环信息接入到次环，另一节点将次环信息接入到主环，如图５-１7所示。图5-17双环路和节点故障的回环措施109任务二

通信传输系统五、传输系统与其他系统的接口传输系统为通信和信号等系统提供信息传输，因此传输系统必须对各系统带宽和接口进行计算和预留。图５-１３总线型结构110任务三

传输介质一、双绞线电缆双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。双绞线一个扭绞周期的长度，叫做节距，节距越小，抗干扰能力越强，如图５-18所示图5-18双绞线双绞线分为非屏蔽双绞线(ＵＴＰ)和屏蔽双绞线(ＳＴＰ)２大类,

屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层,屏蔽层可减少辐射,防止信息被窃听,也可阻止外部电磁干扰的进入,使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率.111任务三

传输介质双绞线常见的有三类线、五类线和超五类线,以及最新的七类线，前者线径细而后者线径粗:(１)一类线:主要用于语音传输，不用于数据传输。(２)二类线:传输频率为1ＭＨｚ，用于语音传输和最高传输速率４Mbit

/s的数据传输。(３)三类线:电缆的传输频率16ＭＨz，用于语音传输及最高传输速率为10Ｍbit

/s的数据传输；(４)四类线:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbit/s的数据传输(５)五类线:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输率为100MHz,

用于语音传输和最高传输速率为100Mbit/s的数据传输,这是最常用的以太网电缆.(６)超五类线:超五类具有衰减小、串扰少,并且具有更高的衰减与串扰的比值和信噪比、更小的时延误差,性能得到很大提高,超五类线主要用于千兆位以太网(1000Ｍbit/s),的数据传输.((７)六类线:该类电缆的传输频率为1~250Hz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比应该有较大的余量.最适用于传输速率高于1Gbit

/s的应用.(８)超六类或6A:此类产品传输带宽介于六和七类之间,传输频率为500MHz,传输速度为10Gbit

/s,标准外径6mm.(９)七类线:传输频率600MHz,传输速度10GB/s,单线标准外径8mm.多芯线标准外径6mm.可能用于今后的10吉比特以太网.112任务三

传输介质二、同轴电缆同轴电缆是由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆，内导体为铜线，外导体为铜管或网，电磁场封闭在内外导体之间，故辐射损耗小，受外界干扰影响小，如图５-１９所示。它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体(一根细芯)外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆。图5-19同轴电缆图5-20同轴电缆的构成113任务三

传输介质三、光纤光纤是光导纤维的简称，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具，微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂，通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。114任务三

传输介质三、光纤光纤有以下一些优点光纤在使用的过程中需要注意自身的安全，光纤及其接收器中传输的是激光，所以不要试图调整或改变激光设备及其控制电路，不要用眼睛直接去看光端口或光纤末端，在准备好连接的电缆不要删除或插头防护帽，处理使用过的光纤要注意破碎纤维非常尖锐，可能会导致眼睛或皮肤损伤。光纤有以下一些优点１.频带宽２.损耗低３.重量轻４.抗干扰能力强５.保真度高6.工作性能可靠光纤使用的特殊警示标识115任务三

传输介质三、光纤光导纤维是由２层折射率不同的玻璃组成，光纤的结构，如图5-21所示。根据光的折射和全反射原理，当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，全部反射，这时光线在界面经过无数次的全反射，以锯齿状路线在内芯向前传播，最后传至纤维的另一端ꎮ均匀光纤导光原理，如图5-22所示.图5-21光纤的结构图5-22均匀光纤导光原理116任务四

传输技术二、波分复用波分复用指在同一根光纤中同时让２个或２个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息，称为光波分复用技术，简称ＷＤＭ。１.抽样抽样是把模拟信号以其信号带宽２倍以上的频率提取样值，变为在时间轴上离散的抽样信号的过程。２.量化把幅度连续变化的模拟量变成用有限位二进制数字表示的数字量的过程称为量化。３.编码量化后的抽样信号在一定的取值范围内仅有有限个可取的样值，且信号正、负幅度分布的对称性使正、负样值的个数相等，正、负向的量化级对称分布。117任务四

传输技术一、ＰＣＭ脉码调制ＰＣＭ脉码调制是实现语音信号数字化的一种方法，是对模拟信号数字化的取样技术，将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式，特别是对于音频信号。光波分复用光频分复用光波分复用光频分复用(ＦＤＭ)技术和光波分复用(ＷＤＭ)技术无明显区别，因为光波是电磁波的一部分，光的频率与波长具有单一对应关系，通常也可以这样理解，光频分复用指光频率的细分，光信道非常密集，光波分复用指光频率的粗分，光倍道相隔较远，甚至处于光纤不同窗口。118任务四

传输技术三、ＳＤＨ传输技术ＳＤＨ(SynchronousDigitalHierarchy,同步数字体系)是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,它不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制.(１)ＳＤＨ传输系统在国际上有统一的帧结构,数字传输标准速率和标准的光路接口(２)ＳＤＨ接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律(３)由于采用了较先进的分插复用器(ＡＤＭ)、数字交叉连接(ＤＸＣ)、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大,具有较强的生存率.(４)由于ＳＤＨ有多种网络拓扑结构.(５)ＳＤＨ有传输和交换的性能.(６)ＳＤＨ并不专属于某种传输介质.(７)从ＯＳＩ模型的观点来看,ＳＤＨ属于其最底层的物理层,并未对其高层有严格的限制,便于在ＳＤＨ上采用各种网络技术.(８)ＳＤＨ是严格同步的,从而保证了整个网络稳定可靠,误码少,且便于复用和调整,(９)标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容,降低了联网成本.119任务四

传输技术四、ＯＴＮ开放性传输网络技术ＯＴＮ网由中心控制设备、节点机和光纤组成,通过连接节点机的光纤构成环路,ＯＴＮ是全透明的传输网,多用户(设备)的不同速率可同时传送,可避免数据访问时间过长,可执行对实时性要求较高的系统.ＯＴＮ网中心控制设备节点机光纤ＯＴＮ综合了ＳＤＨ的优点和ＤＷＤＭ的带宽可扩展性，它不仅能够进行超大容量的传输，更是使光传送网具有极强的可扩充性，这使得光传送网可以不断地根据业务发展情况,进行网络扩容。ＯＴＮ具有极强的重新配置及保护、恢复特性。120任务四

传输技术【实训５.１】网线的制作班级：姓名：学号：时间：１.实训目的掌握网线的制作。２.实训设备网线、网线钳、网线测试仪、水晶头。３.实训步骤

实训项目

网线制作121任务四

传输技术【实训５.２】光纤的熔接班级：姓名：学号：时间：１.实训目的掌握光纤的熔接。２.实训设备光纤熔接机、光纤工具箱(开缆工具、光纤切割刀、光纤剥离钳、凯弗拉线剪刀、斜口剪、螺丝刀、酒精棉等)、起子、光纤配线架、ＳＴ光纤尾纤、ＳＴ耦合器、多模光缆、热缩套管。３.实训步骤(１)开剥光缆，并将光缆固定到接续盒内。(２)将光纤穿过热缩管。(３)打开熔接机电源，选择合适的熔接方式。

实训项目

122任务四

传输技术(４)制作光纤端面。(５)裸纤的清洁。(６)裸纤的切割。(7)放置光纤。(８)移出光纤用熔接机加热炉加热。(９)盘纤并固定。(１０)密封接续盒。

实训项目

图5-301236项目六电话和无线调度系统124一、公务电话公务电话相当于企业的内部电话网，其核心是程控数字交换机，再通过中继线路与城市市话网相连，实现城市轨道交通内部对外通话，程控交换机的分机分布在城市轨道交通的各办公管理部门、ＯＣＣ、车站、设备室等需要通话的区域。地铁公务电话任务一

电话系统125任务一

电话系统程控数字交换机城市轨道交通电话的分布决定了网络结构的特点，考虑程控电话网络的设计需要:用户线路距离短、保证通话质量、用户线路传输衰耗小、可靠性高，程控电话交换网络采用环形网络结构，如图6-2所示。1图6-1程控数字交换机的结构

126任务一

电话系统公务电话的构成在城市轨道交通中，为满足对内和对外的语音通信的需求，提高城市轨道交通人员的信息沟通、运营管理和维修组织的效率，提供便捷的语音通话，公务电话系统采用专网建设。2图6-2环形电话网络图6-3公务电话使用的多功能电话机127任务一

电话系统公务电话的功能3图６-３公务电话使用的多功能电话机公务电话的功能(１)交换功能(２)计费功能(３)多方通话功能(４)服务功能(５)传输方式(６)话务台功能(７)维护管理功能128二、专用电话专用电话系统是调度员和车站、车辆段值班员指挥列车运行和下达调度命令的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护、票务管理提供指挥手段的