毕业设计（论文）-龙山车站信号工程设计.doc

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计 论文 龙山车站信号工程设计 SIGNALING ENGINEERING DESIGN OF LONGSHAN TRAIN STATION 全套图纸加扣 3012250582 年 级 2010 级 姓 名 XXX 学 号 20108172 专 业 通信工程 铁道信号 指导老师 XXX 2014 年 6 月 承承 诺诺 本人郑重承诺 所呈交的设计 论文 是本人在导师的指导下独立进行 设计 研究 所取得的成果 除文中特别加以标注引用的内容外 本文不包 含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计 研究 成果 对本设计 研 究 做出贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 如被发现设计 论文 中存在抄袭 造假等学术不端行为 本人愿承担一切后果 学生签名 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 I 页 院 系 计算机与通信工程系 专 业 铁道信号 年 级 2010 级 姓 名 XXX 题 目 龙山车站信号工程设计 指导教师 评 语 指导教师 签章 评 阅 人 评 语 评 阅 人 签章 成 绩 答辩委员会主任 签章 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 II 页 毕业设计 论文 任务书毕业设计 论文 任务书 班 级 2010 级 学生姓名 XXX 学 号 20108172 发题日期 2014 年 2 月 21 日 完成日期 2014 年 6 月 5 日 题 目 龙山车站信号工程设计 1 本论文的目的 意义 车站信号工程设计是信号工程设计的重要组成部分 涉及内容多 专业性要求高 近年来 高速铁路迅速发展 短短几年中国高铁不仅自身发展较快 而且还将走向 世界 前段时间李克强总理访问非洲时 重点向非洲国家介绍和推广中国的高铁技 术并指出将在非洲建立高铁中心 列车速度的提高需要有更可靠的车站信号系统来 保障行车安全 本论文以龙山车站信号工程设计作为例子 选取了车站信号平面布 置图 联锁表 电缆径路图 道岔控制电路以及点灯电路等几个主要方面详细阐述 了车站信号工程设计的原则 方法和步骤 2 学生应完成的任务 明确车站信号平面布置图的设计原则 方法和步骤 准确编制联锁表的各项任务 重点分析联锁表的进路 道岔和敌对进路 设置电缆径路图的绝缘节 绘制并标注各种室外设备的坐标以及电缆长度 芯数的计算 比较四线制直流单动道岔控制电路 四线制直流双动道岔控制电路和五线制 交流道岔控制电路 绘制进站信号机点灯电路 出站信号机点灯电路 调车信号机点灯电路 最终提交的资料有 CAD 绘图 毕业论文 摘要翻译 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 III 页 3 论文各部分内容及时间分配 共 18 周 第一部分 查阅相关资料 检索文献 1 周 第二部分 整理分析资料 构思论文提纲 2 周 第三部分 参考相关标准 绘制 CAD 图纸 6 周 第四部分 根据图纸内容 撰写论文初稿 4 周 第五部分 论文内容及排版修改 2 周 论文评阅及答辩 2 周 论文整改 1 周 备 注 答辩前应向指导老师提交毕业设计 论文 说明书 书面文档不应不 少于 1 万 2 千个汉字 和电子文档 含毕业设计 论文 说明书及应用软件 指导教师 年 月 日 审 批 人 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 IV 页 摘 要 铁路信号工程设计是整个铁路工程设计的重要环节 隶属于铁路四电工程设计 范畴 随着列车速度的不断提高 为了更好的保障列车安全和提高运输效率 对铁 路信号工程设计也提出了更高的要求 近年来 铁路信号有了很快的发展 由以前的 6502 为主流的信号控制模式发展 成为了现在的计算机联锁占主导地位的控制方式 但是执行部分仍然由 6502 的继电 联锁控制 同时 绘图方式也由以前的手工绘图发展成为的今天的 CAD 绘图 不久 出图效率大大提高 减轻了设计人员的劳动强度 出图质量也大大提高 本文采用 CAD 绘图的方式 以龙山车站信号工程设计作为例子 从车站信号平面布置图 联 锁表 电缆径路图 点灯电路图 道岔控制电路图等方面详细地阐述铁路信号设计 的原则 方法和步骤 关键词 铁路信号 工程设计 6502 CAD 绘图 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 V 页 Abstract Railway signaling design and construction is an important part of railway design and construction which belong to four electrical design and construction As the train speed is increasing it proposes higher demand in order to protect the safety of the train and improve the traffic efficiency In recent years railway signaling has a rapid development 6502 is being replaced by the computer interlocking but the execution parts also use the relay interlocking of the 6502 Meantime CAD has been replaced drawing by hands It improves the efficiency and the quality of the drawing and reduces the intensity labor of the designers This paper adopts CAD drawing and use the Longshan train station for example It includes the layout of the train station interlocking table lighting control circuit switch control circuit and explain the principles methods and steps Key words Railway signaling engineering design 6502 CAD drawing 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 VI 页 目 录 第 1 章 绪论 1 1 1 研究背景 1 1 2 研究工具与内容 1 第 2 章 平面布置图 3 2 1 龙山高铁车站简介 3 2 2 车站信号平面布置图 3 2 2 1 信号平面图布置原则以及内容 3 2 2 2 集中区的划分 5 2 2 3 信号机的设置 6 第 3 章 联锁表的编制 7 3 1 龙山车站联锁表编制思路 7 3 2 龙山车站联锁表编制原则以及内容 7 第 4 章 电缆径路图设计 10 4 1 电缆径路图包括的内容 10 4 1 1 轨道电路极性的配置 10 4 1 2 轨道电路送受电端的配置 11 4 1 3 室外电缆设备连接的类型以及位置 12 4 1 4 电缆长度及芯数计算 12 第 5 章 控制电路的设计 14 5 1 道岔控制电路 14 5 1 1 道岔启动电路 14 5 1 2 道岔操纵方式 14 5 1 3 电路原理图以及动作过程 15 5 2 信号点灯电路 16 5 2 1 点灯电路设计原则 16 5 2 2 进站信号点灯电路 16 结 论 19 致 谢 20 参考文献 21 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 VII 页 附录 22 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 1 页 第 1 章 绪论 1 1 研究背景 铁道信号工程设计隶属于四电设计与施工 通信 信号 电力 接触网 范畴 是四电工程设计中技术要求专业性比较强的 它关系到列车运行的安全 和运输效率的高低 四电工程属于站后工程 是站前工程 路基 轨道铺设 的后续工程 它的好坏直接关系到列车正常运行以及铁路开通运输后运营单位 对它的运营 维修和养护 经过一百多年的发展 铁道信号随着列车速度的提高而不断发展 在铁路 最初出现的时候 速度不快 仅仅通过车站值班员的手势就能够指挥列车的运 行 后来 人们发现只靠列车值班员已经不能满足需求 并且值班员有时候容 易犯错 于是有了半自动闭塞 速度的提高 半自动闭塞这种需要人参与控制 并且指挥的这种方式不仅工作人员劳动强度大 效率也比较低下 就发展了自 动闭塞 自动闭塞也由低级向高级发展 最初为自动闭塞是钢轨划分绝缘节的 固定闭塞 渐渐的发展为准移动闭塞 现在已经发展到了移动闭塞 就不需要 固定的闭塞区间了 为了增加运力和提高运输效率 我国的列车速度也不断提 高 高速铁路飞速发展 已成为世界上高铁里程最长的国家 经过 6 次提速后以及高速铁路的修建 列车速度等级的不断提高 既有线 的普通铁路速度得到大幅度的提高 高速铁路更是达到 200 350km h 的速度 要保障列车在这样高的速度运行 必须采用安全可靠的包括计算机联锁的铁道 信号新技术 计算机联锁 computer interlocking 是利用计算机对车站作业人员 的操作命令以及现场的表示信息进行逻辑运算 从而实现对信号机 道岔进行 集中控制从而达到相互制约的联锁关系 作为目前最先进的车站联锁设备 计 算机联锁具有速度快 信息量大 操作方便 安全性高 设备体积小 质量轻 便于调试和维护等特点 大大提高了铁路运输的自动化水平和效率 同时 这 种先进的技术也大大减少了工程投资 由于缺乏运营管理经验以及技术方面的 原因 我国高铁出了几次严重的事故 为了解决这些问题 铁道信号显得尤为 重要 1 2 研究工具与内容 铁道信号设备比较多 硬件软件发展都比较快 室外设备有信号机 轨道 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 2 页 电路 道岔 转辙机 信标 方向盒 变压箱以及各种连接的电缆等 室内设 备有 UPS 微机 组合架 控制台以及联锁软件等 正是由于设备众多而且大 多都是逻辑关联性比较强的设备 设计时候也需要特别注意 以前 在设备并 不多 计算机不普及以及计算机辅助设计不发达的时候 采用手工绘图的方式 来进行铁道信号车站工程设计 随着科学技术的进步 计算机辅助设计的发展 现在都采用 AutoCAD 绘图取代了手工绘图 AutoCAD 是由美国 Autodesk 公司开发的通用计算机辅助设计软件 具有易 于掌握 使用方便 体系结构开放等优点 能够绘制二维图形与三维图形 还 能够标注尺寸 绘制表格渲染图形以及打印输出图纸 目前已经广泛运用与机 械 建筑 电子 航天 造船 石油化工 土木工程 冶金 地质 气象 纺 织 轻工 商业等领域 自 1982 年问世以来 AutoCAD 经历了十余次升级 其 每一次升级 在功能上都得到了逐步增强 且趋于完善 因此 铁道信号的设 计也是采用了 CAD 绘图这一先进工具代替了过去的手工绘图 CAD 绘图大大 提高了工作效率 减轻了工作人员的劳动强度 同时绘图质量也得到了有效地 提高 能够更好的存档 包括电子档案以及纸质文档都能够更好的保管 因为 其体系结构的开放 AutoCAD 支持二次开发 在很多领域都有较好的二次开发 成果 为了适应该行业的工程特点 开发了很多模块 从而使得出图速度和质 量得到了提高 在信号施工设计领域 开发人员利用 Visual Lisp VBA VB 等语言对 AutoCAD 进行二次开发 可以使计算机自动计算分析图纸 最终生成 工程设计图纸 在铁道信号领域 兰州交大经过二次开发出了快速绘制图纸的 软件 这在我们以后绘制图纸的时候就进一步加快了速度 提高了效率 只是 由于本文内容有限 为了更好的体验 CAD 的基本绘制方法 并没有采用经过二 次开发的专业的 CAD 软件绘制车站信号工程设计图纸 本毕业设计参考了许多内容 除了参考的本课本外 还参考了许多标准 包括 中华人民共和国铁路技术管理章程 中华人民共和国铁道部部标准 的 铁路信号产品电路图绘制方法 铁道部标准的 铁路信号设计规范 铁道部标准的 计算机联锁技术条件 铁道部标准的 铁路信号自动闭塞技 术条件 铁道部标准 铁路信号故障 安全原则 以及铁道部标准 铁路信号 站内联锁设计规范 等 通过这些参考以及自己的理解 做出了本毕业设计 车站信号施工设计涉及内容多 包括室内部分和室外部分 这两个部分又 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 3 页 包含了很多子部分 其中室内部分有平面布置图 组合排列表 配线图 防雷 设计等 室外有各种采集电路 驱动电路 执行电路 与区间结合的电路 电 码化电路 报警电路等 由于本文内容有限 所以选取龙山车站作为例子 采 用 CAD 绘图的方式 只从车站信号平面布置图 联锁表 电缆径路图 道岔控 制电路图 点灯电路图等几个方面详细地阐述铁路信号设计的原则 方法和步 骤 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 4 页 第 2 章 平面布置图 2 1 龙山高铁车站简介 龙山高铁车站是一个二级车站 坐标范围是 K1553 551 K1555 677 它拥 有六条股道 其中正线两条 站内设有道岔 19 组其中双动道岔 13 组 单动道 岔 6 组 设有信号机 40 台 其中进出站信号机 4 台 调车信号机 24 台 出站 兼调车信号机 12 台 2 2 车站信号平面布置图 车站信号平面布置图的设计 首先需要确定信号楼的公里坐标 龙山高铁 车站的信号楼公里坐标为 DK263 504 本高铁车站分上行和下行两个咽喉 按 照规定北京方向作为下行咽喉绘制在图纸左侧 广州方向作为上行咽喉绘制在 图纸右侧 由于本站只有一个信号楼控制车站所有的信号机 道岔 转辙机 所以只需要绘制一个车站信号平面布置图 如果有的车站比较大 有几个信号 楼控制各自的信号设备时 需要绘制对应信号楼数量的车站信号平面布置图 根据站场图 形成一个平面布置图的基本思路 首先绘制好线路 然后进 行轨道区段的划分 然后设置进站信号机 出站信号机 调车信号机 最后进 行对道岔 信号机 轨道区段命名以及信号机 道岔坐标的标注 2 2 1 信号平面图布置原则 1 集中范围的的线路 以及与集中范围有密切联系的非集中线路 正线均以 粗实线标出 本图粗实线的标准宽度为默认的 0 5mm 细实线的宽度为粗实线的 一半 即 0 25mm 2 本车站为双向运行车站 实心箭头指示正方向 空心箭头指示反方向 3 标出集中范围道岔处于定位状态时每组岔尖距离信号楼中心的坐标 道岔 坐标标注在图纸顶层的坐标栏内 道岔处于定位通常是指道岔就处于平直状态 如 31 道岔就是通往 3G 处于平直方向为定位 但是并不一定所有道岔都是处于 平直状态为定位 而是道岔道岔经常处于的状态就是定位 4 信号机的坐标标注以及其灯光配列 进站信号机采用 黄 绿 红 黄 月白 五灯位的高柱信号机 如遇特殊情况比如有障碍物可改为七灯位矮柱信 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 5 页 号机 出站信号机采用 红 绿 白 三灯位矮柱信号机 调车信号机采用 蓝 白 两灯位矮柱信号机 而本设计中有出站跟调车共用的信号机 命名 为出站兼调车信号机 下面画出进站信号机 调车信号机和出站兼调车信号机 3 种信号机的图形 其中出站兼调车信号机由出站信号机和调车信号机两种信号 机合并而成 所以是五灯位的 进站信号机 出站兼调车信号机 调车信号机 图 2 1 信号机的种类 5 轨道区段的划分需要设置绝缘节 不与信号机并置的绝缘节 坐标需要单 独标出 一般的绝缘节用短线标出 侵限绝缘用圆点标出 6 对股道 集中道岔 信号机和无岔区段进行命名 股道的命名原则如下 从图纸上由上往下看 第一根正线命名为 IG 由 IG 往上依次为 3G 5G 第二 根正线命名为 IIG 由 IIG 向下依次为 4G 6G 正线用罗马数字命名 侧线用 阿拉伯数字命名 集中道岔的命名原则 按照上双下单的总体原则 图纸左侧 为下行方向 所以应以单数编号道岔 从左至右 双动道岔连续编号 如 1 3 当坐标相同时 先命名靠下的道岔 例如图中的 9 11 和 13 15 两组道岔 图纸 右侧为上行方向 所以道岔编号为双数 也是由远离信号楼向靠近信号楼依次 命名 信号的种类繁多 命名复杂 本图中主要涉及到进站信号机 出站信号 机 通过信号机 调车信号机的命名 进站信号机分为上行方向进站信号机 s 和和下行方向进站信号机 x 本图是双线 所以还有上行反方向进站信号机 sf 和下行反方向进站信号机 xf 反方向进站信号机也作为发车信号机用 7 CAD 能够绘制表格 使用方法略有不同 不能像 excel 那么容易删除或者 修改操作 但这些特性同时也保证了其不容易修改的严谨性 按照要求 本图 绘制了四幅表格 第一幅表格是图纸顶部的坐标栏 上面有信号楼 信号机 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 6 页 道岔的坐标 这里所说的坐标为距离信号楼的坐标 不同于通俗的坐标 为后 面的电缆径路图提供了详细的资料 第二幅表格是股道有效长度表 包括了 IG IIG 3G 4G 5G 6G 上下行的起始点以及股道的有效长度 第三幅图是道 岔类型表 表格明确给出了每组道岔的类型和辙叉号 其中有比较多的提速道 岔 第四幅表格是按照 CAD 绘图的标准 在图纸的右下方绘制的标题栏 上面 有工程名称 图号 设计者 复核 制图等信息 这明确地为图纸建立了档案 方便以后的使用管理以及责任的落实 下面给出股道有效长度表和道岔类型表 表 2 1 股道有效长度表 长度 m 股道编号线路 起 止 上行 下行 S警冲标1360IG X警冲标1360 S警冲标1114IIG是 X警冲标1114 S警冲标11933G是 X警冲标1193 S警冲标10504G是 X警冲标1050 S警冲标11935G是 X警冲标1193 S警冲标10506G是 X警冲标1050 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 7 页 表 2 2 道岔类型表 类型辙叉号道岔编号 60KG 1 121 5 19 6 24 60KG 1 12P60AT23 29 60KG TS1 123 7 9 11 13 15 17 27 2 4 8 12 14 16 18 20 50KG 1 1233 35 37 39 50KG 1 12P60AT31 50KG TS1 1210 2 2 2 集中区的划分 集中区的划分就是为了确定哪部分区域由信号楼控制 主要包括接车 发 车 转场以及与这些作业有关进路上的轨道电路 信号机和道岔 图中的接触 网专区不由信号楼控制 划分到非集中区 其它部分由信号楼控制 划分到集 中区 非集中区与集中区联系的部分 对集中区作业有影响的道岔划分到集中 区 如图中的 39 号道岔 2 2 3 信号机的设置 集中区确定后 就需要给线路 道岔编号 并且确定道岔定位的位置 然 后设置信号机 1 进出站信号机 在两条正线上设置进高柱的进出站信号机 分别为 四架信号机 2 出站信号机 进站信号设置完成后 就会设置相应的出站信号机 这里的 出站信号机遇调车信号机共用了 在第三条会讲到其作用和优点 3 调车信号机 调车信号机的布置比较灵活 作为一种指示调车作业的信号 机 只要能够满足调车作业的需要 并不需要设置过多的调车信号机 由于不 需要设置过多的调车信号机 相应地也减少了轨道区段 这样既减少了投资 也为长期的维护与管理工作带来了方便 布置顺序为 首先布置集中区边界的 防护信号机和转线信号机 如图中的 D13 信号机 再布置满足平行作业的起阻 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 8 页 挡作用以及减少走行距离的信号机 如图中的两个无岔区段所设置的四架信号 机 本图中有 12 架出站兼调车的信号机 分别设置在每条股道的咽喉出发位置 这样两用的信号机具有出站信号机和调车信号机的两种功能 比起分别设置出 站信号机和调车信号机减少了投资 同时管理也更加方便 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 9 页 第 3 章 联锁表的编制 联锁表的编制是车站信号设计的重要内容 它能够储存在数据库供联锁软 件在选排进路的时候调用 排列列车进路和调车进路时 软件都需要首先访问 联锁表 再根据联锁条件做出判断选排进路 从而达到安全的目的 联锁表反 应了进路 道岔 信号机之间的基本联锁内容 本图中共编制了 116 条进路 其中 52 条列车进路 60 条调车进路 4 条通过进路 施工结束后 准备开通营 业之前需要按照联锁表对车站的每条进路做联锁实验 3 1 龙山车站联锁表编制思路 根据平面布置图 先编写列车进路 列车进路分为北京方向与广州方向 北京方向分为正方向接车 反方向接车 正方向发车 反方向发车分别都有 6 条基本进路与 1 条变通进路 以及经过两条正线 IG 和 IIG 的通过进路 共有 30 条列车进路 广州方向有正方向接车进路 反方向接车进路 正方向发车进路 反方向发车进路分别为 6 条 以及通过进路 2 条 共计 26 条列车进路 再编写 调车进路 同时也是先编写北京方向的下行咽喉的由 D1 从小到大的调车信号机 为起点依次编排调车进路 再编排由出站兼调车信号机为起点的调车进路共 34 条调车进路 然后按照同样的方法编制上行咽喉的调车进路共计 26 条进路 3 2 龙山车站联锁表编制原则以及内容 联锁表有方向栏 进路号码栏 进路栏 排列按下按钮栏 确定运行方向 道岔栏 信号机的名称与显示栏 表示器栏 道岔栏 敌对信号栏 轨道区段 栏 迎面进路的调车和列车栏 其它联锁栏 进路号码栏共计 15 栏 栏数众多 其中每栏都有各自的规则 不同的栏之间还有相互制约的关系 相当复杂下面 附上联锁表的标题栏 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 10 页 表 3 1 联锁表表头 信号机迎面进 路 方向进 路 进 路 方 式 排 列 进 路 按 下 按 钮 确 定 运 行 方 向 道 岔 名 称 显 示 表 示 器 道 岔 敌 对 信 号 轨 道 区 段 列 车 调 车 其 它 进 路 进 路 号 码 具体每栏内容以及原则如下 1 方向栏 填写进路性质以及运行方向 进路性质分为列车进路的接车进路 与发车进路 通过进路 调车进路等 2 进路号码栏 在表格的最后一列 这一栏依次对列车进路和调车进路进行 顺序编号 其中属于列车进路的通过进路不另外编号 而是由正线接车进路与 发车进路组成 用以接车进路作为分子 发车进路作为分母的分数表示 图中 的四条通过进路的编号分别为 3 43 11 50 37 24 和 37 18 3 进路栏 该栏逐条列出联锁范围列车基本进路和调车基本进路 当列车进 路相同始终端能够排列出不止一条进路时 根据原则 对其它进路影响最小的 一条进路作为基本进路 对其它进路影响相对较小的进路作为主要变通进路 在进路栏内标 1 表示基本进路 标 2 表示主要变通进路 调车进路不区 分变通进路 所以进路栏中没有 1 2 之分 4 排列进路按下按钮栏 顺序填写排列进路应按下的按钮名称 如果是变通 进路 还需要填写需要按下变通按钮的名称 如表格中的正方向接车至 4G 的变 通进路就需要 XLA BA S4LA 调车按钮可以作为列车进路的变通按钮 同 时还能作为反方向调车的变通按钮 列车按钮不能作为变通按钮 当没有调车 按钮作为变通按钮的情况 可以单独设置变通按钮 BA 5 确定运行方向道岔栏 当进路始终端是相同按钮时存在两种以上运行线路 时 应填写能够区别基本进路与变通进路起关键作用的对向道岔位置如由 4G 发 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 11 页 车时 27 29 号道岔反位时作为基本进路时此栏填写 27 29 27 29 号道岔定位 时作为主要变通进路时此栏填写 27 29 6 道岔栏 顺序填写排列进路所需要的全部道岔及相关防护道岔和带动道岔 的编号与所在位置 由第五条知道了加 表示进路要求括号内的道岔处于 反位 不加任何括号时表示要求该道岔处于定位 要求锁闭的道岔需要加 如正方向接车至 4G 时 13 15 处于反位 为了避免列车相撞 所以要求 9 11 道岔 定位锁闭 于是填上 9 11 7 敌对信号栏 站内联锁设备有敌对关系的进路必须互相照查 不能同时开 通 因此 需要把有敌对关系的信号机名称填写在敌对信号栏中 敌对进路主要包括以下五类 一是同一到发线上对向的列车进路与列车进 路 二是同一到发线上的列车进路与调车进路 三是同一咽喉区对向有重叠的 列车进路与列车进路 四是同一咽喉区有重叠部分的列车进路与调车进路 五 是同一咽喉区有重叠部分的调车进路与调车进路 综上所述 列车进路 调车 进路有占用相同轨道区段或者使用了相同道岔的进路都称之为敌对进路 敌对信号主要分为两种 无条件敌对和有条件敌对 无条件敌对是指一旦 该进路建立 某架信号机就不能开放 如排列好至 5G 的接车进路后 S5 就不 能开放 有条件敌对是指当有关道岔处于定位或者反位时才构成敌对关系 如 D3 至 D13 进路 当 27 29 道岔处于定位时 S5 S3 就不能开放从而成为敌对信 号 迎面敌对和敌对进路在本表格中是分开来的 当同一到发线上办理的进路 构成迎面敌对的关系时 只需要按列车或调车填在迎面进路栏中 而不必重复 填写在敌对信号栏中 如正方向接车至 5G 就跟由 5G 出发的列车和调车构成 了迎面敌对 所以在列车和调车栏中均填上 5G 8 轨道区段栏 填写排列进路时应检查的轨道区段名称 如北京方向的正方 向接车至 5G 就经历了 IAG 3DG 11 13DG 11 21DG 23 31DG 5G 所以 依次将上述内容填写在轨道区段栏中 另外 为了防止侧面冲撞事故 至 6G 经 17 19 反位接车时 27 29 处于定位时 需要检查 29DG 是否空闲 所以轨道 区段栏应填上29DG 9 其它联锁 此栏主要填写一些特殊的联锁关系 例如 单线半自动闭塞区 段只有办理完闭塞手续 取得发车权后才能开放信号 因此在其发车进路的其 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 12 页 它联锁栏内应填写 BS 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 13 页 第 4 章 电缆径路图设计 平面布置图和联锁表设计完以后 就需要为轨道电路 转辙机 信号机等 设备以及为这些设备提供电源和控制信息 采集这些设备的状态信息的设备和 电路 专业术语称之为电缆径路图 4 1 电缆径路图包括的内容 1 轨道电路极性的配置 2 轨道电路送受电端的配置 3 室外电缆连接设备的类型以及位置 4 室外设备的串接顺序和电缆径路 5 每根电缆的长度以及芯数 包括电缆芯数和备用芯数 4 1 1 轨道电路极性的配置 轨道电路极性的配置就是划分出轨道电路 设置绝缘节 1 轨道区段的划分 凡是有信号机的地方 都要以信号机为分界点将两端划分到不同的轨道 区段 为了提高线路利用效率和咽喉通过能力 可以相应的设置多一点轨道区 段 如图中的 5 19WG 和 2 19WG 都是考虑了此因素 目前主要的计算机联锁 和正在逐渐淘汰的 6502 都是采用的逐段解锁方式 所以适量多设置轨道区段是 有好处的 当然 轨道区段也不是设置越多越好 设置太多会给长期的维护和 管理增加难度 双动道岔中间部位需要设置绝缘节让双动道岔分别归两个不同的轨道区 段管辖 2 绝缘节的确定 信号机处的钢轨绝缘应当和信号机并列 并置信号机只需要设置一个绝 缘节 绝缘节的坐标跟信号机是相同的 如图中的 D15 D19 就是并置信号机设 置的同一个绝缘节 坐标为 1030 道岔区段的钢轨绝缘 在岔尖一端设在基本轨的接缝处 在辙叉另外一 端设置在距离警冲标 3 5 4m 处 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 14 页 为了减少锯轨 换轨的工作量实际安装信号机处的钢轨绝缘节允许有一 定的变动范围 进站 接车进路以及调车进路的钢轨绝缘节允许安装在信号机 位置的前后 1m 范围之内 发车进路的钢轨绝缘可以安装相应信号机的前方 1m 或者后方 6 5m 的范围之内 这样做的原因是机车最外轮的中心距离车钩在 1m 左右 规定为 1m 车轮就不会压人道岔区段 而机车后方的 6 5m 则是一个比较 灵活的选择 主要是为了不减少太多的股道有效长度 经过上述的调整 当钢 轨绝缘节与警冲标相差大于 4m 时 应当调整警冲标的位置 使其距离钢轨绝缘 节在规定的 3 5 4m 之内 两根钢轨的绝缘节应该设置在同一位置 当遇到特殊情况不能设置在同 一位置时 错开距离也不能超过 2 5m 这主要是为了避免小车占用死区段检查 不出来造成事故 4 1 2 轨道电路送受电端的配置 轨道电路送受电端的配置 应当以节省电缆和方便施工与维修为原则 下 面介绍送受电端箱变在图纸中的表示 送电端 受电端 图 4 1 轨道电路送受电端 下面详细阐述送受电端的配置原则 1 相邻两轨道电路的送受电端尽量集中在绝缘节的两侧 它们处于相同的坐 标 放在同一个电缆盒或者变压器内 这样可以节省电缆网络连接设备 2 为了节省投资 减少线缆长度和芯数的使用 方便维修与施工 相邻两个 轨道区段绝缘节处可以两端都设置送电端或者受电端 这样设置在绝缘节破损 时防止轨道继电器误动也是非常有利的 一般情况 相邻两轨道区段的送受电 端放置在一个变压器箱内 为了防止混线造成轨道继电器误动 送电端电缆芯 线和受电端电缆芯线是使用的不同芯线 做成双送双受则会减少一半的芯线使 用 降低造价 这是本图值得改进的地方 3 道岔区段需要做到极性交叉 就是要让闭合回路中做到偶数的绝缘节数量 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 15 页 不足数量的需要进行人工极性交叉 就是添加一个绝缘节 4 布置一送一受轨道电路的送电端 受电端时 应当使轨道电路电流经过道 岔跳线 以便检查道岔跳线是否折断 当道岔绝缘节送电端 受电端在同一线 路时 跳线的状态能够得到电流的检查 这时可以只设置一根道岔跳线 称之 为单跳线 当道岔钢轨绝缘节送电端 受电端不在同一条线上时 跳线的状态 得不到检查 为了保险起见 应当设置两根跳线 极大的提高了可靠性 称之 为双跳线 这种思想在信号领域乃至安全领域得到了普遍的运用 例如计算机 联锁系统的双机热备系统 三取二系统 二乘二取二系统都是这种思想的体现 4 1 3 室外电缆设备连接的类型以及位置 在电缆径路图上 根据车站信号平面布置图 布置好信号机 转辙机 道 岔和轨道电路的送受电端电缆网络的连接设备 下面是不考虑其他室外设备时 信号机 转辙机 道岔以及轨道电路的送受电端所需的电缆网络连接设备在图 纸中所用到的类型 进站信号机用 16 3 即使用 16 芯的线 有 3 根作为备用 一般的调车信号机使用 3 根芯线 即使用 6 3 6 芯 3 备用线 出站兼调车信 号机使用 19 3 19 芯 3 备用线 正线上的双动道岔使用两组 28 6 28 芯 6 备用线 其中有两根电话线 其他双动道岔一头是使用 28 6 另外一头使用 8 1 8 芯 1 备用线 其中有两根电话线 单动道岔使用的是 8 1 绝缘节 处配置的送受电端每一端只需要两根芯线 以上所有的电话线是可以合用的 接着 就需要通过计算利用方向盒串接由各个设备处引出来的电缆 送受 电端电缆用绿色线表示 道岔转辙机电缆用红色线表示 信号机电缆也用红色 线表示 电缆可以使用可以利用方盒处合并 随着设备的增加 一般在达到 32 52 芯就可以直接牵引入分线盘进入信号楼 本图运用了两种方向盒 HF 4 HF 7 HF 4 拥有 4 个输入端子和 1 个输出端子 HF 7 有 7 个输入端子和一 个输出端子 图中使用 表示 HF 4 使用 表示 HF 7 上述各种电缆芯数确定后 就需要根据电缆径路和串接顺序汇总每段电缆 的总芯线数 汇总时 要考虑到电话线的合用 根据规定考虑电缆芯数的备用 量 然后根据接线端子和电缆引入孔的容量确定连接设备是采用 HF 4 还是 HF 7 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 16 页 4 1 4 电缆长度及芯数计算 电缆长度的计算是根据设备坐标 以及各种设备接头以及预留的裕量计算 出来的 车站信号施工需要使用大量的电缆 通过优化节约电缆可以减少不少 工程投资 能够计算出电缆长度也给工程造价的预算提供了可靠的依据 通过对电缆长度以及降压进行计算 考虑是否加芯 一般情况下是不需要 的 下面就不考虑加芯的情况下对电缆长度进行计算 电缆长度计算公式如下 4 1 02 1 aGXlL 式中 L 电缆长度 m l 电缆沟长度 m X 股道间隔距离 最小值取 5 5 m G 电缆穿越线次数 a 电缆附加长度 包括室内储备量 5m 室外每端环状储存量每端 2m 20m 以下为 1m 以下每端出入土及做头为 2m 1 02 为根据经验得来的裕量系数 例 1 D1 信号机至 7 方向盒的电缆长度计算 L 3865 3835 4 5 5 2 4 4 1 02 57 m 此条电缆穿坐标之差为 3865 3835 30 m 穿线次数两次 5 5 2 11 m 经过了 一条轨道记为 4m 因为前面几项加起来大于了 20m 所以两端储存和出入土之 和均为 4m 合计 8m 图中也有很多前面两项加起来不足 20m 的 这一项就只 需要按合计 6m 计算 例 2 S3 S5 汇合处的 HF 4 至信号楼的距离 此方向盒坐标为 726m 按距 离信号楼至最近线路中心为 10m 计算 楼内走行 18m 楼内环状储存 5m 分线 盘做头 2m 方向盒端出入土以及该端储存共 4m 所以总共就是 39m 在以后每个 进入信号楼的方向盒都能遇到这个问题 有电缆穿越和过轨的只需要把电缆穿 越和过轨的加上即可 所以此处电缆长度计算为 726 39 1 02 780m 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 17 页 第 5 章 控制电路的设计 计算机联锁保留了继电联锁的执行部分 在这一部分 主要有控制电路 其中主要包括道岔控制电路和信号点灯电路 5 1 道岔控制电路 道岔控制电路主要包括单动道岔控制电路 双动道岔控制电路两种类型 其中每种类型都包括道岔启动电路和道岔表示电路两个部分 通常情况下 采 用的是四线制直流转辙机道岔控制电路 但是 在新线的建设中和既有线的提 速道岔 四线制直流转辙机已经不能满足需求了 所以目前正在逐步推广普及 五线制交流转辙机控制电路 所以本设计中绘制的道岔控制电路有三种 四线 制直流单动道岔控制电路 四线制双动直流道岔控制电路 五线制交流道岔控 制电路 下面以四线制单动道岔控制电路为例阐述道岔控制电路的工作原理 5 1 1 道岔启动电路 道岔启动电路应该满足以下的技术条件 1 有车不能转 即道岔区段有车占用或者出故障例如红光带之类的显示有车 占用时道岔不能转换 名为区段锁闭 2 进路锁闭后道岔不能转换 3 需要转换道岔 必须一转到底 转换过程中不受人为和区段有车开进来之 类地外界因素影响 从而避免脱轨和挤岔事故 4 电路接通后 如果由于故障导致无法转换道岔时 需要进行断线处理 以 免事故消除后道岔转换造成事故 5 转换过程中由于事故转换不彻底时需要进行道岔转换到先前位置 名为道 岔复位 6 转换完成后 应当自动地切断转辙机电路 5 1 2 道岔操纵方式 对道岔操纵方式有两种 一是进路操纵方式 二是单独操纵方式 进路操 纵方式是指通过 DCJ 或者 FCJ 励磁吸起自闭后直接接通道岔启动电路 道岔单 独操纵方式是值班人员直接操纵道岔转换到定位或者反位 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 18 页 5 1 3 电路原理图以及动作过程 图 5 1 四线制单动道岔控制电路 如图所示 单动道岔控制电路分为室内部分和室外部分 室内室外共有 4 根连接线 分别是 X1 是道岔定位时启动电路和表示电路共用线 X2 是道岔反 位时启动电路和表示电路共用线 X3 是道岔表示电路的专用回线 X4 是道岔启 动电路的专用回线 转辙机内部有 4 列自动开闭器的动作接点和表示接点 其 中 11 12 和 13 14 是反位动作接点 41 42 和 43 44 是定位动作接点 21 22 和 23 24 是反位表示接点 31 32 和 33 34 是定位表示接点 当道岔处于定位时 定位表示接点和反位动作接点接通 处于反位状态时 反位表示接点和定位动 作接点接通 四线制道岔启动电路一般采用三级电路 即 1DQJ 励磁吸起 2DQJ 转极 转 极完成后以 2DQJ 的极性定位或者极性反位接通电机电路使其正转或者反转 上 述道岔三级电路中 1DQJ 励磁电路用于检查道岔转换的联锁条件是否满足 满 足则励磁吸起 2DQJ 用于确定道岔是正向转换还是反向转换 电机电路接通道 岔转换电机 带动道岔转换 其电路为 CAJ 1DQJ 2DQJ M 下面以单独锁闭为例介绍三级电路过程 1 1DQJ 励磁经过 3 4 线圈吸起 KZ CA21 23 SJ21 22 1DQJ3 4 2DQJ141 142 CA11 12 KF ZFJ 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 19 页 2 2DQJ 转极 电路为 KZ 1DQJ41 42 2DQJ2 1 CAJ11 12 KF ZFJ 3 转极完毕后 接通电机电路 DZ220 RD3 1DQJ2 1 2DQJ111 113 自动开闭器 11 12 电动机定子绕 组 2 3 电动机定子绕组 3 4 折断接点 05 06 2DQJ121 123 RD2 DF220 四线制直流双动道岔控制电路和五线制交流道岔控制电路跟四线制单动道 岔直流控制电路原理类似 就不在此一一阐述了 5 2 信号点灯电路 由前面的图可知 信号机主要设置了进站信号机 出站信号机 调车信号 机 因此点灯电路分为了进站点灯电路 出站点灯电路 调车点灯电路三种 5 2 1 点灯电路设计原则 信号点灯电路也分室内部分和室外部分 这就需要充分考虑到室内断线防 护和室外混线的防护 当信号点灯电路断线时 信号机灭灯后为了不影响列车的正常运行 允许 灯光降级显示 所谓的灯光降级显示 就是当绿灯灭灯后允许显示黄灯代替 黄灯灭灯后 允许用红灯代替灭灯的黄灯信号 但是当红灯或者月白灯等禁止 信号灭灯后 需要直接关闭信号 不再允许信号开放 5 2 2 进站信号点灯电路 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 20 页 图 5 2 进站信号机点灯电路 信号点灯电路由室内部分和室外部分构成 室内部分有点灯信号电路的电 源和控制点灯电路的所需继电器 在图纸的上方框图中 室外部分有信号机处 的变压器箱电路 以及信号机内部的灯丝电路 室内部分跟室外部分利用变压 器之间的电缆连接 进站信号机室内室外共有 8 根电缆相连接 其中有 5 根去 线和 3 跟回线 信号灯采用双灯丝 其中主灯丝串接有灯丝转换继电器 DZJ 用来监督灯丝 的状态 当主灯丝断丝接通副灯丝并给出报警 西南交通大学本科毕业设计 论文 第 21 页 进站信号机为五灯位 灯位依次为 1U L H 2U YB 其中 1U L H 和 2U YB 不能同时点亮 只有 1U 和 2U L 和 U H 和 YB 能够同时点亮 不能同时点亮的信号灯可以用一个 DJ 进行灯丝检查 如图中的 U L H 用一 个灯丝继电器检查 为 DJ 进站信号机的点灯电路如下 1 平时 LXJ 落下 显示红灯 电路为 XJZ220 RD1 DJ5 6 LXJ41 43 HB11 12 LXJ63 61 RD2 XJF220 2 正线通过 显示绿灯 LXJ ZXJ TXJ 均吸起 电路为 XJZ220 RD1 DJ5 6 LXJ41 42 ZXJ81 82 TXJ21 22 LB11 12 LXJ62 61 RD2 XJF220 3 正线接车显示黄灯 LXJ ZXJ 吸起 电路为 XJZ220 RD1 DJ5 6 LXJ41 42 ZXJ81 82 TXJ21 23 LUXJ21 23 UB11 12 LXJ62 61 RD2 XJF220 4 站线接车 显示双黄灯 LXJ 吸起 电路为 XJZ220 RD 2DJ5 6 LXJF71 72 ZXJ71 73 TXJ11 13 2UB11 12 LXJ62 61 RD2 XJF220 5 当列车通过第一车场到另一个车站或者四显制自动闭塞时通过车站需要点 亮 2U 和 L 灯 2U 的电路为 XJZ220 RD 2DJ5 6 LXJF71 72 ZXJ71 72 LUXJ11 12 TXJ11 13 2UB11 12 LXJ62 61 RD2 XJF220 之后接通 L 灯电路 XJZ220 RD1 DJ5 6 LXJ41 42 ZXJ81 82 TXJ21 23 LUXJ21 22 2DJ31 32 LB11 12 LXJ62 61 RD2 XJF220 6