铁道概论第六章- 信号和通信设备ppt课件.ppt

第六章信号及通信设备 铁道概论 第一节概述第二节铁路信号第三节联锁设备第四节闭塞设备第五节列车运行控制系统第六节调度监督与调度集中系统第七节通信设备 主要内容 进路 在关于进路的学习中 我们需要掌握以下几个关键词 进路 列车进路 调车进路 敌对进路车站内 列车的运行经路或调车作业所走的经路称为进路 因此 进路可以分为列车进路和调车进路 其中 列车进路又可分为接车进路和发车进路 每个车站都有若干条进路 图中绿线与蓝线部分就表示三条进路 2条绿线进路与区间相通 都为列车进路 该进路用于接车时为接车进路 用于发车时为发车进路 蓝线进路为调车进路 进路 进路表示图 进路 敌对进路表示图 如果同时开放2条进路会造成机车车辆相撞 这两条矛盾的进路就称为敌对进路 如图 绿线进路与蓝线进路就为敌对进路 铁路信号与通信设备 铁路信号设备是铁路行车的指挥与控制系统 它在保障行车安全 提高行车速度和行车密度 提高运输效率和改善行车工作人员的劳动条件方面具有重要作用 第一节概述 铁路信号设备是铁路信号 联锁 闭塞等设备的总称 铁路信号的主要功能 1 保障安全 2 提高效率 3 改善劳动条件 1 铁路信号设备 1 铁路信号设备 铁路信号 向有关行车和调车人员发出的指示和命令 车站联锁设备 用于保证站内行车与调车工作的安全 并提高车站通过能力 区间闭塞设备 用于保证列车在区间内运行的安全 并提高区间的通过能力 1 保证列车运行和调车工作安全 2 提高铁路通过能力 3 增加铁路运输经济效益 4 改善铁路职工劳动条件 5 确保正确 及时组织铁路运输 6 指挥列车安全运行 7 确保铁路各部门联系 铁路信号设备的作用 指挥列车运行 组织铁路运输生产和铁路业务联络且迅速 准确的传递各种信息的通信系统的总称 通信设备应能做到迅速 准确 安全 可靠 使全国铁路的通信系统能成为一个完善与先进的铁路通信网 2 铁路通信设备 11 第二节 铁路信号一 铁路信号的作用与分类 铁路信号是由信号设备 例如信号机 表示器和标志所发出的信息 可从多个角度进行分类 按接受信号的感官视觉信号和听觉信号两大类 视觉信号 以物体或灯光的颜色 形状 位置 数目或数码显示等特征表示的信号 如 信号机 机车信号 信号旗 信号牌 火炬等表示的信号 听觉信号 以不同声响设备发出音响的强度 频率 音响长短和数目等特征表示的信号 如 号角 响墩 机车鸣笛等 12 1 视觉信号 以灯光或指示物的颜色 形状 位置 闪光 数目或数码显示等特征表示的信号 信号机 信号 表示 灯 信号旗 信号牌 信号表示器 各种标志及火炬 一种在风雨天气都能点燃并发出火光的视觉信号 司机发现火炬信号的火光时应立即停车 地面的色灯信号机 1 按接受信号的感官分类 13 2 听觉信号 号角 口笛 响墩 外形扁圆内装有炸药的听觉信号 防护时 将其放在钢轨上 当车轮压上后会发出爆炸声 要求司机立即停车 鸣笛等发出的信号 都是听觉信号 响墩信号 以不同器具发出的音响的强度 频率和音响的长短等特征表示的信号 1 按接受信号的感官分类 14 2 按发出信号的机具能否移动分类 固定信号 在固定地点安装的信号设备 是铁路信号的主要信号 移动信号 手拿信号灯 信号旗或用手势显示的信号 临时设置的信号牌 信号灯等 15 1 固定信号 固定信号是铁路信号设备的主要部分 包括固定于地面的信号和固定于机车的信号 固定信号 最常见的视觉类固定信号的基本颜色及其基本意义是 红色要求停车 黄色要求注意或减低速度 绿色准许按规定速度运行 当线路上出现临时性障碍或进行施工 要求列车停车或减速时 需按照规定设置移动信号 安放响墩 火炬或用手信号进行防护 以保证行车安全 2 移动信号及手信号 18 2 移动信号及手信号 手信号 手信号是有关行车人员用手持信号旗或信号灯作出各种规定动作来表示停车 减速 发车 通过 引导等信号 19 二 固定信号机 在所有铁路信号中 由固定信号机发出的视觉信号是最常见 最主要的信号 固定信号机按构造和显示方式不同可以分为臂板信号机 色灯信号机和机车信号机 20 1 臂板信号机 臂板信号机大多采用人力操纵 导线传动 白天用臂板的不同位置 夜间用不同颜色的灯光显示信号 臂板信号机 21 臂板信号机的主要优点是可以用在无可靠交流电源的中间站上 但其缺点较多 如昼夜显示方式不同 增加了辨认的困难 传动用的导线随气温变化需要经常调整 不易实现自动化等 因此 现在我国铁路已逐步淘汰臂板信号机 推广色灯信号机 1 臂板信号机 2 色灯信号机 色灯信号机 色灯信号机不管白天还是夜间都是用不同颜色的灯光来显示信号的 按照它们制作结构的不同 色灯信号机可以分为透镜式和探照式两大类 23 2 色灯信号机 1 我国铁路采用左侧行车制 机车司机在驾驶室内的位置统一设在左侧 为了便于司机了望信号 在特殊情况下 经铁路局批准 信号机也可以设于右侧 左侧行车制 24 2 在线路旁设置的信号机 不得侵入建筑接近限界或超限货物限界 2 色灯信号机 3 信号机与防护地点应保持适当距离 25 3 进站信号机 1 进展信号机的主要作用是防护车站 指示列车能否进入车站设置的信号机 26 2 进站信号机的信号显示距离 正常情况下显示距离不得少于1000m 在因线路条件的具体情况难以达到标准时 显示距离允许降低 但最低不得少于200m 进站信号机的显示方式和意义 28 3 出站信号机 出站信号机主要为防护区间 指示列车可否由车站进入区间而设置出站信号机 出站信号机设于发车线警冲标内方 出站色灯信号机一般由绿 红两个色灯组成 出站信号机 29 出站信号机的信号显示距离 一般情况 出站信号机显示距离不小于400m 高柱出站信号机显示距离不小于800m 在困难条件下矮柱信号机显示距离不小于200m 出站信号机的显示方式和意义 预告信号机 设在距离主体信号机不少于800米的地点 作用是将主体信号机的显示状态提前告诉司机 4 预告信号机 进站 出站 预告信号机设置位置示意图 4 预告信号机 33 5 通过信号机 1 通过信号机概述 车站与车站之间称为区间 一个区间在同一时间内只能有一趟列车 如果区间的距离较长 就会影响线路的通过能力 为了提高铁路通过能力 将区间划分成若干个闭塞分区 在每个闭塞分区的入口处 设置通过信号机防护 这种信号机称为通过信号机 34 作用 指示列车能否进入该信号机所防护的闭塞分区或所间区间 显示距离 显示距离不少于1000m 5 通过信号机 通过信号机设置位置示意图 5 通过信号机 调车信号机是为保证车站调车作业安全而设置的信号机 用于指示调车机车能否越过该信号机进行调车作业 调车信号机多用矮型的色灯信号机 可以和出站信号机合并 成为出站兼调车信号机 为保证车站调车作业安全而设置的信号机 一般采用矮柱信号机 显示距离不得少于200米 6 调车信号机 38 调车信号机有白 蓝两个色灯 蓝色灯光 不准越过该信号机 月白色灯光 准许越过该信号机调车 调车信号机 6 调车信号机 6 调车信号机 调车信号机设置位置示意图 第三节联锁设备 联锁关系 在道岔和信号机之间 以及信号机和信号机之间 必须建立一种相互制约的关系 才能保证安全和提高运输效率 这种相互制约的关系叫做联锁 关系 联锁设备 是保证车站内列车和调车作业的安全 以及提高车站通过能力的一种信号设备 车站联锁设备组成框图 车站联锁设备组成框图 联锁条件 1 道岔位置正确 开放信号时 进路上有关的道岔应处于开通该进路的位置 2 线路空闲 开放信号时要求该进路上没有车占用 3 没有敌对进路 开放信号时 要求该进路有关的敌对信号没有开放 4 锁闭道岔和敌对信号机 开放信号后 还要求该进路上的相关道岔不能扳动 其敌对信号机不能开放 联锁设备1 集中联锁继电联锁微机联锁2 非集中联锁臂板电锁器联锁色灯电锁器联锁 联锁方法 根据实现联锁的集中化程度划分 联锁的方式分为 非集中联锁和集中联锁 1 非集中联锁方式 一般由人力在道岔附近 操纵道岔转换设备 分散地利用机械方法和电锁器方法实现 2 集中联锁方式是在车站信号楼中 集中地操纵道岔和信号机的方式 目前 我国已完全采用继电器实现联锁 一 继电联锁 继电联锁是集中联锁 它是在信号楼或值班室内利用继电器集中控制和监督全站的道岔 进路和信号机并实现它们之间联锁的设备 继电联锁的主要设备继电器电动转辙机轨道电路控制台 继电器继电器是一种电磁开关 它是铁路信号设备中使用极多的一种电气元件 也是电气集中联锁设备中的主要元件用于接通或断开电路 以构成自动控制和远程控制电路 通过继电器可以控制道岔的转换 信号机的开放和关闭以及进路的锁闭与解锁等电动转辙机道岔尖轨转换位置是由转辙装置带动的 电动转辙机可以实现正转或反转 从而使道岔具有两种不同的开通位置 开通直股或侧股 采用电动转辙机的优点 道岔转换时间短 只需2 3秒钟 安全程度高 并且便于实现自动控制和远程控制 转辙机 微机联锁是一种运用微型计算机对车站值班员的操作命令及现场表示信息进行逻运算 从而实现对信号机及道岔等进行集中控制的车站联锁设备 主要设备 二 微机联锁 硬件设备 控制盘 智能显示器 打印机 主机 现场信号设备 传输通道 电源软件设备 操作输入 状态输入 联锁处理 控制 命令 输出 表示输出 诊断其他系统联系等模块 计算机联锁的特点动作速度快 容易实现信号系统的自动控制和远程控制 可以扩大控制范围和增强控制功能 设备体积小 机件重量轻 可节省建筑面积 降低材料消耗和工程造价 便于安装调试及维修 通用性强 适应站场的改建和扩建 必要时只需修改软件 操作简便 提高办理进路自动化程序 减少和防止了错误操作 提高了作业的安全和效率 容易实现车站管理和联锁系统的自动化 便于实现故障导向安全的要求 第四节闭塞设备 闭塞的概念定义 铁路为确保列车行车安全 避免正面冲突和追尾事故的发生 同时为不断提高铁路运输效率而采取的行车组织方法 即 铁路按一定规律组织列车在区间运行方法 区间的概念 定义 铁路线路以车站 线路所 为分界点划分为若干区间 为了提高线路通过能力 在自动闭塞区段又将一个区间分为若干个闭塞分区 以同方向两架通过信号机柱为闭塞分区的分界线 闭塞设备 用于办理行车闭塞的设备叫闭塞设备 闭塞设备必须保证一个区间内 在同一时间里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现 行车闭塞制式的发展 大致经历了电报或电话闭塞 路签或路牌闭塞 半自动闭塞 自动闭塞的发展过程 第四节闭塞设备 闭塞的从时空上分类时间间隔法 列车按事先规定好的时间发车 使前行列车和追踪列车保持一定时间间隔的行车方法 缺点 不能确切得到前行列车运行情况 不能保证列车在区间安全运行 空间间隔法 使前行列车和追踪列车在各自不同的区间或闭塞分区运行的行车方法 人工闭塞 半自动闭塞 自动闭塞 技术水平 低 高 闭塞从设备上可分为 定义 人工检查区间状态和办理或交接占用区间凭证 分类 人工闭塞 人工闭塞 电话闭塞 两车站间用电话联系 列车凭路票行车的闭塞方法 其作为闭塞设备故障时的一种备用闭塞方法 电报闭塞 两车站间用电报联系 设有专用的闭塞电报机 列车凭路票行车的闭塞方法 定义 人工办理闭塞手续 列车凭信号显示发车 列车出站后 出站信号机自动关闭 半自动闭塞 半自动闭塞方式 半自动闭塞的特点是 用出站信号机的开放作为列车占用区间的凭证 出站信号机只能在站间区间或所间区间办理闭塞后才能开放 出发的列车 驶离车站后 出站信号机即自动关闭 在列车未到达接车站之前 发车站和接车站都不可能再开放驶向该区间的出站信号机 这就保证了在一个区间内 只能有一列列车运行 因为这种闭塞的办理基本由人工操作 但出站信号机的关闭由列车自动控制 所以称为半自动闭塞 采用半自动闭塞时 由于出站信号机受到对方站闭塞机的控制 因而在保证行车安全方面有一定的优越性 但是 当铁路的运量不断增大 要求进一步提高区间通过能力时 半自动闭塞也有它自己的局限性 而且 当区间线路发生故障 钢轨折断时 半自动闭塞设备也不能作出反映并由故障导向安全 因此 在一定条件下 必须采用自动闭塞来代替半自动闭塞 半自动闭塞主要优缺点 定义 根据列车运行和线路状态自动变换信号显示 列车凭信号显示行车的闭塞方法 自动闭塞 自动闭塞 利用通过信号机将一个区间划分为若干个闭塞分区 一般不小于1200m 每个闭塞分区内都装有轨道电路 或列车检测设备 通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来 使信号机的显示依列车运行或区间状态自动变换的系统 或制式 叫做自动闭塞系统 自动闭塞 目前 我国铁路上采用的自动闭塞主要有单线双向自动闭塞 在线路两侧均设有通过色灯信号机 和复线单向自动闭塞 每条线仅一侧设信号机 两种 单线双向自动闭塞 双线单向自动闭塞 目前 我国铁路上广泛采用的是三显示自动闭塞 它用红 黄 绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件随着列车重量 速度和密度的不断增加 三显示自动闭塞也已不能适应需要 在我国运输繁忙的铁路线上 将逐步采用四显示自动闭塞 此外 在今后修建的高速铁路上 也将采用这种闭塞方式 二显示 自动闭塞 三显示自动闭塞 目前 我国铁路上广泛采用的是三显示自动闭塞 它用红 黄 绿三种颜色的灯光来指示列车运行的不同条件 前方闭塞分区有车占用 前方一个闭塞分区空闲 前方至少两个闭塞分区空闲 当线路上的钢轨折断时 轨道电路断电 使信号机显示红灯 保证行车安全 四显示自动闭塞 前方闭塞分区有车占用 前方一个闭塞分区空闲 前方两个闭塞分区空闲 前方至少三个闭塞分区空闲 随着列车重量 速度和密度的不断增加 三显示自动闭塞也已不能适应需要 在我国运输繁忙的铁路线上 逐步采用四显示自动闭塞 此外 在修建的高速铁路上 也采用该闭塞方式 四显示在三显示闭塞 红 黄 绿 的基础上 增加了黄绿色灯光 自动闭塞与半自动闭塞的比较 在自动闭塞区段中 相邻两个车站之间的正线划分成许多闭塞分区 可以同时有两个以上的同向列车占用 比其他闭塞制度提高了区间通过能力 同时 由于轨道上全部装设了轨道电路 当区间有列车占用或钢轨折断时 都可以自动地使信号机显示停车信号 能够更好地保证列车在区间内运行的安全 自动闭塞设备虽然比较先进 但比其他闭塞设备的初期