ATP系统培训PPT课件

ATP系统介绍,既有线200km/h动车组列控系统车载设备,20.05.2020,.,2,提纲,ATP系统名称、特点和功能CTCS2-200H系统及各部分简介CTCS2-200H技术参数行车异常情况及应急处理,20.05.2020,.,3,2.1ATP的名称,ATP是英文AutomaticTrainProtection的缩写中文名为：列车超速防护。ATP车载设备以接收到的地面信息为基础，由车载设备生成速度控制曲线，并实时与实际速度相比较，如果实际速度超过了速度控制曲线，车载设备就自动实施制动。,2.ATP系统名称、特点和功能,20.05.2020,.,4,20.05.2020,.,5,名词解释:允许速度:列车运行过程中允许达到的最高安全速度目标速度:列车运行前方目标点允许的最高速度目标距离:列车前端至运行前方目标点的距离目标距离模式曲线以目标速度、目标距离、线路条件、列车特性为基础生成的保证列车安全运行的一次制动模式曲线,20.05.2020,.,6,2.2ATP系统的主要特点,可有效地实现超速防护功能。能给司机充分、确切的显示，有利于司机最优地驾驶列车。地面应答器安装方便,十分灵活。车载计算机采用符合“故障安全”准则的计算机系统，安全性较高,20.05.2020,.,7,2.3列控系统主要组成：,列控系统主要由六大部分组成：列控中心微机联锁调度集中轨道电路应答器车载设备,20.05.2020,.,8,20.05.2020,.,9,EMU,司机,DMI,LKJ,RLU,车载主机VC,测速模块,STM模块,车载设备主机,GSM-R车载,电台,BTM,轨道电路,应答器,车站联锁,调度集中系统（CTC）,车站列控中心,DRU,编码设备,LEU,列控系统构成框图,20.05.2020,.,10,车载设备基本工作原理,20.05.2020,.,11,车载设备基本工作原理,20.05.2020,.,12,列控车载设备主要工作模式,待机模式(SB)ATP车载设备在电源接通后的初始状态。ATP完全监控模式(FS)ATP车载设备接收到地面应答器信息并确定位置后，即转为本模式。（RO）ATP部分监控模式(PS)无线路数据；侧线发车；连续两组及以上应答器的线路数据丢失（BF）引导模式(CO)适用于车站设备故障时，引导接车进站的模式目视行车模式(OS)ATP生成固定限速，司机负全部责任走行调车监控模式(SH)适用于调车作业时的模式隔离模式(IS)ATP车载设备发生故障的模式LKJ模式（CS）LKJ控车模式,20.05.2020,.,13,20.05.2020,.,14,车载列控系统,3.CTCS2200H型车载列控系统介绍与各部分简介,CTCS2200H型车载列控系统，是在日本数字ATC系统的基础之上，根据我国CTCS技术标准的要求，引进开发的新一代列车控制系统，属于一种新型ATP系统,接近于ATC系统。CTCS2200H型车载列控系统的引进开发，对实现我国列控技术与国际接轨，加快发展我国CTCS建设具有重大意义,20.05.2020,.,15,车载列控系统,3.CTCS2200H型车载列控系统介绍与各部分简介,20.05.2020,.,16,车载列控系统,3.控制条件,线路参数来自应答器(点式信息)包括坡段、线路限速、临时限速、等级切换命令等；,轨道电路信号来自STM（连续信息）,列车参数存储或用户输入包括列车长度、列车制动减速度等；,列车速度来自测速单元,列车接口来自动车组接口包括紧急和常用制动接口、司机手柄位、与LKJ接口等；,3.CTCS2-200H型车载列控系统介绍与各部分简介,20.05.2020,.,17,3.2CTCS2200H车载列控系统各单元,系统构成,车载安全计算机(VC)轨道信息接收单元（STM）、应答器信息接收单元（BTM）、制动接口单元(RLU)、记录单元(DRU)、人机界面（DMI）、速度传感器(AG43E)轨道信息接收天线、应答器信息接收天线,20.05.2020,.,18,系统整体组成,20.05.2020,.,19,系统构成,20.05.2020,.,20,3.3CTCS2200H车载列控系统主要功能：,轨道电路信息接收,应答器信息接收,速度、距离计算,列车位置校正,模式曲线的生成,制动指令输出,防止列车溜逸,控制显示,异常检测,动作、状态记录,与LKJ的接口功能,与EMU的接口功能,20.05.2020,.,21,3.4CTCS2200H车载列控系统主体装置,主体装置,20.05.2020,.,22,3.4CTCS2200H车载列控系统主体装置,主体装置,20.05.2020,.,23,3.4CTCS2200H车载列控系统主体装置,系统构成,安全计算机(VC)ATP装置的核心部分，负责从ATP各个模块搜集信息，生成制动模式曲线，必要时通过故障安全电路向列车输出制动信息，控制列车安全运行。安全计算机为22取2结构，以保证列车控制的安全性和设备的冗余性。安全计算机的核心安全逻辑由FS-LSI实现。,20.05.2020,.,24,vc安全计算机,20.05.2020,.,25,vc安全计算机,20.05.2020,.,26,轨道电路信息接收模块(STM)通过STM天线(感应器)接收轨道电路信号，解调轨道电路上传的信号信息，将解调的信息传递给安全计算机。STM可以接收最多16种载频，包括国产移频以及ZPW-2000、UM71系列轨道电路信息。STM可根据应答器信息、轨道电路载频锁定信息、司机操作锁定可接收的载频。,系统构成,ATP,20.05.2020,.,27,STM轨道信息接收单元,20.05.2020,.,28,STM轨道信息接收单元,20.05.2020,.,29,应答器信息传输模块(BTM)通过BTM天线，接收符合应答器信息定义标准的信息，经过校核后，将正确的信息传输至安全计算机。应答器信息包括线路参数信息、进路信息、临时限速信息以及级间切换等信息。,系统构成,ATP,20.05.2020,.,30,BTM应答器传输单元,20.05.2020,.,31,BTM,20.05.2020,.,32,数据记录单元(DRU)该模块记录ATP装置的动作、状态、司机的操作等信息，采用PCMCIA卡作为存储介质，通过读卡器可将数据下载至地面分析管理微机，进行设备运行状况分析。,系统构成,ATP,20.05.2020,.,33,DRU记录单元,20.05.2020,.,34,DRU记录单元,20.05.2020,.,35,制动接口单元(RLU)这是主要由继电器组成的单元，实现输入与输出接口功能。它的作用是核对车载安全计算机各系统输出的制动指令，对两套车载安全计算机输出的制动指令进行“或”操作后，作为系统的最终输出。,20.05.2020,.,36,RLU继电器逻辑单元,20.05.2020,.,37,RLU继电器逻辑单元,20.05.2020,.,38,隔离开关,20.05.2020,.,39,3.5CTCS2200H车载列控系统主机外围设备,人机界面(DMI)通过声音、图象等方式将ATP车载装置的状态通知司机。司机可以通过DMI上的按键来切换ATP装置的运行模式或是输入必要的信息。,DMI人机界面,20.05.2020,.,40,20.05.2020,.,41,STM天线感应钢轨中的轨道电路信号，传输至STM模块进行解码处理。STM轨道电路感应器是由感应线圈、固定支架和线缆组成，如图3所示，它是STM的前端信号感应部件，安装于机车前部，感应线圈的底部距离钢轨面1355mm。,20.05.2020,.,42,STM轨道电路感应器的最底部是带有保护外壳的感应线圈，它可以通过线缆将感应的轨道信号输出。在感应线圈的上面是两个固定固定支架，用于将STM轨道电路感应器固定在机车上，根据现场安装的需要，固定支架可以进行并更。,20.05.2020,.,43,BTM天线接收来自地面应答器的信号，传输至BTM模块进行信息解调处理。,20.05.2020,.,44,BTM天线接收来自地面应答器的信号，传输至BTM模块进行信息解调处理。,20.05.2020,.,45,点式应答器,20.05.2020,.,46,点式应答器,20.05.2020,.,47,速度传感器安装在车辆2、3轴上，通过车轮的转动产生脉冲信号，并输入至安全计算机，用于测量列车运行速度。,20.05.2020,.,48,3.6CTCS2200H车载列控系统相关设备,动车组(EMU)接口ATP车载装置的控制对象。向ATP提供包括前进、后退、零位、制动、牵引在内的司机操作状态，同时接收ATP发出的制动、切除牵引等信息。,运行监控记录装置(LKJ)在CTCS0/1级或ATP某些故障的情况下，由LKJ控车。当LKJ控车时，ATP负责向LKJ提供轨道电路信息(机车信号)。另外，ATP与LKJ之间还存在一些列车控制、状态信息的交互，用于运行管理。,系统构成,ATP,20.05.2020,.,49,3.7CTCS2200H主机外部电缆,系统外部连接电缆与ATP车载设备主机连接:CN1外接速度传感器CN2外接110V电源CN3外接手柄位CN4外接制动单元CN5外接LKJ-2000CN6外接DMICN7外接制动显示单元和车辆监视器CN8外接GSM-R（暂不使用）,主机外部电缆,20.05.2020,.,50,3.7CTCS2200H主机外部电缆,20.05.2020,.,51,3.8CTCS2200H车载列控系统各部件安装位置,车载设备安装位置:动车组两端各装一套，运行中只有动车组行进方向段的车载设备工作机柜安装位置：设置在驾驶室后方的机械室。DMI安装位置：设置在驾驶台上ATP的制动由ATP装置的继电器逻辑单元输出，并连接到车体方的设备综合配电盘上,再通过该装置与制动装置连接。STM天线及连接盒：从头车的第一轴起，在左右轨道的正上方各设一台BTM天线及天线保护板：在头车的第一转向架的后方，车体的左右中心线上。测速传感器：安装在头车的第2轴和第3轴的轴箱上,20.05.2020,.,52,系统整体主机柜,20.05.2020,.,53,4.CTCS2-200H技术参数,最大工作电压：DC138V(1101.25)最低工作电压：DC77V(110V0.7)最大功耗电流：不大于13.5A重量：220kg体积:1250mm*1070mm*450mm抗振性能指标：(试验工况属于车体安装A级,试验范围频率f在5Hz150Hz)功能性随机振动试验:(试验时间不少于10min)垂向加速度：0.75横向加速度:0.37纵向加速度：0.50,20.05.2020,.,54,工作环境温度：系统设备：-2570存储温度：-4070相对湿度：当温度为25时，周围空气相对湿度不大于90%适用海拔高度：3000m以下系统平均故障间隔时间（MTBF）大于h系统响应时间：信息接受应变时间：不大于3.5s列车超速至给出制动指令时间：不大于,20.05.2020,.,55,记录时间：用于事故分析的详细记录时间：不少于24h用于一般设备状态记录时间：不少于30天测速误差：列车速度低于30km/h时：不大于2km/h列车速度高于30km/h时：不大于列车速度的2%测距误差：系统测距误差：不大于2%区间累计测距误差：不大于80m(包括一组应答器信息丢失的情况)站间累计测距误差：不大于30m(包括一组应答器信息丢失的情况),20.05.2020,.,56,行车异常情况及应急处理,发生异常时，司机停车处理异常权限等，参见机务系统相关规定；以下内容如与铁道部其他文件内容发生冲突，应以铁道部文件为准。,行车异常情况及应急处理,20.05.2020,.,57,1.单系异常,DMI出现以下文本信息：与安全计算机1系通信故障与安全计算机2系通信故障安全计算机1系故障安全计算机2系故障STM1系故障STM2系故障在该种情况下，司机应按照如下步骤进行操作：（1）使ATP断电30秒后，重新启动ATP。（2）ATP在重新启动后，如仍有此类故障文本提示，司机应立即报告列车调度员或车站值班员。,此时，ATP的一系发生异常，但另一系仍在正常工作。不具备处理异常条件下，列车可在ATP监控下，正常行车,20.05.2020,.,58,2.双系异常,DMI出现以下文本信息或状况：测速系统异常安全计算机双系故障与安全计算机双系通信故障STM双系故障ATP设备故障BTM故障其他故障DMI双系全部不工作在该种情况下，司机应按照如下步骤进行操作：（1）使ATP断电30秒后，重新启动ATP。（2）ATP在重新启动后，如仍有此类故障文本提示，司机应立即报告列车调度员或车站值班员。（3）将列控车载设备（ATP）隔离开关转换到“隔离”位置，运行等级将自动切换到CTCS0级，按调度命令行车。,ATP双系故障，ATP不能向LKJ传输机车信号。此时，ATP和LKJ全部失去监控作用。LKJ设备的操作方法，参考LKJ司机操作手册,20.05.2020,.,59,3.DMI显示异常,DMI出现以下文本信息或状况：显示器故障DMI显示不正常或无显示在该种情况下，司机应按照如下步骤进行操作：（1）使ATP断电30秒后，重新启动ATP。（2）ATP在重新启动后，如仍有此类故障文本提示，司机应立即报告列车调度员或车站值班员。（3）对于单显示DMI，将列控车载设备（ATP）隔离开关转换到“隔离”位置，运行