客运专线四电系统集成培训课件

客运专线四电系统集成一、四电系统集成二、系统集成建设模式三、四电系统集成施工总承包四、四电系统集成工程实施及接口管理1.四电系统的组成（1）电力供电系统（2）牵引供电系统（3）通信系统（4）信号系统一、四电系统集成（1）电力供电系统由贯通线路子系统、变配电子系统、综合监控自动化子系统、维修子系统组成。电力系统…贯通线电力供电网络：由沿线设置的变配电所及全线铺设的两回10kV电力贯通线（单芯电缆）构成。变配电所：按照免维护、无人值班设计，依靠SCADA系统远动操作、监视。电力贯通线：单芯电缆沿电缆槽敷设或直埋敷设。（2）牵引供电系统由牵引供电子系统、变电子系统接触网子系统、综合监控自动化子系统和维修子系统组成。供电系统结构示意图电力配电贯通线变配电所电源车站箱变箱变牵引供电

开闭所AT所AAAAT所AT所AT所分区所分区所牵引变电所牵引变电所变电所接触网综合自动化

监控系统网络通信网络接触线承力索钢轨25kV-25kV50kV保护线正馈线接触网系统接触网采用弹性链形悬挂，H形钢柱，绝缘爬距1400mm。接触导线：150mm2铜合金，张力25kN~30KN。承力索：120mm2铜合金，张力不小于20kN。最高运行速度：低于70％的接触悬挂波动传播速度。远程监控系统集牵引供电、电力远程监控一体化设计。

系统结构：采用分层分布式系统结构。控制中心采用独立的监控网络及设备，通过网络安全隔离措施与其他系统进行接口。

系统监控范围：220V～220kV的牵引供电、电力供电设备在线实时监控。远程监控系统（SCADA）供电系统牵引变电所优先采用电力系统两回独立可靠的220kV电源，互为热备用。高速正线采用2X25kV（AT）供电方式。牵引变压器和自耦变压器均采用固定备用方式，牵引变电所按远期布点，按近期选择容量。（3）通信系统

客运专线通信系统主要由传输及接入系统、自动电话系统、数据网、GSM-R专用移动通信系统、调度通信系统和救援指挥通信系统构成，有线和无线通信系统集成为一个有机的整体，实现话音、数据、图像多种通信功能。1、传输及接入系统2、电话交换系统3、数据网4、专用移动通信系统5、调度通信系统6、会议电视系统7、应急救援指挥通信系统8、通信综合网管系统9、同步及时钟分配系统10、光缆及光纤监测系统11、动力及环境监控系统12、通信线路及车站、段综合布线动力环境监控视频监控系统光纤监测系统BTS救援指挥通信系统综合网管系统调度通信系统传输及接入、数据网、通信线路会议电视系统同步及时钟分配系统自动电话系统专用移动通信系统客运专线通信系统示意图（4）信号系统主要由四个部分组成：第一、行车指挥调度系统第二、车站联锁系统第三、列车控制系统第四、集中监测系统信号系统以保证列车运行安全、有序、高效，是轨道交通系统的神经中枢。调度中心(CTC)车站联锁列车运行控制系统组成示意图

列控中心车载设备轨道电路应答器列控系统

行车指挥调度系统根据列车基本运行图所制定的日、班计划和列车运行正、晚点情况，编制各阶段计划，并下达给各个车站联锁系统；

车站联锁系统根据计划实时建立各列车安全进路，为列车提供进、出站及站内行车的安全进路；

列控系统根据车站进路、前行列车的位置、安全追踪间隔等信息，向后续列车提供行车许可、速度目标值等信息，由车载列控设备对列车运行速度实施监督和控制。

列控系统包括地面设备和车载设备。地面设备提供线路信息、目标距离和进路状态。车载设备生成目标-距离连续速度控制模式曲线。列控系统是高速列车运行控制系统的核心！CTCS-4

基于无线通信平台传输列控信息，取消轨道电路，实现虚拟闭塞或移动闭塞。未来发展方向。CTCS-3基于无线通信平台传输列控信息，轨道电路实现列车占用检查。用于300-350km/h线路，动车组的追踪间隔缩短至3分钟。适应新建高速客运专线CTCS-2基于应答器和轨道电路传输列控信息。用于200-250km/h线路，动车组的追踪间隔缩短至5分钟。已成功应用于第六次提速，时速200公里及以上线路里程6227公里，其中时速250公里线路里程1019公里。CTCS-1由主体机车信号和安全型运行监控记录装置组成。适用于160km/h以下提速线路。CTCS-0由通用机车信号和运行监控记录装置构成。既有线现状。CTCS-2级列控系统CTCS-2级列控系统是基于轨道电路实现列车占用/检查，通过轨道电路和点式应答器传输列车运行许可和线路参数信息，车载设备采用目标-距离连续模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。

CTCS-2级列控系统由地面和车载设备构成。CTCS-2级列控系统地面设备包括：列控中心、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器等。车载设备包括：车载安全计算机VC、轨道电路信息接收单元TCR、应答器信息接收模块BTM、记录单元DRU、人机界面DMI等。

客运专线CTCS-2级列控系统是基于轨道电路和点式应答器传输列车运行许可信息并采用目标-距离模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。客运专线CTCS-2级列控系统由地面和车载设备构成。地面设备包括：列控中心、ZPW-2000（UM）系列轨道电路、应答器等。车载设备包括：车载安全计算机VC、轨道电路信息接收单元TCR、应答器信息接收模块BTM、记录单元DRU、人机界面DMI等。

CTCS-2级列空系统描述3.轨道电路实现列车占用检查，并连续向车载设备传送空闲闭塞分区数量等信息。应答器向车载设备传输定位信息、线路参数、临时限速等信息。列控中心具有轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制、站间安全信息（区间轨道电路状态、中继站临时限速信息、区间闭塞和方向条件等信息）传输等功能，根据轨道电路、进路状态及临时限速等信息产生行车许可，通过轨道电路及有源应答器将行车许可传送给列控车载设备。4.车载设备根据地面设备提供的信号动态信息、线路参数、临时限速等信息和动车组参数，按照目标-距离模式生成控制速度，监控列车安全运行。

CTCS-3级列控系统是基于轨道电路实现列车占用及空闲检查,应答器完成列车定位,由GSM-R无线传输列车行车许可和线路参数信息,车载设备采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列车运行控制系统。

CTCS-3级列控系统由车载和地面子系统构成。

CTCS-3相当于CTCS-2级+ETCS-2级系统组成。CTCS-3级列控系统描述生成行车许可无线闭塞中心RBC应答器发送线路参数、临时限速接收列车位置、速度等信息定位和等级转换等信息发送线路参数和临时限速等信息实现车-地面之间连续、双向、大容量信息传输GSM-R网络生成连续速度控制曲线，监控列车安全运行车载设备轨道电路实现列车占用检查发送行车许可信息，满足后备系统的需要发送列车位置、速度等信息CTCS-3级列空系统各部分功能列控系统技术平台的确立遵循全路统一规划的原则，实现互联互通。我国300km/h及以上高速客运专线确定CTCS3列控系统作为全路统一技术平台体系，并兼容CTCS2列控系统实现动车组上下线运行。

CTCS3系统采用GSM-R无线通信传输列控信息，主要由车载ATP、无线闭塞中心RBC、微机联锁、调度集中CTC、应答器、ZPW2000轨道电路构成，通过系统集成创新，我们将建立符合中国国情路情的、世界一流水平的高速铁路CTCS3列控技术体系。

CTCS2列控系统主要用于200～250km/h客货混运客运专线,主要设备包括：车载ATP、列控中心、微机联锁、调度集中CTC、应答器、ZPW2000轨道电路，并已基本实现国产化,拟于今年在时速200公里提速线路上应用。CTCS2列控系统采用轨道电路加点式应答器作为信息传输手段，实现列车运行的安全控制，GSM-R用于无线通信。通过在时速300公里和200公里跨线列车上装备CTCS2和CTCS3车载系统，实现高速列车的跨线运行。CTCS2系统设备结构速度传感器应答器天线轨道电路天线CTCS2运行示意图CTCS2列控系统通过ZPW2000轨道电路发送行车许可，列控车载设备根据轨道电路信息码，并结合应答器信息控制列车安全行车。CTCS3系统设备结构CTCS3在CTCS2基础上，地面增加了无线闭塞中心RBC，车载ATP集成了CTCS2模块，增加了无线接收模块。速度传感器应答器天线轨道电路天线雷达传感器GSM-R固定网络无线闭塞中心RBC无线接收模块CTCS3高速动车组运行示意图CTCS3列控系统基于GSM-R无线通信传输列控信息，其中的CTCS2功能是通过轨道电路信息码传输列控信息实现，点式应答器信息共用。CTCS3列控系统中的RBC通过联锁和轨道电路获得前方列车位置信息，并通过无线方式传送给后续列车，后续列车的车载设备控制列车安全运行。高速动车组下到200-250km/h客运专线的列控方式装备CTCS3车载ATP设备的高速动车组在300km/h及以上客运专线上按照CTCS3方式运行，当进入200-250km/h铁路，通过执行点应答器时列控车载设备自动切换到CTCS2控制方式，按照CTCS2方式运行装备CTCS2车载的动车组上到300km/h客运专线300km/h客运专线列控系统地面设备兼容CTCS2，当装备CTCS2列控车载设备的既有动车组进入300km/h客运专线时，列控车载设备仍控制既有动车组按照CTCS2方式运行。2.系统集成系统——子系统——子子系统组成——方法——简单层面集成——理念——技术——高级层面最简单的集成——橡皮铅笔最复杂的集成——人类自己通过集中人力资源、技术资源、设计资源、施工资源，使高速铁路系统达到一流工程质量、一流装备水平、一流运营管理的目标。满足客运专线系统运营的整体功能需求选择优化各子系统协调各子系统间的接口关系，包括硬件接口、软件接口、设计接口、管理接口、工程接口等等客运专线系统集成二、系统集成建设模式系统集成模式

系统集成=集成设计+ 设备优化匹配 +施工调试试验通过系统集成，实现原始创新、集成创新和消化吸收再创新，构建我国高速铁路的设计平台、施工平台、装备制造技术平台;达到“先进、成熟、经济、适用、可靠”目标，拥有自主知识产权的国际先进的四电系统集成技术。系统集成工程建设模式框图

客专公司（业主）项目管理、集成实施铁道部系统集成组织站前工程、动车段等四电子系统集成（施工总承包）集成、内部设计、供货、施工、调试、服务系统集成子系统集成施工总承包运输调度子系统牵引供电设备供应商供货、安装督导、技术支持外方技术支持集成、联调联试、运营及维护管理系统集成总体设计单位整体系统集成设计、工程设计、站前站后接口设计、联调联试、协助组织系统集成的实施和试运行电力供电设备供应商供货、安装督导、技术支持通信设备供应商供货、安装督导、技术支持信号设备供应商供货、安装督导、技术支持客运服务子系统系统集成国外供货商技术支持示意图

系统集成子系统集成施工总承包牵引供电国外设备供应商系统集成总体设计单位整体系统集成设计、工程设计、站前站后接口设计、联调联试、协助组织系统集成的实施和试运行通信国外设备供应商信号国外设备供应商四电子系统集成施工总承包方牵电工程通信工程信号工程产品支持施工支持设计支持联调联试支持系统集成责任分工

客运专线系统集成在铁道部组织下，由系统集成总体设计单位协助业主（各客运专线公司）负责实施，子系统集成施工总承包单位承担子系统的集成工作。铁道部负责系统集成技术体系、技术条件，组织系统的联调联试、安全评估、测试验收、运行试验和关键技术的国产化。客专公司和总体设计单位承担系统集成的实施工作，总体设计单位与有经验的海内外公司合作取得技术支持，进行联合设计，负责系统设计、工程设计、四电系统与土建及其他专业的接口设计和协调，向业主提供技术服务。

系统集成总体设计单位主要职责

1．协助业主承担系统集成的实施工作，提供系统集成技术支持和服务；2．协助业主开展项目管理、控制工程投资、质量、进度；3．协助业主制定试运行计划并参与实施；4．配合业主完成对承包人提供的四电子系统内部设计确认；5．负责系统集成联调联试；6．负责整体系统设计、工程设计、四电与土建及其他相关专业的接口工程设计；7．负责部和业主授权的系统集成相关工作的实施。

四电子系统集成施工总承包方主要职责1．负责四电子系统主要设备供应，承担四电子系统中、外方设备的集成责任；2．负责四电子系统的方案设计、原理设计、标准图设计（设计举例）、工艺设计、设备配置设计、设备接口设计等四电内部设计；3．负责向系统集成总体设计单位提供工程设计所需的结合设计及相关设计输入（需求）；4．负责四电子系统的施工、安装和子系统调试；5．负责向业主及总体设计单位提供设计联络、培训、运营及维护技术支持和服务；6．配合部、业主及总体设计单位完成系统集成的联调联试工作；7．国外设备供应商负责向子系统集成商提供内部设计支持、安装督导及相关技术服务，同时向系统集成总体设计单位提供工程设计支持。三、四电系统集成施工总承包1.四电系统集成施工总承包的范围及特点四电加四电独立用房系统集成施工总承包2.四电系统集成施工总承包的招标标书编制——公司组织设计院标书审查——建设司和客专技术部设备平台——350km/h和250km/h综合评标法——