车站信号自动控制系统运用与维护

车站信号自动控制系统运用与维护

张亦秋路瑶主编

高睿泽李菊艳王春梅副主编

王凤主审

中国铁道出版社有限公司

年北京

2022·

内容简介

本书以铁路车站信号自动控制系统的技术发展为线索组织内容以车站联锁室

,

内外设备为基础涵盖了电气集中及计算机联锁系统不同类型相关设备的基

,6502

本原理系统结构设备组成设备日常维护及故障处理等方面的内容全书共分

、、、。

为个单元分别是车站联锁认知电气集中联锁系统的认知和计算机联锁系统的

3,、

认知

。

本书主要作为高等职业院校铁道信号自动控制专业的学历教材也可为现场技

,

术人员提供学习参考同时还可作为铁路现场人员的培训教材和参考资料

,。

图书在版编目CIP数据

()

车站信号自动控制系统运用与维护张亦秋路瑶

/,

主编北京中国铁道出版社有限公司

.—:,2022.3

ISBN978-7-113-28685-9

车张路车站信号自动

Ⅰ.①…Ⅱ.①…②…Ⅲ.①-

控制系统维修高等职业教育教材

---Ⅳ.①U284.18

中国版本图书馆数据核字第号

CIP(2021)263158

书名:车站信号自动控制系统运用与维护

作者:张亦秋路瑶

策划:吕继函

责任编辑:吕继函编辑部电话:电子邮箱:

(010)51873205312705696@

封面设计:高博越

责任校对:孙玫

责任印制:高春晓

出版发行:中国铁道出版社有限公司北京市西城区右安门西街号

(100054,8)

网址:

印刷:三河市航远印刷有限公司

版次:年月第版年月第次印刷

202231202231

开本:印张:插页:字数:千

787mm×1092mm1/1617.52437

书号:

ISBN978-7-113-28685-9

定价:元

55.00

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书如有印制质量问题请与本社读者服务部联系调换电话

,,。:(010)51873174

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:(010)63549461

前言

车站信号自动控制系统是铁路信号系统中最重要的技术装备之一,是保证

行车安全的信号基础设备,遵循“故障—安全”原则,实现车站联锁的基本功

能,完成轨道电路和信号设备状态的监督,并与其他相关信号设备进行接口及

信息的交换。

本书以铁路车站信号自动控制系统的技术发展为线索组织教材内容,以车

站联锁室内外设备为基础,以继电电气集中为主线,以计算机联锁为重点,注

重适时性与前瞻性的结合,科学、合理地设计了知识、技能、素质结构。根据

高等职业教育的特点,按照高等职业教育相关专业人才培养目标,确定教材的

深度和广度,为使铁道信号自动控制专业高技能人才具备车站联锁设备的维护

专业理论知识和技能,提供理论支持和保证,同时兼顾现场技术人员学习参考

的需要,对现场设备维修人员的素质提升给予一定的专业理论支持。

本书的主要特点是内容比较全面且系统。全书共分为个单元,单元一是

3

车站联锁认知,重点讲解了车站信号控制系统的认知、车站信号设备认知、车

站联锁基本内容的认知、联锁表的编制和进路控制过程的分析;单元二是电气

集中联锁系统的认知,重点讲解了电气集中设备的认知与操作、选择组电路的

认知及维护和执行组电路的认知及维护;单元三是计算机联锁系统的认知,重

点讲解了计算机联锁系统的体系结构、计算机联锁系统硬件的认知、计算机联

锁系统的软件认知和计算机联锁系统的原理、故障维护。全书不仅对学生的专

业理论水平有实质性要求,也对学生的实践能力提出了具体要求,能够满足今

后信号工岗位的专业能力需求,努力做到学校与现场无缝对接。

本书由哈尔滨铁道职业技术学院张亦秋、路瑶任主编;中国铁路哈尔滨局

集团有限公司哈尔滨电务段高睿泽、哈尔滨动车段李菊艳、哈尔滨职工培训中

心王春梅任副主编;哈尔滨铁道职业技术学院王凤任主审。其中,王春梅编写

了单元一;李菊艳编写了单元二中的任务一和任务二;路瑶编写了单元二中的

任务三;高睿泽编写了单元三中的任务一至任务三;张亦秋编写了单元三中的

任务四。

2车站信号自动控制系统运用与维护

··

ॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆ

在本书编写过程中,得到了中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨电务段、

哈尔滨动车段和哈尔滨职工培训中心等有关单位的大力支持,在此表示诚挚的

感谢。

由于编者水平有限,资料收集与编写时间仓促,教材中难免存在疏漏与不

妥之处,恳请各院校师生及相关读者批评指正,不断提高本书水准。

编者

年月

20215

目录

单元一车站联锁认知

……………1

任务一车站信号控制系统的认知

……………1

任务二车站信号设备认知

……………………4

任务三车站联锁基本内容的认知

…………15

任务四联锁表的编制

………………………19

任务五进路控制过程的分析

………………23

单元二电气集中联锁系统的认知

……………33

任务一电气集中设备的认知与操作

………33

任务二选择组电路的认知及维护

…………46

任务三执行组电路的认知及维护

…………87

单元三计算机联锁系统的认知

………………162

任务一计算机联锁系统的体系结构

………162

任务二计算机联锁系统硬件的认知

………169

任务三计算机联锁系统的软件认知

………183

任务四计算机联锁系统的原理故障维护

、………………205

参考文献

…………………………280

附图1选择组电路接线图实例

附图2执行组电路接线图实例

单元一车站联锁认知

本项目的内容是车站联锁设备的基础知识,通过本项目的学习应熟练掌握车站信号控制

系统的概念、发展趋势及主要组成设备,达到车站联锁信号设备维修的信号工及联锁技术人员

岗位要求。

学习目标

了解车站信号控制系统的概念、发展趋势和现状。

1.

掌握信号机、道岔、进路等的含义、作用及相关联系。

2.

素质目标

无规矩不成方圆———弘扬鲁班精神,展现大国工匠精神。

1.

行车安全时刻牢记———培养学生严守规矩、艰苦卓绝的职业精神。

2.

任务一车站信号控制系统的认知

理解车站信号控制系统的概念、组成及主要技术;了解车站信号控制系统的发展历史、现

状和前景。

铁路运输系统是由铁道线路车站等基础设施和机车车辆牵引供电通信信号等设备组

、、、

成的庞大系统其中铁道线路是列车运行的基础铁路沿线的各种车站是办理客货运输的生

。,,

产基地车辆是运输旅客和货物的工具机车是提供列车牵引动力的通信信号系统是保证行

,,,

车安全和提高运输效率的

。

铁路运输系统中安全是永恒的主题在铁路发展初期为了确保行车安全人们就约定

,。,,

以物体的形状位置颜色以及数目等外部特征作为信号向行车人员传达列车的运行条件和

、、,

命令这样信号的显示意义就与行车安全联系在一起了当不存在危及行车安全的因素时

,,。,

就可以给出允许行车的信号反之则给出禁止行车的信号

,。

由于保证行车安全的主体是信号所以把保证行车安全的系统一般称为铁路信号系统也

,,

可简称为铁路信号车站信号是保证列车或调车车列在车站内行车安全的行车凭证

。。

车站信号控制系统简介

1.

车站信号控制系统应用于铁路车站用以实现站内行车指挥保证站内列车或调车车列运

,,

2车站信号自动控制系统运用与维护

··

ॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆ

行时不发生追尾迎面相撞侧面冲突等事故

、、。

通常把列车或调车车列由站内某一个指定地点运行至站内另一个指定地点所经过的路

,

段称作进路

。

为了保证行车安全在列车或调车车列驶入进路之前应保证进路空闲与进路相关的道

,,、

岔位置正确并锁闭其他列车或调车车列不会闯入该进路只有上述三个条件同时满足时才

、。,

允许开放该进路的防护信号机

。

把信号机道岔进路之间相互制约的关系称为联锁关系简称联锁

、、,。

车站信号控制系统组成如图所示由室内设备和室外设备两部分组成室内设备主

1-1,。

要包括控制台和联锁机构其中控制台是人机交互的接口车站值班员可以通过控制台办理进

,,

路了解现场设备的状态联锁机构是车站信号控制系统的核心完成联锁逻辑运算室外设

,;,。

备包括信号机道岔转辙机轨道电路等是联锁系统的控制对象

、、,。

图车站信号控制系统组成框图

1-1

车站值班员根据行车计划通过控制台输入控制指令为列车或调车车列分配进路联锁

,,;

机构根据控制指令进行联锁运算完成进路的排列

,,。

车站信号控制系统中主要包括故障安全技术联锁技术可信性技术和计算机技术

“—”、、,

其中联锁技术和故障安全技术是车站信号控制系统应用的核心内容

“—”。

故障安全技术

(1)“—”

任何技术设备无论多么可靠总有发生故障的可能铁路信号系统也不例外对铁路车站

,,。

信号系统来说其主要功能是保证站内行车安全所以必须考虑在其发生故障后故障的后果

,,,

不应危及行车安全故障安全是指系统中任何部分发生故障及系统处于任何可能的外界

。“—”

环境中时系统的输出均处于安全状态故障安全技术就是当器件部件和系统发生故障

,。“—”、

时不致产生危险侧输出的技术为了保障行车安全故障安全技术在车站信号控制系统

。,“—”

中得以广泛应用例如信号机及其控制系统发生故障时应自动地给出限速或停车的显示

。,,;

道岔的控制系统发生故障时道岔不应错误地转换而必须锁在原来的位置上总的来说故障

,。,

的后果必须导向行车安全这已经成为不可动摇的原则凡是涉及行车安全的器械部件和系

,。、

统都必须具有故障安全性能

“—”。

联锁技术

(2)

车站信号控制系统的主要功能是实现对车站内信号机道岔轨道电路等基本信号设备的

、、

实时控制但为了保证行车安全车站内信号机道岔轨道电路等基本信号设备必须遵循一定

,,、、

的条件按照一定的程序来严格执行我们称这些条件和程序为联锁而实现联锁的技术称为

,,,

单元一车站联锁认知3

··

ॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆ

联锁技术由于车站信号控制系统的主要功能是实现联锁功能所以有时也称车站信号控制

。,

系统为车站联锁系统

。

应当明确根据安全要求制订周密而详细的安全规程和措施由行车有关人员严格执行这

,,

些安全规程和措施来保证行车安全是必要的然而人难免有操作和判断失误的时候因此仅靠

,,

行车有关人员的遵章守纪来保证行车安全是不可靠的从这个意义上讲联锁技术是防止失

。,

误且在失误的情况下仍能保证行车安全的技术是故障安全技术的具体体现

,,“—”。

可信性技术

(3)

虽然故障安全技术和联锁技术能保证信号设备故障情况下系统的安全运行但提高

“—”,

信号设备和系统的可靠性以减少故障出现的频率依然是非常必要的对车站信号控制系统中

,,

的一些关键控制设备更是如此在设备使用过程中对设备进行必要的维护当设备出现故障

。,

后以最短的时间对设备进行修复来保证设备快速投入正常运行也是非常必要的因而也就

,,,

要求信号设备可维护性要好对一些信号设备例如以计算机软件来执行控制功能的信号设

。,,

备即使在硬件设备不出现故障的情况下也可能会出现不能执行正确功能的情况例如软件

,,(,

中存在错误因而通过一些技术手段来保证系统正确执行其功能以保证系统的可用性也是

),,

非常重要的

。

可靠性可用性可维性和安全性都属于可信性技术范畴是车站信号控制系统设计研制

、、,、

和使用过程中都必须考虑的问题

。

计算机技术

(4)

自世纪年代以来计算机技术在世界范围内得到了飞速发展基于计算机硬件和软

2080,,

件的车站信号控制系统计算机联锁系统已经在国内外广泛应用由于其具有自动化程度

———,,

高经济效益好便于与铁路信号其他控制和信息系统实现互联共享等优点因而计算机技术

、、,

在车站信号控制系统和整个铁路信号控制领域中都得到了广泛应用

。

车站信号控制系统发展历史

2.

年月日第一条铁路在英国诞生年第一套简单的机械式车站联锁控制设

1825927,1856

备诞生在机械联锁中信号机与道岔的控制杆相互锁闭联锁关系遵循因果关联原则或者相

。,,

关进路原则

。

年基于布线逻辑的继电联锁控制系统问世与机械联锁不同的是继电联锁的联锁

1927。,

逻辑由继电电路实现道岔和信号机不再由控制杆控制操作员按压进路的始端和终端按钮

,。

发出选路命令后继电联锁控制系统将自动完成对道岔和信号机的安全控制

,。

继电联锁控制系统由不对称的重力式安全型继电器构成该系统很好地实现了安全联锁

,

功能并且在故障状态下能够保证控制系统的安全性同时提高了作业效率经过不断完善

,,。,

继电联锁控制系统得到了广泛的应用

。

世纪年代人们开始尝试采用电子器件取代继电器来构成铁路信号电子联锁控制系

2060

统年由瑞典研制的世界上第一套计算机联锁系统在瑞典哥德堡站的成功应用掀开

。1978,,

了车站联锁系统研究与应用的新篇章随后各国竞相开发研究计算机联锁系统到了世

。,,20

纪年代不少国家已开始大面积推广计算机联锁系统

90。

世纪年代中国铁道科学研究院中国铁路通信信号研究设计院北方交通大学等科

2080、、

学研究机构相继展开了计算机联锁系统的研制工作年中国铁路通信信号研究设计院

。1984

研制生产出了国内第一个车站计算机联锁系统并成功地应用于地方铁路填补了我国计算机

,,

联锁系统的空白年中国铁道科学研究院研制生产的计算机联锁系统在郑州北编组站

。1989

4车站信号自动控制系统运用与维护

··

ॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆ

开通使用使计算机联锁系统首次应用于国有铁路年中国铁道科学研究院中国铁路

,。1994、

通信信号研究设计院研制的计算机联锁系统分别在哈尔滨铁路局平房站和上海铁路局交通站

开通使用这是我国铁路首次将国产的计算机联锁设备用于铁路客货列车通过的车站

,。

计算机联锁系统现状及前景

3.

计算机联锁系统功能正日趋完善其功能便于扩展信息量丰富可与列车调度指挥列车

,,,、

运行控制等子系统联网有利于实现远程诊断和信号维修管理已成为铁路车站信号联锁设备

,,

的首选也为开发应用联锁闭塞列车运行控制综合控制技术奠定了基础

,、、。

铁路车站信号控制系统将向低成本高效率高安全高可靠及信息化智能化网络化室

、、、、、、

外设备驱动接口全电子化和综合自动化的方向发展

。

任务二车站信号设备认知

理解信号机、道岔转辙机在车站信号设备中的作用;掌握其类型、状态、功能等;掌握进路

的概念、进路状态。

信号机

1.

信号机是指引列车或调车车列在车站内运行的主要信号设备根据信号机的不同显示来

,

决定列车或调车车列是否可以前行前行的速度级别不同的信号机用以指挥不同的作业

、。。

信号机正常工作时有两种状态开放状态点亮允许行车信号灯和关闭状态点亮禁止行车信

:()(

号灯信号机开放时显示运行信号允许列车或调车车列越过该信号机信号机关闭时显示

)。,;

停车信号禁止列车或调车车列越过该信号机信号机故障时如信号机灯光熄灭显示不明

,。,、

或显示不正确时视为停车信号

,。

列车信号机的分类及布置

(1)

列车信号机的分类

①

进站信号机

a.

为了防护车站指示列车能否由区间进入车站在车站的入口处设置的信号机叫作进站信

,,

号机也叫接车信号机列车接车作业由进站信号机防护在车站的列车入口处必须装设进

,。。,

站信号机如图所示

,1-2。

图列车信号机

1-2

进站信号机的命名与运行方向有关上行进站信号机用表示下行进站信号机用表

,S,X

示若在车站的一端有多个方向的线路引入则在或的右下角缀以该信号机所属区间线

。,SX

单元一车站联锁认知5

··

ॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆ

路名称的汉语拼音字头如东郊方向的进站信号机命名为如果双线自动闭塞区间的反向

,XD。

进站口设置有进站信号机则在或的右下角缀以或表示反向或逆向命名为

,SXFN,,SF、XF

或

SN、XN。

出站信号机

b.

为了指示列车能否由车站进入区间在车站的发车股道列车停车地点前方

,

设置的信号机叫作出站信号机也叫发车信号机列车发车作业由出站信号机

,。

防护由于站内调车作业的需要出站信号机一般兼做调车信号机称为出站

。,,

兼调车信号机出站信号机

。

出站信号机的命名也与运行方向有关上行用下行用表示再在其右

,S,X,

下角缀以所在的股道号如等当有数个车场时则先加车场号再在右下角缀上股道

,SⅡ、X5。,,

号如

,SⅠ3、XⅡ3。

进路信号机

c.

一个车站有几个车场时需要设置进路信号机用来指示列车由一个车场转线到另一个车

,,

场时的转场作业用

。

进路信号机根据功能可分为接车进路信号机发车进路信号机和接发车进路信号机位

、。

于进站信号机与接车线之间对到达列车指示运行条件的进路信号机称为接车进路信号机

,。

位于发车线与出站信号机之间对出发列车指示运行条件的进路信号机称为发车进路信号机

,。

对到达及出发列车指示运行条件的进路信号机称为接发车进路信号机

。

进路信号机的命名方法是在或的后面加表示进路信号机再在的右下角缀以所

SXL,L

在股道号如上行用双数下行用单数

,SL4、XL3(、)。

列车信号机布置

②

进站信号机布置

a.

进站信号机防护列车接车作业指示列车进站的运行条件保证接车进路的安全可靠它

,,。

的具体位置设在车站最外方道岔尖轨尖端顺向为警冲标不少于的地方之所以规定

()50m。

不少于是因为考虑到调车作业的需要即要保证一台机车挂一节或两节车辆由一条股

50m,,

道转向另一条股道时不会越过进站信号机经常利用正线进行调车作业的车站可适当延长

。,

进站信号机与进站道岔岔尖或警冲标之间的距离使调车车列在进行调车作业时不至于越过

,

进站信号机但也不宜太远否则会影响车站的通过能力

,,。

如进站信号机与其前方同方向的第一架列车信号机出站或进路信号机之间不能满足规

()

定的制动距离时可适当外移但一般不超过

,,400m。

在确定进站信号机设置地点时还要考虑以下情况

,:

进站信号机的位置初步确定后还应根据曲线弯度和瞭望条件考虑是否能保证信号

(a),,

机有不少于的显示距离和该信号机不致被误认为邻线的信号机因此要求在两条平

1000m,:

行线路的曲线处设置进站信号机时不能一前一后应该并排设置

,,。

当进站信号机初步确定的位置恰好在长大上坡道的地点时考虑到列车若停在进站

(b),

信号机的外方再起动时有困难因此应将进站信号机外移至坡道较小的地方

,。

在非自动闭塞区段进站信号机至正线同方向出站信号机之间的距离不得小于列车的

(c),

制动距离在自动闭塞区段两者之间的距离不应小于一个闭塞分区的长度

;,。

进站信号机一般设置在列车运行方向的线路左侧在双线双向自动闭塞区段反方向

(d),,

接车的进站信号机若因线路限界不满足要求可设置于运行方向的线路右侧

,。

6车站信号自动控制系统运用与维护

··

ॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆॆ

进站信号机一般为高柱型在进站色灯信号机上均应装设引导信号机以便信号机临时

。,

发生故障或向非接车线路接车时使用

。

出站信号机布置

b.

出站信号机作为列车占用区间的凭证指示列车可否进入区间在每一条发车股道的列车

,;

停车点前方适当地点均要设置出站信号机对于可双向发车的股道股道两端均要设置出站信

;,

号机

。

确定出站信号机地点时在不侵入限界的条件下主要应从最大限度地利用股道有效长度

,,

考虑为此出站信号机应尽量向咽喉区靠近设置在警冲标内方对向道岔为道岔尖轨尖端外

,,,(

方的适当地点当发车线设有轨道电路时出站信号机应与轨道绝缘设在同一坐标处

)。,。

出站信号机应设置于列车运行方向的线路左侧设置在正线上线群上或具有高速通过

。、

的线路上的出站信号机都用高柱其显示距离不得小于设置在站线上的出站信号机

,800m。

准许使用矮型其显示距离不得小于

,200m。

出站信号机有两个及以上的运行方向而信号显示不能分别表示进路方向时应在信号机

,,

上装设进路表示器以使行车人员能在出站信号机开放后知道列车的运行方向双线自动闭

,。

塞区段上有反方向运行条件时为了区分列车正反方向运行出站信号机应装设进路表

,,、,

示器

。

进路信号机布置

c.

当两个车场间线路较短在车场入口处不能装设接车进路信号机时可在相邻车场出口处

,,

的正线上装设接发车进路信号机当两个车场间线路较长为了提高站内通过能力除在车场

。,,

入口处的正线上装设接车进路信号机外还应在相邻车场出口处的正线上装设接发车进路信

,

号机

。

调车信号机及其布置

(2)

调车信号机

①

在站内有调车作业的地点防护调车作业用的信号机叫作调车信号机调车信号机是为

,。

在联锁区内进行调车作业而设置的它