《列车运行自动控制系统维护》课件-项目二 JT1-CZ2000型机车信号系统维护

JT1-CZ2000型机车信号系统维护项目2

任务1JT1-CZ2000型机车信号认知——2.1.1初识JT1-CZ2000型机车信号设备01.说明机车信号的发展过程02.解释JT1-CZ2000系统的总体构成及作用03.理解主机的工作原理学习目标04.复述系统的几个主要技术条件初识JT1-CZ2000型机车信号设备PART01机车信号的起源一、机车信号的起源自从有了铁路就有了事故司机安全意识淡薄司机睡着了。。。。。。一、机车信号的起源雾天行车，瞭望条件差，看错信号机一、机车信号的起源1975年成渝线石板滩站列车冲突重大事故由于当时天暗，使得1309次货物列车司机错误地将给821次货物列车的某道出站信号认为是开放给自己的正线通过信号，随即决定不减速继续运行，对此司炉表示疑问，认为司机是不是搞错了。然而，司机认为自己没看错，自信的表示：“没错，那就是给我们的信号”。一、机车信号的起源为了彻底解决司机的瞭望问题，我国于1959年开始提出安装机车信号装置。保持高度的责任心和敬业精神，确保铁路运输的安全和顺畅；不断学习新技术，积极拥抱科技创新。地面信号机车信号PART02机车信号的定义二、机车信号的定义机车信号即安装在机车上的信号，它可以实现对地面信号的复示。作用改善司机的瞭望条件，为司机指示列车运行前方的地面条件，从而起到取代地面信号机的作用。PART03机车信号的发展三、机车信号的发展北交大在90年代研制出了JT1-A/B型通用式机车信号（辅助）JT1-A：单套JT1-B：双套JT1-CZ2000：双套为满足提速的要求，2003年，完成了JT1-CZ2000型机车信号车载系统的研制，并通过铁道部的技术鉴定。设备充分利用原JT1-A/B通用式机车信号的成熟技术，采用多项先进技术和系统化的安全设计方案，满足铁路信号故障一安全原则。（主体）PART04机车信号系统构成四、机车信号系统构成JT1-CZ2000机车信号系统由车载设备和地面设备构成。四、机车信号系统构成（1）地面设备主要包括ZPW-2000区间轨道电路和站内轨道电路电码化。

ZPW-2000轨道电路作用把地面的各种行车信息（即地面信号）用低频电流的方式送入轨道，为机车信号车载设备工作提供信息来源。四、机车信号系统构成（2）车载设备主机机车信号机双路接收线圈作用接收和处理从轨面送到车上的信息，然后显示给司机，实现地面信号上车。四、机车信号系统构成1.主机主机是机车信号系统的大脑，它负责整套机车信号车载设备的电源分配、信息处理、点灯控制等主要功能的实现。由2块主机板、2块电源板、1块转换板和1块记录板构成。四、机车信号系统构成2.双路接收线圈是机车信号车载设备的接收器件，接收地面的信号并送给主机进行处理。特点：电磁耦合，双路冗余结构。一路断线或中间连线故障无法接收时，另一路仍保证主机正常译码输出。四、机车信号系统构成3.机车信号机机车信号机作用显示接收到的地面信息。安装位置正副司机前方中间，每端设置1个，八灯位11种显示。四、机车信号系统构成系统结构图机车信号机TAX2箱机车信号机机车信号主机监控装置连接端子机车电源连接端子双路接收线圈双路接收线圈四、机车信号系统构成机车信号设备布置图机车I室

传感器300八显示灯信号机传感器机车II室信号机主机1台主机2个机车信号机4个双路接收线圈PART05机车信号系统工作原理五、机车信号系统工作原理地面车载ZPW2000轨道电路双路接收线圈电源机车信号主机机车信号机五、机车信号系统工作原理01.轨道电路发码02.双路接收线圈收码03.主机解码译码04.机车信号机点灯PART06机车信号系统主要技术条件六、机车信号系统主要技术条件1.可靠性系统采用“2乘2取2”的容错安全结构。采用双机热备、双套电源、双感应器等冗余技术。2.运用范围系统能接收各种轨道电路信息：ZPW-2000；老移频信息（4、8、18信息）；交流计数（25Hz、50Hz）。六、机车信号系统主要技术条件3.灵敏度机车信号灵敏度是指机车信号设备工作（稳定译码）时的最小的钢轨短路电流值。ZPW-2000（UM）系列接收灵敏度载频（Hz）1700200023002600钢轨最小短路电流（mA）500500500450机车信号灵敏度钢轨短路电流值（mA）310±31275±28255±26235±24主机电压值（mv）100±10100±10100±10100±10六、机车信号系统主要技术条件4.信号应变时间短机车信号应变时间是指信号设备从钢轨线路接收到新信息开始到给出相应机车信号显示所需的时间。ZPW-2000（UM系列）信号显示应变时间低频信息（Hz）10.311.412.513.614.715.816.91819.1应变时间（s）221.91.71.61.51.41.31.2低频信息（Hz）20.221.322.423.524.626.829有信息到无信息应变时间（s）1.21.21110.90.84六、机车信号系统主要技术条件5.抗电化干扰强在钢轨回流为1000A，不平衡系数为10%电气化区段，设备应能正常译码。六、机车信号系统主要技术条件6.载频切换与锁定根据地面传递的载频切换信息可实现接收载频的自动切换和锁频。载频切换与锁闭标号载频（Hz）低频（Hz）功能D11700-125.7设备锁定接收1700HzD22000-125.7设备锁定接收2000HzD32300-125.7设备锁定接收2300HzD42600-125.7设备锁定接收2600HzS11700-225.7设备切换到接收1700/2300HzS22000-225.7设备切换到接收2000/2600HzS32300-225.7设备切换到接收1700/2300HzS42600-225.7设备切换到接收1700/2600Hz六、机车信号系统主要技术条件7.符合CTCS技术规范具有数据记录功能，为LKJ提供机车信号信息。8.车载设备具有良好的可测试性便携测试设备实现车上对系统的测试。六、机车信号主要技术条件机车信号主要技术条件是设计和生产的技术标准，也是现场机车信号设备维护工作的依据，它确保了机车信号系统的可靠性、准确性和安全性，对于保障铁路交通的顺畅和安全至关重要。希望同学们能在后续的学习中学以致用，深入思考如何更好地保证机车信号性能。通过全面学习技术条件、实践应用、关注行业动态以及培养团队协作等方面的努力，同学们可以逐步成长为具备专业素养和实战能力的机车信号设备维护人才。01.解释JT1-CZ2000系统的总体构成及作用02.理解主机的工作原理复习03.复述系统的几个主要技术条件项目2

任务1JT1-CZ2000型机车信号认知JT1-CZ2000型机车信号系统维护——2.1.2认识机车信号主机01.列举JT1-CZ2000主机箱结构及各板卡的作用02.解释JT1-CZ2000主机箱的主要功能和原理学习目标PART01机车信号主机结构一、机车信号主机结构JT1-CZ2000机车信号的主机（箱）外形尺寸为长335*宽283*高221mm。型号为JT1-Z即J为机车信号，T为通用式，1为设计序号，Z为主机。JT1-Z型主机箱一、机车信号主机结构采用合体式六槽机箱结构，外面设有防尘盖，打开防尘盖可见机箱从左到右设有6块板卡，板卡面板上均有相应的状态灯和操作按钮。一、机车信号主机结构主机箱正面图打开防尘盖可见机箱从左到右设有6块板卡，依次是：记录板主机板A主机板B连接板电源板一电源板二一、机车信号主机结构主机箱后面图主机箱的背面有8个航空插座和一个电源开关，分别通过不同编号和芯数的电缆与机车信号其它部件连接。一、机车信号主机结构八个航空插座编号分为:

X26、X27、X28、I-SZ、II-SZ、

LX22、

X23；电缆的芯数有14芯、19芯、24芯三种，负责信息的输入和输出。一、机车信号主机结构结构特征（后面板连接器）航空插座分插头、插座和连接器三部分组成，插头与插座的结构一致才能进行连接。插头插座连接器一、机车信号主机结构（一）主机板

A板与B板结构相同，构成双套电路。一块工作时，另外一块热备。若当前工作机功能出现故障则自动切换到热备机工作，以保证系统的安全性和可靠性，也可以通过按钮进行人工切换主备机。一、机车信号主机结构（一）主机板作用接收、处理轨面上传递的信息，并向后级设备的并口和串口输出控制。结构采用二乘二取二安全结构。一、机车信号主机结构（一）主机板2个LED：上行和下行；机车上行方向运行并接收上行载频时则上行表示灯亮机车下行方向运行并接收下行载频时则下行表示灯亮主机板LED状态说明状态说明上行LED亮允许接收ZPW2000系列的2000/2600Hz载频信息或国产移频的650/850Hz载频信息下行LED亮允许接收ZPW2000系列的1700/2300Hz载频信息或国产移频的550/750Hz载频信息2个LED为交替闪亮指示该主机板处于上下行载频切换信息搜索状态2个LED为1s同步瞬间灭1次闪亮指示该主机板检测到接收线圈断线或接收线圈与主机箱之间的电缆断线2个LED为1s同步瞬间闪亮1次指示该主机板检测到上下行输入同时为高或者同时为低错误一、机车信号主机结构（二）电源板

2块电源板，构成热备冗余。一、机车信号主机结构（二）电源板电源板功能：电源分配；电源板把机车输入的直流110V分配成多路电源供不同模块使用。输出的两路直流50V，一路50V供给机车信号主机，另一路50VD为动态控制点灯电源。另外，电源板2内部多设置了一个12伏电源，专用于机车信号远程检测与诊断系统DTU的供电。一、机车信号主机结构（二）电源板三个电源指示灯:（三灯均应亮灯）50V（主机工作电源）50VD（点灯动态电源）110V（输入直流电压）操作端指示灯:

（只能一个亮灯）I端指示灯II端指示灯I端、II端按钮用于切换接收线圈。运行时：由司机真实操作端决定。测试时：由测试人员按压操作端按钮切换。测试插座LX30位于电源板1上一、机车信号主机结构（三）连接板连接板位于主机板B与电源板1之间。一、机车信号主机结构（三）连接板表示灯：对A/B电源及上下行工作状态进行监督显示；A、B机切换按钮：人工切换A或B机为在线工作状态。连接板LED状态说明A、B正常指示灯表示A、B主机板自检完成，能正常工作，两灯应均亮；A、B电源指示灯表示A、B主机供电电源正常，两灯应均亮；A、B工作指示灯表示A、B主机板是否工作，灯亮表示为工作输出状态，灯灭表示为热备状态，两灯只能亮其一；SX、XX指示灯表示对主机的上下行控制状态。一、机车信号主机结构（四）记录板记录板主要完成对机车运行过程中各种动态信息的实时记录和转储。有大容量CF卡作为记录介质的记录器。CF卡容量可在256M-2G之间，标配为512M。记录器能真实的记录机车信号运行中的各种状态数据。一、机车信号主机结构（四）记录板设有8个红色表示灯LED名称状态STM主机板状态指示灯约2s一闪，表示两块主机板和记录板工作正常；故障时则1s一闪COM主机、TAX2串口状态指示灯约1s两闪，表示主机板与记录板的串口通信和TAX2箱与记录板的两路串口通信均正常；1s内亮短灭长，则主机串口正常，无TAX2信息；1s内亮长灭短，则TAX2信息正常，无主机串口信息CFCCF卡状态指示灯约2s亮25ms，表示没有对CF卡进行操作或者向U盘转储数据完成；约1s闪20次表示正在读/写CF卡；

常亮表示CF卡故障或无卡USBU盘状态指示灯约1s闪20次，表示正在向U盘转存数据；约2s亮25ms表示没有操作；常亮表示转存失败ERR异常指示灯灭灯表示设备正常；闪光表示故障DTU远程监测指示灯约1s两闪，表示记录板与DTU通信正常；灭灯故障BTM应答器接收指示灯暂未用，平时灭灯。CAN主机、TAX2串口状态指示灯暂未用，平时灭灯。PART02机车信号主机主要功能二、机车信号主机主要功能1.处理轨面上传递的机车信号信息，根据译码结果控制机车信号点灯。二、机车信号主机主要功能2.同时将译码结果输出给列车运行LKJ或ATP设备作为控车的基本条件。二、机车信号主机主要功能3.对机车信号的运行状态、地面信息及监控装置TAX2箱输出的列车定位等信息实时记录。4.通过远程监测功能接口，以无线通信实现对机车信号进行动态监测和故障诊断。PART03机车信号主机结构原理三、机车信号主机结构原理1路信息2路信息主机结构原理图双路接收线圈的一路接主机板A，另一路接主机板B，主机输出除原来并行输出外，预留了CAN总线输出，可支持双向信息传输。2块主机板完全相同，与双套电源、双路接收线圈构成双套热备冗余系统。三、机车信号主机结构原理1路信息2路信息主机结构原理图思考：当设备正常工作且当前工作机为B机时，若2路接收线圈故障，则两主机板的工作状态会发生什么变化呢？主机板B的“正常”状态灯熄灭，A机将自动切换为当前工作机。工作机故障时自动切换到备用机，切换时间不大于0.5s。三、机车信号主机结构原理（一）二取二的原理JT1-CZ2000型机车信号其安全性和可靠性主要由“二取二”原理和双套热备原理实现。“二取二”原理系统中有两台计算机同时工作，两台计算机的输出结果必须完全一致系统才能输出，否则认为故障，必须导向安全侧。系统A系统B比较电路输出一致三、机车信号主机结构原理主机的每块主机板内采用二取二容错安全结构，其含义是每块主机板中有2路独立接收译码通道，2路的译码输出进行比较，比较一致才能有效输出。线圈信息输入主机板二取二的原理图2取2原理保证主机板工作的高可靠性。三、机车信号主机结构原理（二）双套热备原理双套热备原理也叫硬件冗余原理，机车信号主机内具有双套主机板及双套电源，和双路接收线圈共同组成的双套热备系统。三、机车信号主机结构原理（二）双套热备原理主机上电后随机由双套主机板中的一套占据输出位置，即处于工作状态，另外一套为备用状态。当占据输出位置的主机故障时将自动关断点灯电源失去输出位置状态，而由备机获得输出位置状态，从而实现双机的自动切换。系统A系统B切换电路工作状态三、机车信号主机结构原理系统A系统B比较电路I系系统A系统B比较电路II系切换电路输出“二乘”指用两套完全相同的两套系统构成双机并用或双机热备系统。“二取二”指每套系统内两个完全相同的数据处理通道同时工作，严格同步，实时比较。只有两者运算结果一致，才对外输出运算结果。双机热备+二取二=二乘二取二树立安全意识，严格遵守操作规程和安全标准三、机车信号主机结构原理（三）信号接收处理原理进入主机板的信号，首先经隔离放大器进行隔离，然后经AD转换，由DSP芯片进行处理、译码。DSP芯片采用循环运算，平行作业，同时接收各类制式信号。如果机车运行交路没有某种制式，则应通过相关设置使程序不接受该制式。译码DSP1（隔离+A/D+DSP）双口RAM译码DSP1（隔离+A/D+DSP）双口RAM01.JT1-CZ2000主机箱结构及各板卡的作用02.JT1-CZ2000主机箱的主要功能和原理复习项目2

任务1JT1-CZ2000型机车信号认知JT1-CZ2000型机车信号系统维护——2.1.3认识双路接收线圈和机车信号机01.列举双路接收线圈和机车信号机的结构02.说明双路接收线圈和机车信号机的原理03.说明双路接收线圈和机车信号机的安装学习目标PART01双路接收线圈一、双路接收线圈JT1-CZ2000型机车信号系统的眼睛和耳朵。通过它来接收地面信息，然后送给主机进行处理。一、双路接收线圈机车I室

传感器300八显示灯信号机传感器机车II室信号机主机功能：利用电磁耦合原理保持地面信号设备与车载设备之间的信息联系。双路接收线圈又称传感器，它成对安装在机车转向架前端，可随着列车的运行不断接受轨道里的信息，是一种连续式的车-地通信方式。一、双路接收线圈JT1.JS-II：机车信号双路接收线圈序

号代

号含

义1JS接收线圈2T通用3II双路一、双路接收线圈（一）外观实物外观由白色的塑封盒包裹的长条体，左右两根用来安装的悬挂杆，塑封盒外壳有指示方向的箭头。单个线圈尺寸长420mm宽96mm高96mm，单个感应器重量为12Kg。一、双路接收线圈（二）线圈内部结构线圈绕组示意图这是一对双路接收线圈，每个线圈盒内都设有一个铁芯，每个铁芯上各有两组独立的线圈绕组。L12A-L34A：构成1路线圈电路L12B-L34B：构成2路线圈电路一、双路接收线圈特点双套冗余线圈为双路设计，当一路线圈、线圈电缆、插接件等故障，另一路接收线圈仍可维持系统正常工作，从而提高了系统的可靠性。闭环自测测试时线圈的一路作为测试线圈发送信号，另一路接收信号，并控制与接收线圈相连接的主机进行译码接收，从而实现车载设备的闭环测试。一、双路接收线圈（三）原理电磁耦合原理线圈工作原理当含有地面行车信息的轨道电路电流在钢轨中流通时，围绕钢轨产生交变磁通。一、双路接收线圈双路接收线圈电气系数要求单个接收线圈的每路电感应不小于60mH；直流电阻应不大于8Ω；任一路线圈与4KΩ电阻相连仍能达到规定电压值；任一路线圈开路，另一路线圈电压变化不大于20%，并保证车载设备仍工作正常。一、双路接收线圈（四）安装水平位置：安装在机车排障器后与第一轮对之间，距第一轮对轴心水平距离大于1.5m处安装架上。一、双路接收线圈（四）安装垂直位置：保证接收线圈底部与轨面距离为155±5mm，接收线圈中心与轨面中心偏移小于±5mm。一、双路接收线圈（四）安装安装时必须使线圈外壳上方箭头指向一致，以免同名端接反。一、双路接收线圈短杆安装长杆安装安装孔中心距接收线圈底部距离可以等于205mm，为短杆安装，也可以等于260mm，为长杆安装。所有安装均要求牢固、抗击、防水、防潮。PART02机车信号机二、机车信号机机车信号机用来显示接收到的地面信息安装在司机室前挡风玻璃中间二、机车信号机（一）结构双面八灯L