铁道信号与通信设备-课件 1 铁路信号系统概述

铁道信号与通信设备铁道信号自动控制教研室—吴甜甜铁道信号与通信设备教材：《轨道交通信号与通信设备》李丽兰主编

西南交通大学出版社,2022.参考书目：《城市轨道交通信号通信设备》林瑜筠.

中国铁道出版社,2008.《铁道通信信号设备》翟红兵主编

西南交通大学出版社,2012.项目一

信号系统设备概述任务一铁路信号信号系统设备概述在现代铁路运输系统中,由铁路信号构成的信息与控制系统,与铁路固定设备(线路、桥隧)和移动设备(机车、车辆)构成了铁路运输系统三个不可分割的技术基础，在铁路运输中占有非常重要的地位，它的发展水平已成为铁路现代化的重要标志之一。铁路信号概述铁路信号概述

铁路信号技术已经历了一百多年的发展，历经机械化阶段、电气化阶段，而今朝着自动化阶段发展，形成了今天的现代铁路信号系统，它是计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用，具有网络化、综合化、数字化、智能化等特点，已逐步与通信、计算机技术走向一体化是铁路列车提速与发展高速铁路的关键技术之一。

随着信息技术和网络技术的发展，铁路信号的传统理念正在改变，信号的功能逐步扩大，铁路信号和通信已由过去的铁路运输的“眼睛”和“耳朵”变成了铁路的“中枢神经”，发挥着越来越重要的作用。保证行车安全指挥列车运行提高运输效率改善劳动条件铁路信号概述包括铁路信号系统和铁路信号设备、器材。信号系统包括车站联锁、区间闭塞、列车运行控制、驼峰调车控制、行车调度指挥控制、道口信号、信号微机监测等系统。信号设备、器材包括继电器、信号机、轨道电路、转辙机、应答器、控制台、电源屏等。铁路信号的组成1.继电器铁路信号设备

继电器是一种电磁开关，用于接通和断开电路。能以较小的电信号控制执行电路中的大功率设备，是实现自动控制和远程控制的重要设备。

铁路信号技术中广泛采用的继电器，称为信号继电器（在信号系统中，可简称继电器），是铁路信号中的重要部件。电磁系统电磁系统动接点静接点接点系统接点系统1.继电器铁路信号设备铁路信号设备2.信号机

为指示列车运行及调车作业的命令，铁路必须根据需要设置各种信号机和信号表示器，它们是各种信号系统中不可缺少的组成部分，信号机用以形成信号显示，防护进路，指示列车和调车车列的运行条件。我国铁路主要采用的是透镜式色灯信号机，城轨主要采用LED式色灯信号机。铁路信号设备3.轨道电路轨道电路是利用钢轨作为导体，两端加以机械绝缘(或电气绝缘)，接上送电和受电设备构成的，使电流在轨道的一定范围内流通而构成的电路。它用来监督线路上是否有车占用、线路是否完整，以及将列车运行与信号显示联系起来，即通过轨道电路向列车传递行车信息。轨道电路铁路信号设备4.转辙机

转辙机位于线路道岔位置，是道岔的核心设备，主要功能是转换道岔的定反位状态，实现对车列进路方向的控制。道岔的转换和锁闭，是直接关系行车安全的关键设备。道岔转换的电动方式，是由各类动力转辙机转换和锁闭道岔，易于集中操纵，实现自动化。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反映道岔位置。道岔与转辙机铁路信号设备5.电源屏

铁路信号设备种类和数量众多，需要专用的电源设备提供可靠、稳定、安全、容量充足的供电。信号电源设备分机械式电源和智能化电源，如今普遍采用智能电源设备。现代的信号电源系统一般都包含不间断供电系统（UninterruptablePowerSystem，UPS）和电源屏两部分。

信号电源设备可输出不同的电压和容量，按输出电源特性分为直流电源屏、交流电源屏和交直流电源屏；按供电对象分为继电电源、表示电源、信号电源、轨道电源、转辙机电源、联锁电源、闭塞电源、监测电源、调度集中电源等。电源屏是信号系统的供电装置，供给稳定、可靠、符合使用条件的各种交、直流电源。

铁路信号设备5.电源屏

6.计轴设备通过安装在所监测轨道区段两端的计轴轨道传感器，对驶入与驶出该区段的列车轴数进行计算，从而完成对区段空闲与占用状态的判断。当列车完整出清区段后，区段表示空闲，否则表示占用。为了判别列车的运行方向，每个检测点配有两套磁头。铁路信号设备铁路信号设备7.应答器

应答器是一种地面向列车传输信息的点式设备，分为无源应答器和有源应答器。铁路信号控制系统1.车站联锁

为了列车在站内安全运行，避免列车冲突，就必须使信号机、进路和道岔三者之间有着一定相互制约关系，这种关系称为联锁。

车站联锁，用来控制和监督车站的道岔、进路和信号，并实现它们之间的联锁关系，操纵道岔和信号机。目前，联锁系统主要有继电集中联锁和计算机联锁。铁路信号控制系统

继电集中联锁：用继电的方法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称为继电集中联锁。继电集中联锁的全部联锁关系是通过继电电路实现的。车站值班员通过控制台办理进路，自动转换道岔、锁闭进路、开放信号。

计算机联锁：是用微机和其它一些电子、继电器件组成实时控制系统，其联锁关系是通过计算机程序实现的。6502电气集中联锁操作台铁路信号控制系统铁路信号控制系统2.区间闭塞为保证区间行车安全，要求按照一定的方法组织列车在区间的运行，称为行车闭塞法，简称闭塞。区间闭塞是保证区间行车安全、提高运输效率的系统。按闭塞方式的不同，闭塞设备主要有半自动闭塞、自动站间闭塞和自动闭塞。铁路信号控制系统半自动闭塞以出站信号机的允许信号显示作为发车凭证，发车站的出站信号机(或线路所的通过信号机)必须经两站同意，办理闭塞手续后才能开放，列车进入区间自动关闭。继电半自动闭塞是以继电电路的逻辑关系完成区间的闭塞作用的。必须人工办理闭塞和到达复，因此是半自动的。站间自动闭塞在半自动闭塞的基础上，增加区间空闲检查设备，自动检查区间占用或空闲，实现列车到达后的自动复原，构成站间自动闭塞。站间自动闭塞不同于半自动闭塞，其不必人工办理闭塞和到达复原；也不同于自动闭塞，其区间不划分闭塞分区，不设通过信号机。铁路信号控制系统自动闭塞它在列车运行中自动完成闭塞作用。它将一个区间划分为若干闭塞分区，每个闭塞分区的起点装设通过信号机，列车运行时借助车轮与轨道电路接触发生作用，自动控制信号机的显示。这种方式不需要办理闭塞手续，又可开行追踪列车，既保证了行车安全，又提高了运输效率。铁路信号控制系统3.列车运行控制

铁路信号控制系统

列车运行控制系统简称列控系统，就是对列车运行全过程或一部分作业实现运行速度、位置等状态的监督、控制和调整，确保行车安全，提高运输效率的信号系统。基本工作原理为：利用地面设备提供的线路信息、前车(目标)距离和进路状态，列控车载设备自动生成列车允许速度控制模式曲线，并实时与列车运行速度进行比较，超速后及时进行控制。

中国列车运行控制系统CTCS（ChineseTrainControlSystem）。铁路信号控制系统4.列车调度指挥系统

TDCS（TrainOperationDispatchingCommandSystem,铁路列车调度指挥系统）是覆盖全路的调度指挥管理系统。TDCS以现代计算机技术、计算机网络技术、通信技术、多媒体技术、数据库技术为基础技术手段，改造传统落后的铁路调度方式，实现铁路各级运输调度对列车运行透明指挥、实时调整、集中控制的现代化信息系统。基本功能：查看辖区内站场总画面和单站画面，对列车信息进行监督，替代调度员完成列车运行图的绘制，实现行车日志生成，调度命令、日班计划网络下达，完成对行车的调度指挥。铁路信号控制系统4.列车调度指挥系统

铁路信号控制系统

TDCS的二级三层结构为：最高层，铁道部调度指挥中心TDCS，是核心；第二层，铁路局调度指挥中心TDCS；第三层，车站/分界口基层调度指挥网。5.调度集中系统

调度集中控制（CentralizedTrafficControl，CTC）除了TDCS的功能外，主要要完成遥控功能，即由行车调度员在调度所远距离地集中控制本区段内各站的信号机和道岔，办理接、发车进路。

在我国，CTC以列车调度指挥系统（TDCS）为基础，由铁路局、车站两级构成，主要实现区域范围内列车调度指挥、列车编组信息管理、调车作业管理、综合维修管理、列/调车进路人工和计划自动选排、分散自律控制等功能。铁路信号控制系统6.驼峰调车控制

编组站一般设在大宗车流集散和需要整理的地方，有“产生列车工厂”之称。铁路网中，凡用于办理大量货物列车作业的，并为此设置专用调车设备的车站称为编组站。驼峰信号设备是编组站（及部分区段站）的重要技术装备。驼峰是编组站的主要特征，它是地面上修筑的犹如骆驼峰背形状的小山丘，设计成适当的坡度，铺设铁路，利用车辆的重力和驼峰的坡度所产生的位能辅以机车推力来解体列车的一种调车设备。铁路信号控制系统调车驼峰结构示意图及驼峰信号设备

所谓调车驼峰，就是在驼峰调车场头部建起的高于调车场平面的土丘。机车将解体车列推上峰顶后，摘钩车辆主要依靠自身高度和重力向编组线自行溜放；在保证前后两钩车有适当距离的情况下，解编溜放作业可以连续进行。铁路信号控制系统7.道口信号铁路和公路在同一平面内的交叉空间称为铁路道口，简称道口。道口按看守情况可分为有人看守道口和无人看守道口，按所处位置分为区间道口和站内道口。

道口信号是指示道路上的车辆、行人通过或禁止通过道口的听觉和视觉信号，是保证道口安全的重要设备。在无人看守道口，它通过道口信号