《通信与信号》第5章-列车定位设备
合集下载
铁路信号和通信设备
转辙机
二Байду номын сангаас微机联锁
微机联锁是一种运用微型计算机对车站 值班员的操作命令及现场表示信息进行逻运 算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控 制的车站联锁设备。
。
30
调车信号机
第二节 联锁设备
联锁关系
在道岔和信号机之间，以及信号 机和信号机之间，必须建立一种相互 制约的关系，才能保证安全和提高运 输效率。这种相互制约的关系叫做联 锁（关系）。
联锁条件
–道岔位置正确——开放信号时，要求进路上 有关的道岔必须处于开通该进路的位置。
–线路空闲——开放信号时，要求该进路上没 有车占用。
左侧行车制
18
1 设置色灯信号机的要求 (2) 在线路旁设置的信号机，不得侵入 建筑接近限界或超限货物限界。
（3）信号机与防护地点应保持适当距 离
19
2 进站信号机
防护车站，指示列车 能否进入车站设置的 信号机。
20
(2)、进站信号机的信号显示距离 正常情况下显示距离不得少于1000m。
在因线路条件的具体情况难以达到标 准时，显示距离允许降低，但最低不 得少于200m。
继电联锁的主要设备
• 继电器 • 电动转辙机 • 轨道电路 • 控制台
• 继电器 相当于电路中的开关，可以接通和断
开电路。通过继电器可以控制道岔的转换、 信号机的开放和关闭以及进路的锁闭和解 锁。
• 电动转辙机 ▪ 转换部分——改变尖轨的位置 ▪ 锁闭部分——将尖轨牢固地锁在与基本轨 密贴的位置上 ▪ 表示部分——在控制台上反映道岔所处的 状态，以便与进路信号机进行联锁
铁路信号的主要功能 （1）保障安全 （2）提高效率 （3）改善劳动条件
1.铁路信号设备
信号与系统讲义第五章1引言及无失真传输条件
v1 (t )
C v2 (t)
RC低通网络
1
1
H (s) sC RC
R
1 sC
s
1 RC
H ( j) 1
j
RC
V1(
j)
E
Sa
2
e
j
2
E
s
in(
2
)
e
j
2
2
E (1 e j )
j
V2
(
j)
H
(
j)V1(
j)
j
E
s
in(
2
2
)
e
j
2
V2
(
j)
j
E (1 e j )
第五章 傅里叶变换应用于通信系统
——滤波、调制与抽样
1、利用系统函数H( jw)求响应。 2、系统的频率响应特性
无失真传输、理想低通滤波器
3、系统的物理可实现性
因果系统、佩利—维纳准则、希尔伯特变换
4、信号的调制与解调、带通滤波器的运用 5、从抽样信号恢复连续时间信号 6、通信系统中的通信技术简介
5.1 引言
r(t) e(t)*h(t)
R( j) E( j)H( j) H ( j) LT[h(t)] H ( j) R( j)
E( j)
对稳定系统
H (s)
H ( j) H (s) s j
系统函数还可以通过对微分方程取傅氏变换而得到
求矩形脉冲通过低通滤波器的响应
v1 (t )
E
t
0
输入信号波形
R
权
拉氏变换将信号分解为无穷多项复指数函数est的叠加
利用频域系统函数可以求解系统的响应，但通常 求解周期信号作用下的响应（稳态响应）
第五章___铁路信号与通信讲解
第五章 信号与通信
教学目的： 了解并掌握信号通信设备的基本概念和知识 掌握几种主要信号机的作用、设置和显示 重点掌握联锁的概念，联锁设备的组成和基本
原理 掌握闭塞的概念及自动闭塞和半自动闭塞原理 了解行车调度及列车运行控制系统的概念 了解并掌握铁路主要通信设备的组成及原理
第五章 信号与通信
铁路信号：向行车和调车人员发出的指示和命令 铁路信号设备分类： 1、车站联锁设备：用来保证车站行车和调车作业安全及提 高车站通过能力。 2、区间闭塞设备：用来保证区间行车安全及提高区间通过 能力。 3、调度集中与调度监督：属于区段行车的自动和远程控制 设备。 4、驼峰信号设备：在编组站设置的提高解编能力的设备。
二、半自动闭塞 1、半自动闭塞技术性能 1）采用半自动闭塞时，出站信号机显示绿灯是列
车占用区间的行车凭证。
2）出站信号机不仅受发车站闭塞机的直接控制， 而且受接车站的间接控制，只有双方办理了规定 的程序后，才能构成发车站出站机的开放条件。
3）列车进入区间后，出站机自动关闭。此后，区 间处于闭塞状态，两站向该区发车的任一架出站 机均被锁闭于关闭状态（红灯）。
辙机等。
ZD6型电动转辙机主要部件为直流电动机、减速 器、动作杆、自动开闭器、锁闭齿轮齿条块等， 电动机为额定电压160V的直流串励电动机，通过 电动机的正反转，控制道岔的开通方向。
（3）轨道电路
分类：交流轨道电路和直流轨道电路 主要用途：检查线路是否空闲，反映钢轨是否完
好，并传递各种信号电流。
铁路信号设备是铁路行车的指挥与控制系统。它 在保障行车安全，提高行车速度和行车密度，提高运 输效率和改善行车工作人员的劳动条件方面具有重要 作用。
铁路通信设备是铁路经营管理的信息系统，它对 组织铁路运输、指挥列车运行、确保铁路各部门之间 联络和为旅客提供各种服务方面发挥着重要作用。
教学目的： 了解并掌握信号通信设备的基本概念和知识 掌握几种主要信号机的作用、设置和显示 重点掌握联锁的概念，联锁设备的组成和基本
原理 掌握闭塞的概念及自动闭塞和半自动闭塞原理 了解行车调度及列车运行控制系统的概念 了解并掌握铁路主要通信设备的组成及原理
第五章 信号与通信
铁路信号：向行车和调车人员发出的指示和命令 铁路信号设备分类： 1、车站联锁设备：用来保证车站行车和调车作业安全及提 高车站通过能力。 2、区间闭塞设备：用来保证区间行车安全及提高区间通过 能力。 3、调度集中与调度监督：属于区段行车的自动和远程控制 设备。 4、驼峰信号设备：在编组站设置的提高解编能力的设备。
二、半自动闭塞 1、半自动闭塞技术性能 1）采用半自动闭塞时，出站信号机显示绿灯是列
车占用区间的行车凭证。
2）出站信号机不仅受发车站闭塞机的直接控制， 而且受接车站的间接控制，只有双方办理了规定 的程序后，才能构成发车站出站机的开放条件。
3）列车进入区间后，出站机自动关闭。此后，区 间处于闭塞状态，两站向该区发车的任一架出站 机均被锁闭于关闭状态（红灯）。
辙机等。
ZD6型电动转辙机主要部件为直流电动机、减速 器、动作杆、自动开闭器、锁闭齿轮齿条块等， 电动机为额定电压160V的直流串励电动机，通过 电动机的正反转，控制道岔的开通方向。
（3）轨道电路
分类：交流轨道电路和直流轨道电路 主要用途：检查线路是否空闲，反映钢轨是否完
好，并传递各种信号电流。
铁路信号设备是铁路行车的指挥与控制系统。它 在保障行车安全，提高行车速度和行车密度，提高运 输效率和改善行车工作人员的劳动条件方面具有重要 作用。
铁路通信设备是铁路经营管理的信息系统，它对 组织铁路运输、指挥列车运行、确保铁路各部门之间 联络和为旅客提供各种服务方面发挥着重要作用。
第二篇-第5章铁路信号与通信
2.2.1 按接收信号的感官分类
按接收信号的感官可分为：视觉信号和听觉信号两大类。
1、视觉信号 以物体或灯光的颜色、形状、位置、闪光、数目或数码显示等特 征表示的信号。 用信号机、机车信号机、信号旗、信号牌、各种表示器、各种标 志及火炬（一种在风雨天气都能点燃并发出火光的视觉信号，司机发 现火炬信号的火光时应立即停车）等显示的信号，都是视觉信号。
图2-5 视觉信号
2、听觉信号 以不同器具发出的音响的强度、频率和音响的长短等特征表示的 信号。 如用号角、口笛、响墩（外形扁圆内装有炸药的听觉信号，防护 时，将其放在钢轨上，当车轮压上后会发出爆炸声，要求司机立即停 车）发出的声音以及机车、轨道车的鸣笛等发出的信号，都是听觉信 号。
响墩信号
2.2.2 按发出信号的机具能否移动分类
在较大的桥隧建筑物和可能危及行车安全的塌方落石地点，一般 均设有固定值班的看守人员，昼夜巡视。为在发生危及行车安全的情 况时，及时向列车发出停车信号，要求列车在障碍地点前方停车，也 需要设置遮断信号机。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２、遮断信号机的设置位置与显示距离 遮断信号机的设置位置，距其防护地点不得少于50m。 在自动闭塞区段，遮断信号机还应与通过信号机有联系。当遮断 信号机与前方相邻的通过信号机之间小于800m时，通过信号机应重复 信号机红色灯光显示；当遮断信号机与前方相邻的通过信号机之间大 于800m时，则通过信号机应为该遮断信号机的预告信号。自动闭塞区 段，遮断信号机不应设在停车后起动困难的地点。遮断信号机显示距 离不少于1000m，困难条件下不少于200m。
2.3.4 进路信号机
1、进路信号机作用 车站信号设备:车站联锁设备与驼峰信号设备； 一个车站有几个车场时，需要设置进路信号机，以防护列车从一 个车场转线到另一个车场时的转场进站用。 正线上的进路信号机和进站信号机的防护长度一样，其防护区段 的长度应等于或大于1200m。 图中XLⅠ、XL3、SLⅡ、SL4为进路信号机。
按接收信号的感官可分为：视觉信号和听觉信号两大类。
1、视觉信号 以物体或灯光的颜色、形状、位置、闪光、数目或数码显示等特 征表示的信号。 用信号机、机车信号机、信号旗、信号牌、各种表示器、各种标 志及火炬（一种在风雨天气都能点燃并发出火光的视觉信号，司机发 现火炬信号的火光时应立即停车）等显示的信号，都是视觉信号。
图2-5 视觉信号
2、听觉信号 以不同器具发出的音响的强度、频率和音响的长短等特征表示的 信号。 如用号角、口笛、响墩（外形扁圆内装有炸药的听觉信号，防护 时，将其放在钢轨上，当车轮压上后会发出爆炸声，要求司机立即停 车）发出的声音以及机车、轨道车的鸣笛等发出的信号，都是听觉信 号。
响墩信号
2.2.2 按发出信号的机具能否移动分类
在较大的桥隧建筑物和可能危及行车安全的塌方落石地点，一般 均设有固定值班的看守人员，昼夜巡视。为在发生危及行车安全的情 况时，及时向列车发出停车信号，要求列车在障碍地点前方停车，也 需要设置遮断信号机。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２、遮断信号机的设置位置与显示距离 遮断信号机的设置位置，距其防护地点不得少于50m。 在自动闭塞区段，遮断信号机还应与通过信号机有联系。当遮断 信号机与前方相邻的通过信号机之间小于800m时，通过信号机应重复 信号机红色灯光显示；当遮断信号机与前方相邻的通过信号机之间大 于800m时，则通过信号机应为该遮断信号机的预告信号。自动闭塞区 段，遮断信号机不应设在停车后起动困难的地点。遮断信号机显示距 离不少于1000m，困难条件下不少于200m。
2.3.4 进路信号机
1、进路信号机作用 车站信号设备:车站联锁设备与驼峰信号设备； 一个车站有几个车场时，需要设置进路信号机，以防护列车从一 个车场转线到另一个车场时的转场进站用。 正线上的进路信号机和进站信号机的防护长度一样，其防护区段 的长度应等于或大于1200m。 图中XLⅠ、XL3、SLⅡ、SL4为进路信号机。
铁路信号与通信设备概论
铁路信号与通信设备概论1. 引言铁路信号与通信设备是铁路运输系统中至关重要的组成部分。
它们不仅保障列车在铁路网中的运行安全和高效性，还确保了运输系统的稳定性和可靠性。
本文将介绍铁路信号与通信设备的基本概念、分类和作用，以及相关技术的发展和应用。
2. 铁路信号设备铁路信号设备主要用于控制列车的运行和保证列车之间的安全间隔。
它包括信号灯、信号杆、信号机、信号电缆等组件。
这些设备通过发送不同的信号来告知列车运行条件，例如停车、减速或加速等。
铁路信号设备的主要作用是确保列车在不同车站、交叉路口和信号点之间的安全行驶。
铁路信号设备根据功能不同可以分为进站信号设备、出站信号设备、调车信号设备和道岔信号设备等。
其中，进站信号设备用于指导列车进入车站，确保安全停靠；出站信号设备用于指示列车准备离开车站；调车信号设备用于控制列车在车站内的移动；道岔信号设备则用于指导列车在道岔口的行进方向。
铁路信号设备还根据显示方式不同可以分为色灯信号和机械式信号。
色灯信号通过不同颜色的信号灯来显示不同的运行状态，如红色信号表示停车，绿色信号表示行进。
机械式信号则通过信号杆或信号机的位置来表示不同的运行状态，例如斜置表示减速，垂直表示停车。
3. 铁路通信设备铁路通信设备用于实现列车与列车间、列车与信号人员之间的通信。
它包括无线通信设备、有线通信设备和信号电话等。
这些设备既可以用于紧急情况下的通信，也可以用于日常的列车运行管理。
铁路通信设备的主要作用是保证列车之间的安全间隔，及时传递重要信息，并提供日常的运输管理支持。
无线通信设备包括无线电、卫星通信等，具有远距离传输和广播的优势。
有线通信设备主要通过电缆或光纤传输信号，具有稳定性和高速传输的特点。
信号电话则用于直接沟通列车司机和信号人员之间的操作指令。
铁路通信设备的发展与应用需要保证系统的可靠性、抗干扰性和互联互通性。
随着技术的不断进步，铁路通信设备正在向数字化、网络化和智能化方向发展。
铁道概论 信号和通信设备课件
利用人造卫星实现远距离通信。
通信设备应用
日常生活
军事用途
人们使用手机、固定电话等通信设备 进行日常的语音、视频通话和信息传 递。
军用通信设备用于保障军事通讯，实 现指挥控制和信息传递。
铁路运输
铁路系统利用信号和通信设备确保列 车安全、高效地运行，实现列车调度、 控制等功能。
CHAPTER
信号和通信设备在铁路中的 应用
设备检查
每天对设备进行例行检查，包括检查设备连接是否牢固、指示灯 是否正常亮起等，确保设备处于正常状态。
运行测试
定期对信号和通信设备进行运行测试，检查设备各项功能是否正 常，及时发现并处理潜在问题。
定期维护保养
定期保养 软件更新 硬件升 级
故障处理与维修
故障诊断 紧急维修 预防性维修
WATCHING
通信设备
供电设备
线路养护设备
包括电话、无线电等， 用于列车调度、旅客服
务和货物运输等。
包括接触网、变电所等， 为列车提供电力。
包括轨道车、捣固机等， 用于维护和保养铁路线路。
CHAPTER
信号设备
信号基础知识
01
信号的定义与作用
02
信号的分类
03
信号显示方式
信号设备种类
固定信号设备
。
移动信号设备
地面信号设备 车载信号设备
信号设备应用
列车运行控制
调车作业指挥 列车调度指挥
CHAPTER
通信设备
通信基础知识
通信基本概念
通信方式
通信协议
通信设备种类
有线通信设备
如电话、传真机、电报机等，通 过有线介质传输信息。
无线通信设备
5 铁道信号与通信汇总
响墩、火炬或用手信号进
行防护，以便保证行车安 全。 (1)移动信号:我国使 用的移动信号及显示方式 如右图。
（2）响墩及火炬信号 响墩：是外形扁圆内装有炸药的听觉信号， 防护时，将其放在钢轨上、当车轮压上后会发出 爆炸声要求司机立即停车。
火炬：是一种在风雨天气都能点燃并发出 火光的视觉信号，司机发现火炬信号的火光时应 立即停车。停车后如无防护人员，机车乘务人员 应立即检查前方线路，如无异状，可按规定速度 继续运行。
驼峰信号机及其设置位置示意图
2、调车信号机 为了指示调车机车在推送线、迂回线以及峰下线路 之间进行作业，还要设置一些峰上调车信号机（如上图 中的 D2、D4、D6、D8等）；为了指示机车在峰下各股道 间进行调车作业和指示机车上峰，在峰下各个线束的分 路道岔之前都设有峰下调车信号机（如上图中的 D18、 D20、D34、D38 等）。
（2）电动转辙机：是以电动机带动的转辙 装置。 道岔尖轨转换位置是由转辙装置带动的。电 动转辙机可以实现正转或反转，从而使道岔具有 两种不同的开通位置。（开通直股或侧股）。 采用电动转辙机的优点：道岔转换时间短 （只需2～3秒钟）、安全程度高，并且便于实现 自动控制和远程控制。
按动作能源和传动方式分为电动、电动液压、 电空转辙机。 电动转辙机：由电动机提供动力，采用机械 传动的方式。 电动液压转辙机：简称电液转辙机，由电动 机提供动力，采用液力传动方式。 电空转辙机：由压缩空气作为动力，由电磁 换向阀控制。
直流无极继电器是最简单的一种继 电器。其工作的基本原理如右图所示。 当电流通过线圈时，铁芯吸动衔铁， 带动中簧片断开后接点而与前接点闭 合；当电源切断后，铁芯失磁，衔铁 因此自行释放，使中簧片断开前接点 并和后接点闭合。 继电器的前、后按点及中簧片都 接有引线片，当引线片用导线连接在 一个外部电路时，由于继电器的衔铁 被吸动或复原，就可以达到控制这个 外部电路的目的。
铁路通信与信号设备简介
应用：铁路通信系统广泛应用于铁路运输的各个 环节如调度指挥、安全保障、设备监控、旅客服 务等。
组成：铁路通信系统由有线通信和无线通信两部分组成 有线通信：包括铁路专用电话、数据传输、视频监控等 无线通信：包括GSM-R、LTE-R、Wi-Fi等 分类：根据传输介质和传输方式可以分为有线通信和无线通信两类
,
汇报人：
目录
CONTENTS
定义：铁路通信系统是铁路运输的重要组成部分 用于实现铁路运输的指挥、调度、安全保障等功 能。
作用：铁路通信系统通过传输语音、数据、图像 等信息实现铁路运输的实时监控、调度指挥、安 全保障等功能提高铁路运输的效率和安全性。
组成：铁路通信系统包括有线通信和无线 通信两部分有线通信包括铁路专用电话、 数据传输等无线通信包括无线列调、无线 调度等。
信
有线通信设备： 包括电缆、光 缆等用于列车 与地面之间的
有线通信
信号设备：包 括信号机、轨 道电路等用于 列车与地面之 间的信号传输
和接收
原理：通过无 线或有线通信 设备实现列车 与地面之间的 信息传输和接 收确保列车安 全、高效运行。
定期检查：对 设备进行定期 检查确保设备
正常运行
清洁保养：定 期清洁设备保 持设备清洁防 止灰尘和污垢 影响设备性能
效、有序。
组成：铁路信号 系统包括信号机、 轨道电路、无线 通信、计算机控 制系统等设备。
应用：铁路信号 系统广泛应用于 高速铁路、普速 铁路、城市轨道
交通等领域。
信号机：显示列车运行状态和线路信息 轨道电路：检测列车位置和速度 信号控制器：控制信号机的显示和轨道电路的状态 通信系统：传输信号和控制信息 信号系统分类：固定信号系统、移动信号系统、无线信号系统等
信号与通信设备
五、行车调度及列车运行控制系统
行车调度控制系统：是行车调度员（或车站值班员）对其管 辖范围内区段和车站联锁道岔和信号状态进行控制监督，并指挥 列车运行的设备。 行车调度控制系统的设备：调度集中和调度监督。
调度集中：既是信号设备，又是一种行车方式。它以信号显 示代替行车命令。调度员在指挥行车时，不仅可对设备进行控制， 还可以监督管辖范围内所有列车的运行情况。
五、行车调度及列车运行控制系统
上述三种速度控制系统中，列车超速防护系统在安全保障上 是以人为主，设备起监督作用，又称速度监督；列车自动减速系 统在安全保障上是以设备为主，人起监督作用；自动运行系统是 一种在列车运行上都是以设备为主的控制系统。
（2）列车运行监控记录装置：列车运行监控记录装置（简称 监控装置）是机车设备的组成部分，是机车自动停车装置的替代 设备，是保障列车运行安全和改善机车乘务作业管理的重要设备。 由监控装置所产生的运行参数记录是行车分析的重要依据，其数 据任何人不得更改。现在，运用机车基本上已全部安装了监控装 置。 ①监控装置的设备和工作：监控装置是一套由一个安装于机 车机械间的主机和分设于前后两端司机室的显示器组成。装置的 基本控制和记录功能由主机实现，显示器完成运行提示及实现司 机操作的人机对话。
五、行车调度及列车运行控制系统
监控装置实现控制需要运行指令、列车设备的状态和列车所 在地线路设施状况三方面随时变化的信息。这些信息均被制成数 据库预先存储在监控装置的主机中，并在列车运行到对应地点时 被随时调用。 监控装置作用输出主要有两个方面：一是运行提示，由设于 司机室的显示器完成；二是使列车实施常用制动或紧急制动，将 指令信号传给列车的制动机构完成。 ②监控装置的功能和作用 1）列车运行速度监控功能：它可以防止列车越过关闭的地 面信号，防止列车在任何区段运行超过机车车辆的构造速度、线 路允许的最高速度和对应于不同规格的道岔限制速度。如出现列 车运行超速的倾向，监控装置将自动控制实施制动，进行减速或 停车。这一功能对列车的运行速度和行驶限定区域进行了严格的 控制，成为了安全行车的保障。
行车调度控制系统：是行车调度员（或车站值班员）对其管 辖范围内区段和车站联锁道岔和信号状态进行控制监督，并指挥 列车运行的设备。 行车调度控制系统的设备：调度集中和调度监督。
调度集中：既是信号设备，又是一种行车方式。它以信号显 示代替行车命令。调度员在指挥行车时，不仅可对设备进行控制， 还可以监督管辖范围内所有列车的运行情况。
五、行车调度及列车运行控制系统
上述三种速度控制系统中，列车超速防护系统在安全保障上 是以人为主，设备起监督作用，又称速度监督；列车自动减速系 统在安全保障上是以设备为主，人起监督作用；自动运行系统是 一种在列车运行上都是以设备为主的控制系统。
（2）列车运行监控记录装置：列车运行监控记录装置（简称 监控装置）是机车设备的组成部分，是机车自动停车装置的替代 设备，是保障列车运行安全和改善机车乘务作业管理的重要设备。 由监控装置所产生的运行参数记录是行车分析的重要依据，其数 据任何人不得更改。现在，运用机车基本上已全部安装了监控装 置。 ①监控装置的设备和工作：监控装置是一套由一个安装于机 车机械间的主机和分设于前后两端司机室的显示器组成。装置的 基本控制和记录功能由主机实现，显示器完成运行提示及实现司 机操作的人机对话。
五、行车调度及列车运行控制系统
监控装置实现控制需要运行指令、列车设备的状态和列车所 在地线路设施状况三方面随时变化的信息。这些信息均被制成数 据库预先存储在监控装置的主机中，并在列车运行到对应地点时 被随时调用。 监控装置作用输出主要有两个方面：一是运行提示，由设于 司机室的显示器完成；二是使列车实施常用制动或紧急制动，将 指令信号传给列车的制动机构完成。 ②监控装置的功能和作用 1）列车运行速度监控功能：它可以防止列车越过关闭的地 面信号，防止列车在任何区段运行超过机车车辆的构造速度、线 路允许的最高速度和对应于不同规格的道岔限制速度。如出现列 车运行超速的倾向，监控装置将自动控制实施制动，进行减速或 停车。这一功能对列车的运行速度和行驶限定区域进行了严格的 控制，成为了安全行车的保障。
城市轨道交通通信与信号系统课件信号基础设备
城市轨道交通通信与信号系统课件信号基础设备
轨道电路是一种电气化装置，通常由轨道线路、绝缘节、信号装置和
轨道控制装置等组成。
轨道电路通过将电流引入轨道线路中，通过列车轮
对与铁轨之间的接触，实现电流的闭合回路，从而实现列车的检测和位置
信息的传输。
轨道电路的作用主要有以下几个方面：
1.列车检测：轨道电路可以通过列车与轨道的接触，检测列车的存在
和位置。
利用电流的变化，轨道电路可以判断列车是否存在，以及列车的
运行状态。
2.列车位置锁定：利用轨道电路，可以实现对列车位置的锁定。
通过
在轨道上布设轨道电路，可以实时监测列车的位置，从而实现对列车的位
置锁定和跟踪。
3.列车运行控制：轨道电路可以通过信号机和轨道控制装置，实现对
列车的运行控制。
通过信号机的灯光变化和轨道电路的电流变化，可以向
列车驾驶员发送不同的指令，如减速、停车、起动等，从而控制列车的运行。
4.安全保障：轨道电路是轨道交通信号系统中的重要组成部分，能够
为列车运行提供安全保障。
通过实时监测列车位置和运行状态，轨道电路
可以及时发现列车运行异常情况，并向列车驾驶员发送相应的警告和指令，以确保列车行驶的安全。
轨道电路作为城市轨道交通通信与信号系统中的信号基础设备，具有
重要的功能和作用。
它不仅可以检测列车的存在和位置，实现位置锁定和
跟踪，还可以实现对列车的运行控制和安全保障。
因此，在设计和建设城
市轨道交通系统时，需要充分考虑轨道电路的布设和使用，以确保轨道交通系统的运行安全和效率。
呼职院铁道概论课件02铁路运输基本设备-5铁路信号与通信
18
在四显示自动闭塞区段， 绿灯点亮表示运行前方至少有三个闭塞分区空
闲，绿灯和黄灯同时点亮表示运行前方有两个 闭塞方区空闲， 黄灯点亮表示运行前方只有一个闭塞分区空闲。 在有两个及以上方向出口的车站，绿灯(或黄 灯)和相应的进路表示器白灯同时点亮，指示准 许列车向相应方向发车，月白灯点亮，为指示 准许调车。
预告信号机应设在主体信号机不小于 800米的地点。
预告信号机为绿、黄二显示。 绿灯点亮表示主体信号在开放状态， 黄灯点亮表示主体信号在关闭状态。 预告信号机本身没有停车信号显示，仅仅
2
二、铁ห้องสมุดไป่ตู้通讯设备 铁路通讯设备是指挥列车运输、组织铁
路运输生产和铁路业务联络而迅速、准确地传 输各种信息的通讯系统的总称。
3
第二节
铁路信号
一、信号的作用与分类
作用：铁路信号是指示列车运行及调车作业 的命令，是在行车、调车作业中对乘务人员和行 车有关人员指示运行条件而规定的物理特征符号。 有关行车和调车工作人员必须执行信号显示的要 求，才能确保安全和提高生产效益。
14
进站信号机设在进站线路最外方道岔尖轨 （逆向道岔）或警冲标（顺向道岔）不少于 50米的地点。显示距离不得少于1000米。
15
2、出站信号机 出站信号机装设在有发车进路的车站正线和
到发线端部，用来防护区间，作为列车占用区间 的凭证，指示列车可否进入区间；与发车进路及 敌对进路相联锁，信号开放后保证发车进路安 全；指示列车在站内的停车位置。出站信号机一 般兼作调车信号机。 其高柱信号机显示距离不得少于800米。
机、信号桥等。 9
三、固定信号机及其显示
（一）臂板信号机
1、单臂板信号机 2、三臂板信号机 3、电动臂板信号机
在四显示自动闭塞区段， 绿灯点亮表示运行前方至少有三个闭塞分区空
闲，绿灯和黄灯同时点亮表示运行前方有两个 闭塞方区空闲， 黄灯点亮表示运行前方只有一个闭塞分区空闲。 在有两个及以上方向出口的车站，绿灯(或黄 灯)和相应的进路表示器白灯同时点亮，指示准 许列车向相应方向发车，月白灯点亮，为指示 准许调车。
预告信号机应设在主体信号机不小于 800米的地点。
预告信号机为绿、黄二显示。 绿灯点亮表示主体信号在开放状态， 黄灯点亮表示主体信号在关闭状态。 预告信号机本身没有停车信号显示，仅仅
2
二、铁ห้องสมุดไป่ตู้通讯设备 铁路通讯设备是指挥列车运输、组织铁
路运输生产和铁路业务联络而迅速、准确地传 输各种信息的通讯系统的总称。
3
第二节
铁路信号
一、信号的作用与分类
作用：铁路信号是指示列车运行及调车作业 的命令，是在行车、调车作业中对乘务人员和行 车有关人员指示运行条件而规定的物理特征符号。 有关行车和调车工作人员必须执行信号显示的要 求，才能确保安全和提高生产效益。
14
进站信号机设在进站线路最外方道岔尖轨 （逆向道岔）或警冲标（顺向道岔）不少于 50米的地点。显示距离不得少于1000米。
15
2、出站信号机 出站信号机装设在有发车进路的车站正线和
到发线端部，用来防护区间，作为列车占用区间 的凭证，指示列车可否进入区间；与发车进路及 敌对进路相联锁，信号开放后保证发车进路安 全；指示列车在站内的停车位置。出站信号机一 般兼作调车信号机。 其高柱信号机显示距离不得少于800米。
机、信号桥等。 9
三、固定信号机及其显示
（一）臂板信号机
1、单臂板信号机 2、三臂板信号机 3、电动臂板信号机
《计算机数据通信教程》课件第5章 复用技术
第5章 复用技术
5.1 概述 5.2 频分复用(FDM) 5.3 时分复用(TDM) 5.4 集中器 5.5 集中器与异步TDM的比较 习题
5.1 概述
复用技术是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可 在同一信道上传输且不互相干扰的技术。例如，在电话系统 中，传输的语音信号的频率范围为300～3400 HZ，为了使 若干路语音信号能在同一信道上同时传输，可以将它们的频 谱调制到不同的频段上，合并在一起进行传输，在接收端再 将彼此分离开来。而且，当前的通信内容已不再是单纯的语 音，越来越多的是多媒体信息，通信容量日趋膨胀，为了提 高信道利用率，增大信道的传输容量，只有采用复用技术才 能满足这种需要。
图5-8 同步TDM与异步TDM的传输过程
5.4 集中器
集中器是一种集中、分配信息的装置，它将远程 多个数据终端设备所要传输的数据在远端集中，然后 利用一条或几条高速线路与主机相连。集中器的连接 如图5-9所示。
… … … …
终端1 1 2
终端2
1
集
2
主
中
器
机
m
n 终 端n
n条
n＞m m条
图5-9 集中器的连接
S( f ) fm fg
…
fc3
fc2
fc1 o fc1
fc2
fc3
… f
图5-2 频分复用信号的频谱结构图
其中: fm——每一路的最高频率； fg——邻路间隔防护频带。
5.3 时分复用(TDM)
如图5-3所示是频谱重叠，而在时间上不重叠的信 号的时分复用示意图。
t
图5-3 两路信号时分复用示意图
时隙 12345 … n123 … 帧
图5-5 n路时隙分配示意图
5.1 概述 5.2 频分复用(FDM) 5.3 时分复用(TDM) 5.4 集中器 5.5 集中器与异步TDM的比较 习题
5.1 概述
复用技术是一种将若干个彼此独立的信号合并为一个可 在同一信道上传输且不互相干扰的技术。例如，在电话系统 中，传输的语音信号的频率范围为300～3400 HZ，为了使 若干路语音信号能在同一信道上同时传输，可以将它们的频 谱调制到不同的频段上，合并在一起进行传输，在接收端再 将彼此分离开来。而且，当前的通信内容已不再是单纯的语 音，越来越多的是多媒体信息，通信容量日趋膨胀，为了提 高信道利用率，增大信道的传输容量，只有采用复用技术才 能满足这种需要。
图5-8 同步TDM与异步TDM的传输过程
5.4 集中器
集中器是一种集中、分配信息的装置，它将远程 多个数据终端设备所要传输的数据在远端集中，然后 利用一条或几条高速线路与主机相连。集中器的连接 如图5-9所示。
… … … …
终端1 1 2
终端2
1
集
2
主
中
器
机
m
n 终 端n
n条
n＞m m条
图5-9 集中器的连接
S( f ) fm fg
…
fc3
fc2
fc1 o fc1
fc2
fc3
… f
图5-2 频分复用信号的频谱结构图
其中: fm——每一路的最高频率； fg——邻路间隔防护频带。
5.3 时分复用(TDM)
如图5-3所示是频谱重叠，而在时间上不重叠的信 号的时分复用示意图。
t
图5-3 两路信号时分复用示意图
时隙 12345 … n123 … 帧
图5-5 n路时隙分配示意图
第五章轨道电路与其它列车定位设备-铁路信号基础
第五章轨道电路与其它列车定位设备-铁路信号基础————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第五章轨道电路与其它列车定位设备在铁路信号系统中如何检测指定的线路上是否有车辆占用是极其重要的。
在铁路信号发展的初期，主要依靠工作人员的观察和判断来确定线路的占用情况，时有因观察和判断失误而造成车辆冲突事故。
由于不能实时自动实现列车位置检测，也不可能实现信号控制的自动化，直到1870年美国人鲁宾逊发明了开路式轨道电路，1872年又研制成功了闭路式轨道电路，从此，自动、实时检查线路占用的课题才得到解决，用轨道电路将列车运行与信号显示联系起来，诞生了铁路自动信号，开创了自动信号的新时代。
经历了一百多年发展，轨道电路有了多种制式、多种变化，现在它已不仅用来检查线路空闲，而且还可以用来向列车传输信息，成为机车信号和列控车载设备工作的基础。
除了轨道电路，近年来诞生的计轴设备利用记录进入、出清指定线路的轮对数量，也能实现自动检查线路空闲的功能。
另外，查询应答器、轨道感应环线也都由于具有列车定位与向列车传输信息的能力，在现代铁路信号系统中得到广泛应用。
第一节轨道电路概述虽然经过100多年的发展与技术进步，轨道电路比它的原始发明复杂了许多。
但是，在我国及世界大多数铁路干线，轨道电路仍是主要的列车的位置检测手段，并且它的基本原理并没有改变。
轨道电路是利用一段铁路线路的钢轨为导体构成的电路，用于自动、连续检测这段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全的设备。
一、轨道电路的组成轨道电路由钢轨线路、钢轨绝缘、电源、限流设备、接收设备组成。
其中钢轨线路是由钢轨和钢轨端部的导接线和两端的连接导线组成。
钢轨绝缘是钢轨线路两端的绝缘装置，在轨道的轨距板、轨距保持杆、尖轨连接杆等都安装有绝缘装置。
电源常用直流电源、交流电源、脉冲电源等。
地铁通信与信号-信号基础设备-信号机
出站信号机设置在车站出口,即列车由车站向区间发车处前方, 指示列车能否由车站进入区间.出站信号机显示一个红灯表示不 准列车出站,显示一个绿灯表示允许列车出发进入区间.
2023/11/16
16
灯光配列：采用高柱双机构〔两个显示机构〕,带引导信号机构.自 上而下灯位为黄、绿、红、黄、白.
信号 名称
色灯信号机
通过信号机采用三显示机构,自上而下灯位为黄、绿、红.
2023/11/16
15
<4>进、出站信号机 车站可根据需要设置进、出站信号机, 或仅设置出站信号机.
进站信号机设置在车站入口外方适当距离,用于防护车站内作 业安全.进站信号机显示一个红色灯光表示不准列车越过信号机 进入站内,显示一个绿色灯光表示允许列车按规定速 度越过信号机进入站内.
2023/11/16
29
<2>认识设备提供车辆段<车厂>内不同性质、不同类型信
号机的设备实物图片,根据信号机外观、设置位置等识别各信号
机,并能够讲解图中设备的有关知识.
<3>信号显示与列车运行根据列车及其他车辆进出车辆段<
车厂>以及在车辆段<车厂>内作业的录像,能够说明有关作业
过程中相关信号显示意义.
2023/11/16
5
城市轨道交通地面采用的色灯 信号机在结构上与铁路信号机基 本相同,但在设置要求和显示意义 方面与铁路有一定区别,对于信号 机的显示距离也有自己的规定,除 了车辆段和有道岔的正线车站外, 其他地方一般不设置地面信号机.
城市轨道交通的自动化程度比 较高,一般采用"地面信号显示与 车载信号系统相结合、以车载信 号系统为主"的运用方式,列车的 运行速度不取决于地面信号机的 显示,地面信号只起辅助作用.
2023/11/16
16
灯光配列：采用高柱双机构〔两个显示机构〕,带引导信号机构.自 上而下灯位为黄、绿、红、黄、白.
信号 名称
色灯信号机
通过信号机采用三显示机构,自上而下灯位为黄、绿、红.
2023/11/16
15
<4>进、出站信号机 车站可根据需要设置进、出站信号机, 或仅设置出站信号机.
进站信号机设置在车站入口外方适当距离,用于防护车站内作 业安全.进站信号机显示一个红色灯光表示不准列车越过信号机 进入站内,显示一个绿色灯光表示允许列车按规定速 度越过信号机进入站内.
2023/11/16
29
<2>认识设备提供车辆段<车厂>内不同性质、不同类型信
号机的设备实物图片,根据信号机外观、设置位置等识别各信号
机,并能够讲解图中设备的有关知识.
<3>信号显示与列车运行根据列车及其他车辆进出车辆段<
车厂>以及在车辆段<车厂>内作业的录像,能够说明有关作业
过程中相关信号显示意义.
2023/11/16
5
城市轨道交通地面采用的色灯 信号机在结构上与铁路信号机基 本相同,但在设置要求和显示意义 方面与铁路有一定区别,对于信号 机的显示距离也有自己的规定,除 了车辆段和有道岔的正线车站外, 其他地方一般不设置地面信号机.
城市轨道交通的自动化程度比 较高,一般采用"地面信号显示与 车载信号系统相结合、以车载信 号系统为主"的运用方式,列车的 运行速度不取决于地面信号机的 显示,地面信号只起辅助作用.
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Company Logo
• 数字编码式轨道电路也采用调频方式，但它采 用的不是单一低频调制频率，而是一个若干比 特的一群调制频率，根据编码去调制载频，编 码包含速度码、线路坡度码、闭塞分区长度码、 路网码、纠错码等，可以传输更多的信息。
Company Logo
轨道电路的基本工作状态 轨道电路的基本工作状态分为调整状态、分路状 态和断轨状态三种。轨道电路在各种工作状态下， 要受到许多外界因素的影响，其中受道碴电阻、钢 轨阻抗和电源电压的影响最大。
Company Logo
调整状态 轨道电路调整状态是轨道电路空闲(无车占用)、 接受设备（如轨道继电器）正常工作时的状态。 最不利因素：道碴电阻最小、钢轨阻抗模值最 大、电源电压最低这三个不利因素。这些不利因素 ，构成了轨道电路调整状态的最不利工作条件。但 在这种最不利工作条件下，仍要求轨道接收设备上 的电压高于其工作门限。
轨道电路的二次参数 轨道电路的特性阻抗 Zc 、传输常数γ，即轨道电路 的二次参数。 • 特性阻抗 根据四端网链接的理论，可把长的轨道电路 分成n段，每段长为／ n，每段可以用集中参数的 Γ型或 T型、 Π 型四端网来代替，则长的轨道电路 就可以用n个Γ型四端网链接来代替，当n→∞时， 也能精确地算出始端电压和电流与终端的电压和 电流的关系。
Company Logo
5.2 轨道电路的基本工作状态和基本参数
轨道电路的基本参数 轨道电路的基本参数指的是它的一次参数和二次 参数。
轨道电路的一次参数 轨道电路是通过钢轨传输电流的，轨道是具有低 绝缘电阻的电气回路，因此钢轨阻抗 Z（钢轨电阻 R 和钢轨电抗ωL的向量和）和漏泄导纳Y（漏泄电导G 和漏泄容抗的向量和）就成为轨道电路本身固有的 电气参数，所以轨道电路的一次参数就是 Z 、 Y 、 R 、L 、G、C的总称。
Company Logo
• 计数电码轨道电路传送的是断续的电流，即由 不同长度脉冲和间隔组合成电码。电码由发码 器产生，同时只能发一种电码。传到受电端， 由译码电路译出，使轨道继电器动作。 • 移频轨道电路在钢轨中传送的是移频电流，在 发送端用低频（几赫至几十赫）作为行车信息 去调制载频（数百赫至数千赫），使移频频率 随低频作周期性变化。在接收端将低频解调出 来，去动作轨道继电器。移频轨道电路可传送 多种信息的信号。
Company Logo
zc1 zK1 zD1
Company Logo
• 传输常数 根据定义，每一小段轨道电路的等效 Γ 型网的传 输常数为：
Z D1 ZD2 th Z K1 ZK 2
Company Logo
按使用处所分类 分为区间轨道电路和站内轨道电路。 • 区间轨道电路主要用于自动闭塞区段，不仅要 监督各闭塞分区是否空闲，而且要传输有关行 车信息。 • 站内轨道电路用于站内各区段，一般只有监督 本区段是否空闲的功能，不能发送其他信息。 为了使机车信号在站内能连续显示，要对站内 轨道电路实现电码化，即在列车占用本区段或 占用前一区段时用切换方式或叠加方式转为能 发码的轨道电路。
Company Logo
Company Logo
• 钢轨阻抗 每一公里两根轨条 ( 回路 ) 的阻抗，称为单位 钢轨阻抗或简称钢轨阻抗，用小写字母z来表示， 单位是Ω／km。它包括钢轨本身的阻抗以及钢轨 接头处的阻抗。
第五章 轨道电路
LOGO
5.1 轨道电路概述
轨道电路的基本原理
组成 钢 轨 、绝 缘 节 、轨端接续线 、 发送端 、 接 受端 （轨道继电器）等
Company Logo
轨道电路的作用
监督列车的占用 由轨道电路反映线路的空闲状况，为开放信号， 建立进路或构成闭塞提供依据； 传递行车信息 例如移频自动闭塞利用轨道电路传递不同的频率 信息来反映列车的位臵，决定通过信号机的显示 或决定列车运行的目标速度，从而控制列车运行。
Company Logo
当轨道电路中通以直流信号时，钢轨阻抗就是纯 电阻，称之为钢轨电阻。当轨道电路通以交流信 号时，除了有效电阻外，还有感抗存在，总的阻 抗比直流时要大很多。可用下列公式概算：
z R j L 2(r rj ) j[ L 2( Lm Li )] 103 ( / km)
r ——单根钢轨的有效电阻(Ω／km)； rj ——轨端接续线的有效电阻(Ω／km)； Lj——轨端接续线的电感(mH／km)； Lm——单根钢轨的内电感(mH／km)； Lω——钢轨回路的外电感(mH／km)； ω——信号电流的角频率(rad／s)。
Company Logo
Company Logo
轨道电路分路的几个术语
列车分路电阻：列车占用轨道电路时，轮对跨在两 根钢轨上形成的电阻，就称为列车分路电阻。 列车占用轨道电路时，轮对跨在轨道电路的 两根钢轨上，这个跨接在钢轨上的轮对电阻。它的 变化范围可以从千分之几欧变化到 0.06Ω 。对于轻 型的轨道车可能要更大一些。 分路效应：由于有列车分路而使轨道电路接收设备 中电流减少，并处于不工作状态的现象，称谓有分 路效应。
– 电气隔离式又称谐振式，利用谐振槽路，采用不 同的信号频率，谐振回路对不同频率呈现不同阻 抗，来实现相邻轨道电路间的电气隔离。
Company Logo
– 自然衰耗式，利用轨道电路的自然衰耗和不同的 信号特征（频率、相位等），实现轨道电路的互 相隔离，在接收端直接接收或通过电流传感器接 收。钢轨中的电流可沿正反两个方向自由传输， 基本上靠轨道的自然衰耗作用来衰减信号。道口 信号所用的道口控制器就采用这种方式的无绝缘 轨道电路。 – 强制衰耗式是在自然衰耗式的基础上，吸收电气 隔离式的长处（谐振回路的强制性衰耗）而形成 的。它采用电压发送、电流接收的方式，接收端 由电流传感器接收信号。
Company Logo
按机车牵引电流的回归方式分类 • 单轨条轨道电路：利用轨道电路中一根钢轨作 为牵引电流回线的轨道电路。 • 双轨条轨道电路：利用轨道电路两根钢轨作为 牵引电流回线的轨道电路。
Company Logo
Company Logo
分路状态 轨道电路分路状态，就是当轨道电路区段有车占 用时，接收设备（如轨道继电器）应被分路而停止 工作的状态。 在分路状态，要求在任何情况下分路时 ( 即在任 何地点、任何参数条件以及任意车轴数分路时 )，应 使轨道电路的接收设备处于不工作状态 (对于连续供 电式轨道电路来讲，其轨道继电器应处于可靠地落 下状态）。 分路状态的最不因素：当钢轨阻抗模值最小、道 碴电阻最大(一般令其为无穷大)、电源电压最高时， 轨道电路的受电会出现最大值，
Company Logo
按工作方式分类 分为闭路式轨道电路和开路式轨道电路。
闭路式和开路式轨道电路
Company Logo
按所传送的电流特性分类 可分为连续式、脉冲式、计数电码和频率电码式以 及数字编码式。 • 连续式轨道电路中传送连续的交流或直流电流。 这种轨道电路的惟一功能是监督轨道的占用与 否，不能传送更多信息。 • 脉冲式轨道电路（极性频率制、交流计数电码 制，不对称脉冲制和应答式脉冲制）
Company Logo
按轨道电路内有无道岔分类 站内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨 道电路。 • 无岔区段轨道电路内钢轨线路无分支，构成较 简单，一般用于股道、尽头调车信号机前方接 近区段、进站信号机内方、两差臵调车信号机 之间。 • 在道岔区段，钢轨线路有分支，道岔区段的轨 道电路就称为分支轨道电路或分歧轨道电路。 在道岔区段，道岔处钢轨和杆件要增加绝缘， 还要增加道岔连接线和跳线。当分支超过一定 长度时，还必须设多个受电端。
Company Logo
断轨状态 轨道电路的断轨状态，是指轨道电路的钢轨在 某处折断时的情况。此时，虽然钢轨已经断开，但 轨道电路仍旧可以通过大地而构成回路，轨道电路 的接收没备中还会有一定数量的电流流过。 最不利条件：断轨时轨道电路的参数变化使得 轨道接收源电压最大两个因素外，断 轨地点和道碴电阻的大小也有一定的影响。有一个 使接收设备中电流最大的最不利数值 —— 临界断轨 地点和临界道碴电阻。
Company Logo
按适用区段分类 分为非电气化区段轨道电路和电气化区段轨道电路 • 非电气化区段轨道电路，没有抗电化干扰的特 殊要求，一般的轨道电路指非电气化区段轨道 电路。 • 电气化区段轨道电路，既要抗电化干扰，又要 保 证 牵 引 回流 的畅通无 阻 。 因钢 轨 中 已 流 有 50Hz的牵引电流，轨道电路就不能采用 50Hz， 而必须采用50Hz 以外的频率。对于有绝缘的轨 道电路，必须安装扼流变压器，使牵引回流能 顺利越过绝缘节，我国目前站内多采用25Hz 相 敏轨道电路，区间多采用无绝缘或有绝缘移频 轨道电路。
Company Logo
轨道电路的应用
主要用于区间和车站。
区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道 电路，按照自动闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区 就有其轨道电路。 站内轨道电路应用更为广泛。对于电气集中联锁来说， 列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，… 对于机车信号来说，各种制式的区间轨道电路和站内 电码化以后的轨道电路，就是其地面发送的设备，也 就是信息来源。对于列车超速防护来说，带有编码信 息的轨道电路是其车---地之间传输信息的通道之一。
Company Logo
• 道碴电阻 道碴电阻是一个分布参数，通常以每一公里 钢轨线路所具有的漏阻值表示，称为单位道碴电 阻或简称道碴电阻，用rd表示，其单位是Ω·km。 道碴电阻愈小，两钢轨间漏泄电流就愈大， 轨道电路消耗的电能就会增多。而且道碴电阻值 变化的范围越大，轨道电路的工作就越不稳定。 因此，要保证轨道电路稳定地工作，必须尽可能 地提高最小道碴电阻值。提高道床排水能力，定 期清筛道碴，及时更换腐朽及破裂的轨枕等，都 是提高道碴电阻值的有效措施。 最小道碴电阻可能低到0.2Ω·km。