车站信号自动控制系统的设计

车站信号自动控制系统的设计目前，我国铁路车站信号自动控制系统普遍采用的是6502电气集中系统，该系统不仅高效、经济、可靠，更重要的是符合故障-安全原则。

本次设计从6502电气集中的两大主要组成部分——选择组和执行组入手，对一个双向四股道车站的信号自动控制系统进行设计。

其中包括对选择组的记录电路、选岔电路、开始继电器电路、辅助开始继电器电路和终端继电器电路等的设计；对执行组的信号检查继电器电路、区段检查继电器和股道检查继电器电路以及进路锁闭电路和表示灯电路等的设计。

第1章绪论随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步，保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡，直至发展成今天的自动控制系统。

6502电气集中联锁设备作为实现控制车站范围内的道岔、进路和信号机，并实现它们之间的联锁，有着保证行车安全、缩短列车停站时间、提高铁路运输效率、改善行车人员的作业条件、提高车站通过能力等等优点，是一种高效、安全、经济的车站联锁设备。

鉴于目前，我国80%左右的车站信号自动控制系统仍然采用的是6502电气集中控制系统，并且该系统以它的安全、可靠在铁路车站信号自动控制系统中，还将继续使用。

即使今后推广微机联锁控制技术也仍将会持续发展电气集中。

所以，熟悉和掌握6502电气集中控制系统的设计对我们这些即将从事车站信号工作的人员来说是必不可少的。

1.1 国内外发展概况世界上第一个电气集中于1929年在美国出现。

20世纪40年代各国开始使用，50年代日趋成熟并大量推广，60年代改进并完善，70年代进一步得到发展。

电气集中电路，各国都趋于按进路构成，以按钮方式最为普遍。

为便于设计和施工，多采用组合式电路。

70年代以来，随着控制范围的扩大，控制方式有所改进，逐步发展为控制和表示分开的方式，有些国家采用按键控制、屏幕显示。

增加了控制距离，还采用了进路预办和自动排列进路的方式，增加了车次表示、动作记忆、故障报警、快速检测及定位等功能。

此外，还以电气集中为基础发展车站作业综合自动化、枢纽或卫星站的行车集中控制系统、程序式列车运行控制装置、车站调车区排列进路的机车遥控系统、平面调车区的无线调车进路控制等新型车站联锁设备。

从70年代末开始，不少国家先后研制成功计算机联锁。

它用程序来完成全部联锁关系，采用软件冗余或硬件冗余方式，能满足故障-安全要求。

它发挥了计算机快速、容量大的特点，简化了设备，在安全性、可靠性、经济性和多功能性方面远比继电器集中优越，而且设计、施工、维修也大为方便，是车站联锁设备的发展方向。

1942年，我国在济南站首次安装了手柄式进路继电集中。

1951年，衡阳站安装了按钮式大站电气集中。

经过长期的实践，认为6502电气集中是最为成熟的定型电路，为方便使用和维修管理，逐步放弃了其他各种电路而不管大、中、小站都只发展6502电气集中。

我国从1983年开始计算机联锁的研制工作，先在企业专用铁路上开通使用，取得经验后逐步在国家铁路上扩大试用。

目前已有数百个站投入使用。

计算机联锁取得的突破性进展，标志着我国铁路信号技术正向世界先进水平迈进。

1.2 本文的结构安排本文从如何设计车站信号平面布置图、联锁表以及组合排列图入手，然后分别就6502电气集中控制系统中选择组电路当中的记录电路、选岔电路、开始继电器电路、辅助开始继电器电路和终端继电器电路等的设计以及执行组电路当中的信号检查继电器电路、区段检查继电器和股道检查继电器电路、进路锁闭电路和表示灯电路等的设计，详细的阐述如何使用6502电气集中控制系统对一个双向四股道的车站信号自动控制系统进行设计。

第2章车站信号平面布置图和联锁表的编制因为车站信号平面布置图所包含的内容将是6502电气集中所有后续技术图纸的设计依据，而且车站信号平面布置图设计的是否合理，关系到车站通过能力、铁路运输效率等等方面，甚至会影响行车作业安全。

所以，车站信号平面布置图设计的优劣直接影响6502电气集中整个设计的质量。

而联锁表是设计电路的依据，如果联锁表本身编制的不合理，将影响电路图的正确性。

因此，熟练地掌握绘制车站信号平面布置图和编制联锁表的方法，是整个车站信号自动控制系统设计的一大关键。

下面就以一个双向四股道的车站为背景，分别就如何绘制该车站信号平面布置图和编制联锁表作个详细的介绍。

一般是先布置列车信号机，后布置调车信号机。

而对于一个装有电气集中设备的车站，列车和调车作业都是通过信号机的显示进行的，因而车站线路设备能否被充分利用，很大程度上决定于信号机的布置。

所以，合理的布置信号机（特别是调车信号机）是设计中的一项很重要的工作。

(1)列车信号机的布置①为了保证列车运行的安全，对由区间线路驶向车站内方的接车进路进行防护，在每个方向的进站口道岔外方，列车运行前进方向线路的左侧，均应设置进站信号机。

②为了禁止或准许列车由车站开往区间，车站内有发车作业的到发线股道上，均应装设出站信号机。

调车信号机的布置调车信号机的布置一般比较灵活，原则上是最大限度的满足调车作业的需要，提高工作效率，尽量缩短机车车辆的走行距离和极大限度的进行平行作业。

调车信号机是根据调车作业的具体情况进行布置的。

下面结合调车信号机在调车作业中的作用，说明如何布置调车信号机：1.在咽喉区，道岔岔尖前应设置调车信号机，以便满足调车折返作业的需要。

2.为了提高调车作业的效率，应设起阻挡作用的调车信号机。

当D5信号机关闭时，就可以保证利用开放的D7信号机进行II、4股道间的转线作业时不影响排列XF或D1至3G或IG的进路。

实际上，一架调车信号机并非仅起一种作用，设于咽喉区的调车信号机对于某一调车作业来说可能是作为折返信号机使用；对另一调车作业来说，就可能作为阻挡信号机使用。

信号机、道岔和线路的编号、信号机的编号站内各种信号机名称是以汉语拼音字母表示的。

进站信号机按运行方向上行用字母“S”，下行用字母“X”表示，如果同一咽喉有数个方向进站信号机并排时，在字母“S”或“X”的右下角标以信号机所属区间线路名称汉语的第一个字母。

出站信号机上行用字母“S”，下行用字母“X”表示，并在字母S或X的右下角注明该信号机所属的股道的号码。

如S3和X4 就分别表示上行3股道出站信号机和下行4股道出站信号机。

调车信号机用“D”表示，并在右下角注以数字，上、下行咽喉区分别编为双号和单号，并由上、下行列车到达方向顺序编号。

(2) 道岔的编号按规定上行咽喉编为双号，下行咽喉编为单号，自进站口向站中心顺序编号。

位于同一坐标的道岔先编靠近信号楼的道岔。

对于同一端有两个及两个以上方向时，应该先编主要方向的道岔号码。

站内的每一道岔均应该进行编号。

对于双动道岔应编成连续的单数或双数。

(3) 线路的编号车站内每一条线路应该有规定的号码，同一车站内不得有相同的号码。

根据规定，将与复线区段相连的正线股道，上行编为双号，下行编为单号，并用罗马字母表示。

如IG和IIG。

其余站线股道编为3G和4G。

进站信号机内方应设置调车信号机而形成的线路区段，根据衔接股道的编号再加A 或B表示，下行咽喉加A，上行咽喉加B。

如IAG。

联锁表的编制联锁表是反映整个车站内的道岔、进路和信号机之间联锁关系的表格。

车站信号平面布置图是编制联锁表的依据。

在编制联锁表时，是以进路为主体，从列车进路（分接车和发车）到调车进路逐条依次顺序编号的。

然后将排列进路时需要按下的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路所要求的有关道岔的位置、进路应包括的轨道区段以及所排进路相敌对的信号等逐项一一填。

第3章组合排列图6502电气集中电路为组合式电路，其电路是由各种不同的组合拼接而成的。

6502电气集中共有12种定型组合，除方向组合和电源组合外，其余10种定型组合电路都可被选来用拼接成各种不同的电路，这些用不同组合拼接起来的电路组成了整个站场网路。

由于6502电气集中的组合是以其对应的道岔、信号机和轨道电路区段作为基本单元设计的。

因此，6502电气集中有三种基本组合。

分别为，道岔组合、信号组合和区段组合。

道岔组合有以下三种类型：①DD组合，单动道岔组合，用于单动道岔。

②SDZ组合，双动道岔主组合，用于一组双动道岔。

③SDF组合，双动道岔辅助组合，一组双动道岔占用半个SDF组合。

信号组合分列车信号组合和调车信号组合两大类。

列车信号组合有四种类型：①LXZ组合，列车信号主组合，用于进站、出站信号机和接车近路、发车进路信号机。

②1LXF组合，一方向列车信号辅助组合，用于仅有一个发车方向的出站信号机，以及单线区段的进站信号机。

③YX组合，引导信号组合，用于带引导信号的进站信号机及接车进路信号机。

调车信号组合有两种类型：①DX组合，调车信号组合，用于并置等调车信号机。

②DXF组合，调车信号辅助组合。

不论是道岔区段还是无岔区段，区段组合均只有一种组合，即：Q组合，区段组合，用于有道岔的轨道区段以及列车进路内的无岔区段。

根据已确定下来的车站信号平面布置图，选用不同的组合，绘制了双向四股道车站的组合排列图。

下面就如何选用组合绘制组合排列图作个简单的介绍。

(1) 进站信号机选用的组合和接车进路信号机应选用的组合在复线单向运行区段，当进站信号机内方有无岔区段并设有同方向调车信号机时，选用1LXF、YX、LXZ和零散组合。

调车信号机不另设DX组合。

接车进路信号机选用组合的情况与进站信号机相同。

(2) 出站兼调车信号机和发车进路兼调车信号机选用的组合对于只有一个发车方向时，出站兼调车信号机选用LXZ和1LXF两个组合。

如S3出站兼调车信号机。

发车进路兼调车信号机和出站兼调车信号机选用组合是一样的。

(3) 调车信号机选用的组合每架并置的调车信号机选用一个DX组合。

如D5、D7、D9和D11。

(4) 道岔选用的组合单动道岔选用一个DD组合，对于双动道岔除了选用一个SDZ组合外还应该选用半个SDF组合。

(5) 道岔区段选用的组合每一个道岔区段和列车进路上的咽喉无岔区段一般来说都应该选用一个Q组合。

Q组合必须放在利用该区段排列任何进路都必须经过的地方。

对于交叉渡线，采用的是组合换位的处理方式。

理由是，交叉渡线道岔组合换位后，使得交叉渡线范围内的每个道岔区段只需在关键部分设置一个区段组合。

需要特别注意的是，在双向四股道的下行咽喉组合排列图中，1/3道岔和5/7道岔选用的组合在连接时，进行了换位处理。

就是属于上述情况。

第4章车站信号自动控制系统电路的设计4.1 6502电气集中电路的概述前面两章分别介绍了如何绘制车站信号平面布置图、编制联锁表和按照车站信号平面布置图选用的组合排列图。

接下来，将从6502电气集中选择组和执行组入手，详细的介绍如何使用6502电气集中对双向四股道车站信号自动控制系统进行的设计。

这部分内容是此次设计的主要也是重点部分。