城市轨道交通信号设备_铁路信号基础
城市轨道交通基础信号设备课件
城市轨道交通讯号系统维护保养的内容及方法
内容
方法
城市轨道交通讯号系统维护保养包括对各种 信号设备进行日常巡检、定期测试、清洁、 润滑等作业，以及对设备进行预防性维修和 更换易损件等。
维护保养方法包括目视检查、功能测试、触 觉检查、听觉检查等，以及使用专业工具和
检测设备进行更深入的检查和测试。
城市轨道交通讯号系统故障诊断与排除方法
成熟阶段
现代城市轨道交通讯号系统已经 实现了高度自动化和智能化，能 够实现列车的远程控制和自动化
运营。
02
基础信号设备
轨道电路
01
02
03
轨道电路的组成
轨道电路由轨道、轨道绝 缘、轨道继电器等组成， 是城市轨道交通讯号系统 的基础设备之一。
轨道电路的作用
轨道电路的作用是检查列 车是否占用轨道，并将检 查结果传输给联锁设备， 以确保列车运行的安全。
城市轨道交通基础信号设备 课件
目 录
• 城市轨道交通讯号系统概述 • 基础信号设备 • 联锁系统 • 列车运行控制系统 • 城市轨道交通讯号系统的维护与保养
01
城市轨道交通讯号系统概 述
信号系统的定义与作用
定义
城市轨道交通讯号系统是指通过控制列车运行速度、保证列车安全、提高运输 效率的信号设备系统。
定义
联锁系统是指通过技术手段，将城市轨道交通线路中的信号 机、道岔、进路等设备进行逻辑关联和控制，实现信号的联 锁和进路的自动排列。
作用
联锁系统是城市轨道交通讯号系统的核心，其作用是确保列 车在行驶过程中的安全和高效，防止列车冲突和事故的产生 。
联锁系统的组成及功能
组成
联锁系统主要由计算机硬件、网络通讯设备、输入输出设备等组成，其中计算机 硬件是核心部分，负责实现信号的逻辑处理和计算。
城市轨道交通信号基础设备—信号机
机车鸣笛等。
序号
名称
鸣示方式
使用时机
1
起动注意信号
一长声： —
①调试列车在正线或工程车起动时。 ②电客车接近没有屏蔽门或整列屏蔽门常开不能正常使用的车站。 ③天气不良时。
2 警报信号
一长三短声： ①发现线路有危及行车安全的不良处所时。
—···
②列车发生重大、大事故及其他需要救援情况时。
3
紧急停车信号
图1-10 信号机
图1-11 隧道壁上的信号机
信号机的设置原则
信号机柱的选择
高柱信号机具有显示距离远，观察位置明确等优点，因此车辆段的进段、出段信号机（以及 停车场的进场、出场信号机）均采用高柱信号机。而其他信号机由于对显示距离要求不远，以及 隧道内安装空间有限，一般采用矮型信号机。
图1-12 高柱信号机
采用ATC系统的城市轨道交通，自动闭塞通过信号机已经拾取主体信号的作用， 在区间分界点一般不设通过信号机。为了便于驾驶员在ATP车载设备发生故障 时控制列车运行，可以根据需要设置通过信号机。
线路尽头应设置阻挡信号机。
信号机的设置
车辆段的信号机设置
在车辆段入口和出口处分别设置进段信号机和出段信号机。 在车辆段的停车线、洗车线等线路应根据需要设置调车信号机。 在车辆段同时能存放两列或两列以上列车的停车线中间应设置阻挡信号机（可
信号机的设置原则
信号机限界
信号机不得侵入设备限界。设备限界是用以限制设备安装的控制线。
图1-14 隧道限界示意图
信号机的设置
正线上的信号机设置
正线不设进站信号机，只设进路防护信号机、出站信号机、区间通过信号机。 在正线上出站方向的站台侧，列车停车位置前方适当地点设置发车指示器。
信号基础知识
2、动作原理 当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引 力，吸引衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态、从而反映输入电流的状 态。 最基本的工作原理： 线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁 吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开 电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接 点闭合。 可见，继电器具有开关特性，利用其接点的通、断电路，从而构成各种控制表 示电路。
五、信号继电器的分类
1、按动作原理分：电磁、感应继电器 2、按动作电流分：直流（无极、偏极、有极）交流继电器 3、按输入物理量：电流、电压继电器 4、按动作速度：正常、缓动继电器
5、按接点结构：普通接点、加强接点继电器
6、按工作可靠度：安全型、非安全型（前者称为N型重力式 继电器，后者称为C型弹力式继电器）
图2-2 转辙机与道岔的结合
具体表现为： 1)根据操作要求，将道岔转换至定位或反位。
我们通常把道岔经常所处的位置叫做定位，临时需要改变 的位置叫做反位。 为改变道岔的两个位置，在道岔的尖轨处需要安装道岔转 辙设备。 2)道岔转换至规定位置 而且密贴后，自动实行机 械锁闭，防止外力改变道 岔位置。 3)当道岔尖轨与基本轨 密贴后，正确反映道岔位 置，并给出相应表示。
(1)转辙部分 由尖轨、基本轨、连接零件(包括连接杆、 滑床板、垫板、轨撑、顶铁、尖轨跟端结构等)及转辙机械组 成。
连接零件
转辙机械
(2)连接部分 由导轨、基本轨组成，它将转辙部分和 辙叉部分连成一组完整的道岔。
(3)辙叉部分 由辙叉心、翼轨、护轨等组成。
道岔按用途及平面形状分为单开道岔、对称道岔、三开道 岔、交叉道岔四种。其中单开道岔将一条线路分为两条，主线 为直线方向，侧线由主线向左侧或右侧岔出，线路连接中较多 采用。
城市轨道交通通信信号系统—信号设备
6.3.2 轨道电路
• 轨道电路是以轨道线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘或是电气绝缘，并接上送 电和受电设备构成的电路。
6.3.3 计轴器
• 计轴器是用于完成计算车辆进出区段的轮轴数、监督列车占用轨道区段状况的一种技术设 备，它不受轨道线路、道床状况的影响。
6.3.4 查询应答器
查询应答器是采用电磁感应原理构成的 高速点式数据采集/传输设备，用于实现城 市轨道交通地面与列车间相互通信。
固定信号是将信号机固定在一个位置 上，用颜色的变化显示信号指示列车运行。
固定信号机设置原则： ① 城市轨道交通采用右行车制，地面 信号机设于列车运行方向的右侧，地下隧 道中的信号机一般装在隧道壁上； ② 特殊情况下，固定信号机可设于列 车运行方向的左侧或3.1 信号及其显示设备
6.3.2 轨道电路
轨道电路的安全可靠性直接影响行车安全和运输效率。 1、轨道电路的作用
①监督列车占用线路的情况，利用轨道电路可反映该段线路是 否空闲，为开放信号、建立进路或构成闭塞提供依据;
6.3.2 轨道电路
轨道电路的安全可靠性直接影响行车安全和运输效率。
1、轨道电路的作用
②传递列车信息，例如音频数字编码轨道电路中传送的行车信息， 为ATC 系统直接提供控制列车运行所需要的前行列车位置、运行 前方信号机状态和线路条件等有关信息，以决定本次列车运行的 目标速度，控制列车在当前运行速度下是否停车或减速。
6.3.1 信号及其显示设备
• 城市轨道交通列车在各自轨道上的行驶必须遵从一定的信号指挥。为了保证列车行驶安全， 提高运输效率，设有多种信号来指挥列车的行车作业。城市轨道交通的信号主要有固定信 号、车载信号、轨旁指示标志和手信号等。
固定信号
信号基础(城轨)
联锁设备，用于保证站内行车和调车工作的 安全和提高车站的通过能力。
闭塞设备，用于保证列车在区间内运行的安 全和提高区间的通过能力。
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联锁设备
在车站上,铺设有许多条线路,线路之间用道岔联结着。 列车或机车车辆在车站内运行的经路,叫做进路。进 路由道岔的开通方向决定。如果道岔开通方向不对, 就有可能使两列列车由不同方向开到同一股道上去, 或者开到事先已停留车辆的股道上去,从而会引起撞 车事故。 为了保障行车安全,进路要由信号机防护。道岔位置 不对,或者进路上有车,防护着这条进路的信号机就不 能开放；信号机不开放,就禁止列车开到进路里去,以 保证列车运行的安全。 控制上述的道岔、进路和信号并实现这三者之间的 联锁的设备,叫做车站联锁设备,简称车站联锁。
手信号 手拿信号旗、信号灯等或用手势显示的信号 移动信号 把临时设置的信号牌、信号灯等叫做移动信号 固定信号 在固定地点安装的信号设备叫做固定信号
5
城轨和铁路信号系统
1、铁路信号系统分为车站信号（继电联锁、 微机联锁）、区间信号、驼峰信号和道口 信号。 2、城轨信号系统分正线与车辆段两个部分。 一般正线有微机联锁、ATP/ATO轨旁设备、 ATP/ATO车载单元设备，以及OCC（运行 控制中心）的ATS设备组成；而车辆段主要 由6502电气集中组成。
2、听觉信号（音响信号）：以不同器具发出 的音响的强度、频率和音响长短时间等表达的 信号。如停车信号显示不明或灯光熄灭时，列 车停在信号机前用无线调度电话通知运转车长， 通知不到时鸣笛一长声，停车等候2分钟，未 显示信号时以遇到阻碍能随时停车的速度继续 运行不超过20KM/H。
4
听觉信号 号角、口笛发出的音响，机车鸣笛等 视觉信号 信号机、机车信号、信号旗、信号牌表示的信号
城市轨道交通信号基础设备ppt课件
7.1.4城市轨道交通信号基础设备
• （7）引导信号机 • 主体信号机因故障等原因不能正确显示信号时，
通过人工办理一个白色灯光加一个红色闪光：准 许列车以低速（不超过20km/h）越过该 信 号机， 并随时做好停车准备。
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• （5）出站信号机的复示信号机 • 当出站信号机因地形地物等原 因观察不清时，需
在 出站信号机的 内方设置复示信号机，复示出 站信号机的显示信号。
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7.1.4城市轨道交通信号基础设备
• （6）阻挡信号机（遮断信号机) 一般设置在尽头 线的终端，表示列车停车位置。
• 注意：城市轨道交通系统的信号显示距离
一般由列车制动（刹车，停止运行）距离
等综合因素确定。完整最新ppt
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7.1.3城市轨道交通信号基础设备
• （1） 进站信号机 :
• 设置在车站入口外适当距离处，用来防护车站内 作业安全，指示 列车能否由区间进入车站的信号 机。
• 一个红色灯光：不准列车越过进站信号机（不准 进站）
• 补充：进站信号机与出站信号机的区分？
• 进站信号机是列车由区间进入车站的运行凭证，
设置在进站处。出站信号机则是由车站进入到区
间的运行凭证，设置在完整出最新站ppt 处。
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7.1.4城市轨道交通信号基础设备
• （3）调车信号机 • 设置在联锁车站调车作业的进路始端，用来防护
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7.1.4城市轨道交通信号基础设备
• 道岔表示器
城市轨道交通信号基础
第三章信号基础设备第一节信号继电器原理与检修作业继电器是自动控制系统中常用的电器，它用于接通和断开电路，用以发布控制命令和反映设备状态，以构成自动控制和远程控制电路。
各个领域的自动控制系统无一不采用继电器。
地铁信号系统技术中广泛采用继电器，称为信号继电器（简称继电器）。
通常作为自动控制系统的接口部件。
继电器的可靠性直接影响到地铁信号系统的可靠性和安全性。
1.1.1继电器的基本原理继电器是特殊的开关。
它的类型很多，性能各不相同，结构形式各种各样，但大都由电磁系统和接点系统两大主要部分组成。
基本组成：它由电磁系统（由线圈、固定的铁心和轭铁以及可动的衔铁组成）和接点系统（由动接点和静接点组成）构成。
继电器的基本工作原理是：在线圈中通入一定数值的电流后，由电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，衔铁带动接点系统，改变其状态，来反映输入电流的状况。
最简单的电磁继电器如图3-1-1所示。
它就是一个带接点的电磁铁，其动作原理也与电磁铁相似。
给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通，该N磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路，铁心对衔铁就产生了吸引力。
吸引力大小取决于所通电流的大小。
当电流增大到一定值，吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时（主要是衔铁自重），衔铁就被吸向铁心。
由衔铁带动的动接点（随衔铁一起动作的接点）也随之动作，与动合接点（前接点，以下称前接点）接通。
此状态称为继电器励磁吸起。
吸引力随电流的减小而减小，当吸引力减小到不足以克服衔铁重力时衔铁靠自重落下（称为释放），衔铁带动动接点与前接点断开，与动断接点（后接点，以下称后接点）接通。
此状态称为继电器失磁落下（以下简称落下）。
因此，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。
例如可构成图4-1--1中的信号点灯电路，前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。
图3-1-1 电磁继电器的基本原理1.1.2继电器的继电特性继电器的特性是当输入量达到一定值时，输出量发生突变，如图3-1-2所示。
城市轨道交通信号设备基础信号机
城市轨道交通信号设备基础信号机1．地面信号机的设置（1）地面信号机的设置原则①设于列车运行方向右侧城市轨道交通采用右侧行车制，其地面信号机设于列车运行方向的右侧，在地下部分一般安装在隧道壁上。
特殊情况（如因设备限界、其他建筑物或线路条件等影响）可设于列车运行方向的左侧或其他位置。
②信号机柱的选择高柱信号机具有显示距离远，观察位置明确等优点，因此车辆段的进段、出段信号机（以及停车场的进场、出场信号机）均采用高柱信号机。
而其他信号机由于对显示距离要求不远，以及隧道内安装空间有限，一般采用矮型信号机。
③信号机限界信号机不得侵人设备限界。
设备限界是用以限制设备安装的控制线。
直线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后形成的：车体肩部横向向外扩大100mm，边梁下端横向向外扩大30mm，接触轨横向向外扩大185mm，车体竖向加高60mm，受电弓竖向加高50mm，车下悬挂物下降50mm。
曲线地段设备限界应在直线地段设备限界的基础上，按平面曲线不同半径过超高或欠超高引起的横向和竖向偏移量，以及车辆、轨道参数等因素计算确定。
（2）信号机的设置城市轨道交通的信号机设置不同于铁路，规定在ATC控制区域的线路上道岔区设防护信号机或道岔状态表示器，其他类型的信号机可根据需要设置。
①正线上的信号机设置正线上的道岔区设防护信号机或道岔状态表示器（国内尚未采用）。
防护信号机设于道岔岔前和岔后的适当地点，具有出站性质以外的防护信号机应设引导信号。
具有两个以上运行方向的信号机可设进路表示器。
车站一般不设进、出站信号机，在正向出站方向的站台侧列车停车位置前方适当地点设置发车指示器。
也可以根据需要设进站、出站信号机以及进站信号机的预告信号机，或者只设出站信号机。
线路尽头设阻挡信号机。
车站应设发车指示器或发车计时装置。
②车辆段（停车场）的信号机设置在车辆段（停车场）人口处设进段（进场）信号机，在车辆段（停车场）出口处设出段（出场）信号机。
城市轨道交通信号基础课程标准
《铁路信号基础设备维护》《铁路信号基础设备维护》课程标准课程名称：铁路信号基础设备维护与检修适用专业：城市轨道交通控制一、课程性质和任务1.课程性质：《铁路信号基础设备维护》是城轨控制专业核心课程之一。
该课程主要培养学生信号设备日常维修的核心职业能力，通过该课程的学习使学生掌握城轨信号基础设备的组成、工作原理和检修方法，同时会熟练使用检测仪表进行设备的故障检测和排除。
其前修课程为电工电子技术、脉冲数字电路、计算机绘图、电工电子综合实训等。
这些课程的学习为学生学好本门课储备了基础知识和基本技能。
同时，本课程的学习，又为后续课程提供必要的理论知识和操作技能，打下了坚实的基础，后续课程为车站信号、区间信号、驼峰信号以及信号新技术等，这些课程主要是围绕具体控制电路进行系统的运行、故障处理讲解，而这些控制系统就是由信号基础设备联锁组成的，所以，只有学习了本门课程，全面掌握了基础设备的有关理论和操作技能，才能继续学习后续具体控制系统。
2.课程任务通过在虚拟城轨信号工区的工作情境下进行信号工技能训练，使学生接触生产实际，通过基本信号设备的维修全程训练，掌握城轨信号基础设备相关知识和维修技能。
依托城轨和城市轨道交通，以信号设备日常维修能力培养为主线，以服务为宗旨，以就业为导向，以工学结合为途径，培养德智体美全面发展，能够胜任信号工岗位的“精维修、高技能、高素质”人才。
并考取中级信号工职业资格证书。
3、课程标准设计思路1）基于工作过程的学习内容以《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》、《关于制订高职高专专业教学计划的原则的意见》等文件精神为基本依据。
在选择和组织课程的内容时，基于工作过程的完整性，根据城轨企业一线信号工岗位职业能力分析，汲取了长年从事信号工岗位技术工人的经验与建议，以信号基础设备维修工作任务为载体确定课程内容，紧密围绕典型的职业活动，有目的地将专业知识按心理认识规律展开，同时兼顾学科理论的逻辑顺序，使课程内容更加实用，更具职业教育特色，学生所掌握的知识和技能也更加扎实。
第02章 城市轨道交通基础信号设备
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 27
2.4 计轴器
计轴器是用于完成计算车辆进出区 段的轮轴数，监督列车占用轨道区段的 一种技术设备。它不受轨道线路、道床 状况的影响。对采用CBTC（基于无线通 信的列车运行控制系统）的城市轨道线 路，当无线传输设备发生故障时，可用 计轴器设备检查列车位置，构成“降级” 信号。
第2章 城市轨道交通基础信号设备
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 1
城市轨道交通基础信号设备包括信 号机、转辙机、轨道电路、计轴器、应 答器等，它们是城市轨道交通信号系统 的重要基础设备，它们的运用质量和可 靠性，是信号系统正常运行和充分发挥 效能的保证。城市轨道交通信号基础设 备沿袭铁路信号基础设备，但是有的基 础设备，例如信号机的设置和显示、轨 道电路的制式等，又不同于铁路。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 28
2.4.1 计轴器的基本组成 计轴器由室内设备和室外设备两部分组成。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 22
1．音频轨道电路的基本构成及原理 谐振式电气隔离音频轨道电路，是在轨道电 路分界处，采用电容和钢轨构成的电感组成谐 振回路，相邻轨道电路采用不同频率的信号电 流，使谐振回路对不同频率信号呈现不同阻抗， 实现轨道电路的无绝缘电气隔离。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 23
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 13
2.3 轨道电路
轨道电路是由钢轨线路和钢轨绝缘 构成的电路。轨道电路的作用是监督列 车的占用状态，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（ATP信息），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。轨道电 路是信号的重要基础设备之一，它的性 能直接影响行车安全和运输效率。
第十四章城市轨道交通信号设备铁路信号基础课件
列车控制系统
包括应答器、轨道电路、 信号机等设备，用于列车 运行控制和安全防护。
联锁系统
通过计算机技术实现道岔 、信号机、进路之间的联 锁关系，确保列车运行的 安全性。
调度系统
对列车进行实时监控和调 度，包括列车位置、速度 、运行计划等信息的管理 。
城市轨道交通信号设备的发展历程与趋势
发展历程
从早期的机械信号到现代的计算机控制信号系统，城市轨道交通信号设备经历 了多个阶段的演进。
安全事故处理
建立健全的安全事故应急预案和处理 机制，确保在发生安全事故时能够迅 速响应、有效处置，降低事故损失。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
趋势
随着技术的发展，城市轨道交通信号设备将朝着更加智能化、自动化、安全可 靠的方向发展。同时，随着城市交通需求的不断增长，信号设备也需要不断升 级和完善，以适应城市轨道交通的快速发展。
02
铁路信号基础
铁路信号概述
铁路信号的定义
铁路信号是铁路运输系统中的一种设 备或手段，用于向列车驾驶员提供有 关列车运行条件、线路状态以及行车 相关信息。
铁路信号的控制方式
铁路信号的控制方式可以分为集中控制和分散控制两种。集 中控制是指由一个控制中心对多个车站或区段的信号进行控 制，而分散控制则是每个车站或区段各自进行信号控制。
铁路信号系统的安全与可靠性
铁路信号系统的安全性
铁路信号系统的安全性是至关重要的，必须保证列车运行的安全。为此，铁路信号系统采取了多种安全措施，例 如故障导向安全、多重冗余等。
05
城市轨道交通信号设备 的安全管理
城市轨道交通信号设备的安全标准与规范
设备安全标准
制定和完善城市轨道交通信号设 备的安全标准，确保设备符合国 家和行业安全规范。
城市轨道交通概论第二章城市轨道交通信号基础
（2）道岔处于反位（道岔
开通弯股）：鱼形标板横着线 路方向显示，白天沿着线路方
向可见该标板，夜间显示一个
黄色灯光。
（2）警冲标 用来指示机车车辆的停留位置，防止车辆侧面冲撞
（3）进路表示器 表示股道上进路开通的方向
(4)发车线路表示器 设置在车站站台上的列车发车始端，向司机表示能否关车门 及发车的时机
4、 LED信号机 LED信号机在不改变现有信号机点灯电路的前提下，利用LED 技术实现铁路信号显示。 LED信号机机构： 由铝合金机构、发光盘、 点灯装置、报警单元组成。
LED信号机主要优点： （1）可靠性高 发光盘由上百只LED和数十条支路组成，个别LED或支 路故障不会影响信号正常显示。 （2）寿命长 现免维修。 （3）节省能源 信号灯泡功率为25W，发光盘功率不足信号灯泡的1/2， 铁路信号机数量庞大，点亮时间长，LED节能效果显著。 （4）聚焦稳定 发光盘焦距在设计和生产中已经确定，并能够始终保持 良好的聚焦状态，不需现场调整。 LED寿命可达10万小时，是信号灯泡的100倍，有利于实
车站控制室
车载ATC
4、向列车传送控制信号
目前我国已建成的地铁、轻轨，基本上都采用轨道电路向列车传递 控制信息的方式。除采用钢轨或设置环线来连续地传递信息外，也 可以通过设置于运行线路上的点式传感器向车上传递点式信息（上 海莘闵线）。
上海地铁采用的ATC制式共有五种制式
1号线：采用美国GRS的ATC系统（模拟）；
6、信号显示意义
一般，除预告信号机外，所有正线信号机的主体信号均为绿、红
两显示，绿灯表示正常行车，红灯表示停车。进站信号机带引导月白 灯。预告信号机为黄、绿、红三显示。
7、城市轨道交通信号显示距离
城市轨道交通信号基础复习资料
12 3
13 2
继电器接点电路(P32)
单拍电路
2. 继电器接点电路(P32)
非周期多拍电路
2. 继电器电路分析法（P33）
周期性多拍电路
K
KZ
1
BJ 1
AJ 14
KF
AJ
BJ 14
1
继电器接点电路(P33)
自闭电路（自保电路） 凡是有自身前接点参与保持该继电器吸起的，称为自 闭电路。
按钮A按下，AJ线圈通电，AJ吸起 松开按钮A，AJ线圈保持通电
② 信号机柱的选择：车辆段的进出段信号 机、停车场的进出场信号机采用高柱 信号机。
2.2.2 信号的显示
1 铁路信号显示 2 城市轨道交通信号显示
28
1 铁路信号显示 自动闭塞的分类
按信号显示分
二显示
三显示
四显示
1 铁路信号显示的含义
三显示自动闭塞
特征： 1、信号机三种显示：红-停、黄-警惕、绿-通行 2、能预告前方两个闭塞分区的状态； 3、信号显示没有速度含义。
2 城轨信号机设置(P20)
城市轨道交通以车载信号为主体信号； 城市轨道交通采用色灯信号机。除了有 岔站和车辆段外，一般不设信号机。 城市轨道交通车站一般不设进出站信号 机，设置发车指示器，指示列车停站时 间结束。
2 城轨信号机的设置(P21)
信号机的设置原则
① 设于列车运行方向的右侧
注意：铁路信号机设于列车运行方向的左侧
五邑大学轨道交通学院
1 铁路信号显示含义
四显示自动闭塞
特征：
1、信号机四种显示：红-停、黄-限速、
Байду номын сангаас
具有四种显 绿黄-警惕、绿-通行
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
的讲解轨道电路的结构和作用，以及在城市轨道交通中的应用。
轨道电路是城市轨道交通通信和信号系统中的基础设备，它起到重要
的作用，可以实现轨道交通信号控制，但是轨道电路的构造复杂，所以要
对其结构和作用有充分的了解。
一、轨道电路的结构
轨道电路是一种特殊的复合电路，它由电路和机械传感元件组成，信
号传送是通过电信号和机械信号来实现的，所以它有独特的结构。
轨道电路的结构主要分为：
1.供电路系统：主要使用蓄电池及变压器等设备进行输入/输出电源，将电源输入系统进行控制；
2.控制系统：包括控制继电器和电子继电器等，通过继电器实现信号
传送；
3.特殊元件：主要包括舵轮、阀门、搅拌器、滑轮等，这些元件起到
信号控制的作用；
4.绝缘路由：由电缆、绝缘胶簧、橡皮垫等组成，确保设备的绝缘距离，从而保护轨道电路；
5.机械部件：主要由牵引、制动器、调节器等组成，负责拉动机械传
感器，实现信号的传递。
二、轨道电路的作用
轨道电路的电气部分负责信号传输，机械部分负责反馈传感，共同实现轨道交通信号控制的功能。
城市轨道交通信号基础设备课件
02
信号基础设备
轨道电路
定义与功能
轨道电路是城市轨道交通讯号系统中的重要组成部分，用于检测列车在轨道上的位置以及 列车的占用情况。通过轨道电路，信号系统能够实时获取列车位置信息，确保列车间的安 全距离。
工作原理
轨道电路利用轨道作为传输线，通过发送和接收信号来判断轨道是否被占用。当列车进入 轨道电路区域时，列车车轮会短路轨道电路，从而改变接收端的信号状态，进而判断轨道 的占用情况。
设备组成
ATP系统包括车载ATP设备和轨旁 ATP设备，两者之间通过无线通讯 进行数据传输。
列车自动驾驶系统（ATO）
功能
ATO系统负责实现列车的自动驾驶功能，包括列车的启动、加速 、制动、停车等。
工作原理
ATO系统接收ATS系统发送的运行计划和控制指令，根据ATP系统 提供的安全防护，自动控制列车的运行。
• 通讯信号一体化技术能够提升城市轨道交通系统的 运营效率，通过实时数据传输和精准的信号控制， 降低列车间的间隔，提高列车运行速度和密度。
• 采用通讯信号一体化技术，可以实现对列车位置和 状态的实时监测，从而增强系统安全性，减少事故 产生的概率。
基于通讯的列车控制系统（CBTC）
高精度定位
• CBTC系统能够实现实时数据传输，将列车的位置、速 度和信号状态等信息实时传输给控制中心，实现对列 车的精确监控和调度。
• 自动驾驶技术在城市轨道交通中的应用将实现无人驾 驶列车，列车能够在自动控制系统的调度下完成运行 、停车和开关门等操作。
提升运营效率与安全性
• 自动驾驶技术能够提升城市轨道交通的运营效率和安 全性，通过精确的感知和决策系统，减少人为因素对 列车运行的影响，降低事故风险。
发展前景广阔
(完整word版)城市轨道交通信号基础设备
城市轨道交通信号基础设备第一节继电器一、继电器原理继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。
根据电磁原理随着衔铁的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。
继电器类型很多，但均由电磁系统和接点系统两部分组成。
电磁系统主要包括线圈、铁芯、衔铁等,接点系统由动接点和静接点组成.最简单的电磁继电器如图2—1所示.它就是一个带接点的电磁铁,其动作原理也与电磁铁相似。
当给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通,该磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路,铁心对衔铁就产生了吸引力。
吸引力的大小取决于所通电流的轭铁大小.当电流增大到一定值时,吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时（主要是衔铁自重)，衔铁就被吸向铁心;当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放.由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点）也随之动作,与动合接点（前接点，以下称前接点)接通。
此状态称为继电器励磁吸起（以下简称吸起）.可见，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。
如图2-1的信号点灯电路,前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。
图2-1 电磁继电器的基本原理二、继电器的作用继电器具有继电特性,能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。
由于继电器的这种性能，给自动控制和远程控制创造了便利的条件，所以，它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自动化和远动化之中，也广泛应用于铁路信号的各个方面。
故障一安全原则是铁路信号设备必须遵循的原则，当系统任何部分发生故障时，应确保系统的输出处于安全状态。
随着电子技术的迅速发展，电子器件尤其是计算机以其速度快、体积小、容量大、功能强等技术优势，在相当大程度上逐渐取代继电器，构成自动控制和远程控制系统，使技术水准大大提高。
但与电子器件相比，继电器仍存在一定优势，尤其是具有故障一安全性能，因此不仅现在，而且在未来一定时期内，继电器在铁路信号领域仍将起着重要作用例如在计算机联锁设备中，尽管以计算机为核心，但还采用继电器电路作为系统主机与信机、轨道电路、转辙机的接口电路。
第十四章-城市轨道交通信号设备-铁路信号基础
– 组成 ATO子系统包括车载ATO单元和地面设备两部
分。地面设备有站台电缆环线、车-地通信设备 以及和ATP、联锁系统的接口设备。
ATO还装有双向通信系统,使列车能直接与车 站内的ATS系统接口，保证实现最佳的运行图控 制。
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• ATS子系统
– 功能与实现 主要实现对列车运行的监督和控制,辅助调度
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区间分界点不设信号机。只有行车间隔较大 采用自动闭塞作为过渡方式才设区间通过信号机。
车站一般不设进、出站信号机,在正向出站方 向的站台侧列车停车位置前方适当她点设置发车 指示器。也可以根据需要设进站、出站信号机以 及进站信号机的预告信号机，或者只设出站信号 机。
线路尽头设阻挡信号机。
按地域城市轨道交通信号系统分成五部分:控制 中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线 设备、车载设备。 ▪控制中心设备
控制中心设备属于 ATS 子系统,是 ATC 的核 心。
控制中心设备主要包括中心计算机系统、综 合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作 站、培训/模拟工作站、绘图仪和打印机、维修工 作站、 UPS 及电池。
集中联锁站设有ATS车站分机、车站联锁设备、 ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终端、 乘客向导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机及发 车指示器、转辙机。
ATP地面设备包括轨道电路,ATP地面编码发码 设备，与ATS、ATO、联锁设备的接口，用于实现 列车占用的检测和发送ATP信息，实现列车运行超 速防护。
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▪ 信号机的设置 • 信号机的设置原则
– 设于列车运行方向右侧
城市轨道交通的地面信号机设于列车运行方向 右侧,在地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况 可设于列车运行方向的左侧或其他位置。
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列车运行自动控制系统（ATC） ATC 包括列车自动防护（ ATP ）、列车自 动运行（ATO）及列车自动监控（ATS ）三个系统。 为确保行车安全和线路最大通过能力， 一般最大通过能力小于 30 对 /h 的线路宜采用 ATS 和 ATP 系统，实现行车指挥自动化及列车的超速 防护。在最大通过能力较低的线路，行车指挥可 采用以调度员人工控制为主的 CTC 系统。最大通 过能力大于 30 对 /h 的线路，应采用完整的 ATC 系 统，实现行车指挥和列车运行自动化。
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车辆段联锁设备 车辆段设一套联锁设备，用以实现车辆段 的进路控制，并通过 ATS 车辆段分机与行车指挥 中心交换信息。车辆段联锁设备前期曾采用 6502 继电集中联锁，近来均采用计算机联锁。 车辆段内试车线设若干段与正线相同的 ATP 轨道电路和 ATO 地面设备，用于对车载 ATC 设备用进静、动态试验。
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信号机的设臵 • 信号机的设臵原则
– 设于列车运行方向右侧
城市轨道交通的地面信号机设于列车运行方向 右侧，在地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况 可设于列车运行方向的左侧或其他位臵。
– 信号机柱的选择
高柱信号机具有显示距离远，观察位臵明确等 优点，因此车辆段的进段、出段信号机（以及停车 场的进场、出场信号机）均采用高柱信号机。而其 他信号机由于对显示距离要求不远，以及隧道内安 装空间有限，一般采用矮型信号机。
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城市轨道交通信号系统的地域分布
按地域城市轨道交通信号系统分成五部分：控制 中心设备、车站及轨旁设备、车辆段设备、试车线设备、 车载设备。 •控制中心设备
•控制中心设备属于 ATS 子系统，是 ATC 的核 心。控制中心设备主要包括中心计算机系统、综 合显示屏、调度员及调度长工作站、运行图工作 站、培训 / 模拟工作站、绘图仪和打印机、维修 工作站、 UPS 及电池。
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测得实际运行速度，依此来对列车实行监督，使 之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔， 保证行车安全。 –组成 采用轨道电路传送 ATP 信息时， ATP 子系 统由设于控制站的轨旁单元、设于线路上各轨道 电路分界点的调谐单元和车载ATP设备组成，以及 与ATS、ATO、联锁设备的接口设备。
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• 集中联锁站及轨旁设备
集中联锁站设有ATS车站分机、车站联锁 设备、ATP/ATO系统地面设备、电源设备、维修终 端、乘客向导显示牌、紧急关闭按钮以及信号机 及发车指示器、转辙机。 ATP 地面设备包括轨道电路， ATP 地面编 码发码设备，与 ATS 、 ATO 、联锁设备的接口，用 于实现列车占用的检测和发送ATP信息，实现列车 运行超速防护。 ATO地面设备包括站台电缆环路，TWC车地通信设备，及与ATP、联锁设备的接口设备，以 发送ATO命令，实现列车最佳控制或列车自动驾驶。
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试车线设备 试车线上设若干段与正线相同的 ATP/ATO地 面设备，用于对车载ATC设备的试验。试车线设 备室内设用于改变试车线运行方向和速度的控制 台。试车线设备室配备一套适合于ATP/ATO设备 的UPS，不设蓄电池。 车载ATC设备 车载设备包括ATP和ATO两部分，用来接收 轨旁设备传送的 ATP 信息，计算列车运行曲线， 测量列车运行速度和走行距离，实行列车运行超 速防护以及列车自动运行，来保证行车安全和为 列车提供最佳运行方式。
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• ATO子系统
–功能与实现 用于实现“地对车控制”，即用地面信 息实现对列车驱动、制动的控制，包括列车自动 折返，根据控制中心的指令使列车按最佳工况正 点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、 牵引、惰行和制动，送出车门和屏蔽门同步开关 信号。 使用ATO后，可使列车经常处于最佳运行 状态，高质量地自动驾驶，提高列车运行效率， 避免了不必要的、过于剧烈的加速和减速，提高 了旅客舒适度、列车正点率以及减少了能耗和轮 轨磨损。
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设备室内设维修用彩色显示器、键盘及鼠标， 显示与控制室相同的内容及维修、监测有关信息， 并能对信号设备进行自动或手动测试，但不能控 制进路。 车辆段人口处设进段信号机，出口处设出段 信号机。存车库线中间进段方向设列车阻挡信号 机，段内其他地点根据需要设调车信号机。 车辆段内每组道岔设一台转辙机。 车辆段内轨道电路采用 50Hz相敏轨道电路， 检查列车的占用和空闲。 车辆段信号楼内设臵适合于联锁设备、 ATS 设备的UPS及蓄电池。
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集中联锁车站配备一套适用于联锁设备、ATS、 ATP 、 ATO 设备的在线式 UPS 及可提供 15min 后备电 源的蓄电池组。 设维修用彩色显示器、键盘及鼠标，显 示与控制用显示器相同的内容及必要的维修信息， 并能对信号设备进行自动、手动测试，但不能进 行控制。 在站台适当位置设乘客向导显示牌，用 以显示接近列车的到站时间等。 紧急关闭按钮用于在遇到紧急情况危及 行车安全时，关闭信号，使列车停车。
城市轨道交通信号设备
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城市轨道交通（包括地下铁道和轻轨铁路）信 号设备是城市轨道交通的主要技术装备，它担负着 指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重 要任务。现代化的城市轨道交通要求城市轨道交通 信号设备的现代化。
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城市轨道交通信号设备概述
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其中，综合显示屏、调度员及调度长工作站 设于主控制室。控制主机、通信处理器、数据库 服务器、维修工作站设于设备室。运行图工作站 设于运行图室。绘图仪和打印机设于打印室。培 训 / 模拟工作站设于培训室。控制中心配备在线 式 UPS 及可提供 30min 后备电源的蓄电池。UPS设 于电源室，蓄电池设于蓄电池室。
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正线上防护信号机设于道岔区段，线路尽头 设阻挡信号机，用于指示列车运行，防护列车进 路。 在正向出站方向的站台侧列车停车位置 前方设置发车指示器，指示列车出站。 转辙机用以转换道岔。
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城市轨道交通信号系统的特点
城市轨道交通信号系统沿袭铁路的制式， 但由于其自身的特点，与铁路的信号系统有一定的 区别。城市轨道交通信号系统的特点是： 具有完善的列车速度监控功能 联锁关系较简单 车辆段独立采用联锁设备 自动化水平高 不要求兼容
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• ATS子系统
–功能与实现 主要实现对列车运行的监督和控制，辅 助调度人员对全线列车进行管理，包括：调度区 段内列车运行情况的集中监视与控制，监测进路 控制、列车间隔控制设备的工作，按行车计划自 动控制轨旁信号设备以接发列车，列车运行实迹 的自动记录，时刻表自动生成、显示、修改和优 化，运行数据统计及报表自动生成，设备运行状 态监测，设备状态及调度员操作记录，运输计划 管理等，还具有列车车次号自动传递等功能。 ATS 工作方式为集中管理，分散控制。
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13.2 信号基础设备
城市轨道交通信号基础设备主要包括信号机、 转辙机、轨道电路、计轴器等，它们是城市轨道交 通信号系统的重要基础设备。
信号机
城市轨道交通采用色灯信号机。除了车辆段和 有岔站外，一般不设信号机。在城市轨道交通中， 列车的运行速度不取决于信号显示，即信号为非速 差信号。允许信号的绿灯、黄灯并不表示列车的运 行速度，而是代表列车的运行进路是走道岔直股还 是弯股。
• 非集中联锁站及轨旁设备
非集中联锁站的设备只有发车指示器、 紧急关闭按钮和乘客向导显示牌。无道岔的非集 中联锁站轨旁仅有轨道电路的耦合单元等。有道 岔的非集中联锁站除了轨旁的耦合单元外，有防 护信号机和转辙机。
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车辆段设备 车辆段信号设备包括 ATS 分机、车辆段 终端、联锁设备、维修终端、信号机、转辙机、 轨道电路、电源设备。 车辆段设一台ATS分机。 车辆段派班室和信号楼控制台室各设一 台终端，与车辆段ATS分机相连。 车辆段设一套联锁设备，实现车辆段的 进路控制，并通过 ATS 分机与控制中心交换信息。 联锁设备只受车辆段值班员人工控制。
信号系统作为城市轨道交通调度指挥和运营管 理的中枢神经，对城市轨道交通系统的安全、速度、 输送能力和效率密切相关。选择合适的信号系统可 以产生巨大的经济效率和社会效益。
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城市轨道交通对信号系统的要求
城市轨道交通对其信号系统提出与铁路不 尽相同的要求。 安全性要求高 通过能力大 保证信号显示 抗干扰能力强 可靠性高 自动化程度高
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城市轨道交通信号系统的组成
城市轨道交通的信号系统通常由列车运行 自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两部分 组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指 挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构 成一个高效的综合自动化系统。
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组成
ATO 子系统包括车载 ATO 单元和地面设备 两部分。地面设备有站台电缆环线、车- 地通信 设备以及和ATP、联锁系统的接口设备。 ATO还装有双向通信系统，使列车能直接 与车站内的 ATS系统接口，保证实现最佳的运行 图控制。
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–组成 ATS 子系统包括控制中心设备和 ATS 车 站、车辆段分机。此外，在 ATC 范围内的各正 线控制站各设一套联锁设备，正线有岔站原则上 独立设置联锁设备，当然也可以采用区域控制方 法。