JT1-CZ2000型主体化机车信号车载系统技术报告
LKJ2000与JT1-CZ2000车载设备一体化动态检测装置的研制
ｔｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｆＪ １ Ｃ ２ ０ ｏ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｌ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｔ ｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ａ ｍ ｏ ｓ ｎ ｈ ｕ ｌ ｙ ｓａｅ ｏ ｅ ｅ ｏ ｉ ｇ ｏ Ｔ － Ｚ ０ ０ ｌ ｃ ｍｏｉ ｓ ｓ ａ ｕ ｐ ｎ ，ａｔ ｎ ｎ ｈ ｉ ｆ ｅ ｔ ｇ ｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｔｔ ｆ ｖ ｇ ｅ ａ ｔ ｉ ｔ
自动化 。
Ｃ ２０ Ｚ ００型机 车信 号 车载 系统 设 备 一 体 化 动态 检 测
装 置 ，来解决 异地 班组 车载设 备 的检修 问题 ，确保 车载设 备质量 可靠 、运 用稳定 。
１ 设 计 思路
利 用 ＩＡ总线并行 口对 Ｃ Ｎ接 口芯片 ＳＡ１０ Ｓ Ａ Ｊ ００
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为确 保 Ｌ Ｊ０ ０设 备 和 Ｊ １Ｃ ２ ０ Ｋ ２０ Ｔ －Ｚ ０ ０设 备 运 用
ｓ ａ ｅ ｐ ｒ ｏ ｈ ｓ ｙ ｔｍｓ ｐ ｒ ａ ｔ ｆｔ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｏｎ－ ｏ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｒ ｔｏ ｂ ａ ｄ ｅ ｕ ｐ ｎ ；Ｉ ｔ ｇ ａｉｎ；Ｄｙ ａ ｃ ｄ ｔ ｃｉｎ ｎ ｍｉ ｅｅ ｔｏ
Ｌ Ｊ０ ０ 型 列 车 运 行 监 控 记 录 装 置 和 Ｊ １ Ｋ２０ Ｔ一
ｍａ ｉ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｅ ａ ａｏ ｉｎ ｌ ，ｓ ｉ ｈ ｓ ｎ ｌ ，ａ ｄ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ Ｋ ２ ０ ｙ ｅ ｔ ｉ ｔ ｄ ｔ ｃｉ ｎ ｔ ｎ ｌ ｇ ｓ ａｓ ｗ ｔ ｉ ａｓ ｎ ａ ａ ｔｒ ｆｆ ｑ ｅ ｃ ｆ Ｊ ０ ０ ｔ ｐ ｒ ｎ ｃ ｏ ｈ ｇ ｃ ｇ ｒ Ｌ ａ
进 行控 制 ，实现 与车载 设备 通信 ，进 而利用 工控机 Ｗｉｄ ｗ 操作 系统 下 编写 的程 序 ，实现 ＩＡ总 线并 ｎｏ ｓ Ｓ 行 口操 作 和 Ｃ Ｎ 中断 的响 应 ，达 到 对 车 载设 备 手 Ａ
JT1-CZ2000型一体化机车信号记录器2.0
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2.1 记录器2.0技术特点
记录器正常工作面板指示灯演示
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2.1 记录器2.0技术特点
记录器的存储介质及特点
大容量存储介质（宽温工业级CF卡） 以大容量宽温工业级CF卡（COMPACT FLASH CARD）作为存储
介质存储丰富的状态信息以及无压缩的地面信号波形信息，CF卡标 配为512MB。 独特的FAT32文件存储格式设计 记录器主板将CF卡格式化为特殊的FAT32格式，由于存储的格 式特殊也不能够用做数码相机等数码产品的存储介质。
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4.1 地面分析软件的安装
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4.1 地面分析软件的安装
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4.1 地面分析软件的安装
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4.1 地面分析软件的安装
4.2 运用记录器地面分析软件-登陆界面
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4.2 运用记录器地面分析软件-车次管理
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2.2 记录器2.0技术指标
跳在CAN一侧接收CAN总线数据（预留） 跳在485一侧接收RS485信息
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2.2 记录器2.0技术指标
跳在左侧（标有AD1201）通过AD1201光电隔离后连接TAX2箱 跳在右侧（标有MAX1480）通过MAX1480光电隔离后连接TAX2箱（预 留）
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2.2 记录器2.0技术指标
JP701跳线设置的机车信号记录器记录的波形存储在CF卡内，U盘 转储出来的波形是一些关键波形。
所谓关键波形指类似下列条件下所触发的波形： a) 时速超过5公里，L灯变HU； b) 时速超过5公里且绝缘节不变的情况下，L灯变HU；L灯变U；L灯 变 UU；L灯变LU；LU灯变HU；LU灯变U；LU灯变UU；U灯变HU；UU灯 变HU； c) 时速超过5公里，幅度不小于钢轨最小短路电流，L灯变B ；U灯 变B ； d) 如果得不到速度信息，则在非库内情况下记录a、b条； e) 如果是库内，则不记关键波形。（在B跳线未封连的情况下）； f ) ……。
JT1-CZ2000型机车信号
三、主要技术指标
3．灵敏度高
移频钢轨最小短路电流及机车信号灵敏度值(非电气化区段) 550 650 750 850 载频(Hz)
钢轨最小短路电流(mA)
机车 信号 灵敏 度 钢轨短路电流值 (mA) 感应电压值 (±10% mv)
50
40±4 5.6
40
32±4 5.1
33
26±3 4.7
27
22±3 4.5
二、JT1-CZ2000系统组成
---车载设备和地面设备构成 ---车载设备主要包括主机、双路接收线圈、 机车信号机、无线远程监测设备及系统连 接电缆等部分构成 ---地面设备主要包括UM系列轨道电路和站内 轨道电路电码化
二、JT1-CZ2000系统组成
(1)．单端安装系统
二、JT1-CZ2000系统组成
四、机车信号主机
5．电源板 ---12V电源专供无线通信的机车信号远程检测 与诊断系统DTU用。 ---50V电源供主机用。 ---50VD电源供动态控制安全点灯电路用，具 有故障安全特性。
四、机车信号主机
6．连接板 ---设有A/B正常、工作和电源表示灯，以及上下行表 示灯，其意义如下： ☺A、B正常指示灯---表示A、B主机板自检完成，能 正常工作，两灯均点亮； ☺A、B电源指示灯---表示A、B主机供电电源正常， 两灯均应点亮； ☺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， 两个灯只能有一个点亮； ☺上下行指示灯---表示对主机的上下行控制状态；
JT1-CZ2000型机车信号
学习目标
1．掌握JT1-CZ2000的组成及各部分的作用。 2．理解JT1-CZ2000的工作原理。 3．了解JT1-CZ2000的安装与维护。
关于JT1-CZ2000型机车信号车载系统的几点思考
关于JT1-CZ2000型机车信号车载系统的几点思考【摘要】本文介绍了JT1-CZ2000型机车信号车载系统现场运用中存在的主要问题，并针对现状提出合理化建议。
同时，对如何提高JT1-CZ2000型机车信号车载系统文件分析质量、减少设备故障发生提出了实施方案。
【关键字】机车信号、主要问题、文件分析一、前言机车信号设备不仅向司机提供信号显示，同时向后级设备（LKJ2000型列车运行监控记录装置）提供信息源，它是提高运输安全，实现车上自动报警、自动停车功能所必备的重要车载设备，被称为机车“三大件”之一。
我国铁路《技规》第93条规定：机车信号作为行车凭证时，由车载信号和地面信号设备共同构成，必须符合故障导向安全原则。
车载信号设备应具有运行数据记录的功能；地面信号设备应具有闭环检查功能，提供正确信息。
2007年，我段管内配属机车安装使用JT1-CZ2000型机车信号车载系统设备。
该系统设备吸取了JT1-A/B型通用式机车信号成功经验，采用先进DSP技术、完善的安全性技术，符合铁路信号故障—安全原则。
它运用了“二乘二取二”容错安全结构、频域处理和时域处理相结合技术、机车信号数据记录技术等十多项先进的安全技术措施，极大提高了设备的安全性和可靠性，满足了机车信号主体化即机车信号作为行车凭证的严格要求。
二、JT1-CZ2000型机车信号车载系统运用中存在的主要问题1.载频切换（上下行）开关无防护为了防止临线地面信息干扰，JT1-CZ2000型机车信号车载系统设置了上下行转换开关，以此锁定上下行频率信息。
载频切换（上下行）开关和模式开关与双面八显示机车信号机实现一体化设计，且转换开关部分集成到机车信号机下方，而机车信号机安装于司机室前档风玻璃中间，以此保证司机便于操作转换开关、确认信号显示。
2013年3月20日7时48分，齐齐哈尔机务段配属HXN5型247号机车牵引40831次列车运行到滨洲线喇嘛山至雅鲁下行线500km474m处，因机车信号上下行转换开关由下行位转换到上行位，造成机车信号无法接收到下行发码信息，致使地面显示与机车显示不符，导致LKJ2000型列车运行监控记录装置实施制动控制，停车6分钟。
北方交大 JT-CZ2000机车信号-1
北京交大思诺科技有限公司 2007年3月
目录
1 机车信号历史回顾 2 一体化机车信号系统的特点 3 一体化机车信号原理特点和技术指标 4 机车信号记录器简介 5 地面分析软件辅助应用 6 无线远程监测系统
1 机车信号历史回顾
双套热备工作原理
保留既有成熟双机热备切换电路
在主机故障时自动切换到备机
新增利用双套间动态信息交换
3.1一体化JT1-CZ2000主机
3.1一体化JT1-CZ2000主机
二取二工作原理
两路独立接收译码通道 同一接收线圈绕组 独立隔离放大器，独立A/D转换 独立接收译码处理与输出
两个CPU独立输出控制 译码结果比较 并口输出控制 串行口输出控制
电化区段25Hz交流计数的灵敏度为1.05±0.1A；
非电化区段50Hz交流计数的机车信号灵敏度的钢轨短 路电流值为0.75A±0.15A 。
3.2一体化机车信号技术指标
机车信号灵敏度(ZPW2000)以及对地面钢轨最小短路电 流值的要求应符合下表规定。
载 频 Hz
1700 2000 2300 2600
2.1 一体化机车信号的主机
2.1 一体化机车信号的主机
机车信号主机尺寸(mm) 长：335±1 宽： 283±1 高：221±1
机箱内部件各个厂家之间互相兼容、安装兼容、 大小尺寸统一、使用维护方式统一（主机箱内插 槽板可做到不同厂家设备可互换），采用 XC系列 高可靠小圆型线簧孔卡口电连接器提高系统可靠 性。
3.1一体化JT1-CZ2000主机
机车信号主机上增加电路向接收线圈发送动态 信号，主机通过检测接收线圈上的该信号来判 断是否出现断线问题。
JT1-CZ2000型机车信号库检程序及注意事项
委托他 人代 为检 测或发 放合格 证 。应如 实填 写检测
１ 环线 发码 包括 机车运 行交 路 内所 有轨 道 电路 ）
发码 制式 。公 司管 内机车交 路 内轨道 电路发码 制 式 有移 频 （ ５ 或 ７ ０ 和 Ｕ １ ６ ０ ５ ） Ｍ７ 。故 库 内测 试 时环线 发 码应 包含移 频信 号和 Ｕ １ 号上 行码 和下行 码 。 Ｍ７ 信
等。 ２２ 访 问 司机 ． 机 车入 库 时 ， 及 时访 问 司机 ， 应 查
７
本 工作 原理 ： 从接 收线 圈接 收钢 轨信 号 ， 主机将 接 收 线 圈接 收到 的地 面轨 道 电路信 息进 行处 理 ， 调 、 解 译
码 得 到 机 车信 号 信息 ， 机 车 信 号信 息 输 出到 机 车 把
时 需 要 注 意 以 下 问题 ：
在作业 中还应 注意 以下事 项 ： １检 测人 员严禁 动机 车设备 ， 果检测 时 ， ） 如 司乘 人员 不在 车 上 ， 无法 通 过操 纵 钥匙 进 行 Ｉ和 Ⅱ端 接 收线 圈切换 ， 将机 车信 号 主机 的“ 试／ 可 测 运行 ” 关 开
２３３ 信 号 主机 检查 观 察设 备 外 观 ， 确 定 机箱 ．． 应 无 磕 碰 、 变 、 裂 ， 备 门正 常锁 闭 ， 备 上无 水 形 开 设 设
迹、 污渍 等 ， 主机 固 定牢 固 。机 箱 接 地端 子 螺 丝 紧
工学JT1CZ2000型主体化机车信号车载系统技术报告课件
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2.3双套热备工作原理
采用原来JT1-B切换电路
在主机故障时切换到备机
采用动态信息交换
断线检测功能
不掉码切换：当主机检测到断线后约2秒时切换到备机
前级故障，且断线监测失效，主机掉码后，小于7 秒切换到备机(JL：7,YP/UM：4)
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2.4信号接收处理原理
32位浮点运算DSP 移频、UM71、交流计数、UM2000平行接收 译码输出次序
考虑一路线圈断路、短路影响
一路线圈断路后，另一路接收幅度变化不超过15%
实现车载系统的闭环自动测试
利用便携式测试仪，向一组线圈发送，从另外一组 线圈感应，自动测试整个机车信号车载系统的功能
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4.机车信号带电源接线盒
接线盒功能
实现系统各设备的配线连接 含有两个安全电源模块 满足电磁兼容标准
断线且混线故障
混线在主机一侧，通过反馈可发现，是安全的
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8.2 并行接口的安全性
断线且混线故障
混线在输出一侧线上，情况较复杂 点灯信号
相当于8中取1码方式，断线混线会产生2路灯线都有信号， 后级设备或人可立即发现并确认为无效
速度等级信号SD2，SD3
大多情况SD2与SD3是10或01，断线混线会出现11，后级 设备可立即发现
显示 控制
CPU2
显示点阵模块
硬件电路框图
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6. 机车信号记录器
另外单独介绍
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7. 机车信号测试系统设计
系统日益复杂，对测试提出了高要求
出厂检测、日常使用维护、故障后维修
JT1—CZ2000型机车信号车载系统探索
JT1—CZ2000型机车信号车载系统探索作者：邓晓云张永格来源：《广西教育·B版》2016年第07期【摘要】阐述JT1-CZ2000型机车信号车载设备系统的构成、工作原理及安装方法，从而对整套系统的认识更直接明了，有利于对系统故障问题的处理。
【关键词】JT1-CZ2000型机车信号车载系统【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889（2016）07C-0186-03机车信号是用设在机车司机室的机车信号机自动反映运行条件，指示司机运行的信号显示制度。
列车按照地面信号显示行车时，由于风、雪、雨、雾等气候条件不良或隧道、弯道等地形条件的影响，司机往往不能在规定距离内确认信号显示，存在冒进信号的危险。
尤其是在行车密度大、列车速度快及载重量大的区段，发生冒进信号的可能性更大。
机车信号能复示前方地面信号机的显示，改善司机的瞭望条件。
当机车上采用机车信号后，就能较好地避免自然条件的干扰，提高司机接受信号的可靠性。
JTl-CZ2000型机车信号采用多项先进技术，能满足铁路信号故障一安全原则，具有数据记录功能，在地面信号具备条件时可作为主体化机车信号应用。
一、系统构成及原理JT1-CZ2000型机车信号车载系统由机车信号主机、机车信号双路接收线圈、双面八灯LED机车信号机、连接电缆等组成。
车载系统如图1所示。
（一）机车信号主机。
JT1-CZ2000型机车信号主机是设备的核心部分，主要作用是对接受信号进行处理、解码、译码，得到机车信号信息。
将信息结果输出给机车信号机，构成机车信号各种显示。
同时还将信息结果输出给列车运行监控记录装置LKJ，作为控制列车运行的条件。
机车信号主机箱采用合体式六槽机箱结构，由六块板组成，分别是记录板、主机板A、主机板B、连接板、电源板1和电源板2，如图2所示。
1.记录板。
主要功能是对机车信号运行过程中的有关动态信息进行采集并记录，其记录信息能够真实反映主体化机车信号动态运行中的各种状态变化，对机车信号相关信息进行全面的实时记录。
JT1-CZ2000型机车信号
STM 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
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 COM 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 CFC
USB ERR 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 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 灭灯表示设备正常；闪光表示故障
9．工作原理 ---切换方式：自动和手动。 ---手动按压主机箱连接板按钮A/B。 ---任何切换，转换时间不大于0.5s。
机车信号主机
4．主机板 ---两块主机板为双机热备冗余。工作机故障 时自动切换到备用机。上电时，A或B机成 为工作主机是随机的。 ---主机板面板上有2个LED，主机板通电后， 2个LED同时闪烁1次以判断LED是否正常。 工作中它们用来指示本主机板允许接收的 载频信息。其位置及含义如下：
机车信号主机
机车信号主机
9．工作原理 ---主机电路主要由主机电路板、连接电路板、 母线电路板、记录器电路板、记录器接口 电路板、电源电路及八显示控制电路板、 模式开关电路板、上下行开关电路板等构 成。
机车信号主机
9．工作原理 ---主机结构原理。
机车信号主机
9．工作原理 ---2取2工作原理。
机车信号主机
J T 1
-
Z
主机
设计序号 通用式 机车信号
机车信号主机
3．规格型号
名称 型号 外形尺寸㎜ Z 335×283×22 机车信号主机 JT1· 1 重量㎏ 约10 颜色 驼色
机车信号车载系统设备技术规范
JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）铁道部科学技术司二〇〇六年七月目次前言 (4)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 设备构成 (2)4. 技术要求 (3)5. 试验方法 (11)6. 检验规则 (15)7. 标志、包装、运输和贮存 (17)附录A (18)附录B (21)前言本规范主要根据《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）编制。
本规范发布之前的JT1-CZ2000型机车信号车载系统设备，可参照本规范执行。
本规范附录A和附录B都是规范性的附录。
本规范适用范围：在电力机车、内燃机车、动车组上安装的JT-C系列机车信号车载系统设备。
本规范主要起草单位：北京交通大学运输自动化科研所。
本规范由北京交通大学运输自动化科研所负责解释。
JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）1.范围本规范规定了JT-C系列机车信号车载系统设备（以下简称设备）的构成、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。
本规范适用于设备的设计、改进、制造、检验和维修。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
GB/T 191-2000 包装储运图示标志GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表GJB 2889 XC系列高可靠小圆形线簧孔电连接器规范GB/T 4942.2-93 低压电器外壳防护等级GB/T 19001-2000 质量管理体系要求TB/T 1484.1-2001 第1部分：额定电压3kV及以下电缆TB/T 3021-2001 铁道机车车辆电子装置TB/T 3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值TB/T 3058-2002 铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验TB/T 3060-2002 机车信号信息定义及分配IEC62278 铁路应用：可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）规范和说明IEC61508 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）3.设备构成3.1.设备由以下几部分构成：机车信号主机（含机车信号记录器）、机车信号机、双路接收线圈等。
机车信号车载系统设备技术规范
JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）铁道部科学技术司二〇〇六年七月目次前言41.范围12.规范性引用文件13.设备构成14.技术要求35.实验方法96.检验规则137.标志、包装、运输和贮存15 附录A16附录B19前言本规范主要根据《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）编制。
本规范发布之前的JT1-CZ2000型机车信号车载系统设备，可参照本规范执行。
本规范附录A和附录B都是规范性的附录。
本规范适用范围：在电力机车、内燃机车、动车组上安装的JT-C系列机车信号车载系统设备。
本规范主要起草单位：北京交通大学运输自动化科研所。
本规范由北京交通大学运输自动化科研所负责解释。
JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）1.范围本规范规定了JT-C系列机车信号车载系统设备（以下简称设备）的构成、技术要求、实验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输。
本规范适用于设备的设计、改进、制造、检验和维修。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
GB/T 191-2000 包装储运图示标志GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表GJB 2889 XC系列高可靠小圆形线簧孔电连接器规范GB/T 4942.2-93 低压电器外壳防护等级GB/T 19001-2000 质量经管体系要求TB/T 1484.1-2001 第1部分：额定电压3kV及以下电缆TB/T 3021-2001 铁道机车车辆电子装置TB/T 3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容性实验及其限值TB/T 3058-2002 铁路应用机车车辆设备冲击和振动实验TB/T 3060-2002 机车信号信息定义及分配IEC62278 铁路应用：可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）规范和说明IEC61508 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）3.设备构成3.1.设备由以下几部分构成：机车信号主机（含机车信号记录器）、机车信号机、双路接收线圈等。
JT1-CZ2000型机车信号主机检测中应注意的一些问题
①根 据程序 版本 的说 明 ，进 行跳线 组 的设置 ；②用 万用 表进行 确认 （ 于焊 接式 的跳线 ） 对 ；③ 对 于用
小插 件进行 连接 的跳线 ，应检 查插 件是 否插 紧 ，防 止虚 接和脱 落 。
经验 ，认为在对返所的主机进行检测时 ， 都应对其 电路板 上 的一些重 点部位 进行检 查 和测试 。
处理 。 目前 使用 的主机 测试 台只能 在主机 上 电工作 正 常时 ，才能对其 技术 指标进 行测 试 。当主机技 术
表示 主机 板检测 到 的信 号信 息通 道不 畅 ，若测 试 台 信 息线 良好 ，说 明主机箱 内信息 线可能 断线 或插板 插接 不好 ；２个 指示 灯 １ 步 瞬 间 闪 亮 １次 ，表 Ｓ同 示上／ 下行 控制 信 号 同时 有 或无 ，应 检 查 其控 制 输
ｔ ｅ ｑ ａｉ ｆｄ ｉ ｏ ｔｍａ ｎｅ ａ ｃ ｎ ｒ ｕ ｌ ｈ ｏ ｉ ｇ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ａｌ ｈ ｓ ｔ ｙ ｉ ｔｎ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｂ ｅ ｓ ｏ ｔ ． ｏ ｎ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｉ ｔｇ ａｉ ｎ；Ｃａ ｉ ａ ｓ ；Ｋｅ ｅ ｅ ｔ ｎ；Ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｏ ｔｎ ｎｅ ｔｏ ｒ ｂ ｓｇ ｌｈｏ ｔ ｎ ｙ ｄ ｔｃｉ ｏ ｒ ｕ ｌ ｈ ｏｉ ｇ
２ １ 年 ７月 ００
铁 道 通 信 信 号
JT-CZ2000-JD机车信号车载系统
JT-CZ2000-JD机车信号车载系统产品介绍：1.产品概况JT-CZ2000-jd型机车信号车载系统设备，吸取了JT1-A/B型通用式机车信号十多年来大面积推广运用的经验，采用先进DSP技术、完善的安全性技术，符合铁路信号故障—安全原则。
2005年12月5日，机车信号产品通过了铁道部“铁路运输安全设备生产企业认定”。
2008年11月，机车信号获得中国铁道学会科学技术奖一等奖。
2.主要组成部分JT-CZ2000-jd型机车信号车载系统由JT-C机车信号主机、机车信号双路接收线圈和机车信号机组成（见图1）。
接收主机含机车信号记录器。
图1 JT-CZ2000-jd型机车信号车载系统组成图3.产品特色JT-CZ2000-jd型机车信号应用了诸如：“2乘二取二”的容错安全结构、频域处理和时域处理相结合技术、机车信号数据记录技术等十多项先进的安全技术措施，极大提高设备的安全性和可靠性，符合铁道部确定的“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术原则。
可接收地面50Hz以及25Hz交流计数制式信息、单轨条信息、极频信息、电化区段或非电化区段移频制式信息、ZPW2000系列制式信息、可接收UM2000数字编码信息。
向监控设备输出灯位信息、速度等级等信息。
4.产品主要性能指标1)灵敏度设备按表1 所示的机车信号灵敏度（钢轨短路电流）值，应能正确地接收ZPW-2000 系列信息。
表1 ZPW-2000 系列钢轨最小短路电流及机车信号灵敏度2)应变时间设备接收ZPW-2000系列信息时，应变时间应不大于表2所规定的时间。
表2ZPW-2000系列应变时间表：3)在轨道回流为1000A、不平衡系数10%的电气化区段，设备能正确译码。
对于特殊区段，抗电气化干扰的能力可根据实际要求确定。
4)车载系统设备的安全度等级(SIL)要求满足IEC61508 标准规定的4 级。
主机的平均无故障时间（MTBF）应不低于106 h，车载系统设备使用寿命8 年。
JT-C主体式机车设备的认知资料
车上连接端子 双路接收线圈
1.机车信号主机
主机是设备的核心部分。主机将接收线圈接收到的地面 轨道电路信息进行分析处理，输出译码结果，控制机车信 号机显示，并将输出结果提供给列车运行监控装置（LKJ） 作为控制基础信息。 设备组成：两块主机板
一块连接板 两块电池板 一块记录器板 （1）主机功能 1.适用轨道电路制式 2.译码输入输出信息表 3.载频切换功能 4.机车信号设备载频切换的逻辑
半自动闭塞区间由轨道电路发送接近连续式机车 信号信息。
站内正线接车进路、侧线股道应采用与区间同制 式的轨道电路或实现闭环电路电码化。
我国目前的机车信号系统的地面设备主要采用区 间自动闭塞（UM71、WG-21A、ZPW-2000、 UM2000等）、站内电码化及闭环电码化
四 JT-C车载设备系统构成、功能及 原理
JT-C中的天线运程监测设备与地面的设备相结合构成运 程监测系统，其可事实监测机车信号运用状态，分析车载或 地面信号设备存在问题，消除设备隐患，提高运用可靠性。
2.采用32位浮点高速DSP运算、频域处理和时域处 理相结合技术，提高接收设备可靠工作的信干比。
3.各制式信号并行处理，提高了信息译解速度。
4.采用带有动态控制点灯电源的故障——安全电 源，进一步提高了系统的安全性。
5.配套研制了双面点阵式LED显示器，或者使用配 套的双面8色灯LED显示器，可靠性高，功耗低。
主机译码电路由继电器组成，只对交流计数进行接收、
译码并通过6显示机车信号机给出显示。
（二）JT1-A/B型通用式机车信号
随着地面发码制式的不断增加和电子技术的发展，相应
地促成“通用式机车信号”设备的研制和应用。“通用式机
JT1-CZ2000型机车信号主机的结构设计
１ 主体 结构设计
主 机 的 外 形 尺 寸 宽 Ｘ 深 × 高 ：８ ｍ ２ ３ｍ ｘ ３ ５ｍｍ １ ３ ｘ２ ５ｍｍ，主要 由框 架 、上 下 盖板 、前 门、 插 座 板 、 减 震 底 座 、插 拔 式 电路 单 元 等部 分 组 成 ， 如 图 １ 示 。采 用 铝合 金框 架 结 构 ，铝 合 金零 件 因 所 是压 铸 或挤 压 成 型生 产 ，具 有 生 产 效率 高 、尺 寸 精
５ ）插座板上插座采用具有屏蔽性能的不锈钢壳
体 插座 。
６ ）屏 蔽体 本 身并 不要 求接地 ，但 为 了消 除静 电 效 应 ，通 常 都 将 电磁 屏 蔽 体 良好 接 地 ，此 时既 起 电
为 便 于 现 场 设 备 安 装 ，底 座 设 计 为 分 体 结 构 。
缝 应 采取 防护措 施 。 １ ）机 箱上 下水 平 连接 轨上嵌 装水 平 ＥＭ 电磁 Ｃ 兼容 弹簧 如 图 １ 所示 。 ２ ）铝合 金材 质 的机箱 面板 和插 座板 表 面采用 铬 酸 钝化 导 电处 理 ，型 材 侧 面嵌 装 垂 直 ＥＭ Ｃ 电磁 兼
计 ，主 要从 主体 结 构 、 电磁屏 蔽 、散 热 、减 震 及抗
度 一 致性 好 等 优 点 ，能 满 足产 品批 产 要求 。
３）上 下 盖 板 与 机 箱 框 架 接 触 部 分 做 免 喷 涂 处 理 ， 并 嵌 有 电 磁 密 封 胶 条 ，保 证 电 气 上 的 连 续性。
用 外 挂 门结 构 形 式 ，外 轮廓 与机 箱 外 轮廓 一 致 ，两 侧设 计 有 装 饰条 纹 ， 中间嵌 装 浅 茶 色 聚碳 酸 酯材 料 制 成 的视 窗 ，便 于 工 作 人 员观 察 内部指 示 灯 的信 息
机车信号设备(JTC2000)技能培训
从上可知，断线报警的条件是： ⑴主机板无信号输入； ⑵信号输入方向为开路或高阻； ⑶延时1分钟以上后主机板显示报警。
（四）主机板LED指示灯
主机板负责完成输入输出信号的处理和控制。2块主机 板为双机热备冗余，工作机故障时自动切换到备用机。上电时， A或B机成为工作主机是随机的。
主机面板上有2个LED，主机通电后，2个LED同时闪烁1 次以判断LED是否正常。工作中它们用来指示本主机允许接收的 载频信息。其含义如下表：
现我段设备设置： 10111101
1开路定义：记录主机切换、JY变化、灯光变灯等（出 厂设置）；
B开路定义：现场使用，库内不记录关键波形。 （注：JP701跳线专对波形设计。如B开路也是指库内不
记录关键波形，而对于点灯输出有记录）
J701跳线设置如图：
。。 CAN 。 。
。。 。 。 485
选择跳在485一侧， 接收主机485信息。
我们现在使用的512M的CF卡，波形记录的总时间为8小 时以上。同时外接了远程DTU装置的记录器，可以进行机车 信号远程监测。即通过无线通道将车载机车信号信息及列 车运行信息实时传回到地面处理系统，实现对机车信号的 动态监测和故障诊断。
（七）记录器板跳线设置
JP701跳线排列位置： C B A 4 3 2 1 0 （短路=1 开路=0）
J203跳线设置如图：
。。 AD1201 。 。
。。
选择跳在AD1201一
。
。 AD1480
侧，通过AD1201连 接TAX2箱。
（八） 记录器面板LED指示灯 记录器共8个指示灯，排列和命名如图：
S。TM E。RR C。OM C。AN C。FC B。TM U。SB D。TU
JT-C -2000型一体化机车信号技术规格书
JT-C -2000型一体化机车信号技术规格书本次设备采购范围是JT-C（2000）型一体化机车信号2套（包含设备安装）。
安装地点：淮北矿业集团铁运处（小湖集）2台DF4B机车。
一、设备技术要求：一体化机车信号设备必需满足铁道部《主体机车信号系统技术条件（暂行）》（科技运函[2004]114号文件）、《JT-C系列机车信号车载系统设备技术规范（暂行）》的通知（科技运[2006]82号）、《JT-C系列机车信号车载系统设备安装规范（暂行）》的通知（运基信号[2006]243号）技术标准相关条款要求。
1.工作环境设备在下列环境条件下应能可靠工作：a)大气压力74.8kPa～106kPa（海拔高度不超过2500m）；b)周围环境温度为-25℃～+55℃条件下；c)月平均最大相对湿度不大于90℅；d)设备应能承受使用时的振动和冲击而无损坏或故障；e)设备由机车直流电源供电，额定电压DC110V，电源波动范围77V～138V。
2.外观要求a)机箱的所有金属表面应有防护层。
b)电镀零件的外观光滑均匀，没有斑点、凸起和起泡现象，边缘和棱角不得有烧痕；c)涂层外观应光滑，色彩均匀一致，不得有皱纹、流痕和起泡现象。
d)设备的螺钉连接和铆、焊处不得松动或脱落。
e)印制电路板焊点应有光泽、圆滑，无假焊、虚焊、短路、堆焊等现象。
3.适用的轨道电路制式a)ZPW-2000系列（包括UM71系列，下同）；b)移频（19模式、18信息、8信息、4信息）；c)交流计数和微电子交流计数（25Hz、50Hz）。
4.机车信号输入及输出信息应符合表1的规定，其中SD1、SD2、SD3为3位速度等级编码输出。
表1 输入信息和输出信息5.设备应提供过绝缘节信息JY，当接收信号载频为750Hz，850Hz，2300Hz，2600Hz 或交流计数长周期（1.9s）时，JY为高电平，其余为低电平。
6.设备应提供接收的制式信息ZS，当ZS为高电平脉动时表示ZPW-2000系列，低电平时表示其他制式。
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信息源的安全性
容易有问题 多种校验解决，问题一般不大
传输通道的安全性
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8.3 串行口的安全性
信息源的安全性
CAN总线传输 主机板上A、B两路，地址不同，信息一致，后 级设备接收比较，可保证安全 RS485总线传输 主机板上A发、B收反馈检测，如果不一致B复位 (并造成A也复位)，后级设备同时检测并口，并 接收串口，可保证安全 或A发、B发，后级设备接收比较，可保证安全
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测试主机性能
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7.3 其它测试设备
环线测试设备TJF-03A型、TJF-03B型
用于日常机车出入库检查 采用数字频率合成技术，精度高 采用多通道独立电源，提高了信号输出功率及可靠 性
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7.3 其它测试设备
便携式信号发码器
TX98-3A通用试机车信号发码器 体积小、功能全 可直接作用于机车接收线圈而不再需布环线 设备安装、测试、检修时使用
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考虑一路线圈断路、短路影响
实现车载系统的闭环自动测试
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4.机车配线连接 含有两个安全电源模块 满足电磁兼容标准
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4.机车信号带电源接线盒
新电源模块的技术改进
效率 输出功率富裕量 过压、过流保护，延时输出 输入与输出完全隔离 减少使用可靠性较低的器件
专门为机车信号设计的LED信号灯 可靠性高 功耗低
实测点灯输出最大52mA，最小47mA(与颜色有关)
高速条件下无断丝问题
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5.2 双面点阵式机车信号显示器
字符或图形方式显示
8×16点阵
点灯线取电源 双CPU比较的安全设计 使用与原来显示器兼容 功耗比灯丝灯泡稍小
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速度等级 110 101 001 110 001 101
灯光显示 UUS、 UU
信息名称 UUS UU HB
速度等级 101 001 101 110 001 100 100 001
HU
HU1 HU H
H 010 001 101 001 B
无码 无码
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8.3 串行口的安全性
串口安全性：
JT1-CZ2000型 主体化机车信号车载系统技术报告
技术报告内容：
1 设备构成 2 主机 3 双路接收线圈 4 带电源接线盒 5 机车信号显示器 6 记录器 7 测试系统的设计 8 系统安全性分析 9 系统可靠性分析 10 结论
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1.设备构成
混线在输出一侧线上，情况较复杂 点灯信号
相当于8中取1码方式，断线混线会产生2路灯线都有信号， 后级设备或人可立即发现并确认为无效 大多情况SD2与SD3是10或01，断线混线会出现11，后级 设备可立即发现
速度等级信号SD2，SD3
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8.2 并行接口的安全性
断线且混线故障
如果考虑SD1有断线故障同时又与高电平信号线相 混的极端情况出现，则输出会升级，如下表 因此对于后级设备可以采用串行接口传输速度等级 信息来解决速度等级、绝缘节、制式信息的严格安 全问题。
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8.2 并行接口的安全性
灯光显示 信息名称 L3 L L2 L LU3* LU LU LU2 U U U3 U2S U2S、U2 U2
控制点灯输出，光电开关 进行反馈检查 控制大电流继电器，可关断点灯电源 控制动态控制安全点灯电源 进行反馈检查
CPU2新增安全控制电路
任何环节出问题，进入复位自检重启动
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串口输出控制
采用CAN总线方式输出
接收设备对主机板上两路输出比较来保证安全
CAN总线A 下一级接收设备A
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2.4信号接收处理原理
译码方式
YP：频域处理，应变时间≯ 2S, 信干比优于1：3 UM71：时域辅以频域，应变时间≯ 2S，其它不变 交流计数：程序移植并优化，抗干扰能力提高 UM2000：参照TVM430指标进行接收
最小短路电流400mA 应变时间 无码到有码/载频切换小于2.6秒，载频不变小于4.1秒 未检测到载频2.6秒或未正确接收信息4.7秒，转无码
实测点灯输出最大152mA，最小81mA(与颜色有关)
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电路技术原理
信号检测 1 灯线输入 5V
CPU1
电源 变换 信号检测 2
显示 控制
显示点阵模块
CPU2
硬件电路框图
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6. 机车信号记录器
另外单独介绍
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7. 机车信号测试系统设计
系统日益复杂，对测试提出了高要求
出厂检测、日常使用维护、故障后维修
JT1-CZ2000研发同时考虑了测试系统设计
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7.1 系统测试
系统测试，主要用于现场日常使用维护，也可 用于出厂测试
专门的便携式机车信号系统测试仪BT-01/X型 利用接线盒110V电源 通过控制I、II端选取，利用双线圈一发一收，控 制选取主机接收，读取点灯输出、串口输出自动检 测整个车载系统功能
地面处理设备 CF卡 TAX2箱
CF卡
机车信号 主机 显示 显示
并口
便携测试仪
地面记录数 据分析系统
含电源接线盒
串口
监控装置
双路接收线圈
双路接收线圈
图1-1 JT1-CZ2000主体化机车信号车载系统构成框图
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2.主机
2.1 2.2 2.3 2.4
硬件结构 二取二工作原理 双套热备工作原理 信号接收处理原理
所有断线故障
主机板反馈无法发现，需下一级设备确认
点灯信号是关键信号，断线变成灭灯，是安全的 速度等级是关键信号，断线等级降低，是安全的 制式信号、绝缘节信号，部分选择使用，不保证
断线且混线故障
混线在主机一侧，通过反馈可发现，是安全的
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8.2 并行接口的安全性
断线且混线故障
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2.1硬件结构
四个插槽 与JT1-B(SJ-94)安装使用兼容 可选用单套、双套 满足电磁兼容标准要求
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记录板
Z1 Z2 保险
主机板A
主机板B
A A A
连接板
B B B
保险A 保险B CF 卡 A IN1 IN2 按钮 B
图2-1主机机箱结构
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7.2 主机测试
测试主机的各项性能，主要用于主机设备的生 产测试、使用中地面维护测试
专门的主机测试台BT-01T/2000型 模拟车上使用环境
向主机提供电源(主路及受控路) 两路接收线圈感应信号 TAX2箱发送信号 上电自检时间、灵敏度指标、应变时间、双套工作状态、 并口输出、串口输出、记录板功能等。
双口 RAM
输出控制 CPU1
同步 串口 动态数 据比较
继电器及 光耦输出
译码DSP2 (隔离＋A/D+DSP)
双口 RAM
输出控制 CPU2
1*CAN总线
反馈检查
2*CAN/1*RS485
图2-3 主机板二取二结构框图
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并口输出控制
CPU1、CPU2接收前级译码并比较 CPU1控制电路采用原来JT1-A/B电路
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8. 系统安全性分析
接收主机的安全性 并行接口的安全性 串行接口的安全性 软件的安全性
设备软件的安全性要求 设备软件安全性分析
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8.1 接收主机的安全性
二取二的安全结构
两路独立的信号接收处理
每路A/D动态控制DSP进行工作，DSP同时监测A/D频率 DSP不断对程序EPROM和数据RAM进行测试 译码结果比较 两路关断控制和一路安全动态控制受控电源 输出反馈检测(继电器接点、灯位电平输出等) 控制CPU各自独立的动态监督单元 开机自检时，监测DSP输出数据的频率 工作中互相监测控制CPU输出数据的频率
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两路独立的输出控制
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8.2 并行接口的安全性
点灯电源的安全性
两路关断控制和一路安全动态控制受控电源
输出的安全性
控制CPU两路反馈检查
所有输出电路故障，可以全部实时检测 所有混线故障(无断线)，可以全部实时检测
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8.2 并行接口的安全性
前级故障，且断线监测失效，主机掉码后，小于7 秒切换到备机(JL：7,YP/UM：4)
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