信号基础知识培训联锁设备Word文档格式.docx
《信号基础知识培训联锁设备Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号基础知识培训联锁设备Word文档格式.docx（78页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第一级包括侧面防护必须的元素，即每一个防护点的所有防护元素。
第一级中的每个道岔元素可以定义多个第二级要素与之对应。
如果条件具备，第一级要素将被用于侧面防护。
如果不可能，（例如，道岔已由另一条进路的侧面防护锁闭于相反的方向），而此时第二级侧面防护条件具备，那么，第二级要素将被用于侧面防护（如果二级要素有的话）。
如果第二级侧面防护条件不具备（或者并不存在），进路防护信号机将不开放。
而在这种情况下，进路已经设置且被锁闭，防护信号机将达到引导信号的监督层。
如果二级侧面防护条件具备，防护信号机将会自动开放。
（5）超限区段检查：
当防护点没有相应的道岔提供防护，并且存在轨道区段侵限问题。
则要根据提供侧面防护的道岔的方向，检查轨道电路的占用。
（二）进路建立的实现原则
进路建立是指进路开始办理、到防护该进路的信号机开放这一阶段，主要分为以下几个操作步骤：
－进路元素的可行性检查；
－进路元素的征用；
－进路监督及开放信号；
1．进路元素的可行性检查：
进路元素的可行性检查由联锁计算机完成。
该计算机首先检查所选进路的始端、终端信号机构成的进路是否为设计的进路。
然后检查所选进路中的元素，检查内容包括：
（1）进路中的道岔没有被其它进路或人工锁闭在相反的位置上；
（2）进路中的道岔或轨道区段没有被封锁禁止排列进路；
（3）进路中的信号机没有被反方向进路征用；
（4）道岔或监控区轨道电路没有被进路征用。
（5）进路上的其他区段没有被其他反方向的进路征用。
进路元素的检查顺序为：
从终端信号机开始，一个元素接一个元素地检查到始端信号机。
2．进路元素的征用
进路元素的征用是指元素被该进路选用以后，在这些元素解锁之前，一般情况下，其它任何进路将不能使用。
如果进路有效，进路元素通过了可行性检查，将对这些元素进行征用，即：
－进路中所有处于与进路要求位置相反位置上的道岔必须进行转换，并且把所有道岔锁闭在进路要求的位置上。
－进路中的所有轨道区段和信号机被解锁之前，其它进路不能征用。
－要求提供侧面防护。
－要求提供保护区段或延时保护区段
3．进路排列
信号系统正常运行时，可利用自排功能排列进路。
（1）自排进路自动排列的条件为：
1）ATS模式或RTU模式能正常运行；
2）进路始端信号机的自排功能已经打开；
3）该列车的目的地码正确；
4）前序进路已排列；
5）列车占用接近区段；
6）进路的排列条件已满足；
7）自排进路监控区段逻辑空闲（若进路的监控区段有红光带或粉红光带故障，则自排进路不能自动排列）。
（2）自排进路的特点：
1）有以下两种方法设置自排进路：
通过ATS系统，按时刻表自动排列进路及在必要时由RTU（远程控制终端设备）通过司机在列车上输入目的地码，排列进路；
2）具有自排功能的信号机可以办理与正常运营方向相同的或其它方向的进路；
3）自排进路是根据目的地码来自动排列所需的进路。
若本次列车的目的地码不正确，则进路不能排列或排了一条与本意不一样的进路；
4）使用自排功能排列折返进路的前序进路时，进路保护区段的道岔将被征用在折返方向的位置上，但使用追踪功能排列折返进路的前序进路时，进路保护区段的道岔只能征用在折返方向的相反位置上，所以，使用自排功能排列折返进路的效率比追踪进路高；
5）符合了自排进路排列的条件，自排进路将根据列车自动调整功能的时机自动排列。
为了满足基本运营需要，联锁系统还设置了追踪进路功能。
当ATS系统故障导致自排功能失效时，可使用追踪进路功能排列进路。
（3）追踪进路自动排列的条件为：
1）进路始端信号机的追踪功能已经打开；
2）前序进路已排列；
3）列车占用接近区段；
4）进路的排列条件已满足。
注意：
列车已占用接近区段，前序进路才排列则追踪进路不能排列；
当进路的排列条件暂时不满足时，信号机基础将出现粉红色闪烁，当进路的排列条件满足时，追踪进路将在30秒后自动排列。
（4）追踪进路的特点：
1）追踪进路的方向通常是正常运营的方向（即，上行线往上行方向运行，下行线往下行方向运行）；
2）追踪进路可设置始点站、终点站的折返进路（如，广州东站S1611——S1615进路和X1601——FX1604进路。
）；
3）具有追踪功能的信号机只能排列唯一进路；
4）符合了追踪进路排列的条件，追踪进路将延时0—30秒内自动排列。
（三）进路解锁。
进路解锁是指从列车驶入信号机后方（驶入进路），到出清进路中全部轨道区段这一阶段，或者指操作人员解除已建进路的阶段。
进路解锁主要分：
取消进路，列车解锁及区段强行解锁。
其中，取消进路可分为立即取消和延时取消解锁；
列车解锁分为正常列车解锁和折返解锁。
下面我们简单描述进路解锁的过程。
1．取消进路。
取消进路是指进路建立后，因人为需要而取消该进路时的一种解锁方式。
一旦进行取消进路的操作，进路始端信号机立即自动关闭，并且根据列车的运行情况又分为立即取消进路和延时取消进路两种，在以下条件下，进路延时取消，该延时由系统自动完成：
接近区段占用，并且在列车占用接近区段期间，进路信号机开放过通过信号或引导信号。
进路将取消至进路中最后一列车所处的区段，剩余的进路部分由列车通过进行正常解锁。
取消进路的条件是被取消的进路的所有轨道区段被进路锁闭且进路的第一轨道区段必须逻辑空闲。
2．正常解锁。
正常解锁也被成为列车通过解锁或者逐段解锁。
正常解锁是指列车通过了进路中的轨道区段后，使进路自动解锁。
检查区段是否空闲，以及列车是否通过了该区段的基本技术手段是轨道电路。
但仅用一段轨道电路的动作，不能确切反映车辆通过了该区段，而必须采用多段轨道电路的顺序动作来反映列车的实际运动情况。
在采用分段解锁方式时，原则上采取三段轨道电路的动作状态并配以时间参数作为解锁的条件。
三段轨道电路的解锁原则如下：
1）前一轨道区段（Ⅰ）及本轨道区段（Ⅱ）必须被同时占用过（Ⅰ↓Ⅱ↓）。
2）前一轨道区段（Ⅰ）出清且本轨道区段（Ⅱ）继续被占用（Ⅰ↑Ⅱ↓）。
3）本轨道区段（Ⅱ）出清且后一轨道区段占用（Ⅱ↑Ⅲ↓）。
4）前一轨道电路（Ⅰ）已解锁。
当上述条件均满足时，本轨道区段（Ⅱ）将会自动解锁，本轨道区段一旦解锁立即解锁提供侧面防护的元件。
进路的解锁是从进路始端（进路第一区段）开始，逐一向后解锁的，一直到进路的终点即最后一个区段。
对于进路的第一个轨道区段只需要检查前两个条件，条件3和4不需要检查。
如果在这条进路没有全部解锁，后续列车就需要通过该条进路，这时进路可以重新排列。
一旦进路排列好，前行列车就不能再逐段解锁这条进路，因为对前行列车而言，逐段解锁的条件已经不具备了，也就是说条件4已被破坏--前一轨道区段没有解锁，后续轨道区段就不能解锁。
也就是说，除非排列一新进路，否则该进路仅在线上的最后一列车过后才会逐段解锁。
3．中途返回解锁（折返解锁）
中途返回解锁是对折返进路中没有被列车全部正常通过的区段的一种自动解锁方式。
在此种情况下，列车总是在牵出后又返回，根据正常解锁的定义，折返轨将不能解锁，而需采用一种特殊解锁方式自动解锁。
该种特殊的自动解锁方式称折返解锁。
其目的在于：
当折返进路排列后，列车沿折返进路返回，如果折返轨道出清，则牵出进路的剩余区段将自动解锁。
4．故障解锁（强行解锁）。
正常情况下，进路应随着列车驶过进路而自动逐段解锁，但由于某种故障，如轨道电路不能正常工作，区段可能不能正常解锁。
因此，需要人为强行使该区段解锁，称此种人为方式为故障解锁或强行解锁。
当对区段进行强行解锁时，立即关闭信号机，并根据列车的运行情况，采取延时解锁或立即解锁，只有在以下条件全部满足时才进行无延时解锁，否则延时解锁：
进路空闲；
联锁连接正常；
接近区段空闲；
或者接近区段占用，但在列车占用接近区段期间，进路信号机既没有开放过通过信号也没有开放过引导信号。
如果区段进行强行解锁操作，则进路和保护区段的征用都将被强行解锁。
但是如果该区段同时又提供侧面防护，解锁后不能取消侧面防护的锁闭，也就是说，继续提供侧面防护。
二、人机界面
（一）LOW的组成
局域操作员工作站LOW是由一台主机，一台显示器，一台记录打印机，一个键盘，一只鼠标和一对音响组成。
（二）显示界面
显示器屏幕上由三个窗口组成，分别为基础窗口，主窗口和对话窗口，每个窗口的排列是固定的。
（三）联锁命令
主要有以下命令类型：
R：
常规命令；
K：
安全相关命令；
W：
维修用命令。
1.进路
表3-1
按钮缩写
命令含义
命令类型
现象
备注
自排全开
全部信号机处于自动排列进路状态
R
所有信号机的编号变绿
“自排全开”变绿
自排全关
全部信号机处于人工排列进路状态
所有信号机的编号变红
“自排全开”变红
追踪全开
全部信号机处于联锁自动排列进路状态
所有有追踪功能的信号机的编号变黄
“追踪全开”变绿
追踪全关
全部信号机取消联锁自动排列进路状态
所有有追踪功能的信号机的编号变红
“追踪全开”变红
关区信号
关闭联锁区全部信号机，并封锁
所有信号机室外点红灯
头部变蓝色
交出控制
向OCC交出控制权
车站标记绿闪
接收控制
从OCC接收控制权
车站标记变绿
强行站控
车站强行从OCC取得控制权
K
车站标记变绿
2.轨道对话
表3-2
备注
封锁区段
禁止通过该区段排列进路
轨道表示中间段变为蓝色或蓝闪
解封区段
允许通过该区段排列进路
兰色或蓝闪消失
强解区段
解锁进路中的该区段
绿色/淡绿色闪光经30秒后消失或立即消失
轨区逻空
把区段设为逻辑空闲
由粉红变为黄色
轨区设限
设置轨道区段的限速
出现红色限速值
轨区消限
取消轨道区段的限速
限速值消失
列车换向
指示ATP/ATO进行列车驾驶端的切换
ATP/ATO
终止站停
取消运营停车点
停车点由红变绿
3.道岔对话
表3-3
命令含义
现象
单独锁定
锁定单个道岔，阻止转换
道岔标记变为红色
取消锁定
取消对单个道岔的锁定，道岔可以转换
道岔标记变为白色
转换道岔
岔后一侧由黄色变为深黑；
岔后一侧由深黑变为黄色；
强行转岔
轨道区段占用时强行转换道岔
岔后一侧由粉红色/红色变为深黑；
岔后一侧由深黑变为粉红色/红色；
封锁道岔
禁止通过道岔排列进路
出现部分蓝色
解封道岔
允许通过道岔排列进路
蓝色消失
强解道岔
解锁进路中的道岔
岔区逻空
把道岔区段设置为逻辑空闲
由粉红色变为黄色
岔区设限
对道岔区段设置限速
岔区消限
取消对道岔区段的限速
挤岔恢复
取消挤岔逻辑标记
岔后长闪变为稳定光
4.信号机对话
表3-4
开放引导
开放引导信号
信号机机身变为黄色
关单信号
设置信号机为关闭状态
信号机机身变蓝，头部变为红色
封锁信号
封锁在关闭状态下的信号机
信号机头部闪蓝色
开放信号
设置信号机为开放状态
信号机机身和头部亮绿灯
解封信号
取消对关闭状态下的信号机的封锁
信号机头部蓝色消失
自排单开
设置单架信号机处于自动排列进路状态
信号机标记变绿
自排单关
设置单架信号机处于人工排列进路状态
信号机标记变红
跟踪单开
单架信号机由联锁自动排列进路
信号机标记变黄
跟踪单关
单架信号机取消由联锁自动排列进路
5.进路对话
表3-5
排列进路
道岔/轨道表示变为绿色
保护区段变为淡绿
道岔转换位置
有关道岔的标号出现方框
信号机全绿
取消进路
立即或信号机底座经30秒闪后有以下显示：
信号机机身变为红色
道岔/轨道表示变为黄色
保护区段变为黄色
6.车站对话
表3-6
关站信号
关闭车站所有信号机并锁闭
本站所有信号机室外点红灯
三、联锁设备（以一号线为例介绍）
（一）系统的结构
从几家供货商提供的联锁设备看，普遍将设备分成五层，分别为表示层、逻辑层、执行表示层、设备驱动层以及现场设备层。
SIEMENS的SICAS微机联锁系统结构如下图。
图3-1联锁系统结构图
（二）联锁主机的结构及维护
SICAS微机联锁系统3取2故障安全系统原理：
图3-2（3取2系统工作原理图）
系统至少由三个各自独立的，相同的，对命令同步工作的计算机（通道1、通道2和通道3）组成。
过程数据由三个通道输入，比较和同时进行处理。
只有当两个或三个通道的处理结果相同时，结果才能输出。
如果其中一个通道故障，另外两个通道会继续工作。
独立于数据流的在线计算机功能检测可确保偶然故障的及时检出。
这一检查在一定的周期内完成一次，一旦检出了第一个故障，相关的通道会被切除。
电子联锁计算机将按2取2系统方式继续工作。
只有当又一个通道故障时，系统才停止工作。
主要功能有：
-通道同步；
-两个通道的程序和工作现场数据的连续比较；
-输入和输出数据的比较；
-计算机硬件的周期测试。
（三）室外主要设备
1．信号机。
车辆段和各联锁站（带有道岔的车站）安装有地面信号机。
2．转辙机。
在车辆段和联锁站内的每组道岔处，都要设置一台转辙机，用以转换道岔，机械锁闭道岔并反映道岔的实际位置。
在广州地铁正线区域，对道岔的位置定义为左位和右位，其具体分辨方法为：
人站立岔尖前方，面对岔尖，道岔开通左边方向即列车开往左边称之为左位，道岔开通右边位置称之为右位。
3．轨道电路。
轨道电路是利用铁路线路的钢轨作为导体，并与其它相关设备一起组成的，能自动检查其间有无车辆轮对的电路系统。
第二节信号机
信号机是用于指挥列车运行的信号设备，信号机显示为开放信号时允许列车通过进路，信号机显示为关闭信号时禁止列车进入进路。
开放信号是指室外信号机点亮绿灯（黄灯或白灯），关闭信号是指室外信号机点亮红灯（蓝灯）。
一、信号机显示颜色的含义
地铁信号机显示采用的颜色主要有：
红色、绿色、黄色、蓝色和白色等，根据不同的颜色显示可以表示不同的行车信息，用于指挥列车的运行。
红色——代表停车信号，列车必须在信号机前停车。
绿色——代表列车可以通过信号机，且进路中的所有道岔开通直股（只用于正线显示，车辆段一般不设绿色显示）。
黄色——代表列车可以通过信号机，且进路中的道岔至小有一组开通弯股（用于正线显示），用于车辆段显示时，只代表列车可以通过信号机，不含道岔开通情况。
蓝色——代表禁止调车信号（用于车辆段显示），列车必须在信号机前停车。
白色——代表允许调车信号（只用于车辆段），列车可以通过信号机进行调车作业。
另外，还有一种组合显示，红色＋黄色的显示，代表引导信号，列车可以按照25KM/H的速度通过信号机。
但如果信号系统为移动闭塞系统时，可以使用蓝色显示或灭灯信号来代表自动列车信号，此时，自动列车可以凭机车信号通过显示为蓝色或灭灯的信号机，而非自动列车必须在此显示的信号机前停车。
二、信号机显示的距离要求
信号机的显示均应使其达到最远，即使是在曲线上的信号机，也应使接近的列车尽量不间断地看到显示，信号机的显示距离应满足以下要求：
（一）正线上各类信号机的显示距离原则上不得小于300m。
（二）车辆段各类信号机的显示距离原则上不得小于200m。
（三）不满足显示距离要求的小半径曲线区段的信号机应使其达到最远显示距离。
（四）最小显示距离计算方法：
从最大行车速度开始减速直到列车停下所行驶的距离再加上约50米的人和系统反应时间内列车行驶距离，计算中使用的加速度为-1米/秒2。
三、信号机的设置原则
目前地铁使用的信号机一般为固定的色灯信号机，对于固定的色灯信号机在地铁正线上的设置主要遵循以下原则：
（一）在每一站台的正常运行方向都应设置出站信号机。
（二）在道岔前都应设置道岔防护信号机。
（三）在防淹门前都应设置防淹门防护信号机。
（四）在线路的尽头都应设置尽头信号机。
（五）对于反向进路，始终端信号机之间的距离尽量控制在两个区间以内。
（六）信号机应设在列车运行方向的右侧，特殊情况可设于列车运行方向的左侧或其他位置。
（七）一般采用三灯位四显示信号机，只在尽头型线路采用两灯位两显示信号机。
四、信号机的分类
信号机从用途上分，在正线上可以分为出站信号机、道岔防护信号机、防淹门防护信号机和尽头信号机四种，在车辆段可以分为列车信号机、调车信号机两种。
信号机从结构上分，可以分为两灯位结构、三灯位结构和四灯位结构信号机三种。
其中，在正线上基本是采用三灯位结构的信号机，只在尽头型线路采用两灯位结构的信号机，但在移动闭塞系统也有采用四灯位结构的。
而在车辆段，列车信号机采用三灯位结构的信号机，调车信号机采用两灯位结构的信号机。
信号机从光源来分，可以分为白炽灯透镜式色灯信号机与LED色灯信号机两种。
目前地铁使用的信号机基本为固定的色灯信号机，下面将针对这两种固定色灯信号机进行详细的讲解。
五、白炽灯透镜式色灯信号机
白炽灯透镜式色灯信号机有两灯位、三灯位和四灯位机构三种，主要由灯泡（采用直丝双灯丝铁路信号灯泡）、灯座（定焦盘式灯座，调好焦后换灯无需再调）、点灯单元（带灯丝报警及切换）、透镜组、遮檐（防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示）、背板（黑色，背景暗，衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件）等组成。
六、LED色灯信号机
LED色灯信号机有两灯位、三灯位机构和四灯位三种，主要由点灯变压器、超高亮度发光二极管矩阵（发光盘）、光学透镜、固定框架等组成。
LED色灯信号机的点灯变压器和发光盘
图3－3（LED色灯信号机的点灯变压器和发光盘）
LED色灯信号机点灯变压器和发光盘的工作原理如图3－3所示，因LED发光管是低能耗的高效发光器件，在满足相关光学指标的前提下，LED信号光源的功率不足25W双灯丝灯泡的1/4，仅6W左右，如果直接采用交流220V向点灯变压器和发光盘供电，则会造成点灯回路中的电流过小而无法满足JZXC-H18等型号灯丝继电器工作的要求，所以，供电电路一般会采用低压供电方式，即将信号点灯电源输出由交流220V降低为交流110V向点灯变压器和发光盘供电。
（二）LED色灯信号机的主要特点
1．寿命长。
发光二极管理论寿命超过100000h，是信号灯泡的100倍，可免除经常更换灯泡的麻烦，且有利于实现免维修，降低运营成本。
2．可靠性高。
发光盘是用上百只发光二极管和数十条支路并联工作的，在使用中即使个别发光二极管或支路发生故障也不会影响信号的正常显示，提高了信号显示的可靠性。
3．节省能源。
单灯LED光源功率小于8W，不到传统25w信号灯泡的三分之一。
4．聚焦稳定。
发光盘的聚焦状态在产品设计与生产中已经确定，并能始终保持良好的聚焦状态，现场安装与使用不再需凋整。
5．显示效果好。
发光盘除有轴向主光束外，还有多条副光束，有利于增强主光束散角之外以及近光显示效果。
6．无冲击电流，有利于延长供电装置的使用寿命。
点灯时没有类似传统25w信号灯泡冷丝状态的冲击电流，有利于延长供电装置的使用寿命，并减少对环境的电磁污染。
七、西门子信号机系统
广州地铁2号线的信号机系统是由德国西门子信号控制系统（室内）与国产信号机（室外）相结合的。
采用行车值班员在LOW上操作排列进路命令或相应信号机打开
升级会员 