城市轨道交通概论总结汇编.docx

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城市轨道交通概论总结汇编

送人□有实用价值□装饰□

（4）创新能力薄弱

3．www。

oh/ov。

com/teach/student/shougong/

成功秘诀：

好市口＋个性经营

3、消费“多样化”

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城市轨道交通概论总结

项目1城市轨道基础

任务1概论

定义：

城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要运用于城市客运的交通系统

特点：

快捷，准时，舒适，安全，运能大，污染少.耗能低，占地面积少。

缺点：

建设投入大，线路无再利用价值，运营成本高，技术条件要求高等。

城市轨道交通的分类

1：

高峰小时单向运输能力划分：

（1）高运量系统（高峰小时4.5万—7万人）

（2）大运量（高峰小时2.5万—5万人）

（3）中运量（高峰小时1.5万—3万人）

2：

按轨道交通空间位置划分

（1）地下轨道

（2）地面铁路

（3）高架铁路

3：

按轨道形式划分

（1）重轨铁路

（2）轻轨铁路

（3）独轨铁路

4：

按支撑导向制式划分

（1）钢轮双轨系统

（2）胶轮单轨系统

（3）胶轮导轨系统

5：

按线路隔离程度划分

（1）全隔离

（2）半隔离

（3）不隔离

6:

按服务区域分类划分

（1）市郊铁路

（2）市内铁路

（3）区域快速铁路

7：

按列车运行控制方式的不同划分

（1）按信号控制列车运行

（2）按视线可见距离控制列车运行

主要形式：

（1）地下铁路

（2）有轨电车

（3）轻轨铁路

（4）市郊铁路

（5）独轨铁路

（6）磁悬浮交通等

项目2城市轨道交通设备系统介绍

任务1线路及车站

概述：

城市轨道线路按轨道空间位置划分，分为地上线.地面线和高架线

分类:

（1）正线:

指链接车站并贯穿运营线路始、终点的线路，绝大多数设计为双线，分为上下行线。

（2）辅助线：

包括折返线、渡线、联络线、停车线、出入段线、安全线等。

（3）车场线：

包括牵出线、停车线、检修线以及综合基地内各种作业线和试车线。

线路平面：

线路中心线在水平面上的投影。

线路平面总是由直线和曲线组成，曲线又有圆曲线和缓曲线组成。

线路平面曲线与直线之间应根据曲线半径、超高设置及设计速度等因素设置缓和曲线，使车辆的离心力逐渐增加或减小，有利于行车平稳。

线路纵断面：

是线路中心线路垂直片面的投影，由平坡、上下坡道以及设置在变坡点的竖曲线组成。

（合理纵断面使列车运行的电耗量下降，附加从而降低运行成本及设置损耗）

a.限界：

是值列车沿着固定轨道的安全运行时，所需要的空间尺寸。

限界分类：

车辆限界、设备限界、建筑限界。

轨道分类：

（1）钢轨双轨

（2）胶轮单轨

（3）胶轮导轨系统

轨道结构分类：

（1）钢轨：

组成由钢轨、轨床、道岔、连接零件及附属设备组成。

钢轨国家标准长度为12.5m和25m两种，城市轨道一般采用25m

（2）轨床：

木枕（上好红木）、混凝土枕（混凝土枕、混凝土岔枕、混凝土桥枕）

（3）道床：

传布荷载与路基、隧道与桥梁、组织轨排的位移增加轨道的稳定性，同时起到排水和缓冲的作用。

（分为碎石道床和整体道床）

（4）道岔：

是使列车有一组轨道转到另一组轨道的装置。

分为三种：

连接、交叉、连接与交叉的组合。

（5）无缝线路：

是钢轨与轨道通过焊接的方式将其焊接成长的钢轨。

（6）线路标志：

百米标、坡度标、曲线要素标、曲线始终点标、道岔编号标、水准基点标、桥号标、涵洞标、水位标等。

（7）信号标：

限速标、停车位标、冲警标。

车站与区间结构：

（1）车站：

车站是客流的节点，是乘客上下车的场所（乘降），也是轨道交通线路的电气设备、信号设备、控制设备等集中的场所，也是运营、管理人员工作的场所。

车站分类;

a.按车站修建位置：

高架车站、地下车站、地面车站。

b.按车站线路位置和担负运营功能：

中间站、换乘站、折返站、终点站。

c.按规模大小：

大型站（>3万人）中心站（2万~3万人）小型站（<2万人）

d.按站台类型：

岛式车站、侧式车站、混合车站

1　车站主要组成：

车站由站台层、站厅层、设备层以及出入口组成。

隧道车站一般可分为设备区、工作区、乘客使用区。

任务2：

车辆基础

城轨车辆一般采用动车组的编组形式，所以城轨车辆有动车（M）和拖车（T）之分

城轨交通车辆的类型：

城轨车辆是技术含量较高的机电设备。

轻轨电车分类：

4轴动车、6轴单铰接式、8轴双铰接式。

车辆组成：

1.机械部分：

车体、转向架、车辆连接装置、制动装置、车门系统、空调和通风系统。

2.电气部分：

牵引及电制动、辅助系统、列车控制与列车故障诊断、通讯系统及列车自动控制ATC

3.车辆设备：

（1）服务乘客：

照明、广播、通风、取暖、空调、座椅、吊环、扶手。

（2）服务于车辆运行：

车底有：

蓄电池箱、斩波器、逆变器、继电器箱、主控制箱、接触器箱、空气压缩机组和储风缸；车底有：

空调单元和受电弓

车辆结构的发展标志：

轻量化、可靠性模块化。

车辆结构与特征：

1.车体的基本结构：

底架承载结构、侧墙和底架共同承载结构、整体承载结构

2.城轨车体的基本特征：

单双三节式

转向架：

主要作用是引导车辆沿轨道行驶、支撑车体、传递车体与轨道之间的各种载荷并缓和其动力作用

车钩缓冲装置：

它是用来连接列车中各车辆使之彼此保持一定的距离，并且传递和缓和列车在运行中或调车时说产生的纵向力或冲击力

受流设备

我国常用的供电方式有接触网供电和接触轨供电两种形式，车体利用受电弓与接触网摩擦而获得电能

任务3供电系统

供电系统介绍：

电能是城市轨道车辆电力牵引系统的必须的能源；组成：

分为由牵引变电所为主的牵引供电系统和降压（动力）变电所为主的动力供电系统两部分

（1）牵引变电所的设置和容量按运行列车的编组及行车密度进行牵引供电计算后确定。

（2）压变电所的设置和容量可根据动力用电量确定，

供电方式：

（1）集中供电

（2）分散供电

（3）混合供电

供电系统的分类：

（1）主变电所（集中供电方式）

（2）牵引供电系统：

由牵引变电所和牵引网组成，一般将接触网、馈电线、轨道、回流线总称为牵引网。

（3）动力照明系统

（4）电力监控系统

（5）杂散电流系统

供电负荷的分类：

（1）一级负荷：

地铁列车牵引用电、通信系统、信号系统、机电设备监控系统、防灾报警系统、变电所自用电、事故及疏散标志、照明、屏蔽门、消防泵等；接触网分区段由两座牵引变电所形成双边供电

（2）二级负荷：

非事故风机及风阀、排污泵、自动扶梯、工作人员电梯、设备管理房照明、自动售检票、民用通信电源、维修电源

（3）三级负荷：

广告照明、电开水器、清扫电源

变电所设备：

（1）高压主变电所

（2）降压变电所

（3）牵引降压混合变电所

车辆段多采用单变供电系统，而在正线则采用双边供电

电气主结线：

电气主结线是指由变压器、断路器、隔离开关、母线等及其导线所组成的接受和分配电能的电路

设别分类及功能：

（1）变压器

（2）断路器

（3）隔离开关

（4）母线

（5）熔断器

（6）电压互感器

（7）电流互感器

（8）避雷器

（9）整流器

（10）继电保护装置

接触网的概念：

接触网沿铁路线上空架设的向电力机车供电特殊形式的输电线路。

接触网由支柱与基础、定位装置、接触悬挂、附加导线及设备等组成

接触网分类：

（1）接触轨式：

根据接触方式不同分为上接触式、下接触式、侧接触式

（2）架空式接触网：

分为柔性悬挂、刚性悬挂（结构简单，占用空间小，结出现无张力，无断线隐患，安全可靠，维修方便，简单）两部分

接触网的组成：

（1）柔性接触网：

支柱与基础、支持定位装置和接触悬挂及附加导线组成

（2）刚性接触网

（3）杂散电流（地下迷流）;在直流牵引供电系统中，牵引电流并非全部由钢轨流回牵引变电所，有一部分有钢轨杂散流入地下，再由大地流回钢轨和牵引变电所

变电所综合自动化

运动监控设备是调度端与各被监控端之间实现遥控、遥信、遥测和遥调功能的设备

任务4信号系统

城轨交通信号：

城市轨道交通信号是指挥列车运行和调车作业的命令系统

（1）信号颜色：

1　基础颜色：

红色——停车

黄色——注意或减速运行

绿色——按规定速度通过

2　辅助颜色

月色——允许调车

蓝色——禁止调车

（2）固定信号：

1　按用途分类：

信号机，信号表示器

2　按信号机构分类：

单显示机构、二显示机构、三显示机构

3　色灯信号机分类：

透镜是色灯信号机、LED色灯信号机

4　按安装方式分类：

高柱信号机（优点显示距离较远、信号显示位置清晰）、矮柱信号机

（3）信号机的设置;

1　出站信号机

2　进站信号机

3　道岔防护信号机

4　道岔防护兼出站信号机

5　线路终端信号机

6　调车信号机

转辙机：

转辙机是转换和锁闭道岔的重要信号基础设备，转辙机对保证行车安全，提高运输效率。

改善行车人员劳动强度，起着非常重要的作用

（1）转辙机的作用：

1　转换道岔的位置，根据需要转换指定位或反位

2　道岔转换到所需的位置并密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔

3　正确反映道岔的实际位置，

4　道岔被挤或因故处于四开（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警和表示

（2）对转辙机的要求：

1　当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操作纵使尖轨恢复

2　锁闭装置

3　监督装置应能正确的反映道岔的状态

4　道岔被挤后未修复前禁止使用

（3）转辙机分类：

1　按动作能源和转动方式分为电动转辙机、电动液压转辙机、电空转辙机

2　按供电源分为直流转辙机、交流转辙机

3　按锁闭道岔分为内锁转辙机、外锁转辙机

4　按是否可挤分为可挤转辙机、不可挤转辙机

（4）转辙机的设置：

城轨交通一般使用9号道岔；车辆段、停车场一般使用7号道岔

轨道电路：

轨道电路是利用钢轨线路、钢轨绝缘。

加上发送和接收设备组成的电路，用来监督线路情况也可用开传递行车信息。

可分为三种工作状态：

调整状态、分路状态、断轨状态

信号继电器

信号继电器是一种电磁开关，常用于自动控制电路中接通和断开电路，是实现自动控制和远程控制的重要的基础设备

轨道电路

轨道电路是利用钢轨线路、钢轨绝缘、加上发送和接收设备所组成的电路，用来监督线路占用情况也可用来传递行车信息

计轴设备：

几计轴设备是重要信号基础设备之一，主要用来检测列车占用线路的情况，并将列车是否占用的信息传送给联锁系统

电源设备：

用来信号机。

转辙机、轨道电路、计轴、计算机联锁、ATS、DCS等信号设备提供各种用途交流、直流电源；根据智能电源系统分为:

车站连锁电源系统、区间电源系统、驼峰电源系统、25Hz电源系统、提速点云系统等；按容量分为：

2,10,15,20,30，kVA等

信号微机检测系统：

信号微机检测系统是以计算机技术为主要手段，为操作人员提供人机界面，通过硬件采集数据、软件分析、处理、实时显示站场设备状态，达到监测信号设备的运转状况，发现信号设备隐患，辅助分析和处理设备故障，是指导现场设备维护、提高设备维修效率的目的。

计算机联锁

联锁是指一定作业区域内，进路（列车或调车车列运行时所经过的路径）、信号机、道岔相互制约的关系

优点

1）系统功能更完善

2）安全性和可靠性更高

3）自检测、自诊断功能

4）信息量大，方便控制

5）操作上控制台小型化、智能化，汉字提示操作、控制显示方式灵活

闭塞

列车在区间运行时，用信号或凭证保证列车按照一定间隔运行的技术方法称为行车闭塞，简称闭塞。

自动闭塞概念：

用信号或凭证保证列车按照一定间隔

信号自动闭塞制度：

时间间隔法、空间间隔法

闭塞种类：

半自动闭塞、自动站间闭塞、自动闭塞

城轨交通闭塞实现方式：

固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞

任务5通讯系统

城市轨道交通是一个技术密集的多专业、多系统交互融合互相支撑的复杂有机体，通信系统是运营指挥、服务乘客和传递各种信息的网络平台。

通信系统具有高技术、多系统、高可靠性、多接口、复杂的特点，主要由专用通信系统、民用通信系统、公安通信系统组成。

专用通信系统一般由传输、无线、公务电话、专用电话、广播、时钟、视频监控和乘客信息等子系统过程。

地铁通讯系统的组成：

（1）通讯传输系统：

通讯系统中传输网络是其最重要的、最基础的组成；传输组网技术主要有：

开放传输网络（OTN）、ATM、千兆以太网、SDH及基于SDH的MSTP、弹性分组环（RPR）、ASON（智能光网络）；城轨可以选择一个制式独立网，也可以多个制式混合网。

（2）无线系统：

无线通讯系统是通讯系统重要的子系统之一，它是调度与司机通讯的重要手段，同时也是移动中的作业人员、抢险人员实现通讯的重要手段

（3）交换系统

（4）广播系统：

是通信系统中的一个子系统，通过使用控制中心、车辆段、停车场的操作终端操作整条运营线、车辆段、停车场内广播，将语音传送到相应车站、车辆段；一般由正线（中心和车站）广播、车辆段广播、停车场广播这3个相互独立的子系统组成

（5）时钟系统正线：

时钟系统通过全球卫星定位系统（GPS）为地铁工作人员和乘客提供统一的标准时间，并为通讯系统及其他有关系统（ATS、AFC、ISCS、SCADA）提供统一的标准时间信号，使各系统的定时设备与本系统同步，从而实现地铁全线的时间标准统一；时钟系统分为：

中央级和站级。

（6）PIS系统：

PIS概述：

乘客信息系统（简称PIS系统）是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息的系统；

PIS系统从结构上分：

PIS系统从结构上分为中心子系统。

车站子系统、网络子系统、车载子系统;

PIS系统从控制功能上分:

信息源、中心播出控制层、车站（列车）播出控制层、车站（列车）播出设备

（7）CCTV子系统：

地铁闭路电视系统是地铁运营管理现代化的配套设备，供控制中心调度管理人员、车站值班人员、站台工作人员及司机实时监控车站客流、列车出入站及旅客上下车情况，以提高运行组织管理效率

（8）电源系统的经典系统:

电源系统概述：

地铁系统低压供电采用三相四线制配电、TN—S接地系统（即三相五线制配电）有两路独立的低头交流电源（385±15％、50Hz）

电源设备系统设备种类：

交流供电、直流供电

电源供电方式：

a交流、直流混合供电

b单独交流供电方式

c弱电综合交流方式

TETRA系统功能：

编组功能、呼叫功能、录音功能、广播功能、系统网络管理功能、数据传输功能、故障弱化功能

TETRA系统组成：

（1）天线馈线系统：

天线、馈线、和射频分配无源器件、

（2）中央信息交换控制系统

（3）无线终端

专用电话系统：

专用电话系统是调度员和车站、车辆段值班人员指挥列车运行和下达调度命令的重要通讯工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用通讯系统

调度电话系统：

主要由调度总机、调度台、调度分机连接组成

任务6机电设备

环控系统概念：

地铁环控系统就是通过采用通风或空调系统对地铁内部空气环境进行控制的系统；作用：

提供舒适的环境、保证设备的正常运行。

在紧急情况下送风排烟

环控系统的组成：

（1）隧道通风系统：

隧道通风系统是地铁安全的重要组成部分。

可分为：

a区间隧道通风系统b车站隧道通风系统

（2）车站通风空调系统：

a大系统b小系统c水系统

设备运行模式：

根据环境与设备监控系统提供的各种模式来运行

（1）空调季节小新风模式

（2）空调季节全新风模式

（3）非空调季节全通风模式

（4）区间早晚通风模式

（5）轨道排热模式

主要设备：

（1）大系统组合式空调机组：

组合空调机组是由各种空气处理功能段组装而成的一种空气处理设备，使用与阻力大于100Pa的空调系统你

（2）冷水机组：

冷水机组是地铁通风空调系统中的重要组成部分；作用为空调季节提供冷源，同时自动调节其制冷功能

（3）冻却塔：

冻却塔按照车站冷水机组需求为其提供温度适宜的冷却水，同时根据符合的变化调节其冷去能力

（4）隧道风机：

隧道风机能够改善区间空间质量，为列车正常运营提供所需的环境条件

（5）组合式风阀：

组合式风阀用于区间隧道通风系统、车站大系统截面较大的风道上

（6）控制方式：

中央级、车站级、就地级

给排水系统：

由给水系统、排水系统组成

低压配电与照明系统：

高压电经降压器后降为设备所需的380V/220VAC电源。

车站的动力系统采用380V三相五线制或三相四线制、200V单相三线制方式供电

（1）主要用负电荷

（2）用电负荷分级：

一级负电荷、二级负电荷、三级负电荷

（3）低压配电的设备

照明系统：

（1）车站公共照明

（2）车站设备区照明

（3）区间照明

（4）标志照明

（5）疏散引导照明

（6）安全照明

主要设备

（1）通风空调电控柜

（2）应急照明装置

（3）照明配电箱

（4）双电源切换箱

电扶梯系统：

（1）自动扶梯：

带有循环运动扶梯路向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备

（2）电梯

（3）楼梯升降机

屏蔽门系统：

屏蔽门系统是安装于城市轨道交通沿线车站站台边缘，用以提高运营安全系数、改善乘客候车环境、节约运营成本的一套机电一体的机电设备系统

屏蔽门组成：

（1）机械：

门体、门机

（2）电器：

电源、控制系统

屏蔽门系统接口：

（1）屏蔽门与信号系统

（2）屏蔽门与综合监控

（3）屏蔽门与低压专业

（4）屏蔽门与车站建设

（5）屏蔽门界限及轨道

屏蔽门控制方式：

（1）手动操作

（2）紧急操作

（3）站台级操作

（4）系统级操作

（5）紧急门操作

任务7自动售检票系统

AFC系统概念:

AFC系统是一种由计算机集中控制的自动售票、自动检票以及自动收费和统计的封闭式自动化网络系统。

它是涵盖了计算机、通信、网络、自动控制等专业技术，可实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化

清分系统

清分系统位于AFC系统构架的最高层，网络化运营的城市轨道交通自动售检票系统需设置清分系统，其主要功能是在轨道交通不同线路间实现票款收入的清分功能。

清分系统一般由两台冗余配置的服务器、磁盘阵列、磁带库、管理工作站千兆交换机和路由器等网络设备、打印机、不间断电源及编码机组成。

中央计算机系统：

主要设备：

数据库服务器、通讯服务器、报表服务器、磁盘阵列、磁带库、工作站、打印机及网络设备

主要功能：

（1）数据管理

（2）设备监控

（3）客流监控

（4）系统模式管理

（5）参数管理

（6）收益核算：

现金核算；收益核算

车站计算机系统：

AFC系统的核心部分

主要设备：

（1）车站管理系统;

（2）监控管理工作站

（3）票务工作站：

当票房售票机操作员交班结束，收集当班操作员售票数据；在运营过程中将当天的钱箱清点情况、备用金的增减情况、车站存储用金等数据上传；在运营结束后查询当天的现金管理情况表，并可查询规定时间的报表

（4）激光打印机

（5）不间断电源

（6）紧急控制模块

（7）网络设备

车站终端设备：

（1）自动售票系统（AVM）

（2）半自动售票机

（3）自动检票机

（4）自动验票机

（5）便携式检/验票机

车票：

供乘客持有、使用的单程票、储值卡、纪念票、计次票等，是乘客乘车的凭证

任务8自动化系统

火警自动报警及灭火系统：

（1）火灾自动报警功能（FAS）：

由触发器件、火灾报警装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火警报警系统

（2）气体灭火系统：

气体灭火系统能实现火警信号的采集、信息处理、相关环境设备联动控制和气体释放全过程自动控制

系统组成：

（1）火灾自动报警功能：

1　中央及设备

2　车站级设备

3　消防广播系统：

消防广播、消防电话

4　消防联动控制

（2）气体灭火系统：

1　报警控制部分

2　管网部分

主要设备：

（1）火灾自动报警系统：

1　火灾报警控制器

2　智能光电感烟探测器

3　红外光束感烟探测器

4　控制模块

5　监控模块

6　感温电缆

7　手动报警按钮

8　警铃

（2）气体灭火系统

1　钢瓶

2　声光报警器

3　放气指示灯

控制方式：

自动确认、半自动半人工确认、全人工确认

综合监控系统（ISCS）：

它集成或互联了多个子系统，并为车站及与中央与管理人员提供一个友好、完整、统一的人机界面，具有自动化程度高，集中管理，方便维护的优点；克服以往各系统独自运作，操作界面不统一，信息不能共享，自动化程度低的缺点；综合监控系统实现地铁全线的资源共享，信息互通，以支持和实现地铁现代化运营管理，提高地铁综合运营水平

系统功能：

（1）系统通用功能：

1　设别状态预警告指示

2　控制功能

3　计算事件

4　报警管理

5　时间表调度

6　数据记录

7　系统联动

（2）接口功能：

系统组成：

（1）硬件构成：

第一层中央及综合监控系统（包括冗余的实时服务器、冗余的历史服务器、各种调度员供桌站）

第二层车站级综合监控系统

（2）软件构成：

第一层数据接口层

第二层数据处理成

第三层人机接口层

主要设备：

（1）服务器

（2）交换器

（3）前端处理器

（4）大屏幕投影系统

（5）综合后备盘

BAS系统：

地铁BAS系统既环境与设别监控系统，BAS系统主要是对全线所有地下车站、车辆段、区间隧道内的设置的各种正常运营保障设施和事故紧急防救灾设施进行实时监控管理，并确保以上这些系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效的运行，从而保障人身安全

BAS系统设备：

（1）中央级

（2）车站级

（3）就地级

控制方式：

BAS系统一般采用冗余双总线的全总线网络方案

控制权限：

中央控制、车站控制、非BAS控制

电力监控系统（PSCADA）

电力监控系统，以下简称PSCADA系统，该系统利用微机技术，将变电所的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置）进行功能的重新组合和结构的优化设计，对变电所进行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化的系统。

特点：

功能综合化，结构微机化，操作监视屏幕化，运营管理智能化

（1）中央及监控系统

PSCADA系统主要利用“四遥”（遥控、遥信、遥测、遥调）功能对供电设备（包括变电及接触网设备）运行状况进行监视、控制和信息采集。

1　遥控功能，分单控和程控

2　对监控对象实施监视和故障警报

3　现场数据采集与处理

4　电度量日报表、月报表、年报表的显示和打印

5　系统自检功能

6　控制闭锁功能

7　主/备通道的切换功能

8　调度事务管理功能

9　大屏幕系统功能显示

（2）站控级监控系统

1　现场数据采集

2　运动数据传输

3　报警及事件记录功能

4　本所供电设备的监控和管理

5　开放的通信接口

6　历史数据记录功能

7　图形功能

8　显示及打印功能

9　报表功能

10　事故追忆功能

主要设备

中央级监控系统

中央级监控系统由数据服务器、通信前置机、工程师工作站、控制中心操作员工作站、大屏幕显示系统等组成，完成对所采集数据的分析、计算、存储、设备状态监视以及控制命令的发送等功能

站控级监控系统：

站控级监控系统采用集中管理、分散布置的模式，分层、分布式系统结构。

a系统由站级管理层

b网络通信层

c间隔设备层

控制