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铁路信号工程设计毕业设计论文

1总则

1.1铁路信号工程设计的内容

铁路信号工程设计的内容暂时定为两个部分:

车站联锁工程设计和区间闭塞工程设计。

信号工程设计一般按初步设计和施工设计两个阶段进行,即“两段设计”方式。

有些工程规模很小、方案明确,主要技术原则已经确定、投资较少的项目,也可将初步设计和施工设计合为一个阶段进行,即采用“一段设计”方式。

1.2一般规定

(1)信号设计除应遵照《规程》、《规范》、有关技术标准和各项指令的规定外,还应参照本设计细则的要求。

(2)信号设备类型及电路制式的选用应符合铁道部的现行标准,并随着新的类型或制式的鉴定推广应积极采用新标准。

(3)信号设计应选用经国家或铁道部批准的标准图、设备和元件。

如采用非标产品或非标电路应履行审批手续。

(4)信号设计图纸中使用的图形符号要符合TB1122-78《铁路信号图形符号》的要求,文字代号要符合TB1023-78《铁路信号文字代号编制原则》的要求。

(5)编制信号联锁表应根据TB1123-18《铁路信号文字代号编制原则》进行。

(6)信号设备防雷措施按铁道部关于《铁路信号设备雷电防护暂行办法》进行设计。

(7)信号设计中应积极采用电气集中、机械化驼峰、自动闭塞、机车自动信号和自动停车装置和道口自动信号等设备。

(8)铁路增建第二线复线单向运行时,应一次建成自动闭塞。

当运量增长较慢或由于线路条件受限等特殊情况,暂可采用半自动闭塞过渡。

(9)复线区域的各站应积极采用电气集中。

I、II级单线铁路上要积极创造条件架设贯通全线的信号专用供电线路,成段建成电气集中。

(10)有可靠交流电源的繁忙道口上,应设道口信号设备。

有人看守的道口设道口自动通知,无人看守的道口设自动道口信号。

(11)信号设计应配合近期站场设备的发展,对控制台类型的选择,组合架的位置及房屋的面积应充分考虑合理预留。

(12)开展信号设计前应对既有信号设备、器材、新技术、运营使用要求等进行调查研究,确保设计质量以配合施工、运营要求。

(13)与运行方向有关的信号设计图纸(不包括盘面图)应确定自左向右为下行方向,自右向左为上行方向。

图中各口应注明运行方向。

(14)信号设备的电气计算可根据信号设计手册第六篇中《信号设备电气计算》有关资料进行。

(15)信号平面布置图上信号设备位置的坐标标注,均以信号楼或值班员室中心作计算点。

(16)信号设计图纸的图标、图幅均应依照有关审签范围及图标、图幅的各项规定标准绘制。

1.3初步设计

初步设计文件的组成包括:

(1)设计说明书

(2)图表

①枢纽信号设备总布置图(不在枢纽内的可不附);

②信号显示联系图(站场简单、无特殊显示时可不附);

③车站信号平面布置图和区间信号平面布置图;

④主要工程数量、材料设备和劳动力数量表;

⑤电缆径路图。

1.4施工设计

施工设计文件的组成包括:

(1)电气集中联锁施工设计

①说明书(对施工设计中认为有必要说明的问题作技术交底)

②图表:

联锁表;控制台盘面及其它控制设备盘面图;楼内设备布置示意图;组合连接图;组合排列表;电缆网络图

(2)计算机联锁施工设计

①室内信号设备平面布置示意图

②组合排列表

③采集电路:

进站信号机采集电路;出站兼调车信号机采集电路;调车信号机采集电路;提速道岔采集电路;普通道岔采集电路;25Hz轨道电路采集电路;零散采集电路;自动闭塞改变运行方向采集电路。

④驱动电路:

进站信号机驱动电路;出站兼调车信号机驱动电路;调车信号机驱动电路;道岔驱动电路;自动闭塞改变运行方向驱动电路。

⑤执行电路:

信号机点灯电路;道岔控制电路。

⑥接口架配线图。

1.5图纸设计规定

(1)图册的装订顺序为封面、目次及若干张设计图纸;

(2)图纸目次应绘图框;封面、目次不应编入图号和页号;

(3)图纸的幅面图框及封面尺寸:

①单张图采用横式幅面,成卷的图可以采用立式幅面;

②图框线线宽为1mm,表外框线线宽为0.7mm,图标、表分格线、会签栏线线宽为0.35mm。

基本图幅规格如图1.1所示。

图1.1图幅规格

③设计图纸的图标按图1.2格式绘制。

指导教师栏直接打印指导教师姓名,审核者栏要求由指导教师手签名。

图1.2图标格式

(4)图纸中的附表:

表格应布置在图纸的右端;表名注写在表格上方居中;计量单位写在各栏“单位”中;

(5)图中文字采用仿宋字体,字高与字宽按表1.1规定采用,单位mm。

封面不得采用空心字体;

表1.1字高字宽对照表

字高

20

14

10

7

5

3.5

2.5

字宽

14

10

7

5

3.5

2.5

1.8

(6)信号制图采用的线型表如表1.2所示。

表1.2线型表

名称

用途

粗实线

铁路正线、边框线、双线轨道电路图的正极性线、设备框图线等

中实线

铁路站线、外边框线、双线轨道电路图负极性线

细实线

电气连接线、室外配线、尺寸线、表格线

粗虚线

组合隔离线、电缆沟槽、干线电缆径路线、设备预留等

细虚线

电缆径路线、隐蔽线等

细点划线

电缆径路线、设备中心线等

折断线

断开界线

波浪线

断开界线

图线的宽度b应从2.0、1.4、1.0、0.7、0.5、0.35mm中选取,根据图样复杂程度和比例大小,先确定基本线宽b,然后按表1.3选用适当的线宽组。

表1.3线宽组表

线宽比

线宽组

b

2.0

1.4

1.0

0.7

0.5

0.35

0.5b

1.0

0.7

0.5

0.35

0.25

0.18

0.35b

0.7

0.5

0.35

0.25

0.18

0.13

 

2车站联锁工程设计

2.1设计说明书

毕业设计说明书是对所确定的设计原则、技术要求进行必要的较为详细的说明,主要解决“是什么”“为什么”的问题,参照学院毕业设计论文格式,字数按学校规定工程设计类的说明书不少于15000字。

2.1.1主要设计技术标准简介

(1)站场线路配置运营使用要求概况

①工程设计的名称(课题),例如:

兰新线兰州至武威段双线改造,通宁站电气集中联锁工程设计。

②站场线路及道岔的配置,站线及尽头线的用途,到发线接发车的方向,例如:

该站为双线双向运行区段的车站,有5个股道,其中Ⅰ股道、Ⅱ股道为客货兼容线,3、4股道为接发货物列车线,5股道为机车走线;全站总共有道岔18组。

(2)区段牵引的类型

在内燃机车和电力机车中选择。

(3)区间闭塞的制式及区间通过信号机的显示方式

例如:

正线按ZPW—2000A型四显示自动闭塞设计;反方向按自动站间闭塞设计。

(4)车站联锁的方式

是电气集中联锁还是计算机联锁,例如:

Ⅰ场既有为DS6K5B的区域联锁被控站,本次改为独立计算机联锁。

(6)轨道电路的制式

例如:

采用97型25Hz相敏轨道电路或高压不对称脉冲轨道电路等。

2.1.2车站信号平面布置图的说明

(1)信号机

满足“规范”“标准”“常规”设计要求的信号机的类型、位置、灯光配列的均不需要说明,需要说明“是什么”“为什么”的只是根据本车站的具体情况特殊性设置的信号机,例如:

①当本站有一进站信号机的绿灯被封闭时必须说明,是由于利用该进站信号机接进来的列车不能满足:

“直进”“直出”的方式通过本站,即不能利用该进站信号机办理通过进路,所以绿灯封闭;由于本站设有机务段,所有到达本站的列车都得更换机头,所以封闭绿灯。

②出站信号机选三灯位、四灯位或五灯位需要说明原由。

出站信号机若需要设置的进路表示器是一个还是多个也需要说明原由。

③调车信号机的灯光显示若不选常规的白蓝灯而是选白红灯时说明原由。

牵出线上若设置了调车表示器的也需说明原因。

(2)轨道电路

按“规范”“要求”划分的站内各轨道电路区段及其命名均不要说明,需要说明原由的例如:

①尽头式调车信号机前方的接近区段可设一段轨道电路也可以不设,无论设置与否都必须说明原由;②该车站哪些轨道区段车站轨道电路采用97型25HZ相敏轨道电路或高压不对称脉冲轨道电路与ZPW—2000A轨道电路叠加,即明确哪些轨道电路区段是电码化轨道区段,哪些轨道电路区段是非电码化轨道区段,或者是否采用列车进路上ZPW—2000A轨道电路,综合维修保养点内轨道电路采用97型25Hz相敏轨道电路或高压不对称脉冲轨道电路。

③若站内轨道电路采用97型25Hz相敏轨道电路,需要说明该轨道电路的接收器用的是二元二位继电器还是微电子相敏接收器;若站内轨道电路采用高压不对称脉冲轨道电路,需要说明送电端发送器是集中配置还是分散设置。

(3)道岔

道岔的编号、定位位置的确定均不需要说明,需要说明的例如:

①开通安全线的道岔是直向开通为定位还是侧向开通为定位,须说明原由并且说明恢复其定位的方式方法;②需要说明联锁区的每一道岔采用什么类型的转辙设备,是交流转辙机的S700K型、6ZYJ7+心3ZYJ7、ZYJ7+2SH6型还是ZD9系列;是直流转辙机的ZD6—D型还是ZD6—E/J型,并且说明道岔的心轨可动还是固定辙岔心。

2.1.3双线轨道电路及电缆径路图的说明

(1)轨道电路极性交叉的概念及如何进行极性交叉不需要说明,但若不能实现极性交叉时,绝缘破损的防护及采取的措施得说明,道岔绝缘的切割在弯股还是在直股以及道岔跳线的设置必须根据自己设计的车站的具体情况得交代清楚;

(2)该车站各轨道电路送受电端是如何布置的,依据是什么,如何考虑的;各轨道电路送受电端采用什么型号的箱盒、箱盒内都装有哪些设备、设备什么型号都需要详细表述;

(3)沟通牵引电流的扼流变压器的横向连接线、中性连接板的设置需要说明清楚;

(4)站内送电、受电、信号、道岔电缆如何分类,是各自设还是合设,是如何考虑的需要说明,电缆各采用什么型号的需要说明原由,注意轨道电路送、受电电缆分电码化与非电码化;根据本站的具体情况各类电缆的芯线统计、长度计算都需要详细说明,特别是主灯丝断丝报警电缆、电话线、缺口检查线的设置,以及哪些电缆需要加芯、加芯电缆如何连接、备用电缆的考虑;若进站信号机外方有弯道设了进站信号机的复示信号机的或着股道是曲线出站信号机设了复示信号机都得考虑该复示信号机的电缆,凡平面图上标有机务段闸楼的,从信号楼至机务段闸楼应设联系电缆;各信号机箱盒是用变压器XB1型箱子还是变压器XB2型箱子,是用HZ12盒子还是用HZ24盒子,箱盒里面都装有什么设备、元器件都需要说明原由。

2.1.4电气集中联锁施工设计的说明

(1)联锁表:

只对联锁表中特殊处加以说明,例如:

始终端两点之间有多条进路时基本进路和变通进路的确定;带动道岔、防护道岔的说明;侵限绝缘处有条件轨道电路空闲的检查;有条件敌对进路信号的必要说明;延续进路的说明;非进路调车、局控道岔的说明;双线双向运行改变运行方向的说明等。

(2)控制台盘面布置图:

说明所采用控制台的型号以及各段类型和有关参数;对于特殊设置的按钮和表示灯加以说明。

(3)楼内设备平面布置图:

主要说明各种用途的电源屏容量的确定。

(4)组合连接图:

只说明特殊设备组合的选用,例如:

单开道岔侧向开通为定位时道岔组合类型图的选用;复式交分道岔处组合类型图的选用;交叉渡线处组合类型图的选用等。

(5)组合排列表:

说明该站继电器室内组合架的总量以及设计的是几排几架、各组合的排列顺序、各组合的上架顺序,特别是继电器定型组合中有变动的继电器,例如:

电气化牵引区段轨道电路原区段组合Q和信号机的1LXF组合中的GJ(JZXC-480)需要换为JWXC-H310继电器,并说明原由;使用S700K转辙设备时道岔所选用的SDZ组合中的1DQJ和2DQJ不插等。

2.1.5计算机联锁施工设计的说明

(1)室内信号设备布置图:

说明信号机房、信号机械室设备、信号电源室设备、防雷分线室设备、控制台室设备的布置方式、数量的原由。

(2)组合选用及排列:

由于各种类型的计算机联锁,它们的驱动方式有区别,所以首先要说明该站采用的是什么类型的计算机联锁,然后对信号组合、道岔组合、轨道复示组合、25Hz电源组合、自动闭塞结合组合,各种组合内所包含的继电器都有哪些、作用、类型以及组合如何排列进行说明。

(4)采集电路、驱动电路:

只对特殊处说明,例如:

对于带进路表示器的出站兼调车信号机的有关继电器接点的采集;双动道岔一端为提速道岔、另一端为普通道岔的采集等。

(5)信号机点灯、道岔控制电路:

无特殊处则无需说明。

(6)室内设备配线图:

只对接口架配线图的设计进行说明,对接口架配线图的来龙去脉进行较为详细的说明。

注:

其他未说明的根据《信号设计规范》等各种规范要求及《信号专业设计细则》中的要求为准进行设计。

2.2初步设计图纸

2.2.1车站信号平面布置图的设计

根据随任务书下发的站场缩尺平面图(1:

1000或1:

2000)绘制有关车站信号设备布置状况的图纸。

它是车站联锁系统设计的依据。

该图是初步设计中的主要图纸.。

绘制该图时应将上行方面(下行咽喉)画在图面的左侧。

信号平面布置图的范围:

自动闭塞区段到进站信号机;非自动闭塞区段到预告信号机。

电气集中车站或计算机联锁车站信号平面布置图应包括以下内容:

(1)信号楼及其设置位置,并标出公里标以及其外墙至最近线路中心的距离(单位:

m);

(2)联锁区的全部线路以及与联锁区有密切联系的非联锁区线路的入口;

(3)联锁区的全部道岔应标出每组道岔的岔尖距信号楼中心的距离(统称坐标);

(4)信号机的布置及每架信号机的坐标;

(5)分割轨道区段的绝缘节,并应标出各绝缘节(包括侵限绝缘)的坐标(与信号机同一坐标和渡线上的绝缘节除外);

(6)股道上及咽喉区与信号机有关的及侵入限界的绝缘节处的警冲标位置;

(7)车站股道编号并以箭头表示的接车方向(正线以粗线条标明,各股道间要标明间距,如为机车走行线或股道上接发超限货物列车时都要标明相应符号);

(8)与联锁区衔接的货物线、专用线名称以及衔接区间的运行方向和方面;

(9)对集中道岔、信号机、股道及轨道电路区段(除道岔区段外的轨道区段)均应标出编号及名称;

(10)进站信号机外方制动距离内有超过6‰的下坡道时,应画出接近车站的制动距离内线路坡道示意图(标至进站信号机外方1200米处);

(11)有道口时道口的宽度及线间距离,道口房和机车出入库闸楼的位置应在图中标明;

(12)设计范围内的道口,包括道口信号机,桥梁、隧道、高架天桥、水鹤等的位置,长度、宽度,及其中心距值班员室中心的距离(隧道标注隧道口的距离);

(13)局部控制盘及其代号,并标出局控盘控制范围;

(14)站名和站中心里程;

(15)应附有道岔类型及股道有效长度的统计表。

技术要求:

(1)计算各有关设备距信号楼、值班员室中心距离时,可精确到小数点后一位,四舍五入取整数,但应满足限界和有效长的要求。

(2)设备位置与坐标栏要上下对应,设备相互位置应相对合理。

(3)道岔及股道编号原则上应与站场图一致,如无法统一时,信号可单独编号,并在信号平面图上画出对照表。

复式交分道岔编号一般以中间不跳岔为准。

(4)调车信号机编号原则上应按信号楼(值班员室)中心距离由站外向站内顺序编号,并置信号机应先编向站外调车方向的调车信号机。

(5)进站内方无岔区段编号,图中左咽喉用A,右咽喉用B,并应冠以直通股道编号如IIAG、IBG等表示之。

(6)每个轨道区段内,一般单开道岔不超过三组,交分道岔不超过二组,单开道岔和交分道岔各一组,尽量避免一送四受轨道区段。

(7)非自动闭塞区段应采用接近连续式机车信号时,接近区段一般应为1200米。

(8)专用线、牵出线、机务段出库线的接近区段一般在50~150米。

(9)咽喉区无岔区段长度一般应大于50米,最小不得小于30米。

(10)曲线车站上应验算股道间的信号机是否侵限。

(11)除引向安全线,避难线的道岔,开通安全线、避难线位置为定位。

防护列车进路的道岔,开通防护位置为定位外,一般应按站场布置开通直股为定位。

在单线区段车站上,正线进站道岔,为由车站两端向不同线路开通的位置为定位,站型较为特殊,按上述要求两端开通不同线路有困难时,可不受此限。

(12)正线上的道岔弯直,应与站场图一致。

(13)引向安全线的道岔(接车线路末端引向安全线的道岔除外),均应设计道岔恢复定位报警电路;引向避难线的道岔,应经常开通于区间方面,进路解锁后,应将进路有关道岔人工恢复定位,并设计恢复定位报警电路。

信号平面图中有关图表画法规定:

(1)车站名、站中心坐标一律横写,如图2.1所示。

图2.1车站名和站中心坐标

(2)坐标栏,设备多者用4格,如图2.2所示;设备少者用2格,如图2.3所示。

单位:

mm。

图2.2坐标栏1

图2.3坐标栏2

(3)股道间距:

大、中站用10或15mm;小站用15mm。

(4)进路示意,如图2.4所示。

图2.4进路

(5)大、中、小站均应有股道有效长表和道岔类型表,如图2.5、图2.6所示。

图2.5股道有效长

图2.6道岔类型表

(6)上、下行均应写明××方面,应尽量竖写。

(7)车站名称、××方面名称的字体要稍大一号书写。

(8)正线及表格边框等线要加粗,以示区别。

(9)坡度表表示方法图2.7所示。

图2.7坡度表

(10)道岔编号对照表图2.8所示:

图2.8道岔表

(11)股道编号对照表如图2.9所示。

图2.9股道编号对照表

2.2.2电缆径路图(双线轨道及电缆平面布置)的设计

双线轨道及电缆平面布置应包括以下内容:

(1)信号平面布置图中与电缆布置有关的内容,其中信号机图例可简化;

(2)双线极性划分及跳线(采用移频轨道电路时不作极性划分);

(3)轨道电路送、受电端的布位置;

(4)道岔转辙机安装位置;

(5)标明各轨道区段(包括道岔轨道区段的名称,一送多受区段标明各受电区段名称);

(6)标明继电器箱,局控盘等位置。

(7)室外电缆网络连接设备的类型和位置;

(8)室外信号设备的串接顺序和电缆径路;

(9)每根电缆长度和芯数。

技术要求包括:

(1)在坐标栏未注明的信号设备应在该设备处标明距信号楼(或值班员室)中心的距离并加括号。

(2)方向电缆盒应分类标明,如电缆盒合用时,应以主要设备标注,并标出方向电缆盒距信号楼(或值班员室)中心距离,其表示方法如下,线条下面为距离。

信号电缆

道岔电缆

送电电缆

受电电缆

电码化(移频)电缆

按钮柱

(3)电缆网中一般情况送电干线应和信号电缆合用一根,道岔和受电干线电缆一般不合用(中小站一根干线电缆芯数够时可合用),个别的或支线电缆中,分别使用不经济时也可合用。

(4)非电化区段,一般维修电话线和道岔电缆合用一根电缆。

(5)室外电缆原则上不超过48芯。

(6)电缆网直接画在双线图上,用不同线条标明不同用途的电缆。

(7)非电化区段轨道电路,双受采用XB1箱,单受采用终端盒(非一送多受区段)。

(8)一送多受只考虑与到发线有关联的轨道区段。

(9)半自动闭塞区段,预告条件电缆从进站信号机出连接,XJZ220应按每架预告信号机各走一芯电缆,并设各自的熔断器,(电缆芯数是否加粗,应根据计算确定)。

(10)主灯丝断丝报警采用电缆方案,一般情况一个咽喉内进站用三芯,出站用二芯,但应并联合用,每增加一架进站或接车进路时,从楼内到信号机增加一芯,有二个灯位同时点亮的出站或出站兼发车进路信号机时,从楼到这些信号机只增加一芯电缆,预告及调车灯丝断丝不报警。

(11)计算电缆长度,其结果取5的整数倍。

(12)道岔绝缘一般都设在直股上,为了正确配置极性,亦可设在弯股上。

车站内正线电码化或移频化为满足机车信号要求,道岔绝缘须设在弯股。

(13)轨道电路的极性在某些地方交叉不开亦不能增加绝缘节来调整时,在同极性绝缘节的两侧都布置送电端。

(14)轨道电路的送受电端布置,一般应采用双送、双受在一个变压器箱的方式。

在站内正线采用电码化或移频化轨道电路时,采用受电端发码,在列车运行方向的前方设受电端,双方向运行的轨道不受此限,纵列式车场到达场到发线上轨道电路远距驼峰场一端按送电端考虑,以适应驼峰无线机车信号的地面联锁设备的要求。

如采用驼峰移频机车信号时,按受电端考虑。

(15)当道岔跳线能经常检查电流时,设单跳线,反之设双跳线。

一送多受轨道电路中的道岔和一个轨道区段内的交叉渡线道岔都设单跳线。

(16)轨道送受等设备都不能设在警冲标内。

(17)信号电缆网一根分支电缆串接信号机一般不要多于5架。

(18)道岔电缆网一根分支电缆串接道岔不要多于三组(双动、三动、四动均算一组)。

联动、三动、四动道岔时,按道岔编号从小到大或从大到小顺序连接。

(19)轨道送电电缆,在较大车站、复线成多进出口车站,原则上按平行进路分束供电。

每套电源屏可分四束供电(移频轨道电路除外)。

2.3电气集中联锁施工设计图纸

2.3.1联锁表的编写

联锁表是说明车站信号设备之间联锁关系的图表,它表示了进路、道岔、信号以及轨道电路区段之间的基本联锁内容。

电路的设计是根据联锁表的要求进行的,联锁试验和竣工验收也要以联锁表作为检查工程质量的主要依据,所以,应认真地编制联锁表,避免差错和遗漏。

联锁表是按照规定的原则和格式编写出来的。

(1)方向栏:

应注明进路的性质和方向;

(2)进路栏:

逐条填写集中区内的进路;

(3)进路方式栏:

当始终端之间有多条列车进路时需注明1、2、3…。

(4)排列进路按下的按钮栏:

按照排列进路时按下按钮的顺序填写;

(5)确定运行方向的道岔栏:

当始终端之间有多条列车进路时需填写用于区分的道岔的开通位置;

(6)信号机栏:

填写开通此条进路需要开放的信号机的名称以及信号机的显示;

(7)表示器栏:

当出站信号机设了进路表示器时填写表示器的显示;

(8)道岔栏:

从进路的始端至进路的终端逐一填写所需各道岔的位置状态,包括带动道岔和防护道岔;

(9)敌对信号栏:

逐一填写各敌对信号机的名称,先填写无条件敌对信号机的名称,再填写有条件敌对信号机的条件及信号机的名称;

(10)轨道区段栏:

从进路的始端至进路的终端逐一填写所要检查的各轨道电路区段空闲的名称,包括有条件检查进路外轨道区段空闲的条件及名称;

(11)迎面进路栏:

同一股道上构成敌对的对向进路,按列车和调车两种不同性质分别填写;

(12)其他联锁栏:

发车进路与区间闭塞联系时填写“BS”;当接车进路有延续进路时填写“Y1、Y2…”;当有非进路调车时填写“F”;当办理反方向发车进路的时候需要填写“YG”或“允许改方”字样;当有局控道岔时填写“JK”;当本联锁区向其他非联锁区排列进路时,需要取得对方同意,在其他联锁栏内填写“T”字。

(13)进路号码栏:

经检查没有遗漏后,所有进路按顺序编号,填写在进路号码栏内。

2.3.2楼内设备平面布置图的设计

(1)楼内信号设备布置

①信号楼各层有关信号设备的房屋平面,应标明其主要尺寸(如长、宽等)。

②设备安装位置,应标明设备的轮廓尺寸,以及设备间、设备与墙之间的尺寸。

大站组合架可以单线条示意表示。

③电缆沟槽位置,标明宽度及深度。

④电缆引入口位置。

房屋平面、信号设备、电缆沟槽等基本上按比例绘制。

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